一、概述
喇曼光纤放大器（RFA，Raman Fiber Amplifier），是光纤放大器（OFA）的一种类型（属于OFA的C类）。RFA是指基于光纤中受激喇曼散射效应（SRS，Stimulated Raman Scattering）并以传输光纤、色散补偿光纤或高非线性光纤作为增益介质的光放大器（OA）。受激喇曼散射（SRS）是指其散射光具有受激辐射性质的拉曼散射。拉曼散射（Raman scattering），也称拉曼效应，1928年由印度物理学家拉曼发现，指光波在被散射后频率发生变化的现象。1930年诺贝尔物理学奖授予当时正在印度加尔各答大学工作的拉曼（Sir Chandrasekhara Venkata Raman），以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。
欲具体了解光纤放大器（OFA）介绍的请进入。
我国国家标准GB/T 20184《喇曼光纤放大器》，对喇曼光纤放大器（RFA）相关要求作出了规定（主要是针对DRFA）。下面就该标准中技术要求的内容做一简要的介绍，若要详细了解该标准具体全部内容的请查阅下附件1。
附件 1：GB/T 20184-2021《喇曼光纤放大器》
欲更多了解GB/T 20184标准版本情况介绍的请进入。
另外，ITU-T G.665建议书《喇曼放大器及喇曼放大器子系统》中介绍了各种拉曼放大器的分类、类型代码以及参考模型；还概述了拉曼放大器的一般特性。
欲更多了解ITU-T G.665给出的喇曼光纤放大器特性的请进入。
二、RFA的分类
1、基本分类
喇曼光纤放大器（RFA）在光纤放大器的分类中归类为C类OFA。RFA按原理结构分类，又可分为分布式拉曼光纤放大器（DRFA）和集总式（又称分立式）拉曼光纤放大器。下表2-1给出了两种类型的定义。日常应用较多的是分布式拉曼光纤放大器（DRFA，Distributed Raman Fiber Amplifier）。对于集总式拉曼光纤放大器一般被想象成一个“黑盒子”，如下图2-1所示。
表 2-1：分布式拉曼光纤放大器（DRFA）和集总式拉曼光纤放大器的定义
图 2-1：集总式拉曼光纤放大器示意图
2、DRFA的细分类
对于分布式拉曼光纤放大器（DRFA）又可进一步细分类，其分类方法包括按泵浦功率入射方式分类（3种）和按工作波长分类（3种），具体分类详见下表2-2。
表 2-2：分布式拉曼光纤放大器（DRFA）的细分类
DRFA根据泵浦光与信号光在传输光纤中的传输方向（按泵浦功率入射方式），可分为反向（泵浦光与信号光传输方向相反）、同向（泵浦光与信号光传输方向相同）及双向（在同一段传输光纤中既存在同向又存在反向的情况）三种形态。三种形态分别如下图2-2中的a)、b)、c)所示。DRFA根据工作波段的范围（其波长范围见表2-2中）可工作在C波段、L波段和C+L波段
图 2-2：DRFA的三种形态（按泵浦功率入射方式）
欲具体了解单模光纤波段命名与划分要求的请进入。
这里是从RFA的使用角度对其进行了分类。在ITU-T G.665中给出了喇曼光纤放大器的分类规则与类型代码。
三、RFA的技术要求
1、DRFA参数指标要求
GB/T 20184标准中仅给出了DRFA的性能参数指标要求（请见本文所附标准的表1）及其使用，它包括工作于C波段、L波段和C+L波段的要求。但并未给出集总式拉曼光纤放大器的性能参数指标。注意，RFA的性能指标参数的名称具体在GB/T 20184中已经做出了定义。
另外，我们知道，在光纤通信中，RFA多在光波分复用（WDM）系统得到使用。在通信行业标准YD/T 3391-2018《光波分复用（WDM）系统总体技术要求》中，对后向泵浦RFA给出了性能参数指标，详见下表3-1中。同时YD/T 3391-2018指出：WDM系统中最常用的组合放大器是后向泵浦RFA与EDFA的组合。其中，后向泵浦RFA用于补偿前一光放段；EDFA用于补偿后一光放段。在这种应用场景中，后向泵浦RFA与EDFA的作用范围不同，两者分别参照各自的技术要求。
表 3-1：后向泵浦RFA给出了性能参数指标（表 21/YD/T 3391-2018）
欲详细了解关于WDM系统中OFA指标参数要求的请进入。
2、环境条件推荐
DRFA 的产品表现形式为拉曼泵浦模块（RPM，Raman Pump Module），因此在描述产品的可靠性、环保及电磁兼容等工作条件时以 RPM 描述，推荐的环境条件如下表3-2所示。
表 3-2：RPM推荐的环境条件要求
3、环保符合性
环保符合性即RPM限量物质要求。RPM 的组成单元分类应符合 GB/T 26572-2011 中表1的规定，有毒有害物质的限量要求按GB/T 26125-2011 规定检测，应符合 GB/T 26572-2011中表2的要求。
欲详细了解GB/T 26572和GB/T 26125标准具体要求的请进入。
4、激光安全
RPM 中输入端和输出端均为人眼不可见的激光，在安装使用和维护过程中，不应直视器件输出端面或与之相连接的光纤连接器/尾缆的端面，DRFA 无论在何种情况下，直接入射到空气中的泵浦功率或信号输出功率应满足 IEC 60825-1: 2014 中 Class 1M 的要求。
DRFA 由于集成了高功率输出的泵浦激光器，在使用过程中除了满足 IEC 60825-1: 2014 Class 1M的标准外，还应保护传输线路中连接器处的光纤端面不被烧坏，其实现方法之一是可集成 OTDR 功能，使 DRFA 具备光纤线路自诊断功能，能够准确检测20 km 以内的光缆（或光纤）连接头损耗，当单个光缆（或光纤）连接头损耗大于0. 5 dB 时，拉曼光纤放大器应处于自动泵浦功率降低（APPR，Automatic Pump Power Reduction）模式或关泵模式。
温馨提示：IEC 60825-1: 2014 中 Class 1M 的要求可在国家标准GB/T 7247.1-2024《激光产品的安全 第1部分：设备分类和要求》中查询，因为GB/T 7247.1-2024等同采用了IEC 60825-1: 2014标准。
另外，在YD/T 3391-2018标准中，对RFA在WDM系统使用时，提出了相关安全要求，详见下表3-4，应注意遵守确保激光安全。
表 3-4：RFA在WDM系统使用中的激光安全要求
5、外观检查
RPM 的外观应平滑、洁净、均匀、无伤痕及裂纹，整个 RPM 牢固，尾纤无松动或与连接器插拔平顺；RPM 标志应清晰，各个输入、输出光纤接口标志清晰可辨；激光安全标志要有明确的告警标示，并明确标明产品满足 IEC 60825-1: 2014 中 Class 1M 的要求。
另外，在我国国家标准GB/T 18898系列标准中规定了掺饵光纤放大器（EDFA）的相关技术要求。
欲进一步了解EDFA相关技术要求的请进入。
828.47KB
