CN107078801A - 分布式拉曼放大器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式拉曼放大器。分布式拉曼放大器系统可以包括布置在分布式拉曼放大器与本地或近程光点损耗源(例如,数据交换中心)之间的光纤卷。所述光纤卷具有足够长的光纤来补偿聚合损耗,这防止了分布式拉曼放大器关闭,同时还使得分布式拉曼放大器能够通过对上述光纤卷中的光纤进行泵浦来实现足够的增益。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年8月6日提交的美国临时申请62/033,865的优先权权益。本文所引用的此外部引用文献或全部其他外部引用文献的内容通过引用合并至本文中。
技术领域
本发明的领域是光传输技术。
背景技术
背景技术的描述包括有助于理解本发明的信息。本文所公开的任何信息不意味着是现有技术或者与本文所要求保护的发明有关,或者任何明确地或隐含地引用的公开物不意味着是现有技术。
分布式拉曼放大器通过对光纤传输线路进行泵浦来提供较大的传输距离。然而,泵浦激光器的功率会超过传输线路支持泵浦活动的实际容量,从而损坏光纤部件或光学部件。为了防止这样的损坏,分布式拉曼放大器沿着传输线路发送短时长探测脉冲以通过回波信号来检测是否存在光损耗。如果光损耗过于严重,则分布式拉曼放大器会关闭。如果光损耗不太严重或低,则分布式拉曼放大器会开始对传输线路进行泵浦。
在一些情形中,多个光点损耗源接近分布式拉曼放大器,其中,聚合源各自造成大到足以使分布式拉曼放大器关闭的光损耗。例如,布置在数据交换中心(carrier hotel)内的多个光连接器会造成能引起分布式拉曼放大器未能对传输线路进行泵浦的聚合光损耗。
有趣的是,光网络基础设施的主要提供者在这样的情形下建议“替代的解决方案会是中心局端分光(homerun)光纤,这意味着绕过一些接线板”。这样的方法在数据交换中心中不实用并且不是一种成本有效的解决方案。
马蒂内利(Martinelli)等人于2006年6月13日提交的题为“用于放大光信号的拉曼放大型光传输系统及方法(Raman-Amplified Optical Transmission System andMethod for Amplifying Optical Signals)”的美国专利申请公开2007/0030558中描述了一种将集总式拉曼放大器与分布式拉曼放大器耦接的情形。布置在分布式拉曼放大器后面的集总式拉曼放大器实现经由成卷的(spooled)高拉曼效率放大光纤的局部增益。尽管马蒂内利的方法经由成卷的光纤提供了额外增益,但是由于聚合损耗仍会造成分布式拉曼放大器关闭,所以马蒂内利的配置在数据交换中心环境中仍然会失败。
因此,仍然非常需要在光点损耗源接近分布式拉曼放大器的环境中补偿光损耗。
本文所标识的所有公开物通过引用合并至本文中,就如同明确地并且分别将各个公开物或专利申请通过引用合并至本文一样。当在合并的引用文献中的对某个词语的定义或使用与在本文中提供的该词语的定义不一致或相反时,适用本文所提供的对该词语的定义,而不适用在该引用文献中提供的对该词语的定义。
下面的描述包括有助于理解本发明的信息。本文所公开的任何信息不意味着是现有技术或者与本文所要求保护的发明有关,或者任何明确地或隐含地引用的公开物不意味着是现有技术。
在一些实施方式中,借助于词语“大约”,对用于描述和要求保护本发明的某些实施方式的组分数量、属性(例如浓度、反应条件等)进行表达的数字应当被理解成在某些情况下被修改。从而,在一些实施方式中,在说明书和所附权利要求中提出的数值参数是可以根据寻求通过具体实施方式来获取的期望参数而变化的近似值。在一些实施方式中,数值参数应当根据报告的有效数字的数目并且通过应用普通的舍入技术来解释。尽管用于设定本发明的一些实施方式的宽范围的数值范围和参数为近似表示,但是在具体示例中尽可能准确地报告所提出的数值。本发明的一些实施方式中提出的数值可以包括由在其相应的测试测量结果中发现的标准偏差不可避免地导致的某些误差。
除非上下文明确地指出相反的意思,否则本文所提出的所有范围应当被解释成不包括这些范围的端点,并且开放式范围应当被解释成仅包括商业上可行的值。类似地,除非上下文指出了相反的意思,否则所有数值列表应当被理解为包括中间值。
除非上下文另外清楚地指出,否则如在本文的说明书中以及贯穿所附权利要求而使用的,英文中的冠词和不定冠词包括复数引用。此外,除非上下文以另外的方式清楚地指出,否则如在本文的描述中所使用的“in(在…中)”的含义包括“in(在…中)”和“on(在…上)”。
本文的值范围的列举仅意在于用作单独引用落入该范围的每个不同值的快捷方法。除非在本文中另外指出,否则每个单独值被合并至说明书,如同在本文中被单独引用一样。除非本文以另外的方式指出或与上下文明显矛盾,否则本文描述的所有方法可以按照任何合适的顺序来执行。关于本文的某些实施方式而提供的任意及所有示例或示例性语言的使用(例如,“诸如”)仅意在更加地说明本发明并且不对本发明另外所要求保护的范围构成限制。本说明书中的任何语言都不应被解释成表示实现本发明所必需的任何没有要求保护的元素。
不应当将本文所公开的本发明的替代性元件或实施方式理解成一种限制。可以单独引用或要求保护每个组成员并且将该成员与该组的其他成员或本文中发现的其他元素组合在一起来引用或要求保护。可以出于方便和/或可专利性的原因,而将组内的一个或更多个成员包括在该组内或从该组删除。当任何这样的包括或删除发生时,在此认为本说明书包括经修改的组,因而满足所附权利要求书中使用的所有马库什群组(Markush Group)的书写描述。
发明内容
本发明主题提供一种设备、系统和方法,其中,拉曼放大器系统能够克服或补偿传输线路上的微小光损耗,同时还保持泵浦效率和连接性。本发明主题的一个方面包括一种分布式拉曼放大器系统,其包括分布式拉曼放大器、点损耗源组以及光纤卷。分布式拉曼放大器被配置成检测传输线路上的观测光损耗是否满足光阈值准则。如果满足光阈值准则,则拉曼放大器可以在不损坏传输线路的情况下对传输线路进行泵浦。可能位于数据交换中心中的此光点损耗源组(例如,连接器、脏光纤、设备等)总体上具有不能满足光阈值准则的聚合损耗,这通常会造成分布式拉曼放大器关闭。该光纤卷被放置在分布式拉曼放大器与该光点损耗组之间,其中,该光纤卷将拉曼放大器经由光纤耦接至该光点损耗组。由于该光纤的长度,该光纤通过使分布式拉曼放大器对的确满足光阈值准则的观测光损耗进行测量来补偿聚合损耗,从而使得分布式拉曼放大器能够开始泵浦。
从以下优选实施方式的详细描述以及附图(其中,相同的附图标记指代相同的部件)中,本发明主题的各个目的、特征、方面和优点会变得更加明显。
附图说明
图1是其中分布式拉曼放大器因聚合光损耗而关闭的分布式拉曼系统的概况图;
图2是其中通过光纤卷来补偿聚合光损耗以使得能够启动分布式拉曼放大器的图1的分布式拉曼系统;
图3是根据本发明的一个方面的分布式拉曼系统的框图;
图4是用于描述根据本发明的一些方面而执行的一组决策步骤的流程图;以及
图5是用于描述对根据本发明的方面的一些方面的分布式拉曼放大器系统进行操作的方法的流程图。
具体实施方式
应当理解,涉及计算机的任何语言应当被理解成包括计算装置(包括服务器、接口、系统、数据库、代理服务器、对等服务器、引擎、控制器或者单独操作或联合操作的其他类型的计算装置)的任何合适组合。应当理解,上述计算装置包括被配置成对存储在有形非暂态计算机可读存储介质(例如,硬盘驱动器、固态驱动器、RAM、闪存、ROM等)上的软件指令进行执行的处理器。软件指令优选地配置计算装置以提供如下面关于所公开的设备而讨论的作用、职责或其他功能。此外,所公开的技术可以实现为计算机程序产品,该计算机程序产品包括存储有软件指令的非暂态计算机可读介质,该软件指令使得处理器执行所公开的步骤。在特别优选的实施方式中,各个服务器、系统、数据库或接口使用标准的协议或算法(可能基于HTTP、HTTPS、AES、公私密钥交换、Web服务API)、已知的金融交易信息或其他电子信息交换方法来交换数据。优选地通过分组交换网络、因特网、LAN、WAN、VPN或其他类型的分组交换网络来执行数据交换。
应当理解,所公开的技术提供了许多有利的技术效果,包括对包括分布式拉曼放大器的光纤系统进行配置以补偿聚合光损耗。
下面的讨论提供了本发明主题的许多示例实施方式。尽管每个实施方式表示发明要素的单一组合,但要认为本发明主题包括所公开的要素的所有可能的组合。因此,如果一种实施方式包括要素A、B和C并且第二实施方式包括要素B和D,则还认为本发明的主题包括A、B、C或D的其他剩余组合,即使这些组合没有被明确地公开。
如在本文中所使用的并且除非上下文另外指出,词语“耦接至”意在包括直接耦接(其中,彼此耦接的两个元件彼此接触)和间接耦接(其中,在上述两个元件之间有至少一个另外的元件)。因此,词语“耦接至”以及“与...耦接”按照相同的含义来使用。
通常,长距离或远程光纤网络使用EDFA放大器来达到2000Km的距离,特别是在数据交换中心环境中。为了支持更远的距离(例如,4000Km)的高带宽传输,需要分布式拉曼放大器。然而,分布式拉曼放大器会对数据交换中心中的传输线路上的光损耗非常敏感,这会降低放大器的效用。本公开的发明主题描述了可以通过其来补偿分布式拉曼放大器的敏感性的系统。
图1示出了分布式拉曼放大器系统100,其中,分布式拉曼放大器110因在传输线路130上检测到的严重的光损耗而关闭。系统100包括分布式拉曼放大器110以及可能位于数据交换中心140内的光点损耗源组143。分布式拉曼放大器110经由传输线路130光耦接至光点损耗源组143。应当理解,光点损耗源组落入分布式拉曼放大器110的物理接近距离150内。例如,接近距离150通常小于20Km(例如,在分布式拉曼放大器110的泵浦范围内)。更通常的情况下,接近距离150小于500米(例如,在校园或建筑物内),或者甚至小于10米(例如,在同一房间内),就像通常在具有数据交换中心140的环境中那样。通过可以光连接至远程光纤网络上的外部链路145来实现外部通信。
分布式拉曼放大器110被配置成通过沿着传输线路130发送脉冲120来检测传输线路130的观测光损耗113。响应于脉冲120,分布式拉曼放大器110检测回波信号,对上述回波信号进行测量以生成观测光损耗113。分布式拉曼放大器110还包括光阈值准则115。光阈值准则115对为了使分布式拉曼放大器110对传输线路110进行泵浦而要求观测光损耗113所应当满足的条件进行限定。
在所示出的示例中,光点损耗源143总体造成聚合损耗而使得观测光损耗113未能满足光阈值准则115。为了对传输线路130进行泵浦,光阈值准则115内的示例准则可以包括以下各项:
单个损耗事件不应超过1.0dB;
来自所有事件的损耗不应超过2.0dB;
来自单个事件的反射大于-30dB;以及
来自所有事件的反射(光返回损耗)大于-30dB。
光阈值准则115可以基于光纤或拉曼放大器制造规格,或者基于行业标准。
光阈值准则115可以包括关于损耗的多个准则。例如,光阈值准则115可以包括与上述类似的条件:单点损耗不大于2dB,或者更优选地,不大于1dB。关于图1的示例,聚合损耗可以包括合计至少2dB的多点损耗,这会使得分布式拉曼放大器110不能对传输线路130进行泵浦。
光点损耗源143可以位于距数字拉曼放大器110在20Km内的一个或更多个附近数据交换中心内。此外,光点损耗源143可以包括范围宽泛的条件。示例点损耗源可以包括光连接器、脏光纤、接头、弯曲部或其他条件。这些源中的每一个源可以单独地造成0.2dB、0.5dB或更大的增益损耗。因此,当有足够数量的这样的光点损耗源143时,观测光损耗113会使得不能满足光阈值准则115。例如,沿着传输线路130可以有3个、4个、5个甚至10个或更多个点损耗源,这些点损耗源单独或共同造成分布式拉曼放大器110关闭。
图2提出了对于图1的问题环境的解决方案。图2提出了分布式拉曼放大器系统200,其存在于与图1相同的环境中并且还引入光纤卷250。光纤卷250被布置在分布式拉曼放大器110与光点损耗源143之间,并且将分布式拉曼放大器110与光点损耗源143光耦接在一起。光纤卷250还包括具有足够光纤长度的光纤以补偿由光点损耗源143引起的关于脉冲120的聚合损耗。响应于所示出的示例中的脉冲120,引入光纤卷使得由分布式拉曼放大器110观测到的观测光损耗213满足光阈值准则115。
在系统200中,光纤卷250中的光纤长度有多个用途。首先,该光纤长度为分布式拉曼放大器110提供增益媒介,使得分布式拉曼放大器110能够对输入信号进行泵浦。第二,上述光纤的长度确保源自光点损耗源143的聚合损耗不影响分布式拉曼放大器110。因此,光纤卷250补偿聚合损耗并且因此消除了对“homerun”光纤的需要,并且将分布式拉曼放大器110的敏感性与数据交换中心140的脏环境隔离。词语“卷”委婉地用于表示光纤的长度并且不应当被理解成需要实际的卷。可接受的光纤卷可以包括由制造的光纤卷。
光纤卷250可以包括光纤长度足以补偿聚合损耗的光纤。因此,对于重大致损环境而言,光纤长度可能不超过20Km。此外,在其他实施方式中,取决于光损耗的属性,光纤长度可能不超过15Km、10Km或者对于微弱致损环境而言不大于5Km。此外在更佳优选的实施方式中,光纤卷250包括单卷无损光纤以使得其不会造成观测光损耗213。光纤卷250还可以被封装(例如,对其大小和尺寸进行调节)以适配在用于部署至数据交换中心140或其他基于机架的系统中的1U机架安装模块内。
在一些实施方式中,光纤卷250可以包括“智能卷”,其中,智能卷可以探测光点损耗源143并且报告观测光损耗213。例如,智能卷自身可以包括其自己的拉曼放大器,该拉曼放大器被配置成朝向光点源损耗143发送脉冲。当检测到任何光损耗时,可以通过SNMP或其他管理协议将上述损耗报告给网络管理员。然后可以将分布式拉曼放大器从传输线路230光断开以使得光纤卷能够耦接至分布式拉曼放大器110外部的装置。
应当理解,所公开的系统在给定配置允许的情况下提供将近100%的增益。这可以通过补偿聚合损耗来实现。任何点损耗会造成系统的拉曼增益的明显下降,点损耗越大,增益下降就越大。一般而言,受制于变化的条件,点损耗与减小增益的比率为1:3+(1:3,或者更小)。例如,0.5dB的点损害(即,连接器)通常会将拉曼增益减小1.5dB;一系列大约1dB的点损耗会将拉曼增益减小3dB等。因此,在洁净光纤卷直接与拉曼串联的情况下高达100%的增益是可能的,当然要减去光纤卷的dB/km。因此,期望在此系统中光纤卷尽可能具有最低的dB/km;根据光纤类型、制造商和日期的不同,光纤卷可以具有各种光纤类型特征,有可能性低至0.20dB/km(或更低)。在这些条件下,分布式拉曼放大器会看见大约100%的增益减去光纤卷的大约4dB。另外,对数据交换中心内的本地点损耗条件的恶化的担心被消除以使得:如果在光纤卷的聚合点损耗不是刚好低于2dB标志的情况下使用分布式拉曼放大器,以及如果光纤被切断、拔掉等以及点损耗以任何方式被恶化,则系统不会由于聚合损耗开始大于分布式拉曼放大器的最大阈值而重启系统自身。当光纤卷向整个第一段增加大约4dB时,如果第一放大器的剩余dB小于20dB,则光纤卷实施方案变得非常有利。
此外,所公开的方法还适用于其他敏感的光通信基础设施。例如,超级通道(参见URL en.wikipedia.org/wiki/Super-channel),即一种类型的密集波分复用(DWDM,densewavelength division multiplexing),也会对本地损耗点敏感。因此,认为使用光纤卷补偿这样的敏感性的公开的方法有利于超级通道。
图3示出了其中多个光点损耗源接近分布式拉曼放大器(即,在拉曼放大器110的泵浦范围内)的本发明的方面。在数据交换中心140中,在信号达到室外设备(OSP,outsideplant)光纤345(例如,经由外部链路145)之前会有一系列的跳线和联接面板(tie panel),这些跳线和联接面板中的任意一个都会造成糟糕的光回波损耗(ORL,optical returnloss),拼接事件或经由一系列连接器造成大的总事件损耗。例如,示出了具有跳线(例如,351和352)的一系列连接器面板341至344。然而,通过在接收器端口处插入光纤卷(例如,20Km的光纤卷),分布式拉曼放大器110在一开始接收洁净测试信号,并且由于实际上不存在因交叉连接、跳线(例如,351和352)和接头导致的损耗,所以会接近全部潜在增益。
在一个方面,光纤卷250位于数据交换中心140中,其中,光纤卷250将分布式拉曼放大器110经由光纤耦接至光点损耗组。在一些方面,光纤卷250可以是机架安装型光纤卷,例如,用于部署在数据交换中心140中的1U机架安装模块或其他基于机架的系统。
由于光纤卷250不需要被拼接,所以光纤卷可以包括不同类型的光纤(例如,遭受较少损耗的光纤)。因此,在一个方面,光纤卷250可以包括空芯光纤。还可以使用其他类型的低损耗光纤。
在一些方面,可以选择光纤卷250的包覆类型、芯类型和/或包覆直径以产生较大的拉曼效应,这增大了OSNR和/或增益。还可以使用增强拉曼效应的其他光纤类型。通过示例而非限制性的方式,从传输点处开始倾斜(即,减小)覆层的直径可以增强拉曼效应。在本发明的一些方面,仅光纤卷250的一部分被调整。根据某些方面,可以有利地避免引入影响色散和/或极化扩散的非线性效应、随机缺陷以及不对称性。
图4是用于确定是否允许分布式拉曼放大器对传输线路进行泵浦的一组决策步骤的流程图。第一步骤401包括经由光业务通道来检测远端拉曼放大器310。如果检测到远端拉曼放大器310,则控制转向步骤402。否则,过程终止411。
在步骤402处,测量光回波损耗(ORL,optical return loss)。回波损耗是对装置或线路的匹配程度的度量。如果回波损耗高,则匹配良好。期望高的回波损耗并且高的回波损耗导致较低的插入损耗。在步骤403处,如果ORL大于预定值,则控制转向过程404。否则,过程终止412。
在步骤404处,执行光时域反射测量(OTDR,Optical Time DomainReflectometry)。针对导致损耗大于或等于阈值(例如,1dB)的单个事件(这会终止413过程)评估405OTDR结果。否则,事件的聚合与阈值(例如,2dB)进行比较406。如果该阈值被超过,则过程终止414。否则,允许分布式拉曼放大器对传输线路进行泵浦407。
图5是用于操作分布式拉曼放大器系统的方法的流程图。测量501聚合损耗并且将聚合损耗与阈值进行比较502;当低于该阈值时,允许分布式拉曼放大器对传输线路进行泵浦。如果聚合损耗大于阈值,则将光纤卷光耦接503在分布式拉曼放大器与光点损耗源组之间。
对光纤卷中的光纤的长度进行选择以提供至少足以对由光点损耗源引起的聚合损耗进行补偿的长度,并且因此使得分布式拉曼放大器能够对传输线路进行泵浦。点损耗造成拉曼增益的明显下降,但是光纤卷为分布式拉曼放大器提供了可以补偿这些损耗的增益媒介。在一些方面,该阈值可以规定单点损耗的最大值。在这些情况中的任一情况中,对光纤卷中的光纤的长度进行选择以使得由分布式拉曼放大器观测到的观测光损耗满足光阈值准则。
对于本领域技术人员很明显的是,除了已经描述了的实施方式,在不背离本文的发明概念的情况下还可以有更多的修改。因此,本发明主题除了在所附权利要求的精神以外都不应为限制性。此外,在解释说明书和权利要求书的过程中,应当按照与上下文一致的尽可能最广范围的方式来解释所有词语。具体地,词语“包括(comprises)”以及“包括(comprising)”应当被解释为以非排他性方式来引用元件、部件或步骤,这表示:所引用的元件、部件或步骤可以被呈现或被利用或与未被明确引用的其他元件、部件或步骤组合在一起。如果权利要求引用从由A、B、C....N组成的组中选择的至少一项,则文本应该被解释为仅需要选择来自上述组中的一个元素,而不是A加N或B加N等等。
Claims (24)
1.一种分布式拉曼放大器系统,包括:
分布式拉曼放大器,被配置成:通过脉冲来检测传输线路的观测光损耗,以及当所述观测光损耗满足光阈值准则时对所述传输线路进行泵浦;以及
光纤卷,所述光纤卷被布置在所述分布式拉曼放大器与光点损耗源组之间并且与所述分布式拉曼放大器和所述光点损耗源组耦接,所述光纤卷具有足够的光纤长度以通过使所述分布式拉曼放大器所观测的所述观测光损耗满足所述光阈值准则来补偿来自所述光点损耗源组的与所述脉冲有关的聚合损耗。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光阈值准则包括所述聚合点损耗不大于2dB的条件。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述光阈值准则包括单点损耗不大于1dB的条件。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述聚合损耗包括至少2dB的多点损耗。
5.根据权利要求1所述的系统,还包括接近所述分布式拉曼放大器的所述光点损耗源组,其中,所述光点损耗源组总体包括所述聚合损耗,并且其中,所述聚合损耗不能满足所述光阈值准则。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光点损耗源组中的至少一些光点损耗源各自对所述聚合损耗的贡献不大于1dB。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述光点损耗源组中的至少一些光点损耗源各自对所述聚合损耗的贡献至少是0.5dB。
8.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光点损耗源组中的不超过一个光点损耗源对所述聚合损耗的贡献大于1dB。
9.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光点损耗源组包括至少三个光点损耗源。
10.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光点损耗源组包括光连接器、脏光纤、接头和弯曲部中的至少一项。
11.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光点损耗源组距所述分布式拉曼放大器在500米内。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光点损耗源组距所述分布式拉曼放大器在10米内。
13.根据权利要求5所述的系统,还包括数据交换中心,所述数据交换中心包括所述光点损耗源组。
14.根据权利要求5所述的系统,其中,所述光纤卷被配置成对来自所述光点损耗源组的点损耗事件进行检测。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述光纤卷还包括通信端口,所述通信端口被配置成将与所述点损耗事件有关的损耗信息发送给外部装置。
16.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光纤长度小于或等于所述分布式拉曼放大器的泵浦范围。
17.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光纤卷的大小和尺寸被调节以适配在1U机架安装模块内。
18.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光纤卷包括以下至少一项:单卷无点损耗光纤、拉曼放大器、被配置成增强其拉曼效应的光纤、以及智能光纤卷。
19.根据权利要求1所述的系统,其中,所述传输线路包括至少两段光纤。
20.根据权利要求1所述的系统,其中,所述聚合损耗包括点损耗,所述点损耗包括以下类型中的至少一种类型:单事件损耗、点损耗、20Km内的加和点损耗、以及光回波损耗。
21.一种对分布式拉曼放大器系统进行操作的方法,包括:
对所述分布式拉曼放大器系统中的聚合损耗进行测量;
将所述聚合损耗与阈值进行比较,其中,所述聚合损耗小于所述阈值则允许分布式拉曼放大器对传输线路进行泵浦;以及
如果所述聚合损耗大于所述阈值,则使用光纤卷将所述分布式拉曼放大器光耦接至光点损耗源组,其中,使用所述光纤卷包括:选择足够长的光纤对由所述光点损耗源引起的聚合损耗进行补偿以使得所述分布式拉曼放大器能够对所述传输线路进行泵浦。
22.根据权利要求21所述的方法,还包括对所述光纤卷进行配置以适配在机架安装模块内。
23.根据权利要求21所述的方法,还包括对所述光纤卷进行配置以探测并且报告观测光点损耗。
24.根据权利要求21所述的方法,其中,所述光纤卷包括以下至少一项:低损耗光纤、适于增加其拉曼效应的光纤、以及智能光纤卷。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114173226A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-11 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9793679B2 (en) | 2014-08-06 | 2017-10-17 | Mox Networks, LLC | Distributed Raman amplifier systems |
CN108964753B (zh) * | 2018-06-27 | 2021-02-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种拉曼光纤放大器的最大增益获取方法和装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1450733A (zh) * | 2002-02-21 | 2003-10-22 | 阿尔卡特公司 | 光纤传输系统 |
CN1530729A (zh) * | 2003-03-13 | 2004-09-22 | 富士通株式会社 | 具有激射光控制功能的光放大器和使用该光放大器的光传输系统 |
CN101162175A (zh) * | 2007-11-15 | 2008-04-16 | 中国计量学院 | 集成拉曼放大器的超远程分布式光纤拉曼光子温度传感器 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5543912A (en) * | 1993-05-07 | 1996-08-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Reflectometry of an optical waveguide using a low coherence reflectometer |
US5887093A (en) | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Lucent Technologies Incorporated | Optical fiber dispersion compensation |
EP1018666B1 (en) * | 1998-07-23 | 2012-04-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical repeater |
JP4483041B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2010-06-16 | 住友電気工業株式会社 | ラマン増幅器およびラマン増幅伝送システム |
US8073327B2 (en) | 2000-11-08 | 2011-12-06 | Yaron Mayer | System and method for improving the efficiency of routers on the internet and/or cellular networks and/or other networks and alleviating bottlenecks and overloads on the network |
JP2002182253A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源安全装置、ラマン増幅器および光伝送システム |
US6433922B1 (en) | 2001-02-26 | 2002-08-13 | Redc Optical Networks Ltd. | Apparatus and method for a self adjusting Raman amplifier |
JP2002277911A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラマン増幅用光ファイバ、光ファイバコイル、ラマン増幅器および光通信システム |
US6587259B2 (en) | 2001-07-27 | 2003-07-01 | Xtera Communications, Inc. | System and method for controlling noise figure |
US6862132B1 (en) | 2001-08-13 | 2005-03-01 | Cisco Technology, Inc. | Suppression of double rayleigh backscattering and pump reuse in a raman amplifier |
JP3578343B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2004-10-20 | 日本電気株式会社 | 光ファイバ伝送システム、ラマン利得効率測定装置及びラマン利得効率測定方法 |
JP2004086143A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-03-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送システム |
US7253944B2 (en) * | 2002-07-31 | 2007-08-07 | Pirelli & C. S.P.A. | Multi-stage raman amplifier |
US7079737B1 (en) | 2002-10-11 | 2006-07-18 | Corning Incorporated | Devices and methods for dynamic dispersion compensation |
JP3872023B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2007-01-24 | 日本電信電話株式会社 | 分布ラマン増幅を用いた光ファイバ通信システム |
JP4318938B2 (ja) * | 2003-03-13 | 2009-08-26 | 富士通株式会社 | 接続損失検出機能を備えた光増幅器 |
ATE304247T1 (de) | 2003-04-14 | 2005-09-15 | Cit Alcatel | Optischer raman-verstärker und verfahren zur pumpmodulation |
JP4478489B2 (ja) * | 2003-08-01 | 2010-06-09 | 富士通株式会社 | ラマン光増幅器およびラマン光増幅器の調整方法 |
US20070103766A1 (en) * | 2004-10-26 | 2007-05-10 | Frriedrich Lars | Method for monitoring an optical transmission line by means of an optical amplifier and optical amplifier therefor |
EP1753161A1 (en) | 2005-08-08 | 2007-02-14 | Alcatel | Raman-amplified optical transmission system and method for amplifying optical signals |
US8428409B2 (en) | 2009-05-11 | 2013-04-23 | Ofs Fitel, Llc | Filter fiber for use in Raman lasing applications and techniques for manufacturing same |
US8643941B2 (en) * | 2009-12-14 | 2014-02-04 | Finisar Israel Ltd. | Automatic measurement and gain control of distributed Raman amplifiers |
JP2012022260A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置及び伝送路損失測定方法 |
US8817245B2 (en) | 2012-08-23 | 2014-08-26 | Ciena Corporation | High-powered optical module safety systems and methods |
US9148710B2 (en) * | 2012-09-19 | 2015-09-29 | Ciena Corporation | Raman amplifier system and method with integrated optical time domain reflectometer |
-
2015
- 2015-08-06 KR KR1020177003261A patent/KR102397735B1/ko active IP Right Grant
- 2015-08-06 CN CN201580041948.4A patent/CN107078801B/zh active Active
- 2015-08-06 US US14/820,532 patent/US9640941B2/en active Active
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- 2015-08-06 EP EP15829367.0A patent/EP3178174A4/en active Pending
-
2017
- 2017-06-15 HK HK17105961.5A patent/HK1232350A1/zh unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1450733A (zh) * | 2002-02-21 | 2003-10-22 | 阿尔卡特公司 | 光纤传输系统 |
CN1530729A (zh) * | 2003-03-13 | 2004-09-22 | 富士通株式会社 | 具有激射光控制功能的光放大器和使用该光放大器的光传输系统 |
CN101162175A (zh) * | 2007-11-15 | 2008-04-16 | 中国计量学院 | 集成拉曼放大器的超远程分布式光纤拉曼光子温度传感器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114173226A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-11 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统 |
CN114173226B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-12-22 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6748066B2 (ja) | 2020-08-26 |
EP3178174A1 (en) | 2017-06-14 |
CN107078801B (zh) | 2020-02-14 |
EP3178174A4 (en) | 2018-04-18 |
US9640941B2 (en) | 2017-05-02 |
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KR20170042290A (ko) | 2017-04-18 |
US20160043527A1 (en) | 2016-02-11 |
WO2016022863A1 (en) | 2016-02-11 |
HK1232350A1 (zh) | 2018-01-05 |
KR102397735B1 (ko) | 2022-05-12 |
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