CN105141334B - 一种用于评估相干系统频率偏差容忍度的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法和装置，将第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器中任意一个的频率偏差设置为0；微调所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器中另外一个的频率偏差，记录每个频率偏差值所对应的误码率；当所述误码率大于所定义阈值时，记录所对应的频率偏差，根据该频率偏差确定所述相干系统的频率偏差容忍度。本发明利用相干系统误码率随频率偏差值的变化来判断该相干系统可以容忍的最大频率偏差值，从而简便、易行、可靠地评估这种相干系统对频率偏差的容忍度。

Description

一种用于评估相干系统频率偏差容忍度的方法及装置
技术领域
本发明属于光通信领域，涉及相干光通信设备领域，具体涉及一种评估相干系统频率偏差容忍度的方法。
背景技术
相干光通信系统的发送端一般使用窄线宽激光器作为光源进行发射，接收端设置另一个窄线宽激光器用于提供本振光源，实现相干接收。由于要实现信号的相干接收，因此这发射端和接收端的本振激光器的频率要基本一致，但是任何两个窄线宽激光器其频率都不可能是一模一样的，因此在相干系统中需要能够提供一定的对这两个窄线宽激光器的频率偏差的容忍度。所以现有技术中需要一种简便、易行、可靠的方法来评估这种相干系统频率偏差的容忍度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其中该相干系统包括相干系统发射部分和相干系统接收部分，所述相干系统发射部分包括作为发送光源的第一窄线宽激光器，所述相干系统接收部分包括作为本振光源的第二窄线宽激光器，以实现相干接收；所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器的频率基本一致并均可以对频率偏差进行微调；包括步骤：
1)将所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器中任意一个的频率偏差设置为0；
2)微调所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器中另外一个的频率偏差，记录每个频率偏差值所对应的误码率；
3)当所述误码率大于所定义阈值时，记录所对应的频率偏差，根据该频率偏差确定所述相干系统的频率偏差容忍度。
在上述技术方案中，所述步骤3)中的阈值为系统可容忍的最大误码值。
在上述技术方案中，所述步骤1)还包括事先使所述相干系统发射部分和相干系统接收部分工作于有误码的状态，所述误码由所述相干系统发射部分和相干系统接收部分之间的传输线路引起。
在上述技术方案中，所述步骤2)具体包括：微调所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器中另外一个的频率偏差，从可以设置的负最大值开始设置，并记录测试得到的误码率，并按照一定的步进从负最大值向正最大值微调频率偏差，并记录各个微调的频率偏差所对应的误码率。
在上述技术方案中，所述步骤3)还包括事先获取最小误码率，并将该最小误码率设置为参考误码率，并根据该参考误码率设定所述阈值。
本发明还提供了一种用于评估相干系统的频率偏差容忍度的装置，其中该相干系统包括相干系统发射部分和相干系统接收部分，所述相干系统发射部分包括作为发送光源的第一窄线宽激光器，所述相干系统接收部分包括作为本振光源的第二窄线宽激光器，以实现相干接收；所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器的频率基本一致并均可以对频率偏差进行微调；所述装置包括窄线宽激光器控制器，所述窄线宽激光器控制器控制所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器的频率偏差，通过该相干系统的误码率随所述第一窄线宽激光器和第二窄线宽激光器的频率偏差值的变化来判断该相干系统能够容忍的最大频率偏差值。
在上述技术方案中，所述相干系统发射部分和相干系统接收部分之间通过传输光纤传输信息，所述传输光纤的长度使得该相干系统工作于有误码的状态。
本发明取得了以下技术效果：
利用相干系统误码率随频率偏差值的变化来判断该相干系统可以容忍的最大频率偏差值，从而简便、易行、可靠地评估这种相干系统对频率偏差的容忍度。
附图说明
图1为评估相干系统频率偏差容忍度的测试框图。
图中标记：1：信号发生器；2：相干系统发射部分；3：传输光纤；4：光放大器；5：相干系统接收部分；6：信号接收误码检测仪；7：第一窄线宽激光器；8：第二窄线宽激光器；9：窄线宽激光器控制器。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
判断传输系统性能最直接的指标就是系统的误码率，这种相干光通信系统也是如此。因此可以利用相干系统误码率随频率偏差值的变化判断此相干系统可以容忍的最大频率偏差值，从而评估这种相干系统对频率偏差的容忍度。
具体来说，相干光通信系统发送端用窄线宽激光器(称作第一窄线宽激光器)作为光源进行发射，接收端设置有另一个窄线宽激光器(称作第二窄线宽激光器)用于提供本振光源，实现相干接收。每个窄线宽激光器均具有可以对其频率进行微调的功能。其中第一窄线宽激光器设置频率微调值为零，通过改变第二窄线宽激光器的频率微调值从而使得两个窄线宽激光器的频率出现偏差，同时记录每个频率偏差值对应的误码率，随着频率偏差的不断增大，误码率也不断增加。定义误码率变化到某一数值为系统可容忍的最大误码值，此时的对应的频率偏差即是相干系统可容忍的最大频率偏差值，也就是相干系统频率偏差容忍度。
使用本发明提供的用于评估相干系统频率偏差容忍度的方法的测试框图如图1所示，该测试系统包括信号发生器1、相干系统发射部分2、传输光纤3、光放大器4、相干系统接收部分5；信号接收误码检测仪6；其中，相干系统发射部分2包括第一窄线宽激光器7，相干系统接收部分5包括第二窄线宽激光器8；窄线宽激光器控制器9对第一窄线宽激光器7和第二窄线宽激光器8进行控制。
其中，第一窄线宽激光器7在相干系统发射部分2中作为发送光源，第二窄线宽激光器8在相干系统接收部分5中作为本振光源，第一窄线宽激光器7 和第二窄线宽激光器8的频率要基本一致或近乎一致或尽量一致。从信号发生器1发送出的信号送给相干系统发射部分2进行相关的处理之后，经过第一窄线宽激光器7转换为光信号发送到传输光纤3，经过传输光纤3传输后的信号送到光放大器4进行放大，经过放大的信号送入相干系统接收部分5进行相关处理，处理后的信号由信号接收误码检测仪6进行误码检测。传输光纤3的长度需要使得整个系统处于有误码状态。
通过窄线宽激光器控制器9控制第一窄线宽激光器7，使得其频率微调是0，通过窄线宽激光器控制器9控制第二窄线宽激光器8、使得微调频率从可以设置的负最大值开始设置，并记录测试的误码率，之后按照一定的步进从负的最大值向正的最大值微调频率，并记录各个测试点的误码率，其中误码率最低的点就是两个窄线宽激光器之间频率偏差最小的点，以误码率最低值为参考误码率，此时对应的第二窄线宽激光器8的频率微调值为fc，设定误码率劣化到某一数值为该相干系统可容忍的最大误码率值，从fc开始向增大频率方向和减小频率方向进行微调，那么达到此可容忍的最大误码率值时对应的频率微调值分别为F1和F2，F2-F1的差就是相干系统可以容忍的最大频率偏差。
以上以固定或首先确定第一窄线宽激光器7的频率，微调第二窄线宽激光器8的频率对本发明的基本构思进行具体说明，本领域技术人员应当可以理解，固定或首先确定第二窄线宽激光器8的频率，微调第一窄线宽激光器7的频率，同样可以实现本发明；并且以一定策略或步骤同时调节第一窄线宽激光器7第二窄线宽激光器8的频率仍然可以实现本发明，所以上述方式均落入本发明的保护范围。
以上实施例仅为本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。其具体结构、尺寸和组合方式可根据实际需要进行相应的调整。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其中该相干系统包括相干系统发射部分(2)和相干系统接收部分(5)，所述相干系统发射部分(2)包括作为发送光源的第一窄线宽激光器(7)，所述相干系统接收部分(5)包括作为本振光源的第二窄线宽激光器(8)，以实现相干接收；所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)的频率基本一致并均可以对频率偏差进行微调；其特征在于包括步骤：
1)将所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)中任意一个的频率偏差设置为0；
2)微调所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)中另外一个的频率偏差，记录每个频率偏差值所对应的误码率；
3)当所述误码率大于所定义阈值时，记录所对应的频率偏差，根据该频率偏差确定所述相干系统的频率偏差容忍度。
2.如权利要求1所述的用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其特征在于：所述步骤3)中的阈值为系统可容忍的最大误码值。
3.如权利要求1-2中任一项所述的用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其特征在于：所述步骤1)还包括事先使所述相干系统发射部分(2)和相干系统接收部分(5)工作于有误码的状态，所述误码由所述相干系统发射部分(2)和相干系统接收部分(5)之间的传输线路引起。
4.如权利要求1-2中任一项所述的用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其特征在于：所述步骤2)具体包括：微调所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)中另外一个的频率偏差，从可以设置的负最大值开始设置，并记录测试得到的误码率，并按照一定的步进从负最大值向正最大值微调频率偏差，并记录各个微调的频率偏差所对应的误码率。
5.如权利要求1-2中任一项所述的用于评估相干系统的频率偏差容忍度的方法，其特征在于：所述步骤3)还包括事先获取最小误码率，并将该最小误码率设置为参考误码率，并根据该参考误码率设定所述阈值。
6.一种用于评估相干系统的频率偏差容忍度的装置，其中该相干系统包括相干系统发射部分(2)和相干系统接收部分(5)，所述相干系统发射部分(2)包括作为发送光源的第一窄线宽激光器(7)，所述相干系统接收部分(5)包括作为本振光源的第二窄线宽激光器(8)，以实现相干接收；所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)的频率基本一致并均可以对频率偏差进行微调；其特征在于，所述装置包括窄线宽激光器控制器(9)，所述窄线宽激光器控制器(9)控制所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)中任意一个的频率偏差设置为0，微调所述第一窄线宽激光器(7)和第二窄线宽激光器(8)中另外一个的频率偏差，记录每个频率偏差值所对应的误码率；当所述误码率大于所定义阈值时，记录所对的频率偏差，根据该频率偏差确定所述相干系统的频率偏差容忍度。
7.如权利要求6所述的用于评估相干系统的频率偏差容忍度的装置，其特征在于：所述相干系统发射部分(2)和相干系统接收部分(5)之间通过传输光纤(3)传输信息，所述传输光纤(3)的长度使得该相干系统工作于有误码的状态。
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