拉曼放大器(Raman Amplifier,分布式拉曼放大器)
拉曼放大器利用光纤本身的非线性"受激拉曼散射(SRS)"效应实现光放大——传输光纤即增益介质,因此天然是"分布式"放大。优势是任意波段都可放大、噪声系数低、可实现 100 km+ 超长单跨距,是海缆 / 超长距 DWDM 骨干网的关键能力。在 AI / DCI 长距互联场景中,EDFA + 拉曼混合放大是长途主流方案。
技术规格
- 基本原理:高功率泵浦光在传输光纤中通过受激拉曼散射,对相对长波信号放大(泵浦波长比信号短约 100 nm,C 波段对应 1430–1480 nm 泵浦)
- 增益介质:传输光纤本身(无需掺杂特种光纤)
- 典型增益:10–20 dB(分布式)
- 关键参数:泵浦功率、噪声系数 NF(低于 EDFA)、增益谱(多泵浦合成宽带平坦谱)
- 核心子部件:高功率泵浦激光器(典型 1430–1480 nm)+ 泵浦合束器 + WDM 耦合器
主要配置类型
| 类型 |
用途 |
| 后向泵浦拉曼(Counter-pumped) |
主流,泵浦反向注入接收端,噪声更低 |
| 前向泵浦拉曼(Co-pumped) |
与信号同向,增益分布更均匀 |
| 双向泵浦 |
超长距 / 海缆系统 |
| EDFA + 拉曼混合(HRA) |
长途主流——EDFA 集中放大 + 拉曼分布式预增益 |
全球供应格局
| 厂商 |
卡位 |
| 海外(Lumentum / Coherent 等) |
高功率泵浦激光器 / 拉曼模块长期主导 |
| 光迅科技(A 股 002281) |
央企,EDFA / 拉曼 / 混合光放大器全栈,自研泵浦激光器(公司深档披露) |
| 德科立(A 股 688205) |
光放大器专精,拉曼 + EDFA + SOA 三路线,AI / DCI 需求井喷直接受益(公司深档披露) |
| 烽火通信 |
与光迅同属邮科院系,传输设备配套拉曼方案 |
| 光库科技 |
拉曼模块内泵浦合束器 / WDM 等关键器件 |
拉曼 vs EDFA
| 维度 |
拉曼(分布式) |
EDFA(集中式) |
| 增益介质 |
传输光纤本身 |
掺铒光纤 |
| 放大形态 |
分布式(沿线累积) |
集中式(机房节点) |
| 噪声系数 |
更低 |
较低 |
| 可放大波段 |
任意波段(泵浦决定) |
C / L 波段 |
| 单跨距 |
支持 100 km+ 超长跨距 |
受限于 EDFA 间距 |
| 复杂度 |
高(高功率泵浦 / 安全性 / 成本) |
中等 |
| 典型方案 |
与 EDFA 混合(HRA) |
单独使用或与拉曼混合 |
关键节点 / 应用驱动
- 超长距单跨距 DWDM(>100 km):拉曼可显著延长跨距、减少中继站
- 海底光缆系统:跨洋海缆典型采用 EDFA + 拉曼混合放大
- AI / DCI 长距互联(2024 H2 起):北美 DCI 需求井喷带动泵浦激光器 / SOA 价格上行(德科立深档披露口径),拉曼模块同步受益
- C+L 波段扩展:拉曼"任意波段"特性使其在 L 波段 / 扩展波段 DWDM 中价值上升
下游应用
| 下游 |
拉曼角色 |
| 超长距 DWDM 骨干 / 干线 |
与 EDFA 混合放大,延长跨距 |
| 海底光缆系统 |
中继跨距延长、整体系统性能提升 |
| 数据中心 DCI 长距 |
800G ZR / ZR+ 相干 + 长跨距方案配套 |
| L 波段 / 扩展波段 DWDM |
突破 EDFA 仅 C 波段限制 |
A 股相关公司核心卡位
- 光迅科技:央企,"EDFA / 拉曼 / 混合光放大器"全栈 + 自研泵浦激光器 + 自家传输系统垂直一体(公司深档披露)
- 德科立:光放大器专精,26 年进入新业务收获期——AI / DCI 需求井喷下泵浦 / SOA / 拉曼综合受益(公司深档披露西部证券口径)
- 光库科技:拉曼模块内部关键器件(泵浦合束器 / WDM 等)配套
与相关产品的关系
跟踪指标
- 德科立 季度 泵浦激光器 / SOA 价格与产品交付紧张度(拉曼模块共享同一泵浦供应)
- 德科立 DCI 业务收入占比与 400G/800G ZR 相干模块出货
- 海底光缆系统集成大单进度(参考亨通光电 PEACE 等跨洋项目交付节奏)
- 国内运营商 / 北美 CSP 长跨距 DWDM / DCI 招标节奏
来源
公开技术资料:ITU-T G.665(拉曼放大器分类与特性)/ G.661 / G.662(光放大器规范)/ IEEE / OSA 论文;德科立 / 光迅科技 25 年报与 26Q1 投关纪要披露的"AI / DCI 需求井喷、泵浦激光器 / SOA 价格多次上行、26 年进入新业务收获期"等口径。