CN103532620A

CN103532620A - 减少窄线宽光源中的相干效应的系统和方法

Info

Publication number: CN103532620A
Application number: CN201310277109.5A
Authority: CN
Inventors: 鲍军; 迈克尔·海达尔·沙伊尼; 焦华; 简-卢克·阿查姆宝特
Original assignee: HINALL CO
Current assignee: HINALL CO
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-01-22
Also published as: EP2682730A2; US9140624B2; EP2682730A3; US20140009763A1

Abstract

本文描述了通过各种调制技术减少窄线宽光源中的相干效应的系统和方法。系统和方法可包括窄线宽激光源和控制器，其中窄线宽光源包括热耦合至其上的热电冷却器，控制器与热电冷却器通信耦合。控制器被配置为通过在时间平均基础上人为扩展窄线宽光源来向热电冷却器提供的变化的输入信号以降低窄线宽光源的相干性。系统和方法还可包括窄线宽激光源的直接调制。系统和方法可包括窄线宽光时域反射仪（OTDR）。系统和方法还可包括具有和不具有对于热电冷却器是变化的输入信号的窄线宽激光源的直接调制。

Description

减少窄线宽光源中的相干效应的系统和方法

技术领域

一般地，本公开的技术领域涉及光学系统和方法，更具体地，涉及通过各种调制技术减少窄线宽光源中相干效应的系统和方法。

背景技术

随着光纤容量的增长，对光纤中的传输降级进行实时监控和探测变得越来越重要。在示例性实施方式中，越来越多的光纤系统依赖喇曼放大器来扩展范围、距离和/或容量。这就要求光纤作为传输媒介表现出较高的质量，也就是低背反射、低连接损耗等等。传统的监控系统和方法可使用商业化的光时域反射仪（OTDR）。传统的OTDR使用宽谱光源诸如具有多种纵向激光模式的法布里-波罗激光（Fabry-Perotlaser）。不利的是，普通的OTDR体积大且成本高。为了减少成本，可使用集成可调谐激光模块（ITLA）、外部调制激光（EML）、分布反馈（DFB）或者其它类似的光源等来作为光源以制造随机的、低成本的类OTDR的监控装置来执行光纤质量检测。然而，因为ITLA、EML、DFB等光源的窄线宽度（从几百kHz到几MHz的范围内），这种窄线宽度会导致探测的瑞利散射信号（Rayleigh scattering signal）中的相干效应，从而使得OTDR测量不可靠。为了减少来自ITLA、EML、DFB等光源的窄线宽度导致的相干效应，需要一种简单的方法。

发明内容

在示例性实施方式中，光时域反射仪（OTDR）系统包括窄线宽激光源、调制器、将所述窄线宽激光源与所述调制器耦合至测试中的装置以及将来自所述测试中的装置的输入耦合至光探测器的装置以及控制器。其中，窄线宽激光源包括热耦合至该窄线宽激光源的热电冷却器，调制器被配置为调制所述窄线宽激光源，控制器向热电冷却器提供输入信号。其中，光时域反射仪系统使用直接调制方式或通过控制器产生的热电冷却器的振动方式，并且直接调制方式和振动方式中的每一种均将光时域反射仪轨迹中的噪声降低至与宽谱激光源光时域反射仪类似（相当）的水平。调制包括可包括外部调制器，并且输入信号对于热电冷却器是变化的以减少窄线宽激光源的相干性。优选地，调制器可直接调制窄线宽激光源。输入信号对于热电冷却器是变化的以减少窄线宽激光源的相干效应。控制器被配置为以预定的频率和预定的改变量调整所述热电冷却器中的变化的输入信号。优选地，窄线宽激光源包括响应于对于所述热电冷却器是变化的输入信号以时间平均线宽人为扩展的10MHz或更少的线宽。窄线宽激光源包括集成可调谐激光模块（ITLA）、外部调制激光（EML）、分布反馈（DFB）激光器中的一个。窄线宽激光源、热电冷却器和控制器设置在光学通信系统的光学装置中，并且共同配置为执行光学通信系统中的光时域反射仪功能。光学装置包括服务信道、放大器和信道线卡中的一个。

在另一示例性实施方式中，光学装置包括窄线宽激光源、热电冷却器和控制器。其中，热电冷却器热耦合至窄线宽激光源，控制器通信耦合至热电冷却器，并且被配置为提供对于热电冷却器变化的输入信号以减少窄线宽激光源的相干效应，其中，控制器被配置为以预定的频率和预定的改变量调整热电冷却器中的变化的输入信号。窄线宽激光源包括响应于对于所述热电冷却器是变化的输入信号以时间平均线宽人为扩展的10MHz或更少的线宽。窄线宽激光源包括集成可调谐激光模块（ITLA）、外部调制激光（EML）、分布反馈（DFB）激光中的一个。窄线宽激光源、热电冷却器和控制器设置在光学通信系统的光学装置中，并且共同配置为执行光学通信系统中的光时域反射仪功能。

在另一示例性实施方式中，光学方法包括从窄线宽光源以第一线宽输出激光信号；在预定的频率下以预定的量调整热耦合至窄线宽激光源的热电冷却器；以及从窄线宽激光源以第二线宽输出激光信号，该第二线宽在时间平均基础上相对于第一线宽进行了人为扩展，从而降低了窄线宽光源的相干性。

在另一示例性实施方式中，光学系统包括第一光学节点和第二光学节点，第一光学节点通信耦合至第二光学节点。其中，第一光学节点包括至少一个窄线宽光源、调制器和控制器，其中至少一个窄线宽光源包括与其热耦合的热电冷却器，调制器被配置为调制至少一个窄线宽光源，控制器向热电冷却器提供输入信号。其中，至少一个窄线宽光源被配置为在第一光学节点和第二光学节点之间执行光时域反射仪功能，其中第一光学节点使用由调制器产生的至少一个窄线宽光源的直接调制方式或通过控制器产生的热点冷却器的振动方式，并且直接调制方式和振动方式中的每一种均将光时域反射仪轨迹中的噪声降低到与宽谱激光源光时域反射仪类似的水平。至少一个窄线宽光源包括在第一光学节点与第二光学节点之间的放大器的放大带之外的波长。至少一个窄线宽光源为第一光学节点与第二光学节点之间的喇曼放大器的波长监控器。

附图说明

在本文中，参照多个附图示出并描述了本公开的示例性和非限制性实施方式，在附图中相同的参考标记分别表示相同的方法步骤和/或系统部件，其中：

图1为具有减少的相干效应的窄线宽系统的框图；

图2为带有外部调制的具有减少的相干效应的窄线宽OTDR系统的框图；

图3为带有直接调制的具有减少的相干效应的窄线宽OTDR系统的框图；

图4为测试系统的框图，该测试系统的特征在于与商业化宽谱OTDR相对的窄线宽OTDR；

图5为具有30ns脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的基准配置的OTDR轨迹；

图6为具有30ns脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的TEC振动的OTDR轨迹；

图7为具有100ns脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的基准配置的OTDR轨迹；

图8为具有100ns脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的TEC振动的OTDR轨迹；

图9为具有1μs脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的基准配置的OTDR轨迹；

图10为具有1μs脉冲宽度的外部调制窄线宽OTDR的TEC振动的OTDR轨迹；

图11为图7的OTDR轨迹，其中示出量化OTDR轨迹质量的方法；

图12至图14为光纤损耗图示出了对照不同光纤上的不同配置的TEC振动幅度的光纤衰减（dB/km）；

图15至图17为使用图11描述的方法特征化反射波动的反射波动图；

图18为没有TEC振动的DFB激光源的线宽相对于具有在10mA、2Hz下的TEC振动的DFB激光源的线宽的光谱图；以及

图19为可使用窄线宽OTDR的光传输系统的框图。

具体实施方式

在各种示例性实施方式中，本公开涉及通过各种调制技术减少窄线宽光源中的相干效应的方法和系统。在示例性实施方式中，窄线宽光源可包括ITLA、EML、DFB等等通过调制光源的热电冷却器（TEC）的驱动信号来增加线宽从而减少相干效应的激光。这种TEC的调制能改变光源的中心波长（例如，随机地、以预定方式等）。通过平均化测量，相干效应能被有效抵消。这种方式允许在光纤通信系统的集成功能中使用诸如ITAL、EML、DFB等窄线宽光源作为类OTDR源以实时监控光纤行为。在另一示例性实施方式中，在相对于外部调制相干效应减少的OTDR应用中，窄线宽光源可被直接调制。在另一实施方式中，在OTDR应用中，TEC调制可与直接调制一同使用。有利地，所述的系统和方法能够使用光纤通信系统中已存在的诸如服务信道和/或信道收发器的窄线宽光源，以执行与具有宽谱光源的独立商用OTDR装置性能相符合的OTDR功能。

参考图1，在示例性实施方式中，框图示出了具有减少的相干效应的窄线宽系统10。系统10包括窄线宽激光源12、热电冷却器（TEC）14以及控制器/调制器16。如本文所述，窄线宽光源可以是ITLA光源、EML光源、DFB光源以及类似的光源。窄线宽光源的线宽范围可为几百kHz至几MHz。在示例性实施方式中，激光源12可与光学通信系统中现有的装置例如光服务信道发送器、信道卡发送器等等结合。热电冷却器14是被配置为调制激光源12的波长输出的电路装置。具体地，热电冷却器14可热耦合至激光源12。一般而言，从激光源12输出的光的波长与激光源12的温度成反比。因此，通过改变热电冷却器14的温度，可改变激光源12输出的光的波长。控制器/调制器16耦合至热电冷却器14以对其进行控制。热电冷却器14的温度响应于从控制器/调制器的输入来进行调整。通常，热电冷却器14可将激光源12的温度控制在确定的范围内，例如15-45摄氏度。控制器/调制器16可将电流、电压、控制信号等施加至热电冷却器14以提供热电冷却器14的温度的精确增量改变。在操作中，热电冷却器14和控制器/调制器16可被用于反馈回路中以锁定激光源12的输出光的波长。在于1999年8月24日提交的题为“激光波长控制装置”的共同转让的美国专利第5,943,152号以及于1999年2月23日提交的题为“直接调制下的激光波长控制”的共同转让的美国专利第5,875,273号中对该激光控制进行了示例性描述，上述专利的全部内容通过引用并入本文。

在多个示例性实施方式中，系统10可被配置成使控制器/调制器16调制或振动热电冷却器14以改变激光源12的输出光波长从而减少相干效应。通过调制/振动热电冷却器14，窄线宽激光源12在时间平均基础上人为地展宽以减少相干噪声。也就是说，对于热电冷却器14的改变能提供有效的方法来使相干噪声紊乱。在示例性实施方式中，系统10可被用于窄线宽OTDR应用。系统10可被用作具有与有显著成本优势的商用宽谱OTDR性能的OTDR（即，窄线宽光源对照宽谱光源），已发现窄线宽光源通常用于部署的光学系统（即，服务信道、信道卡等）。控制器/调制器16可向热电冷却器14提供任意随机的调制或振动。在示例性实施方式中，控制器/调制器16可以相对低的频率（1-200HZ）提供平方或正弦调制信号，并且每一个都显示相同的性能。假设热电冷却器14具有200mA的基准电流输入信号，在示例性实施方式中，控制器/调制器16可在2Hz的频率下使热电冷却器14振动+/-20mA。此外，控制器/调制器16也能够与现有的热电冷却器14的波长锁定反馈回路一同工作。例如，控制器/调制器16可提供两种功能，包括在反馈回路中监控和调整激光源12的输出光同时振动热电冷却器14以调整激光源12的输出光从而减少相干性。应注意，系统10计划用于另一系统，例如图2至图3的窄线宽OTDR系统20、22或者带有调制器、脉冲发生器等的任意其它系统。

参考图2至图3，在示例性实施方式中，框图示出了具有减少的相干效应的窄线宽OTDR系统20、22。系统20、22包括激光源12、热电冷却器14、控制器/调制器16、调制器24以及光探测器26。系统20、22还可包括循环器20或一些其它的将光探测器26和激光源12耦合至光纤30的三端口装置。正如本文所描述的，窄线宽光源可以是ITLA光源、EML光源、DFB光源以及其它类似的光源。在图2中，系统20通过放置在激光源12之后的调制器24进行外部调制。这里，调制器26可为声光（AO）调制器、铌酸锂（LiNbO₃）调制器、马赫-策德尔干涉仪（Mach-Zehnder interferometer）等。在图3中，系统22通过驱动激光源12的调制器24进行直接调制。对于OTDR，调制器24被配置为提供光脉冲，并且在脉冲宽度与OTDR分辨率之间存在相关性。例如，在图3中，调制器24可简单地作为驱动信号（以及用于产生驱动信号的相关装置）施加至激光源12以直接调制。当然，较短的脉冲宽度减少了脉冲可在光纤30上行进的总距离。在示例性实施方式中，对于外部调制，调制器24被配置为提供具有小至30ns的宽度的脉冲。对于直接调制，调制器24被配置为提供具有小至100ns的宽度的脉冲。

在示例性实施方式中，系统20、22可为带有作为窄线宽光源的激光源12的OTDR系统。这里，系统20、22是用于特征化光纤30的光电仪器。作为OTDR，激光12连同调制器24被配置为向光纤30射入一系列带有预定的脉冲宽度的光脉冲（即，光纤30指的是测试中的光纤、测试中的装置等等）。光探测器26被配置为从光纤30的同一个末端提取从沿着光纤的点散射（雷利散射）或者反射的光。对返回脉冲的强度进行测量并且积分为时间的函数以及标绘为光纤长度的函数。由此，通过提供光纤30质量的测量可得到曲线图。在曲线图中，可检测到峰和斜率。峰是光纤30中的不连续处的表示（例如缺少接头、连接器等）并且是从该处反射的结果。斜率表示反向散射能量减少的监控速率，并且可被用于建立光纤30的每一部分的衰减。

OTDR系统20、22可包括图1的窄线宽系统10。具体地，本文所述的系统和方法记录直接调制和/或TEC14的振动显著减少了OTDR轨迹中的噪声（即，与商用宽谱OTDR的水平相比较）。此外，直接调制和/或TEC14的振动可被用于改进光纤损耗和反射探测的测量。在示例性实施方式中，由于OTDR系统20、22的部件通常存在于部署的光纤通信系统中，OTDR系统20、22能够减缓对于外部OTDR的需要。例如，系统20、22可被包括在现有的光服务信道（OSCs）、现有的信道线卡中等。这些装置可与现有的除了常规功能还提供OTDR功能的装置集成在一起。在示例性实施方式中，喇曼放大器可包括用于与邻近的喇曼放大器之间发信号的DFB激光。这些DFB激光可用于提供OTDR功能的系统20、22。

参考图4，在示例性实施方式中，框图示出了用于相对于商用宽谱的OTDR42特征化窄线宽OTDR的测试系统40。在测试系统40中，窄线宽OTDR通过激光44、声光（AO）开关46、和/或脉冲发生器48形成。激光44包括用热耦合至激光44的TEC14，TEC14以不同的幅度和频率进行调制/振动（如下面将讨论的那样）。系统20（即，外部调制的窄线宽OTDR）通过激光44和作为外部调制器的AO开关46形成。系统22（即直接调制的窄线宽OTDR）通过由脉冲发生器48驱动的激光44形成。系统40包括测试中的装置50，装置50包括可变长度的光纤（即20m、3m、5m、1m、25km、10km、以及25km的单模光纤（SMF））。系统40还包括两个循环器52、54以及光探测器56。在测试设置中，商用宽谱OTDR42用于触发窄线宽OTDR。窄线宽OTDR设有与商用宽谱OTDR42相同的脉冲间隔和脉冲宽度。对于系统22，当直接调制激光44（可能是DFB光发射子模块（TOSA））时，AO开关46设置为旁路。从DUT50反射的信号穿过两个循环器52、54返回光探测器56。

参考图5至图17，在多个示例性实施方式中，曲线图示出了来自测试系统40的输出实施例。图5至图11为以dB显示的反射的OTDR轨迹相对于DUT50中的位置的曲线图。具体地，图5至图11示出在2Hz、40mA的TEC振动配置相对于基准配置的比较图。基准配置为由AO开关46外部调制的激光44（即，窄线宽光源DFB TOSA）。在图5至图11中的每一个附图中，在大约25km和35km处设有光连接器并且光纤在60km处结束。图5和图6为将OTDR轨迹提供合理结果的距离限制于30km的脉冲宽度30ns。图5是基准配置，图6是TEC振动配置。比较图6与图5可看出，TEC振动显著地改进了OTDR轨迹的分辨率，并且TEC振动提供可与商用宽谱OTDR42类似的性能。

图7和图8为将OTDR轨迹提供合理结果的距离限制于40km的脉冲宽度100ns。图7是基准配置，并且图8是TEC振动配置。比较图8与图7可看出，TEC振动显著地改进了OTDR轨迹的分辨率并且TEC振动提供可与商用宽谱OTDR42类似的性能。而且，也可进行直接调制（带有和不带有TEC振动），并且直接调制也提供可与商用OTDR类似的性能。从图8中可以看出，由于25km和35km处的反射，连接器很容易识别。此外，图8中的TEC振动提供比基准配置更好的分辨率。图9和图10是1μs的脉冲宽度，图9作为基准配置，图10作为TEC振动配置。比较图10与图9可以看出，TEC振动显著改进了OTDR轨迹的分辨率，并且TEC振动提供了与商用宽谱OTDR42类似的性能。而且，也可进行直接调制（带有和不带有TEC振动），并且直接调制也提供与商用OTDR类似的性能。从图10中可以看出，由于25km和35km处的反射，连接器很容易识别。此外，图10中的TEC振动提供了比基准配置更好的分辨率。

图11为与图7相同的OTDR轨迹，并且被示出以描述量化OTDR轨迹质量的方法。在图5至图17的每一个附图中，光纤包括三个长的SMF光纤片段，包括25km的第一光纤、10km的第二光纤以及25km的第三光纤。在图5至图11中示出在25km和35km处设有接合器/连接器。每一段光纤包括反向散射反射的斜率80。这个斜率（Y）80为光纤损耗。OTDR轨迹质量可由包括至少50%的预测的delta和Y+/-delta所限定。图12至图17示出对于100ns脉冲使用几种不同配置的光纤损耗以及OTDR轨迹质量。图12至图14为示出对不同配置的光纤衰减（dB/km）相对于TEC振动幅度的光纤损耗曲线图。图15至图17使用图11描述的方法来特征化反射波动。更具体地，这些曲线图为反射波动（dB）相对于TEC振动幅度的曲线图。配置包括2Hz（2Hz）的TEC振动、20Hz（20Hz）的TEC振动、200Hz（200Hz）的TEC振动、商用宽普OTDR（Comm）、用AO开关（CW+AO）外部调制的CW激光的基准配置、直接调制的窄线宽配置（DM）以及另有2Hz的TEC振动的直接调制窄线宽配置（DM+TEC，2Hz）。应注意，X轴是TEC振动幅度（mA），因为这些并不包括TEC振动，所以这在Comm、CW+AO以及DM配置中并不改变。

从图12至图14中可看出，从100ns的脉冲直到35km，光纤损耗估计是相当精确的。虽然未示出，但在30ns脉冲直到25km范围内，光纤损耗估计是相当精确的，在沿光纤的60km的1μs脉冲的范围内光纤损耗估计是非常精确的。从图15至图17可以看出，OTDR轨迹在35km以上除了CW+AO基准配置是整齐的。通过100ns脉冲，窄线宽系统能探测到35km以内的高于0.4dB的反射和不连续性，并且基准配置可超过2dB。类似地，使用窄线宽系统，30ns脉冲可探测25km以内高于0.4dB的反射和不连续性，并且使用60km以内的窄线宽系统，1μs脉冲能探测35km以内高于0.4dB的反射和不连续性。

参考图18，在示例性实施方式中，光谱图示出在2Hz、10mA下没有TEC振动90的DFB激光源的线宽相对于带有TEC振动92的DFB激光源的线宽的对照。从图18可以看出，在2Hz、10mA下适度的TEC振动扩宽窄线宽光源的时间平均谱线宽，从而减少了相干性。

参考图19，在示例性实施方式中，框图示出了光传输系统100。光传输系统100包括通过光网络106与光学节点104通信耦合的光学节点102。在光纤108上，光学节点102、104以线性方式互连。光网络106包括各种部件、元件、装置等等，本文中为了图示目的而省略。例如，光网络106可以包括放大器、光学添加/删除多路复用器（OADM）、重新配置的OADM（ROADM）、再生器等等。而且，出于图示目的，光传输系统100仅示出了节点102、104，并且本领域的技术人员将认识到光传输系统100可包括另外的节点等。例如，光学节点102、104是单度节点，本领域的技术人员将会认识到光学节点102、104可被扩展为多度并且具有其它节点以形成网式光网络。

光学节点102、104可包括收发器110、多路复用器/多路输出选择器120（MUX/DEMUX）、光服务信道（OSC）130、波长选择开关（WSS）140以及一个或多个放大器150。这些多个部件/装置110、120、130、140、150可物理地实现为模块、线卡等等。而且，模块、线卡等能够结合多个部件/装置110、120、130、140、150的功能或者多个部件/装置110、120、130、140、150可被独立地实现。本领域的技术人员将认识到，光学节点102、104可包括为了说明目的而省略的其它部件，并且，本文描述的系统和方法旨在与光学节点102、104作为网络元件的示例类型所存在的光网络中使用的多个不同网络元件一同使用。收发器110是使客户端装置（未示出）通过光传输系统100通信的接口。例如，收发器110可为变换器、复用转发器等。在示例性实施方式中，收发器110可包括位于其上的多个物理端口，其具有短距离的面对客户端口以及包括密集波分多路复用的波长和调制格式的面对线路端口。例如，这些端口中的每一个端口可包括10Gbps、40Gbps、100Gbps等的信号。多路复用器/多路输出选择器120是光学滤波装置，其使得来自收发器110的多个波长能够物理地结合或者分开。WSS140提供光传输系统100中波长的选择性的添加/减少或直通。WSS140通常用于具有可变度的节点的网状互连系统中。在例如图19所示的点对点系统的实施例中，WSS140可被省略。

OSC130为允许所有光学装置关于操作、管理、维持、以及配置数据（OAM&P）而相互通信的服务信道。OSC130还可作为光学监督信道。通常，OSC130为掺铒光纤放大器（EDFA）放大带（例如1510nm、1620nm、1310nm或另外的合适的波长）之外的额外波长。OSC承载关于多波长光信号以及在光学节点102、104、放大地点等远程条件下的信息。与来自收发器110的DWDM客户信号承载波长不同，OSC130总是终结于中间的放大地点，在该地点它在再传输之前接收本地信号。放大器150可以为一个或多个EDFA装置、喇曼放大器、半导体光学放大器等。EDFA装置可提供约1530nm到1560nm（被称为“C”波段）之间的波长放大。喇曼放大器可包括以同方向泵送、反方向泵送或者两者都有的情况物理泵送光纤108。此外，喇曼放大器也可包括用于与喇曼放大器的操作相关的独立的OSC波长。应注意，光传输系统100（以及任何常用的光传输系统）包括多个窄线宽光源。例如，收发器110、OSC130、喇曼放大器OSC等等。通常，测试光纤108的OTDR装置是与光传输系统100中的多个部件或者集成在光传输系统中的部件独立的装置，但是该OTDR装置的功能仅在于OTDR。使用本文描述的系统和方法，通过使用窄线宽光源显著改进了OTDR的性能。

在示例性实施方式中，部件/装置110、120、130、140、150中的一个可被配置为与使用窄线宽光源的OTDR集成在一起。例如，在放大带之外的、以及独立于任何一个OSC波长的其它波长可专用于光传输系统100中，从而根据需求、周期性地、或连续地执行OTDR功能。在另一示例性实施方式中，部件/装置110、120、130、140、150中的一个可被配置为执行除了提供光传输系统100的其它功能之外的OTDR功能。例如，喇曼放大器的OSC还可被配置为使用本文描述的系统和方法的OTDR系统。可选择地，OSC130、收发器110等还可按照要求执行OTDR功能。

可以认识到，本文描述的一些示例性实施方式可包括一个或多个通用的或专用的处理器（“一个或多个处理器’），例如微处理器、数字信号处理器、定制处理器、现场可编程门阵列（FPGA）以及控制一个或多个处理器操作的唯一的存储程序指令（包括软件和固件），以与某些非处理器电路结合实现本文描述的方法和/或系统的一些、至多或所有的功能。可替换地，一些或者全部的功能可由没有存储程序指令的指定机实现，或者在其中每一个功能或者一些特定功能的结合被实现为定制逻辑的一个或者多个专用集成电路（ASICs）中实现。当然，也可使用前述方法的结合。此外，一些示例性实施方式可被实现为非暂时性计算机可读存储媒介，其上具有计算机可读代码，以给计算机、服务器、应用机、装置等编程，它们中的每一个都包括执行本文和权利要求描述的方法的处理器。这样的计算机可读存储媒介的实施例包括但不限于，硬盘、光存储装置、磁存储装置、ROM（只读存储器）、PROM（可编程的只读存储器）、EPROM（可擦除的可编程的只读存储器）、EEPROM（电子的可擦除的可编程的只读存储器）、闪存等。当存储在非暂时性计算机可读媒介中时，软件可包括由处理器执行的指令，响应于这样的执行，引起处理器或任何其他电路执行一套操作、步骤、方法、过程、算法等等。

虽然已参照优选实施方式和具体实施例示出并描述了本公开，但对于本领域的技术人员显而易见的是，其它实施方式和实施例也可以执行相同的功能和/或达到同样的结果。所有这些等价的实施方式和实施例均落入本公开的精神和范围之内并且旨在由随后的权利要求覆盖。

Claims

1.光时域反射仪（OTDR）系统，包括：

窄线宽激光源，包括热耦合至所述窄线宽激光源的热电冷却器；

调制器，配置为调制所述窄线宽激光源；

将所述窄线宽激光源与所述调制器耦合至测试中的装置的设备，所述设备还将来自所述测试中的装置的输入耦合至光探测器；以及

控制器，向所述热电冷却器提供输入信号；

其中，所述光时域反射仪系统使用直接调制方式或通过所述控制器产生的所述热电冷却器的振动方式，并且

其中，所述直接调制方式和所述振动方式中的每一种都将光时域反射仪轨迹中的噪声降低至与宽谱激光源光时域反射仪类似的水平。

2.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述调制器包括外部调制器。

3.根据权利要求2所述的光时域反射仪系统，其中，所述输入信号对于所述热电冷却器是变化的以降低所述窄线宽激光源的相干性。

4.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述调制器直接调制所述窄线宽光源。

5.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述输入信号对于所述热电冷却器是变化的以降低所述窄线宽激光源的相干效应。

6.根据权利要求4所述的光时域反射仪系统，其中，所述控制器被配置为以预定的频率和预定的改变量调整所述热电冷却器中的变化的输入信号。

7.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述窄线宽激光源包括响应于对于所述热电冷却器是变化的输入信号以时间平均线宽人为扩展的10MHz或更少的线宽。

8.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述窄线宽激光源包括集成可调谐激光组件（ITLA）、外部调制激光器（EML）、以及分布反馈（DFB）激光器中的一个。

9.根据权利要求1所述的光时域反射仪系统，其中，所述窄线宽激光源、所述热电冷却器以及所述控制器设置在光学通信系统的光学装置中，并且共同配置为执行所述光学通信系统中的光时域反射仪功能。

10.根据权利要求9所述的光时域反射仪系统，其中，所述光学装置包括服务信道、放大器以及信道线卡中的一个。

11.一种光学装置，包括：

窄线宽激光源；

热电冷却器，热耦合至所述窄线宽激光源；以及

控制器，通信耦合至所述热电冷却器，并且所述控制器被配置为提供对于所述热电冷却器变化的输入信号以减少所述窄线宽激光源的相干效应，其中，所述控制器被配置为以预定的频率和预定的改变量调整所述热电冷却器中的变化的输入信号。

12.根据权利要求11所述的光学装置，其中，所述窄线宽激光源包括响应于对于所述热电冷却器是变化的输入信号以时间平均线宽人为扩展的10MHz或更少的线宽。

13.根据权利要求11所述的光学装置，其中，所述窄线宽激光源包括集成可调谐激光模块（ITLA）、外部调制激光器（EML）、分布反馈（DFB）激光器中的一个。

14.根据权利要求11所述的光学装置，其中，所述窄线宽激光源、所述热电冷却器以及所述控制器设置在光学通信系统的光学装置中，并且共同配置为执行所述光学通信系统中的光时域反射仪功能。

15.一种光学系统，包括：

第一光学节点和第二光学节点，所述第一光学节点通信耦合至所述第二光学节点；

其中所述第一光学节点包括：

至少一个窄线宽光源，其中所述至少一个窄线宽光源包括与其热耦合的热电冷却器；

调制器，其被配置为调制所述至少一个窄线宽光源；

控制器，向所述热电冷却器提供输入信号；

其中，所述至少一个窄线宽光源被配置为在所述第一光学节点和所述第二光学节点之间执行光时域反射仪功能，其中所述第一光学节点使用由所述调制器产生的所述至少一个窄线宽光源的直接调制方式或通过控制器产生的所述热点冷却器的振动方式，并且所述直接调制方式和所述振动方式中的每一种均将光时域反射仪轨迹中的噪声降低到与宽谱激光源光时域反射仪类似的水平。

16.根据权利要求15所述的光学系统，其中，所述至少一个窄线宽光源包括在所述第一光学节点与所述第二光学节点之间的放大器的放大带之外的波长。

17.根据权利要求15所述的光学系统，其中，所述至少一个窄线宽光源为所述第一光学节点与所述第二光学节点之间的喇曼放大器的波长监控器。