CN101326749A

CN101326749A - 自适应色散补偿装置及方法

Info

Publication number: CN101326749A
Application number: CNA2005800522091A
Authority: CN
Inventors: 舒华德
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2008-12-17
Also published as: EP1971051A1; WO2007071104A1; AU2005339456B2; US8798483B2; EP1971051A4; AU2005339456A1; US20080279565A1

Abstract

本发明公开了自适应色散补偿的装置及方法，该装置包括粗颗粒可调色散补偿器、带电域自适应色散补偿器的接收机及控制逻辑单元。该方法首先对输入的光信号进行光域色散补偿，再对所述经过光域色散补偿后的光信号进行电域色散补偿，检测所述经过电域色散补偿后的光信号接收性能参数，并根据所述性能参数，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。进一步加入一个光分波器后，所述装置可对多通道系统进行自适应色散补偿。应用本发明的自适应色散补偿装置及方法，大大减少调节次数，降低了色散补偿时间，能够快速、准确地实现单通道或多通道的大范围色散自适应补偿。

Description

自适应色散补偿装置及方法技术领域

本发明涉及光传输系统，尤其涉及用以对光信号进行色散自适应补偿的自适应色散补偿装置及方法。背景技术

随着光通信技术的快速发展，光通信系统朝着高速率、大容量、长距离以及智能化等方向发展。目前， 160通道、单通道速率 lOGb/s的密集波分复用（DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing) 光通信系统已经商用，基于电路交换智能化的自动交换光网络（ASON,

Automatically Switched Optical Network)系统也已经商用。未来还会出现更大容量、更高速率（40Gb/s及以上速率）的光网络系统，与此同时也会出现具有光交叉（OXC， Optical Cross Connect)或者可重构光分插复用功能（ROADM, Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer) 的智能化光网络系统。

在超高速的光传输系统中，色散（dispersion) 以及偏振模式色散 (Polarization Mode Dispersion, PMD)会使得光信号质量的劣化，降低传输距离。为了加大光传输系统的传输距离，需要采取措施补偿色散以及偏振模式色散。在传统的光通信系统中，多采用固定的色散补偿器

(dispersion compensators)对光传输线路色散进行补偿，图 1是传统的光通信系统色散补偿方法框图。通过色散补偿（dispersion compensation) ，保证光信号在接收处的残余色散（residual dispersion)控制在接收机可以容忍的范围内。色散补偿器一般采用色散补偿光纤模块来实现。色散补偿模块可以放置在光终端站以及光中继站。在光终端站，色散补偿模块通常在合波后以及分波前，用于对 DWDM系统多通道光信号，完成色散补偿功能。在光中继站，多采用两级光放大器结构，可以在两级放大器之间放置色散补偿光纤模块，实现多通道的色散补偿。

对于长距离光传输系统，温度以及压力等因素会导致线路光纤色散系数的微小变化，这样光信号在光路中色散值的实时变化，随着总传输距离的加大而不断积累，可能会导致接收侧信号残余色散超出可容忍的范围，从而带来系统误码性能的劣化。

随着单通道传输速率的提高，光源的色散容限会随之降低。对于 10Gb/s没有预啁啾（Chirp) 的光信号，色散容限值在 1000ps/nm左右，而对于 40Gb/s没有预啁啾的光信号，色散容限值约 40ps/nm，仅相当于 G.652光纤 1550nm窗口 2km传输距离。因此可以说，对于 40Gb/s系统，由于光源的色散容纳值较小，这种线路光纤色散值的微小变化，都可能会导致接收侧信号残余色散超出可容忍的范围，从而带来系统误码性能的劣化。可以说，光纤色散的变化对 40Gb/s系统性能的影响尤其明显。

另一方面，随着光网络智能化的发展，光网络中会引入可重构的光分插复用（ROADM)甚至光交叉（OXC)节点。这些光网络节点中，光信号的动态分插复用以及动态交叉，会带来光信号在光路中色散值变化，可能导致接收侧信号残余色散超出可容忍的范围，引起系统误码性能的劣化。

总之，以上这些因素表明，随着光网络的高速率、长距离以及智能化方向发展，光信号经过线路传输后，由于线路以及光网络节点色散值的变化，导致接收处信号残余色散值会不断变化。对于这种残余色散值不断变化的信号，有必要进行自适应的色散补偿。如何实现自适应的色散补偿，是本技术领域的一个关键问题之一。

光传输系统的自适应的色散补偿，可以采用可调色散补偿器实现。可调色散补偿器可以在光域实现，也可以在电域实现。

实现电域色散补偿的方法有很多种，如图 2所示，为具有电域色散补偿功能的接收机原理框图，光信号经过光电转换以及线性放大后，送到均衡电路，通过检测均衡后的电信号质量，利用一定的控制策略，反馈控制均衡器（Feedback Control Equalizer) 的性能，实现自适应的色散补偿。这种方法的特点是，实现方法简单，响应速度快，但是色散补偿的范围较小，而且只能够实现单通道的色散补偿。电域色散补偿所釆用的均衡电路，可以是 FFE (前馈均衡器， Feed-forward Equalizer)、 DFE (判决反馈均衡器， Decision Feedback Equalizer) 、 FDTS (固定延时树査找， Fixed Delay Tree Search)或者 MLSE (最可能序列估计， Maximum Likelihood Sequence Estimation)等方法，或者可以是这几种电路方法的组合。'电域色散补偿技术，补偿的色散值一般较小，比如对于 lOGb/s信号，电域色散补偿相当于 G.652光纤中增加 20~40km传输距离。

如图 3所示，为采用光域可调色散补偿器实现自适应色散补偿的原理框图，通过检测系统的残余色散、或者检测系统的误码等性能，反馈控制可调色散补偿器的色散补偿值，实现自适应的色散补偿功能。光域实现可调色散补偿的方法很多，包括采用啁啾布拉格光栅（CFBG， Chirped Fiber Bragg Grating)技术、基于 G-T (Gires-Tournois)标准具干涉技术、基于 MEMS (微电子机械系统， Micro Electro Mechanical Systems)技术、 PLC (平面光波导线路， Planner Lightwave Circuit)环行共振腔技术以及多级色散补偿模块（DCM， Dispersion Compensation Module) 串连等各种方法。

不同的色散补偿技术，补偿色散的响应时间不尽相同，如图 4所示，简要地列出了几种可调色散补偿器的响应时间，其中电域色散补偿技术 (EDC, Electric Dispersion Compensation)响应时间最短，可以达到毫秒数量级以下，而光域可调色散补偿器，调节时间较长一些，从几十毫秒到几十秒，其中响应时间最长的为 VIPA (虚拟图像相移阵列, Virtual Imaged Phased Arrays) 技术，响应时间甚至能达到秒数量级。

自适应色散补偿器检测的性能，可以是系统误码，这种色散补偿方法，需要根据误码性能，多次反馈调节，考虑到光域可调色散补偿器的单次响应时间相对于 EDC而言较长，因此总的响应时间会比较长。自适应色散补偿器检测的性能，还可以是残余色散，也可以是光信号形状。但是实现残余色散、或者光信号形状检测的色散补偿方法技术复杂，实现难度大。这些方法中，残余色散检测精度以及检测时间会直接影响自适应色散补偿器的性能；而且在自适应色散补偿调节过程中，往往需要多次调节，大大增加色散调节时间。

可以看出，若直接检测残余色散实现自适应的色散补偿，则非线性效应以及偏振模色散（Polarization Mode Dispersion, PMD)等效应会直接影响色散检测精度；而采用误码检测的间接色散检测方法，往往需要多次调节才可以完成，响应时间较长。而单纯的电域色散补偿技术，色散补偿值范围一般较小。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供自适应色散补偿装置及方法，以克服现有技术中的不足之处，在智能化的、高速的光网络中，能够实时快速地对光传输系统色散进行自适应色散补偿。

本发明提供一种自适应色散补偿装置，用于光通信系统的色散自适应补偿，包括. - 粗颗粒可调色散补偿器，用于对输入的光信号进行光域色散补偿；带电域自适应色散补偿器的接收机，用于对接收到的所述经过光域色散补偿后的光信号进行电域色散补偿；

控制逻辑单元，用于检测所述经过电域色散补偿后的接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述粗颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。 ' 本发明还提供一种自适应色散补偿方法，用于光通信系统的色散自适应补偿，包括如下步骤-

( 1 )对输入的光信号进行光域色散补偿； ( 2 )对所述经过光域色散补偿后的光信号进行电域色散补偿； (3)检测所述经过电域色散补偿后的光信号接收性能参数，并根据所述性能参数，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

所述步骤（1 ) ，是通过粗颗粒可调色散补偿器对输入光信号进行光域色散补偿；步骤（2) 使用接收机对输入光信号进行电域色散补偿；步骤（3) 是通过一个控制逻辑单元，来检测所述经过电域色散补偿后的接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述粗颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

所述步骤（3) 包括- (3-1 )对所述输入光信号进行多次光域色散补偿的调节，并记录下每次调节使用的光域色散补偿值，以及每次经过光域色散补偿与电域色散补偿后检测到的对应的接收性能参数；

(3-2)根据每次调节后检测到的接收性能参数，确定优选的光域色散补偿值，并使用该优选的光域色散补偿值对所述输入的光信号进行光域色散补偿。

所述步骤（3— 2) 所述的确定优选的光域色散补偿值的步骤，包括: 从每次调节后检测到的接收性能参数中，选取最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的最优光域色散补偿值。本发明还提供一种自适应色散补偿装置，用于多通道光通信系统的色散自适应补偿，包括：

粗颗粒可调色散补偿器，用于对输入的光信号进行光域色散补偿；光分波器，用于将经光域色散补偿的光信号分波为多个单通道光信号；

多个带电域自适应色散补偿器的接收机，用于对接收到的所述经过分波后的各单通道光信号进行电域色散补偿；

控制逻辑单元，用于检测所述经过电域色散补偿后的各接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。本发明还提供一种自适应色散补偿方法，用于多通道光通信系统的色散自适应补偿，包括如下步骤：

( 1 )对输入的光信号进行光域色散补偿；

( 2 )将所述经过光域色散补偿后的光信号分波为多个单通道光信号；

(3 )对所述经过分波后的各单通道光信号进行电域色散补偿；

(4)检测各所述经过电域色散补偿后的光信号接收性能参数，并根据所述性能参数，对所述镩入的光信号进行光域色散补偿的调节。

所述步骤（ 1 ) ，是通过粗颗粒可调色散补偿器对输入光信号进行光域色散补偿；步骤（2)使用光分波器对输入光信号进行分波；步骤（3 ) 使用接收机对各单通道光信号进行电域色散补偿；步骤（4) 是通过一个控制逻辑单元，来检测所述经过电域色散补偿后的各接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

所述步骤（4)包括：

(4- 1 )对所述输入光信号进行多次光域色散补偿的调节，并记录下每次调节使用的光域色散补偿值，以及每次经过光域色散补偿与电域色散补偿后检测到的对应的接收性能参数；

(4-2)根据每次调节后检测到的接收性能参数，确定各单通道光信号优选的光域色散补偿值，再从中确定整个系统优选的光域色散补偿值，并使用系统优选的光域色散补偿值对所述输入的光信号进行光域色散补偿。

步骤（4一 2)所述的确定各单通道光信号优选的光域色散补偿值的步骤，包括：

从每次调节后检测到的接收性能参数中，选取各单通道光信号的最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的最优光域色散补偿值。步骤（4一 2)所述的确定整个系统优选的光域色散补偿值的步骤，包括：

从各单通道光信号优选的性能参数中，选取系统的最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的整个系统最优的光域色散补偿值。

本发明所述的自适应色散补偿装置及方法，采用大范围的光域色散补偿与小范围的电域色散补偿相结合的方式，在线路色散变化情况下，大大减少了色散调节次数，降低了色散补偿时间，实现了对光信号的快速、精确的大范围自适应色散补偿。附图概述

图 1是背景技术中传统的光通信系统中色散补偿方法的示意框图；图 2是背景技术中具有自适应电域均衡功能的自适应色散补偿光通信系统原理框图；

图 3是背景技术中采用光域可调色散补偿器的具有自适应色散补偿功能的通信系统原理框图； ·

图 4是背景技术中不同的色散补偿器响应时间对比示意图；图 5是根据本发明实施例的具有自适应色散补偿功能的多通道光通信系统框图；

图 6是根据本发明实施例的一种具有自适应色散补偿功能的单通道光通信系统框图；

图 7是根据本发明实施例的一种具有自适应色散补偿功能的多通道光通信系统框图；

图 8是根据本发明实施例的自适应色散补偿实现方法的流程图；图 9是根据本发明实施例的一种自适应色散补偿分配方案；图 10是根据本发明实施例的另外一种自适应色散补偿分配方案；图 11是根据本发明实施例的又一种自适应色散补偿分配方案；图 12是根据本发明实施例的采用光开关以及固定色散补偿器实现粗略可调色散补偿的原理框图。本发明的最佳实施方式

下面结合附图及本发明较佳的实施例对本发明所述装置及所述方法的技术方案作进一步详细说明。

本发明的核心目的，是为了达到快速优化色散补偿，为此系统中同时采用电域自适应色散补偿器（EDC)以及光域可调色散补偿器。本发明中采用的光域可调色散补偿器，可以是比较粗略的色散补偿器件，即粗颗粒可调色散补偿器。采用 EDC技术，可以使得接收机在一定的残余色散范围内，根据均衡后的信号质量，快速地找寻出最佳的色散补偿工作点; 而采用光可调色散补偿器，可以实现较大颗粒的色散补偿，扩大色散补偿范围。

图 5是本发明的自适应色散补偿器在多通道或者单通道光通信系统中的位置示意图，可以看出，系统的色散补偿分为两部分，分别为固定的线路色散补偿，以及自适应的色散补偿。其中自适应色散补偿器以及固定的线路色散补偿，可以在发送侧、接收侧，也可以在系统的线路光放大节点中实现。该自适应色散补偿装置可以是一个分布式系统装置，也就是说，粗颗粒可调色散补偿器，可以不必与接收机的电域自适应色散补偿器在一个节点，粗颗粒可调色散补偿器可以位于系统光通道中与待补偿的通道对应的电域自适应色散补偿器之前的光路上的任何位置。粗颗粒可调色散补偿器的控制信息，可以通过任何物理通道，从电域自适应色散补偿器所在的节点传递到粗颗粒可调色散补偿器所在的节点。

图 6以及图 7是本发明的自适应色散补偿装置的原理框图，分别应用于单通道以及多通道系统。在本发明中，自适应的色散补偿分为两部分，分别为光域大颗粒的可调色散补偿以及电域自适应色散补偿。本发明中，光域大颗粒的可调色散补偿器，是利用电域自适应色散补偿后，检测到的单个通道性能，通过一定的策略进行反馈控制来进行色散补偿的。如图 6所示，为一种自适应色散补偿装置，用于单通道系统，包括: 粗颗粒可调色散补偿器（Coarse Tunable Dispersion Compensator) ，用于实现单通道或者多通道的大范围色散补偿；

带电域自适应色散补偿的接收机，该电域自适应色散补偿器用于实现单通道小范围的色散补偿；

控制逻辑单元，用于通过检测电域自适应色散补偿后接收机的性能参数，根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数最佳化原则，利用一定的控制策略，反馈控制粗颗粒可调色散补偿器，以对粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿量进行调节，直到达到最佳的色散补偿。

控制逻辑单元控制粗颗粒可调色散补偿器的策略，可以是以下策略: 控制逻辑单元，首先判断经过电域自适应色散补偿后的通道性能参数是否劣化到需要光域色散补偿调节，若需要，则开始调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值。每次调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值之后，待电域自适应色散补偿器达到最佳的色散补偿值之后，检测电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数值，并且对比粗颗粒可调色散补偿器在不同的色散补偿值条件下，根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数最佳化原则，分析得出最佳的光域色散补偿器补偿值。最后根据分析得到的最佳光域色散补偿器补偿值，将光域色散补偿器色散补偿值设定到此最佳值，就完成了自适应的色散补偿。

控制逻辑单元，检测的电域自适应色散补偿后接收机性能参数，可以是信号误码率，信号 Q值以及其它能够反映信号质量的参数；对于采用前向纠错（FEC， Forward Error Correction)技术的系统，还可以是 FEC 检测到的纠错前误码率；

粗颗粒可调色散补偿器，可以是采用啁啾布拉格光栅（CFBG)、 G-T

(Gires-Toumois)标准具干涉技术、 MEMS (微电子机械系统）技术、 PLC环行共振腔等技术的各种可调色散补偿器，还可以是采用多级固定色散补偿器级联、并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。也可以是采用其它任何能够实现色散补偿功能的器件。

如图 7所示，为一种自适应色散补偿装置，用于多通道系统，包括: 粗颗粒可调色散补偿器，用于实现单通道或者多通道的大范围色散补偿；

带电域自适应色散补偿的接收机，该电域自适应色散补偿器用于实现实现单通道小范围的色散补偿；

光分波器（Optical Demultiplexer)，用于对经光域色散补偿后的光信号进行分波，分为多个单通道信号；

控制逻辑单元相连，用于通过检测电域自适应色散补偿后接收机的性能参数，根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数最佳化原则，利用一定的控制策略，反，馈控制粗颗粒可调色散补偿器，以对粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿量进行调节，直到达到最佳的色散补偿。

控制逻辑单元根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数，控制粗颗粒可调色散补偿器的策略，可以是以下策略：

控制逻辑单元，首先判断经过各个通道电域自适应色散补偿后的通道性能参数是否有通道劣化到需要光域色散补偿调节，若需要，则开始调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值。'每次调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值之后，待各个通道电域自适应色散补偿器达到最佳的色散补偿值之后，检测电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数值，并且对比粗颗粒可调色散补偿器在不同的色散补偿值条件下，根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数最佳化原则，分析得出最佳的光域色散补偿器补偿值。最后根据分析得到的针对各个通道都为最佳的光域色散补偿器补偿值，将光域色散补偿器色散补偿值设定到此最佳值，就完成了自适应的色散补偿；

控制逻辑单元所检测的电域自适应色散补偿后接收机性能参数，可以是信号误码率，信号 Q值以及其它能够反映信号质量的参数；对于采用前向纠错（FEC) 技术的系统，还可以是 FEC检测到的纠错前误码率。粗颗粒可调色散补偿器，可以是采用啁啾布拉格光栅（CFBG)、 G-T (Gires-Tournois)标准具干涉技术、 MEMS (微电子机械系统）技术、 PLC环行共振腔等技术的各种可调色散补偿器，还可以是采用多级固定色散补偿器级联、并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。也可以是采用其它任何能够实现色散补偿调节功能的器件。

图 8描述了本发明自适应色散补偿实施方法以及控制策略的流程图。电域自适应色散补偿一直在工作，控制逻辑单元首先判断经过电域自适应色散补偿后的通道性能是否劣化到需要光域色散补偿调节（步骤 801 )，若需要，则开始调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值（步骤 802) 。每次调节粗颗粒可调色散补偿器的色散补偿值之后，判断电域自适应色散补偿器达到最佳的色散补偿值（步骤 803)之后，捡测电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数值（步骤 804) ，并且对比粗颗粒可调色散补偿器在不同的色散补偿值条件下，根据电域自适应色散补偿后该通道信号的性能最佳化原则，分析得出最佳的光域色散补偿器补偿值（步骤

805) 。最后根据分析得到的最佳光域色散补偿器补偿值，将光域色散补偿器色散补偿值设定到此最佳值，就完成了自适应的色散补偿（步骤

806) 。

对于多通道系统的自适应色散补偿，只需在光分波器将多通道信号分波为单通道信号后，对每一需色散补偿的单通道按图 8所述的策略，找到各单通道的最佳的光域色散补偿器补偿值，再从中分析选择得到一个针对各个通道都为最佳的光域色散补偿器补偿值，将光域色散补偿器色散补偿值设定到此最佳值，就完成了多通道的自适应的色散补偿。

对于粗颗粒可调色散补偿器，调节精度 dD可以参照包含电域自适应色散补偿器的色散容忍范围 De来确定，如图 9、 10以及 11分别反映了调节精度 dD分别为 De、 l/2De以及 l/3De等情况下，使用电域自适应色散补偿措施之后，该通道信号的通道代价特征与系统残余色散之间的对应关系。上述电域自适应色散补偿后该通道信号的性能参数值，可以是通道的误码特征以及 Q值等指标，光域色散补偿器最佳补偿值的获得，可以通过检测电域自适应色散补偿后该通道信号的误码、 Q值或者其它能够反映信号质量的参数等实现。对于采用前向纠错（FEC)技术的系统，还可以是 FEC检测到的纠错前误码率。通道信号的误码或者 Q值等指标，与图中的通道代价特征直接相关。 - 利用电域自适应色散补偿后该通道信号的误码、 Q值或者其它能够反映信号质量的参数等通道信号的性能值，分析得出最佳的光域色散补偿器补偿值，采取的策略可以多种多样。下面结合图 9描述一种简单用于单通道系统采用误码检测进行控制的策略。

在实际工作中，粗颗粒的光域色散补偿器的色散补偿值，可以阶跃地变化。首先根据两次阶跃补偿后，通道误码的变化，就可以确定正确的阶跃方向，得出是应该增加还是减小色散补偿值；然后，继续朝着确定后的正确阶跃方向，增大或者减小粗颗粒的光域色散补偿器的色散补偿值，直至该通道无误码；继续增加或者减小色散补偿值，直到通道再次出现误码。若无误码时对应的阶跃色散补偿值只有一个，则最佳的色散补偿值就是此值；若无误码时候对应的阶跃色散补偿值有多个，且为奇数个无误码区域时，则中间的区域就是最佳工作，当为偶数个无误码区域时，根据最靠近无误码时候色散补偿值两侧的阶跃色散补偿值对应的误码率大小，确定一个最佳的无误码区域。如图 11 所示，区域 A〜F分别表示不同的光域色散补偿器补偿值情况下系统的残余色散值范围，圆圈处表示在此残余色散范围内，采用电域自适应色散补偿优化后，该通道的残余色散值，也就是该通道的色散补偿工作点。可以看出，不同的光域色散补偿器补偿值情况下系统的误码性能是不同的，比如图 11中 A、 B、 E、 F区域，该光通道是存在误码的，而(：、 D区域，由于设计误码率低于检测到的无误码阈值，因此系统没有检测到误码。对比 B、 E区域的误码值大小，发现 B区的误码率要低，因此确定与 B区相邻的 C区，为最佳的色散补偿区域，也就是光域色散补偿器的补偿值，图 11中箭头指向的工作点就是该通道的最佳色散补偿工作点。

图 10以及 11，为更加精细的调节精度下的色散补偿工作点下的误码情况，同样图中箭头指向的位置即系统的最佳色散补偿工作点。

对于多通道系统，可以将不同通道的误码检测结果提供给控制逻辑单元，控制逻辑单元根据各个通道的误码情况，综合査找得出所有通道无误码时，光可调色散补偿器的最佳色散补偿设值。

由于光域色散补偿器的色散补偿比较粗略，单次补偿色散容忍范围较大，因此结合电域自适应色散补偿器，可以快速地找到最佳的色散补偿点，大大减少调节次数，从而降低色散补偿时间。

另外一方面，精确的光域色散补偿器，多采用可调 FBG或者 VIPA 技术的可调色散补偿器，相应响应时间较长。而粗略的光域色散补偿器，可以采用其它响应速度更快的技术。比如可以采用多级固定色散补偿器级联，利用光开关方式实现不同的色散补偿值，如图 12所示，通过改变 2X2光开关的通断方向，调节色散补偿量的大小。这种可调色散补偿器的色散补偿调节速度，取决于光开关的响应时间，可以达到毫秒数量级。粗略的光域色散补偿器，还可以采用集成光学方法实现。简而言之，粗略的光域色散补偿器，响应速度可以更快。

总而言之，由于采用粗略的光域色散补偿器以及电域自适应色散补偿器，相对于其它光域的自适应色散补偿器而言，色散补偿时间大大降低。工业实用性

本发明提供的自适应色散补偿装置及方法，可以对单通道或多通道系统进行自适应色散补偿，采用粗略的光域色散补偿器以及电域自适应色散补偿器，利用控制逻辑单元反馈控制光域色散补偿器，相对于其它光域的自适应色散补偿器而言，实现了快速、准确的大范围补偿，色散补偿时间大大降低。本发明可采用多种现有的光域可调色散补偿器，可通过监测多种性能参数来进行色散自适应补偿，且通过一定的控制策略，可实现对色散的实时自适应补偿。

Claims

权刺要求书

1、一种自适应色散补偿装置，用于光通信系统的色散自适应补偿，其特征在于，包括- 粗颗粒可调色散补偿器，用于对输入的光信号进行光域色散补偿；带电域自适应色散补偿器的接收机，用于对接收到的所述经过光域色散补偿后的光信号进行电域色散补偿；

控制逻辑单元，用于检测所述经过电域色散补偿后的接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述粗颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

2、如权利要求 1所述的装置，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器，用以根据控制逻辑单元的反馈控制，对单通道或多通道信号进行光域大范围色散补偿。

3、如权利要求 1所述的装置，其特征在于，所述接收机，内置有电域自适应色散补偿器，该电域自适应色散补偿器用以对单通道信号进行电域小范围的自适应色散补偿。

4、如权利要求 1所述的装置，其特征在于，所述性能参数是指信号误码率、或信号 Q值、或反映信号质量的参数。

5、如权利要求 1所述的装置，其特征在于，当所述光通信系统是采用前向纠错技术的系统时，所述性能参数是指纠错前误码率。

6、如权利要求 1所述的装置，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器是采用啁啾布拉格光栅的可调色散补偿器、

或是采用 G-T标准具干涉技术的可调色散补偿器、

或是采用微电子机械系统技术的可调色散补偿器、

或是采用 PLC环行共振腔技术的可调色散补偿器、

或是采用多级固定色散补偿器级联并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。 7、一种自适应色散补偿方法，用于光通信系统的色散自适应补偿，其特征在于，包括如下步骤：

( 1 )对输入的光信号进行光域色散补偿；

( 2 )对所述经过光域色散补偿后的光信号进行电域色散补偿； (3)检测所述经过电域色散补偿后的光信号接收性能参数，并根据所述性能参数，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

8、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述步骤（1 ) ，是通过粗颗粒可调色散补偿器对输入光信号进行光域色散补偿；

步骤（2) 使用接收机对输入光信号进行电域色散补偿；

步骤（3) 是通过一个控制逻辑单元，来检测所述经过电域色散补偿后的接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述粗颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

9、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述步骤（3)包括： (3- 1 )对所述输入光信号迸行多次光域色散补偿的调节，并记录下每次调节使用的光域色散补偿值，以及每次经过光域色散补偿与电域色散补偿后检测到的对应的接收性能参数；

(3-2)根据每次调节后检测到的接收性能参数，确定优选的光域色散补偿值，并使用该优选的光域色散补偿值对所述输入的光信号进行光域色散补偿。

10、如权利要求 9所述的方法，其特征在于，步骤（3— 2)所述的确定优选的光域色散补偿值的步骤，包括- 从每次调节后检测到的接收性能参数中，选取最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的最优光域色散补偿值。

11、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，步骤（3) 中所述性能参数是指信号误码率、或信号 Q值、或反映信号质量的参数。 ·

12、如权利要求 8所述的方法，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器是采用啁啾布拉格光栅的可调色散补偿器、或是采用 G-T标准具干涉技术的可调色散补偿器、

或是采用微电子机械系统技术的可调色散补偿器、

或是采用 PLC环行共振腔技术的可调色散补偿器、

或是采用多级固定色散补偿器级联并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。

13、一种自适应色散补偿装置，用于多通道光通信系统的色散自适应补偿，其特征在于，包括- 粗颗粒可调色散补偿器，用于对输入的光信号进行光域色散补偿；光分波器，用于将经光域色散补偿的光信号分波为多个单通道光信号；

多个带电域自适应色散补偿器的接收机，用于对接收到的所述经过分波后的各单通道光信号进行电域色散补偿；

控制逻辑单元，用于检测所述经过电域色散补偿后的各接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

14、如权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器，用以根据控制逻辑单元的反馈控制，对单通道或多通道信号进行光域大范围色散补偿。

15、如权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述接收机内置有电域自适应色散补偿器，该电域自适应色散补偿器用以对单通道信号进行电域小范围的自适应色散补偿。

16、如权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述性能参数是信号误码率、或信号 Q值、或反映信号质量的参数。

17、如权利要求 13所述的装置，其特征在于，当所述多通道光通信系统是采用前向纠错技术的系统时，所述性能参数是纠错前误码率。

18、如权利要求 13所述的装置，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器是采用啁啾布拉格光栅的可调色散补偿器、

或是采用 G-T标准具干涉技术的可调色散补偿器、

或是采用微电子机械系统技术的可调色散补偿器、

或是采用 PLC环行共振腔技术的可调色散补偿器、

或是采用多级固定色散补偿器级联并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。

19、一种自适应色散补偿方法，用于多通道光通信系统的色散自适应补偿，其特征在于，包括如下步骤：

( 1 )对输入的光信号进行光域色散补偿；

(2)将所述经过光域色散补偿后的光信号分波为多个单通道光信号;

( 3 )对所述经过分波后的各单通道光信号进行电域色散补偿； (4)检测各所述经过电域色散补偿后的光信号接收性能参数，并根据所述性能参数，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

20、如权利要求 19所述的方法，其特征在于，所述步骤（1 ) ，是通过粗颗粒可调色散补偿器对输入光信号进行光域色散补偿；

步骤（2) 使用光分波器对输入光信号进行分波；

步骤（3 )使用接收机对各单通道光信号进行电域色散补偿；步骤（4) 是通过一个控制逻辑单元，来检测所述经过电域色散补偿后的各接收机性能参数，并根据所述性能参数，反馈控制所述颗粒可调色散补偿器，对所述输入的光信号进行光域色散补偿的调节。

21、如权利要求 19所述的方法，其特征在于，所述步骤（4)包括： (4- 1 )对所述输入光信号进行多次光域色散补偿的调节，并记录下每次调节使用的光域色散补偿值，以及每次经过光域色散补偿与电域色散补偿后检测到的对应的接收性能参数；

(4-2)根据每次调节后检测到的接收性能参数，确定各单通道光信号优选的光域色散补偿值，再从中确定整个系统优选的光域色散补偿值，并使用系统优选的光域色散补偿值对所述输入的光信号进行光域色散补偿。

22、如权利要求 21所述的方法，其特征在于，步骤（4一 2) 所述的确定各单通道光信号优选的光域色散补偿值的步骤，包括- 从每次调节后检测到的接收性能参数中，选取各单通道光信号的最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的最优光域色散补偿值。

23、如权利要求 21所述的方法，其特征在于，步骤（4一 2)所述的确定整个系统优选的光域色散补偿值的步骤，包括：

从各单通道光信号优选的性能参数中，选取系统的最优性能参数，并根据该最优性能参数确定对应的整个系统最优的光域色散补偿值。

24、如权利要求 19所述的方法，其特征在于，步骤（4) 中所述性能参数是指信号误码率、或信号 Q值、或反映信号质量的参数。

25、如权利要求 20所述的方法，其特征在于，所述粗颗粒可调色散补偿器是采用啁啾布拉格光栅的可调色散补偿器、

或是采用 G-T标准具干涉技术的可调色散补偿器、

或是采用微电子机械系统技术的可调色散补偿器、

或是采用 PLC环行共振腔技术的可调色散补偿器、

或是采用多级固定色散补偿器级联并利用光开关控制实现不同色散补偿值技术的器件。