CN104539358A - 用于实时检测掺铒光纤放大器噪声的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实时检测掺铒光纤放大器噪声的方法和装置，通过检测光纤放大器输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率，以及光纤放大器输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率；计算得到光纤放大器的放大增益G，以及光纤放大器本身产生的ase功率Pase；进而估算得到被测光纤放大器的噪声水平NF。从而能够在不影响光信号传输质量的前提下进行光纤放大器噪声的实时评估，判断光纤放大器是否正常工作，为光纤通信线路故障诊断提供一定依据。

Description

用于实时检测掺铒光纤放大器噪声的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种光纤通信器件的监测技术，尤其涉及一种可以实时检测掺铒光纤放大器的噪声的方法及其装置，本发明属于光通信领域。

技术背景

随着掺铒光纤放大器(EDFA)的出现，光纤通信系统正向着更高传输速率，更大带宽方向发展。而随着系统传输速率的增加，对信号光功率和光信噪比(OSNR)等指标提出了特别的要求。光纤放大器，特别是掺铒光纤放大器能很好的解决信号光功率的放大问题，但是也会引入光放大器的ASE(放大的自发辐射)噪声功率，从而引起OSNR的劣化,误码率增加等问题。即掺铒光纤放大器(EDFA)在放大信号光的同时，也会放大来自上游系统的ASE噪声，而且光放大器工作的同时自身也会产生ASE(放大的自发辐射)噪声，从而引起光信噪比(OSNR)的劣化，而OSNR正是光通信系统中很重要的一个评价指标。

一般来说，掺铒光纤放大器的噪声可以由光谱分析仪(OSA)准确测得，即常规的光放大器噪声测量方法。当光放大器应用于光通信系统时，如何在不影响光通信系统正常业务的前提下准确评估光放大器是否正常工作将给链路的诊断提供参考意义。对于光放大器来说，准确的光信号增益和合适的噪声是衡量光放大器工作正常的两个标准。在增益锁定状态下，光放大器噪声的较大劣化是光放大器工作不正常的典型表现。传统的在线判断光放大器工作正常的依据很大程度依赖于检验光放大器工作的信号增益是否达到设定目标值，在一些情况下，这种简单判断方法迅速且有效果。但是也存在某些情况下，光放大器内部的光学器件特性劣化或者失效导致光放大器内部的损耗急剧增大，但光放大器却依然可以工作在设定的增益下，而此时放大器的噪声已经急剧增大，从而影响到通信链路的OSNR。但是由于缺少相应的光放大器直接噪声检验机制，使得放大器不会将这异常情况上报网管，从而造成对光通信系统异常OSNR的判断和定位的难度急剧增加。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述技术问题，即在不影响正常光通信传输的前提下，提供一种实时检测放大器噪声是否正常的方法及其装置。

为此，本发明提供了一种实时检测光纤放大器噪声的方法，包括：

步骤一、从输入被测光纤放大器的光信号中按第一分光比分离出输入端被测光信号；

步骤二、检测输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率；

步骤三、通过输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率和带外长波长光功率计算得到输入被测光纤放大器的光信号的光功率Psig_in和带内ase功率Pase_in；

步骤四、从被测光纤放大器输出的光信号中按第二分光比分离出输出端被测光信号；

步骤五、检测输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率；

步骤六、通过输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率和带外长波长光功率计算得到被测光纤放大器输出的光信号的光功率Psig_out和带内ase功率Pase_out；

步骤七、通过输入被测光纤放大器的光信号的光功率Psig_in和被测光纤放大器输出光信号的光功率Psig_out计算得到被测光纤放大器的放大增益G，通过输入被测光纤放大器的光信号的带内ase功率Pase_in和被测光纤放大器输出光信号的带内ase功率Pase_out计算得到被测光纤放大器本身产生的ase功率Pase；

步骤八、通过被测光纤放大器的放大增益G和被测光纤放大器本身产生的ase功率Pase估算得到被测光纤放大器的噪声水平NF。

在上述技术方案中，所述步骤八中估算被测光纤放大器的噪声水平NF的公式为：

NF＝1/G+Pase/(h*υ*Δυ)

其中，h为普朗克常数，υ为某一频率的信号光，Δυ为噪声频谱的带宽。

在上述技术方案中，所述被测光纤放大器为掺铒光纤放大器；所述第一分光比为5％～15％，优选为10％；所述第二分光比为5％～15％，优选为10％。

在上述技术方案中，所述步骤二中检测输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率的方法具体包括：通过第三分光比将输入端被测光信号分为两路，其中一路通过输入光带通滤波器滤去带外光，检测保留的带内光信号的光功率，通过第三分光比得到输入端被测光信号的带内信号光功率；其中另一路通过第四分光比再次分为A、B两路，A路通过输入端带外短波长窄带滤波器滤波后检测得到带外短波长光功率，B路通过输入端带外长波长窄带滤波器滤波后检测得到带外长波长光功率。

在上述技术方案中，所述第三分光比为10％～50％，优选为20％；所述第四分光比为40％～60％，优选为50％。

在上述技术方案中，所述步骤五中检测输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率的方法具体包括：通过第五分光比将输出端被测光信号分为两路，其中一路通过输出光带通滤波器滤去带外光，检测保留的带内光信号的光功率，通过第五分光比得到输出端被测光信号的带内信号光功率；其中另一路通过第六分光比再次分为C、D两路，C路通过输出端带外短波长窄带滤波器滤波后检测得到带外短波长光功率，D路通过输出端带外长波长窄带滤波器滤波后检测得到带外长波长光功率。

在上述技术方案中，所述第五分光比为10％～50％，优选为20％；所述第六分光比为40％～60％，优选为50％。

在上述技术方案中，带外长波长的范围和带外短波长的范围被所述被测光纤放大器中的增益平坦滤波器的带通范围所覆盖，并且带外长波长和带外短波长的中心波长靠近带内通信信道的边缘波长。

本发明还提供了一种实时检测光纤放大器噪声的装置，包括：中央处理器、以及：

设置在被测光纤放大器输入端侧的：输入端第一光耦合器、输入端第二光耦合器、输入端第三光耦合器、输入端带外短波长窄带滤波器、输入端带外短波长光电探测装置、输入端带外短波长光电信号模数转换装置、输入端带外长波长窄带滤波器、输入端带外长波长光电探测装置、输入端带外长波长光电信号模数转换装置、输入光带通滤波器、输入端光电探测装置、输入端光电信号模数转换装置；

设置在被测光纤放大器输出端侧的：输出端第一光耦合器、输出端第二光耦合器、输出端第三光耦合器、输出端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长光电探测装置、输出端带外短波长光电信号模数转换装置、输出端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长光电探测装置、输出端带外长波长光电信号模数转换装置、输出光带通滤波器、输出端光电探测装置、输出端光电信号模数转换装置；

其中，

所述输入端第一光耦合器的一个输出端连接被测光纤放大器输入端，另一个输出端连接所述输入端第二光耦合器的输入端；

所述输入端第二光耦合器的一个输出端连接所述输入端第三光耦合器的输入端，另一个输出端连接所述输入光带通滤波器的输入端；

所述输入光带通滤波器的输出端顺序连接所述输入端光电探测装置、输入端光电信号模数转换装置，所述输入端光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

所述输入端第三光耦合器的一个输出端顺序连接所述输入端带外短波长窄带滤波器、输入端带外短波长光电探测装置、输入端带外短波长光电信号模数转换装置，所述输入端带外短波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；另一个输出端顺序连接所述输入端带外长波长窄带滤波器、输入端带外长波长光电探测装置、输入端带外长波长光电信号模数转换装置，所述输入端带外长波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

并且，

所述输出端第一光耦合器的一个输入端连接被测光纤放大器输出端，一个输出端连接所述输出端第二光耦合器的输入端；

所述输出端第二光耦合器的一个输出端连接所述输出端第三光耦合器的输入端，另一个输出端连接所述输出光带通滤波器的输入端；

所述输出光带通滤波器的输出端顺序连接所述输出端光电探测装置、输出端光电信号模数转换装置，所述输出端光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

所述输出端第三光耦合器的一个输出端顺序连接所述输出端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长光电探测装置、输出端带外短波长光电信号模数转换装置，所述输出端带外短波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；另一个输出端顺序连接所述输出端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长光电探测装置、输出端带外长波长光电信号模数转换装置，所述输出端带外长波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器。

在上述技术方案中，所述光纤放大器是掺铒光纤放大器；所述输入端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长窄带滤波器、输入端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长窄带滤波器的波长隔离度大于15dB。

本发明的优点在于：

1、本发明装置整体结构相对简单，易于制作和控制；

2、本发明方法在不影响光信号传输质量的前提下进行光放大器噪声的实时评估，可以检测放大器工作正常与否；

3、本发明装置应用在通信链路中，每个放大器的噪声评估值，可以为线路诊断提供一定依据。

附图说明

图1本发明实时对光放大器装置的噪声进行评估的示意图；

其中：

101-输入端第一光耦合器

102-输入端第二光耦合器

103-输入端第三光耦合器

104-输入端带外短波长窄带滤波器

105-输入端带外短波长光电探测装置

106-输入端带外短波长光电信号模数转换装置

107-输入端带外长波长窄带滤波器

108-输入端带外长波长光电探测装置

109-输入端带外长波长光电信号模数转换装置

110-输入端带内ase计算装置

111-输入端光电探测装置

112-输入端光电信号模数转换装置

113-输入光总功率计算装置

114-输入信号光计算装置

115-光放大装置

116-光放大器噪声计算器

117-光放大器带内ase计算装置

118-放大器增益计算器

119-输出端第一光耦合器

120-输出端第二光耦合器

121-输出端第三光耦合器

122-输出端带外短波长窄带滤波器

123-输出端带外短波长光电探测装置

124-输出端带外短波长光电信号模数转换装置

125-输出端带外长波长窄带滤波器

126-输出端带外长波长光电探测装置

127-输出端带外长波长光电信号模数转换装置

128-输出端带内ase计算装置

129-输出端信号光计算装置

130-输出端光光电探测装置

131-输出端光电信号模数转换装置

132-输出信号光计算装置

133-中央处理器

134-输入光带通滤波器

135-输出光带通滤波器

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

本发明通过对掺铒光纤放大器输入端和输出端带外(指非通信信道)光功率的探测，结合掺铒光纤放大器的增益，可以近似计算得到掺铒光纤放大器的噪声水平，通过实时探测掺铒光纤放大器输入端和输出端带外光功率，可以实时监测到掺铒光纤放大器的噪声异常情况。

主要包括如下步骤：

步骤1.在光放大装置115输入端利用输入端第一光耦合器101将输入光信号预分为两路，在实际应用中，此输入端第一光耦合器101的分光比可根据需要在5％～15％灵活选择，优选为10％。其中输入端第一光耦合器101的分光小端(例如10％输出端)将在后续步骤中进行二次分光，输入端第一光耦合器101的分光大端(例如90％输出端)将承载光信号进入光放大装置115进行放大。

步骤2.将步骤1中输入端第一光耦合器101的分光小端得到的光通过输入端第二光耦合器102进行二次分光，在实际应用中，此输入端第二光耦合器102的分光比可根据需要在10％～50％灵活选择，优选为20％，即80/20光耦合器。其目的在于将光分为两路，分光比较大的一路光在后续步骤中继续进行带外光功率的探测。为了避免带外光对带内光信号探测精度的干扰，将分光比较小的一路光输入光带通滤波器134滤去带外光而保留带内光信号，然后通过输入端光电探测装置111进行光电探测，通过输入端光电信号模数转换装置112进行模式转换，通过输入光总功率计算装置113计算带内光信号的光功率，这一过程和对常规放大器输入光光电探测方式一样。

步骤3.将步骤2分离出来的分光比较大的光通过输入端第三光耦合器103进行三次分光，此步骤采用的输入端第三光耦合器103一般分光比为50/50，通过输入端第三光耦合器103进行分光的目的在于分光后两路光分别进行后续的带外长短波探测。

步骤4.将步骤3中输入端第三光耦合器103输出的两路光分别进入输入端带外长波长窄带滤波器107和输入端带外短波长窄带滤波器104；一路光通过输入端带外短波长窄带滤波器104滤波后进入输入端带外短波长光电探测装置105探测光功率，然后通过输入端带外短波长光电信号模数转换装置106转换为数字信息；另一路光通过输入端带外长波长窄带滤波器107滤波后进入输入端带外长波长光电探测装置108探测光功率，然后通过输入端带外长波长光电信号模数转换装置109转换为数字信息。其中，在窄带滤波器107和窄带滤波器104中心波长的选择上应该遵循尽可能离通信带宽边缘近、且窄带滤波器104和107与通信信道的隔离度大于15dB的原则。

步骤5.通过输入端带内ase计算装置110将步骤4分别探测到的带外短波长光和带外长波长光的光功率进行数学计算，从而得到输入光带内的ase功率水平P_{ase_in}。

步骤6.通过将步骤2分离出来的带内光和步骤5算得的带内ase功率由输入信号光计算装置114进行数学计算从而得到输入信号光功率Psig_in。

步骤7.在光放大装置115的输出端利用输出端第一光耦合器119将输出光信号预分为两路，在实际应用中，此输出端第一光耦合器119的分光比可根据需要在5％～15％灵活选择，优选为10％。其中输出端第一光耦合器119的分光小端(例如10％输出端)将在后续步骤中进行二次分光，输出端第一光耦合器119的分光大端(例如90％输出端)是已经放大的光信号将继续在通信系统链路中传输。

步骤8.将步骤7中输出端第一光耦合器119的分光小端得到的光通过输出端第二光耦合器120进行二次分光，在实际应用中，此输出端第二光耦合器120的分光比可根据需要在10％～50％灵活选择，优选为20％，即80/20光耦合器。其目的在于将光分为两路，分光比较大的一路光在后续步骤中继续进行带外光功率的探测。为了避免带外光对带内光信号探测精度的干扰，将分光比较小的一路光进入输出光带通滤波器135滤去带外光保留带内光信号，然后通过输出端光电探测装置130进行光电探测，通过输出端光电信号模数转换装置131进行模式转换，通过输出信号光计算装置132计算带内光信号的光功率，这一过程和常规放大器输出光光电探测方式一样。

步骤9.将步骤8分离出来的分光比较大的光通过输出端第三光耦合器121进行三次分光，此步骤采用的输出端第三光耦合器121一般分光比为50/50，通过输出端第三光耦合器121进行分光的目的在于分光后两路光分别进行后续的带外长短波探测。

步骤10.将步骤9中输出端第三光耦合器121输出的两路光分别进入输出端带外长波长窄带滤波器125和输出端带外短波长窄带滤波器122；一路光通过输出端带外短波长窄带滤波器122滤波后进入输出端带外短波长光电探测装置123探测光功率，然后通过输出端带外短波长光电信号模数转换装置124转换为数字信息；另一路光通过输出端带外长波长窄带滤波器125滤波后进入输出端带外长波长光电探测装置126探测光功率，然后通过输出端带外长波长光电信号模数转换装置127转换为数字信息。其中，在窄带滤波器122和窄带滤波器125中心波长的选择上应该遵循尽可能离通信带宽边缘近、且窄带滤波器122和125与通信信道的隔离度大于15dB的原则。

步骤11.通过输出端带内ase计算装置128将步骤10分别探测到的带外短波长光和带外长波长光的光功率进行数学计算，从而得到输出光带内的ase功率水平P_{ase_out}。

步骤12.通过将步骤8分离出来的带内光和步骤11算得的带内ase功率由输出端信号光计算装置129进行数学计算从而得到输出信号光功率Psig_out。

步骤13.由步骤6得到的输入信号光功率和步骤12得到的输出信号光功率由放大器增益计算器118进行数学计算得到正确的放大器增益。

步骤14.由步骤5和步骤13可以计算得到光放大器输入光中的ase被放大器放大后的功率。

步骤15.由步骤11和步骤14通过光放大器带内ase计算装置117可以将输出光ase功率和输入光被放大的ase简单相减得到放大器本身产生的ase功率。

步骤16.根据步骤13得到放大器增益和步骤15得到近似的放大器本身产生的ase功率，通过光放大器噪声计算器116可根据下面公式(1)近似得到放大器的噪声水平。

如上所述，本发明提供的技术方案实现实时计算放大器噪声，实时计算放大器的噪声需要得到实时的放大器实际增益和实时放大器产生的ase。

光放大装置115的输入光通过输入端第二光耦合器102二次分光将光分为两大路，一路经过输入光带通滤波器134，将输入光放大装置115的带外光滤除只剩余带内光，带内光再通过输入端光电探测装置111和输入端光电信号模数转换装置112将光信号转换成表征输入光的光功率的数字信号送入中央处理器。另外一路光再由输入端第三耦合器103均分为两部分，这两部分光分别进入两个窄带滤波器，即输入端带外短波长λ1窄带滤波器104和输入端带外长波长λ2窄带滤波器107，在这两个窄带滤波器中心波长选择上需要依据实际情况而定。一般来说以下几点需要注意：1.光纤放大器中增益平坦滤波器的带通范围需要覆盖到这两个窄带滤波器的波长范围；2.这两个窄带滤波器的中心波长需尽可能接近通信信道的边缘波长，且这两个窄带滤波器和通信信道边缘波长的波长隔离度需要大于15dB。以上两点保证所截取的带外波段具有代表带内ase水平的典型性，且不会受到带内信道光功率的干扰。为了进一步说明窄带滤波器的波长选择原则，以下列举一些具体的实施案例。

案例1，如果通信带宽为1528.8nm到1566.3nm(此处已经考虑了信道工作时候的漂移)增益平坦滤波器的通带带宽为1526到1569nm，窄带滤波器可以分别选择1527.9nm和1567.5nm附近的50到100GHz带通滤波器。

案例2，如果通信带宽为1529.2nm到1564.8nm(此处已经考虑了信道工作时候的漂移)，增益平坦滤波器通带带宽为1528nm带1568nm，窄带滤波器可以分别选择1528.2nm和1565.8nm附近50到100GHz带通滤波器。

以此滤波后分别得到的长短波光再进入两个光电探测装置，将光信号转换成电信号，再经过模数转换器，分别得到两个带外输入光功率的数字信号送入中央处理器。

在光放大装置115的输出端同样通过输出端第二光耦合器120二次分光将光分为两大路，一路经过输出光带通滤波器135，将光放大装置115输出的带外光滤除只剩余带内光，带内光通过输出端光电探测装置130和输出端光电信号模数转换装置131后将探测到的光信号转换成表征输出光信号功率的数字信号送入中央处理器，另外一路光再由输出端第三耦合器121均分为两部分，这两部分光分别进入两个窄带滤波器，即输出端带外短波长λ1窄带滤波器122和输出端带外长波长λ2窄带滤波器125进行滤波，同样在通过光电探测装置和模数装换器分别得到两个带外输出光功率的数字信号送入中央处理器133。

在中央处理器133里由输入端的输入光总功率计算装置113得到的输入的光功率的数字信号通过定标得到输入光功率(Pin)，两个带外输入光功率的数字信号通过定标计算得到输入光的ase(Pase_in)，由输入光功率(Pin)减去输入光的ase(Pase_in)就得到了输入信号的光功率(Psig_in)。由输出端的输出信号光计算装置132得到的输出的光功率的数字信号通过定标得到输出光功率(Pout)，两个带外输出光功率的数字信号通过定标计算得到输出光的ase(Pase_out)，由输出光功率(Pout)减去输出光的ase(Pase_out)就得到了输出信号光功率(Psig_out)。光放大器的实际信号增益(G)等于输出信号光功率(Psig_out)减去输入信号光功率(Psig_in)。

当输入光中没ase成分时，输出光的ase(Pase_out)就是放大器自身产生的ase。当输入光中含有ase时，输入光中的ase(Pase_in)将和信号光一起放大，因此需要将输入光中被放大的ase从输出光的ase(Pase_out)中减去，剩下的才是放大器自身产生的ase。在中央处理器133中，认为ase和信号光的放大倍数相同，输入光中的ase(Pase_in)到输出端为Pase_in*G，放大器自身产生的ase为Pase_out-Pase_in*G。

由放大器的实际增益和放大器产生的ase可以计算出噪声，根据噪声的计算公式：

NF＝1/G+Pase/(h*υ*Δυ)         (1)

其中，G为增益，Pase为EDFA的ase功率，h为普朗克常数，υ为某一频率的信号光，Δυ为噪声频谱的带宽。

对于一台EDFA来说，h*υ*Δυ是一个常数，在任意一个设定的增益下，光放大器的噪声是相对稳定的，因此，噪声和增益有着一一对应的关系。当光放大器工作在某一个增益下时，如果实时计算出的噪声值偏离光放大器在此增益下的正常噪声范围1dB以上时，就说明了光放大器中有器件工作异常，光放大器应该向网管发出告警。在通信链路中，通过各个光放大器噪声的检测可以很容易发现链路异常的位置，对排除通信系统和通信线路故障有很积极的作用。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：

步骤一、从输入被测光纤放大器的光信号中按第一分光比分离出输入端被测光信号；

步骤二、检测输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率；

步骤三、通过输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率和带外长波长光功率计算得到输入被测光纤放大器的光信号的光功率Psig_in和带内ase功率Pase_in；

步骤四、从被测光纤放大器输出的光信号中按第二分光比分离出输出端被测光信号；

步骤五、检测输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率；

步骤六、通过输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率和带外长波长光功率计算得到被测光纤放大器输出的光信号的光功率Psig_out和带内ase功率Pase_out；

步骤七、通过输入被测光纤放大器的光信号的光功率Psig_in和被测光纤放大器输出光信号的光功率Psig_out计算得到被测光纤放大器的放大增益G，通过输入被测光纤放大器的光信号的带内ase功率Pase_in和被测光纤放大器输出光信号的带内ase功率Pase_out计算得到被测光纤放大器本身产生的ase功率Pase；

步骤八、通过被测光纤放大器的放大增益G和被测光纤放大器本身产生的ase功率Pase估算得到被测光纤放大器的噪声水平NF。

2.如权利要求1所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述步骤八中估算被测光纤放大器的噪声水平NF的公式为：

NF＝1/G+Pase/(h*υ*Δυ)

其中，h为普朗克常数，υ为某一频率的信号光，Δυ为噪声频谱的带宽。

3.如权利要求1所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述被测光纤放大器为掺铒光纤放大器；所述第一分光比为5％～15％，优选为10％；所述第二分光比为5％～15％，优选为10％。

4.如权利要求1所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述步骤二中检测输入端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率的方法具体包括：通过第三分光比将输入端被测光信号分为两路，其中一路通过输入光带通滤波器滤去带外光，检测保留的带内光信号的光功率，通过第三分光比得到输入端被测光信号的带内信号光功率；其中另一路通过第四分光比再次分为A、B两路，A路通过输入端带外短波长窄带滤波器滤波后检测得到带外短波长光功率，B路通过输入端带外长波长窄带滤波器滤波后检测得到带外长波长光功率。

5.如权利要求4所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述第三分光比为10％～50％，优选为20％；所述第四分光比为40％～60％，优选为50％。

6.如权利要求1所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述步骤五中检测输出端被测光信号的带内信号光功率、带外短波长光功率、带外长波长光功率的方法具体包括：通过第五分光比将输出端被测光信号分为两路，其中一路通过输出光带通滤波器滤去带外光，检测保留的带内光信号的光功率，通过第五分光比得到输出端被测光信号的带内信号光功率；其中另一路通过第六分光比再次分为C、D两路，C路通过输出端带外短波长窄带滤波器滤波后检测得到带外短波长光功率，D路通过输出端带外长波长窄带滤波器滤波后检测得到带外长波长光功率。

7.如权利要求6所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：所述第五分光比为10％～50％，优选为20％；所述第六分光比为40％～60％，优选为50％。

8.如权利要求1-7中任一项所述的实时检测光纤放大器噪声的方法，其特征在于：带外长波长的范围和带外短波长的范围被所述被测光纤放大器中的增益平坦滤波器的带通范围所覆盖，并且带外长波长和带外短波长的中心波长靠近带内通信信道的边缘波长。

9.一种实时检测光纤放大器噪声的装置，其特征在于包括：中央处理器、以及：

设置在被测光纤放大器输入端侧的：输入端第一光耦合器、输入端第二光耦合器、输入端第三光耦合器、输入端带外短波长窄带滤波器、输入端带外短波长光电探测装置、输入端带外短波长光电信号模数转换装置、输入端带外长波长窄带滤波器、输入端带外长波长光电探测装置、输入端带外长波长光电信号模数转换装置、输入光带通滤波器、输入端光电探测装置、输入端光电信号模数转换装置；

设置在被测光纤放大器输出端侧的：输出端第一光耦合器、输出端第二光耦合器、输出端第三光耦合器、输出端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长光电探测装置、输出端带外短波长光电信号模数转换装置、输出端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长光电探测装置、输出端带外长波长光电信号模数转换装置、输出光带通滤波器、输出端光电探测装置、输出端光电信号模数转换装置；

其中，

所述输入端第一光耦合器的一个输出端连接被测光纤放大器输入端，另一个输出端连接所述输入端第二光耦合器的输入端；

所述输入端第二光耦合器的一个输出端连接所述输入端第三光耦合器的输入端，另一个输出端连接所述输入光带通滤波器的输入端；

所述输入光带通滤波器的输出端顺序连接所述输入端光电探测装置、输入端光电信号模数转换装置，所述输入端光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

所述输入端第三光耦合器的一个输出端顺序连接所述输入端带外短波长窄带滤波器、输入端带外短波长光电探测装置、输入端带外短波长光电信号模数转换装置，所述输入端带外短波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；另一个输出端顺序连接所述输入端带外长波长窄带滤波器、输入端带外长波长光电探测装置、输入端带外长波长光电信号模数转换装置，所述输入端带外长波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

并且，

所述输出端第一光耦合器的一个输入端连接被测光纤放大器输出端，一个输出端连接所述输出端第二光耦合器的输入端；

所述输出端第二光耦合器的一个输出端连接所述输出端第三光耦合器的输入端，另一个输出端连接所述输出光带通滤波器的输入端；

所述输出光带通滤波器的输出端顺序连接所述输出端光电探测装置、输出端光电信号模数转换装置，所述输出端光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；

所述输出端第三光耦合器的一个输出端顺序连接所述输出端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长光电探测装置、输出端带外短波长光电信号模数转换装置，所述输出端带外短波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器；另一个输出端顺序连接所述输出端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长光电探测装置、输出端带外长波长光电信号模数转换装置，所述输出端带外长波长光电信号模数转换装置的输出端连接到所述中央处理器。

10.如权利要求9所述的实时检测光纤放大器噪声的装置，其特征在于：所述光纤放大器是掺铒光纤放大器；所述输入端带外短波长窄带滤波器、输出端带外短波长窄带滤波器、输入端带外长波长窄带滤波器、输出端带外长波长窄带滤波器的波长隔离度大于15dB。