CN102780527B - 一种长距离传输s频段测控信号的光纤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离传输S频段测控信号的光纤装置，测控系统的和路、差路电信号分别经过发射光端机转换为光信号，与两路备份光通路信号一起进行光波合成后进行放大，经由光纤传输至波分复用器进行分解，转换得到和路、差路电信号，作为测控站基带处理单元的输入信号参加后续信号处理工作；测控系统基带处理单元的上行功率驱动电信号通过发射光端机转换为光信号，进行放大后经由光纤传输并转换得到上行功率驱动电信号，由高功率放大器放大后经天线发射至航天器。本发明能够满足长距离(大于40km)传输S频段测控信号需求，保持原测控系统的各项技术指标，且易于工程实现。

Description

一种长距离传输S频段测控信号的光纤装置

技术领域

本发明涉及一种传输信号的光纤装置。

背景技术

S频段测控系统是支持我国航天器测控的主要设备之一，其主要任务包括：其一，将接收到来自航天器的S频段信号进行放大、下变频、解调，以获取航天器的位置信息(即：角度、距离和速度信息)进行轨道确定、获取航天器的遥测信息进行各类状态的监视；其二，将需要发送的遥控指令和上传的注入数据进行编码、调制、上变频、放大，最终以S频段信号的形式发射至在轨航天器实施各类控制。

通常，测控系统的布局如图1所示。图中，低噪声放大器、高功率放大器、天线伺服驱动单元位于天线座内，上/下变频器、天线轴角编码单元、基带处理单元位于控制机房内。天线座与控制机房之间的信号采用电缆传输，两处之间的距离小于100m。

随着国家航天事业的发展，测控设备的密集程度不断增加、测控设备的自动化操作水平不断提高。在一个测控站内将安装有多套测控设备，这就需要考虑设备之间的电磁干扰问题以及设备天线之间的相互遮挡问题。另外，随着航天任务需求的变化，测控设备天线口径不断增大，发射功率不断增强，这就需要考虑操作人员的安全问题。鉴于上述原因，产生了将测控设备的天线远离控制机房的需求，对于大口径、高功率天线提出了远离控制机房40km的需求。

图2所示为以S频段作为工作频率的航天器测控信号流程图。图中，航天器发射的S频段信号功率约为-14dBw，该信号经过空间传输后衰减约150dB，到达测控系统天线口面的功率约为-164dBw，经过天线和低噪声放大器后信号强度为-69dBw，如果采用衰减指标为0.5dB/m的电缆传输40km，到达下变频器输入端的信号强度为-116dBw。另外，对于上变频器的输出信号，经过40km电缆的传输后将无法满足高功率放大器的输入要求。

再者，对于接收信道来说，S频段测控信号经过40km电缆传输后，其信道等效噪声温度将增加至71.6dBK，对应的噪声系数约为47dB，远远大于指标要求的13dB。在这种情况下，40km电缆传输后的单元将无法正常工作。

在通信系统中已有采用光纤传输射频信号的范例。但是，由于测控系统存在对和差信号相位一致性和幅度一致性、信道噪声性能等特殊要求，因此，采用通信系统中使用的光纤传输技术无法解决测控系统中存在的射频信号长距离传输问题。

该问题是我国航天测控领域首次面临的问题，据查阅没有相关报道和资料涉及到该问题的解决手段。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能够满足长距离(大于40km)传输S频段测控信号需求的光纤传输装置，该装置能够保持原测控系统的各项技术指标，且易于工程实现。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括三个发射光端机、三个接收光端机、一对波分复用器和两个模拟光放大器。测控系统的和路电信号经过一号发射光端机转换为和路光信号，测控系统的差路电信号经过二号发射光端机转换为差路光信号，来自测控系统基带处理单元的上行功率驱动电信号通过三号发射光端机转换为光信号。和路光信号和差路光信号在一号波分复用器中与两路备份光通路信号一起进行光波合成，合成后的光信号由一号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至二号波分复用器进行光波分解，之后，分别经一号接收光端机和二号接收光端机转换得到和路电信号和差路电信号，此和路电信号和差路电信号作为测控站基带处理单元的输入信号参加后续信号处理工作。上行功率驱动光信号由二号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至三号接收光端机转换得到上行功率驱动电信号，由高功率放大器放大后经天线发射至航天器。

所述的波分复用器为4波分复用器，4个波长分别λ₄、λ₃、λ₂、λ₁，λ1＝1550.12nm，λ2＝1553.32nm，λ3＝1556.52nm，λ4＝1559.72nm。

所述的模拟光放大器为分布式拉曼非线性光纤放大器。

本发明的有益效果是：

1.由于采用了4波分复用器，实现了将2路射频测控信号耦合到一根光纤进行传输。同时，通过研制选取波分复用器中合波与分波的波长，实现了4路光信号插入损耗的基本一致。从而，解决了测控系统中对和、差通道幅度一致性与相位一致性的要求。

2.由于采用了分布式拉曼放大技术，基于将短波长的光能量转移到长波长信号上去，实现长波长信号的放大原理，解决了将S频段测控信号进行长距离(最远可传输56km)传输的问题，满足了大型航天测控站的布局需求。

3.由于在设计分布式拉曼放大器时，采用了光信号沿光纤与泵浦光一起传输，且传输方向相反，使得信号光在不同时刻会受到不同泵浦光的放大，这样因拉曼泵浦的功率不同而产生的波动就可以得到平均，在增益相同的时候，信号的功率水平比较低，可以避免四波混频、受激布里渊散射等非线性效应的产生。从而，满足了测控系统的大动态范围指标要求。

4.基于拉曼放大器存在的“感应放大”原理，即对于功率较大的信号光，泵浦光的能量转移的较多，而功率较小的信号光则被抑制。因此当没有信号光进入时，泵浦光放大自发拉曼散射，形成斯托克斯散射波，一旦有信号功率入射，由于信号光功率远远大于自发拉曼散射功率，因此泵浦光的能量将主要转移给信号光，而斯托克斯波被抑制，形成较低的放大器自发辐射噪声，保证了拉曼放大器的低噪声特性。从而，满足了测控系统低噪声系数的指标要求。

5.本发明能够满足系统传输信道的主要指标，其测试结果如下：

6.本发明能够满足工程应用的指标要求，参加实战任务的测试结果如下：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是测控系统布局示意图；

图2是S频段航天器测控信号流程示意图；

图3是光纤传输S频段射频测控信号的系统构成示意图；

图4是S频段光纤传输装置的构成示意图；

图5是4波分复用器的合波设计原理示意图；

图6是4波分复用器的分波设计原理示意图；

图7是模拟光放大器的设计原理示意图；

图中，F表示光放大器的输入光信号；G表示光放大器的输出光信号；4代表传输光纤；

图8是本发明方法的实施流程图；

图9是本发明方法中发射光端机的设计原理图；

图10是本发明方法中接收光端机的设计原理图；

图11是本发明方法中信号源与频谱分析仪的直接连接图；

图12是本发明方法中光端机信噪比恶化指标测试连接图；

图13是本发明方法中光传输链路噪声系数测试连接图；

图14是本发明方法中光传输链路增益平坦度、群时延稳定性、群时延带内波动测试连接图；

图15是本发明方法中两路电信号间隔离度测试连接图；

图16是本发明方法中两路电信号间幅度稳定性测试连接图。

具体实施方式

图4是S频段光纤传输装置的构成示意图，包括三个发射光端机、三个接收光端机、一对波分复用器和两个模拟光放大器。测控系统的和路电信号经过一号发射光端机转换为和路光信号，测控系统的差路电信号经过二号发射光端机转换为差路光信号，来自测控系统基带处理单元的上行功率驱动电信号通过三号发射光端机转换为光信号。和路光信号和差路光信号在一号波分复用器中与两路备份光通路信号一起进行光波合成，合成后的光信号由一号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至二号波分复用器进行光波分解，之后，分别经一号接收光端机和二号接收光端机转换得到和路电信号和差路电信号，此和路电信号和差路电信号作为测控站基带处理单元的输入信号参加后续信号处理工作。上行功率驱动光信号由二号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至三号接收光端机转换得到上行功率驱动电信号，由高功率放大器放大后经天线发射至航天器。本发明工作时，地面天线接收来自空间航天器的S频段信号，该信号在低噪声放大器中得到放大，光纤传输装置将电信号转换为光信号。在经过长距离光纤传输后，光信号再由光纤传输装置转换为电信号。该电信号通过下变频器后，完成由射频至中频的转换，并通过基带处理单元实现外测定轨数据的提取和航天器遥测数据的解调。同时，对航天器的遥控指令数据经过基带处理单元的调制后，由上变频器完成由中频信号至射频信号的转换，该信号由光纤传输装置转换为光信号。在经过长距离光纤传输后，光信号再由光纤传输装置转换为电信号。此电信号由高功率放大器进行放大，并经天线发射至空间航天器。见图3所示。

图8所示为本发明方法的实施流程图。结合图8可对本发明的实施方法进行下述详细描述：

1.针对S频段微波统一测控系统，采用测控领域统一且规范的方法对涉及系统测控性能的主要指标进行测试，需要测试的指标包括：系统的动态范围、系统的群时延稳定性、和差信号的隔离度、和差信号的一致性。测试结果应满足下述要求：

1)动态范围：60dB±0.5dB

2)和差隔离度≥45dB

3)和差信号的幅度一致性≤1.5dB

4)和差信号的相位一致性≤8°

5)群时延稳定性：在输入载波频率±450KHz频带内，群时延变化不大于3ns，绝对时延每24小时内变化不大于5ns

6)等效噪声系数：优于2dB。

2.保持S频段测控设备的射频部分与中频部分的信号传输距离小于56km，以保证信号传输质量满足系统指标要求。

3.根据S频段射频测控信号的传输距离，设计光纤传输装置的结构，如图4所示，S频段测控信号的光纤传输装置包括：S频段发射光端机、S频段接收光端机、光放大器、波分复用器以及光纤等单元。

4.根据图9设计发射光端机，发射光端机的主要功能是把来自测控系统上、下行信道的射频(RF)电信号经过前置放大后，直接驱动激光器进行线性调制成光信号发射出去。其主要由放大电路，宽带匹配电路，激光器驱动控制电路，激光器，光隔离器、光功率自动控制(APC)、温度自动控制器(ATC)等组成。考虑到测控系统的噪声指标要求，这里选用低噪声放大器(LNA)作为前置放大器，选择DFB(DistributedFeedBacklaser)激光器作为激光光源。由于激光器输出的光功率与温度变化和器件本身老化有密切关系，为了保证激光器有稳定的输出功率，采用了APC和ATC作为辅助电路。在此，选择使用了GIOC5-A3000型号的发射光端机。

5.根据图5和图6设计波分复用器。

所述的波分复用器为无源器件，主要利用滤光镜达到对多束光的合波与分波。对于测控系统的应用，需要考虑波分复用器的主要指标是插入损耗。对于一般的波分复用器其复用与解复用时滤波器的中心波长是一样的，但实际使用时会导致每路的插入损耗相差较大，对于四波分复用最大可达2dB以上。在本系统中，使用的波分复用器是专门设计和集成的，其复用与解复用时滤波器中心波长不一样，可以使每波的插入损耗基本一致，且插入损耗较小。

图5示意的是4波分复用器的合波设计原理，图6示意的是4波分复用器的分波设计原理。图中，“A”表示波长为λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的合成光波；“B”表示波长为λ₁的光通道；“C”表示波长为λ₂的光通道；“D”表示波长为λ₃的光通道；“E”表示波长为λ₄的光通道。图5中，4个波长分别λ₄、λ₃、λ₂、λ₁，中心波长选择λ₄。其中：在通道4中，λ₄经一次透射输出，插入损耗约0.5dB；在通道3中，λ₃经两次反射、一次透射输出，插入损耗约1.0dB；在通道2中，λ₂经四次反射、一次透射输出，插入损耗约1.5dB；在通道1中，λ₁经六次反射、一次透射输出，插入损耗约2.0dB。图6中，4个波长分别λ₁、λ₂、λ₃、λ₄，中心波长选择λ₁。其中：在通道1中，λ₁经一次透射输出，插入损耗约0.5dB；在通道2中，λ₂经两次反射、一次透射输出，插入损耗约1.0dB；在通道3中，λ₃经四次反射、一次透射输出，插入损耗约1.5dB；在通道4中，λ₄经六次反射、一次透射输出，插入损耗约2.0dB。这里，依据ITU-T标准对λ₁、λ₂、λ₃、λ₄进行了设计，选取1550.12nm作为标准波长，4×0.8nm作为波长间隔，即：λ1＝1550.12nm，λ2＝1553.32nm，λ3＝1556.52nm，λ4＝1559.72nm。和路光信号、差路光信号与四个波长没有严格的对应关系，本系统在使用过程中选择和路光信号对应λ₁，选择差路光信号对应λ₄。这里，由于采用合波与分波搭配使用，使得每个波长的插入损耗一致，即：λ₁(1550.12)＝0.5(分波)+2.0(合波)＝2.5dB，λ₂(1553.32)＝1.0(分波)+1.5(合波)＝2.5dB，λ₃(1556.52)＝1.5(分波)+1.0(合波)＝2.5dB，λ₄(1559.72)＝2.0(分波)+0.5(合波)＝2.5dB。这样，光纤传输的信号，经过4路波分复用器后，每个通道的插入损耗基本一致，且其每路2.5dB的插入损耗小于一般4波分复用器每路插入损耗最大为4dB的指标。

6.根据图6设计模拟光放大器。其功能是基于受辐射原理实现对波分复用器输出的光信号的放大。目前，掺铒光纤放大器EDFA(Erbium-DroppedFibreAmplifier)在DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexer)全光传输系统中的应用已很成熟。但相对于模拟光传输系统来讲，特别是S频段测控信号的长距离光纤传输系统，EDFA的噪声系数(4～6dB)相对于系统指标要求过大；固有的自发辐射(ASE)噪声无法消除，当长距离传输时，其累积的ASE噪声将严重降低系统的光信噪比，从而影响电信号的信噪比；EDFA采用集中式放大，当输出功率超过一定值时，会引起非线性效应，直接限制了DWDM系统可复用波长数及传输距离。为了有效克服噪声累积，本发明选用拉曼光放大技术来研制适合模拟传输的光放大器。拉曼光放大技术的基本原理是受激拉曼辐射效应，即将短波长的光能量转移到长波长信号上去，实现长波长信号的放大。拉曼光放大器的增益波长由泵浦光波长决定，理论上可对任意波长的信号进行放大。从技术角度来看，拉曼光放大是一种分布式放大，它的增益介质是传输光纤本身，放大作用沿着传输光纤均匀分布，平均到传输光纤各点的信号光功率都比较小，能够显著降低信号的入纤功率，从而减少各种光纤非线性效应的影响，这一点与采用集中式放大的EDFA相比具有明显的优势。正是由于通过分布式放大获得增益，因此拉曼光放大器的等效噪声噪声系数很小，大约在0～1dB。相比EDFA具有4～6dB的噪声系数来说，拉曼光放大器具有极低的噪声，因而可极大提高DWDM信号的光信噪比，增加系统的传输距离。

本发明所述的模拟光放大器是分布式拉曼非线性光纤放大器，包括泵浦光源、光耦合器、光隔离器及光滤波器。拉曼光纤放大器主要是利用光纤中的受激拉曼散射效应来实现能量从较高频率的泵浦光到较低频率的信号光的转化，从而达到光放大的目的。它能够将短波长的光能量转移到长波长信号上去，实现长波长信号的放大。该模拟光放大器的噪声系数约为0～1dB。图7是模拟光放大器的设计原理示意图，图中，“F”表示光放大器的输入光信号；“G”表示光放大器的输出光信号；“4”代表56km长的传输光纤。这里，波分复用器输出的光信号经过光隔离器后进入光纤，由泵浦光源产生的光子通过光耦合器有效地耦合进入光纤和输入光信号一起传输实现光放大，被放大后的光信号经光滤波器输出至后续单元。此处，光隔离器是一种只允许光波单向传输的器件，半导体激光器及光放大器对来自连接器、熔接点、滤波器的反射光非常敏感，并导致性能恶化，为了避免这些影响，在光滤波器和光放大器前插入了光隔离器。由于放大是沿光纤分布而不是集中作用的，光纤中各处的信号光功率都比较小，从而可降低非线性效应。

7.根据图10设计接收光端机，光接收机的功能是将通过光纤传输后，由波分复用器输出的分波信号转化为电信号。其主要由探测器，宽带匹配电路，放大电路，自动温度补偿电路(ATC)，光功率自动控制(APC)等单元组成。这里，选择雪崩光电二极管(APD)作为光探测器。来自波分复用器的光信号由雪崩光电二极管(APD)探测器经光电变换成电信号后，先由跨阻放大进行一级放大，然后经低噪放大器进行二级放大后还原出输入的射频信号。与发射光端机相匹配，选用GIOC5-A3000型号的接收光端机。

8.由接收光端机输出的电信号分别进入S频段测控系统的基带单元和上行信道，完成后续工作。见图3、图4所示。

9.对光纤传输装置进行指标测试。主要测试内容与步骤包括：

1)光端机信噪比恶化指标测试

●按照图11连接相关仪器；

●信号源输出2250MHz信号，信号强度为-10dBm；

●由频谱仪读出信号源的信噪比[S/N]_S；

●按照图12连接仪器，将信号源和频谱分析仪分别接到GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1；

●由频谱仪读出经光端机传输后信号的信噪比[S/N]_F，每隔一分钟记录一次，连续观察10分钟，最大值与[S/N]_S之差为光端机噪声系数恶化的实测值；

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

2)传输信号线性动态范围测试

●按照图11连接相关仪器；

●信号源输出2250MHz信号，信号强度为-10dBm；

●按照图12连接仪器，将信号源和频谱分析仪分别接到GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1；

●信号源输出功率从-10dBm开始减小直到-120dBm，每次减少1dBm，当信号经光端机传输后的输出功率随输入功率减小1dBm时其值也减少为1dBm时，此时的最小输入功率为满足指标的动态范围的最小值，并记录；

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

3)光传输链路噪声系数测试

●按照图13连接仪器，噪声系数分析仪分别接到GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1；

●测试光端机经光链路传输后，信号在2000MHz，2100MHz，2200MHz，2250MHz，2300MHz，2350MHz，2400MHz，2500MHz8个频段处的噪声系数，每隔一分钟记录一次，连续观察10分钟，并取中间值作为实测值；

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

4)增益平坦度测试

●按照图14连接仪器，GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1分别连接到射频矢量网络分析仪上；

●射频矢量网络分析仪的扫瞄范围设置为2000MHz～2500MHz，信号经光端机传输后，从2000MHz开始，每隔一分钟记录每25MHz带宽的增益平坦度的值和每300MHz带宽的增益平坦度的值，连续观察10分钟，取中间值作为实测值；

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

5)带内(±12.5MHz)群时延波动测试

●按照图14连接仪器，GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1分别连接到射频矢量网络分析仪上；

●射频矢量网络分析仪的扫瞄范围设置为2000MHz～2500MHz。信号经光端机传输后，从2000MHz开始，，每隔一分钟记录带内(±12.5MHz)群时延波动值，连续观察10分钟，取中间值作为实测值；

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

6)群时延稳定性测试

●按照图14连接仪器，GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000接收光端机1分别连接到射频矢量网络分析仪上；

●射频矢量网络分析仪的扫瞄范围设置为2000MHz～2500MHz。连续观察10分钟后，记录2000MHz，2100MHz，2200MHz，2250MHz，2300MHz，2350MHz，2400MHz，2500MHz八个频段的群时延值。每12小时进行一次测试。

●对于GIOC5-A3000发射光端机2、3和GIOC5-A3000接收光端机2、3重复上述测试。

7)两路电信号间隔离度测试

●按照图15连接仪器，打开GIOC5-A3000发射光端机1，关闭GIOC5-A3000发射光端机2和GIOC5-A3000发射光端机3。连续观察10分钟，功率计分别连接到波分解复用器的GIOC5-A3000接收光端机1、GIOC5-A3000接收光端机2和GIOC5-A3000接收光端机3的光通道上测试其收到的光功率值v1，v2，v3，并记录v1分别与v2和v3的差值；

●按照图15连接仪器，打开GIOC5-A3000发射光端机2，关闭GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000发射光端机3。连续观察10分钟，功率计分别连接到波分解复用器的GIOC5-A3000接收光端机1、GIOC5-A3000接收光端机2和GIOC5-A3000接收光端机3的光通道上测试其收到的光功率值v1，v2，v3，并记录v2分别与v1和v3的差值；

●按照图15连接仪器，打开GIOC5-A3000发射光端机3，关闭GIOC5-A3000发射光端机1和GIOC5-A3000发射光端机2。连续观察10分钟，功率计分别连接到波分解复用器的GIOC5-A3000接收光端机1、GIOC5-A3000接收光端机2和GIOC5-A3000接收光端机3的光通道上测试其收到的光功率值v1，v2，v3，并记录v3分别与v1和v2的差值。

8)两路电信号间幅度稳定性测试

●按照图16连接仪器，设置信号源输出频率为2250MHz，输出功率为-10dBm；

●将功分器首先接到发射光端机1和发射光端机2上，记录信号经光端机1和光端机2传输后的值；

●将功分器首先接到发射光端机1和发射光端机3上，记录信号经光端机1和光端机3传输后的值；

●每次操作连续观察10分钟，找出3个数据之间的最大差值；

●每12小时进行一次测试。

10.对系统进行工程应用测试。测试的连接方式如图7所示，测试内容主要包括：测距随机误差、测速随机误差、遥测误码率、遥控误指令率、跟踪性能、系统地噪声系数和系统的群时延稳定性。

结果分析：按照上述步骤，本发明在渭南站TW-218S频段统一测控通信系统中得到应用，其系统指标与采用电缆传输的原系统进行了比较，结果见下表。

结果表明，本发明实现了S频段测控信号的56km传输，传输后的信号质量满足系统指标的要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种长距离传输S频段测控信号的光纤装置，包括三个发射光端机、三个接收光端机、一对波分复用器和两个模拟光放大器，一号发射光端机、二号发射光端机和三号接收光端机与测控系统的射频通道相连，一号接收光端机、二号接收光端机和三号发射光端机与测控系统的控制机房相连，测控系统的射频通道输出的和路电信号经过一号发射光端机转换为和路光信号，测控系统的射频通道输出的差路电信号经过二号发射光端机转换为差路光信号，来自测控系统基带处理单元的上行功率驱动电信号通过三号发射光端机转换为上行功率驱动光信号；和路光信号和差路光信号在一号波分复用器中与两路备份光通路信号一起进行光波合成，合成后的光信号由一号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至二号波分复用器进行光波分解，之后，分别经一号接收光端机和二号接收光端机转换得到和路电信号和差路电信号，此和路电信号和差路电信号作为测控站基带处理单元的输入信号参加后续信号处理工作；上行功率驱动光信号由二号模拟光放大器进行放大，经由光纤传输至三号接收光端机转换得到放大后的上行功率驱动电信号，由高功率放大器放大后经天线发射至航天器；所述的波分复用器为4波分复用器，4个波长分别λ₄、λ₃、λ₂、λ₁，λ1＝1550.12nm，λ2＝1553.32nm，λ3＝1556.52nm，λ4＝1559.72nm；所述的模拟光放大器为分布式拉曼非线性光纤放大器。