CN112204901B - 光通信系统的测量设备 - Google Patents

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Abstract

一种测量设备，包括：输出装置，用于生成规定的频率间隔的n+1个(n为3以上的整数)频率的、除目标频率以外的n个频率的光信号，并将所生成的光信号输出到作为测量目标的光传输路径；测量装置，用于测量从光传输路径输出并通过n个频率的光信号的四波混频而在光传输路径中产生的目标频率的光信号的功率；以及确定装置，用于通过将目标频率的光信号的功率乘以调整值来确定在光传输路径中发生的非线性干扰噪声的功率谱密度。

Description

光通信系统的测量设备
技术领域
本发明涉及用于测量光通信系统的质量的技术，尤其涉及一种用于测量光通信系统的广义光信噪比(G-OSNR)的技术。
背景技术
在光通信系统中，光放大器引起光噪声。因此，光信噪比(OSNR)已经被用作评估光通信系统的质量的参数之一。另外，在每个光通信系统中，产生基于系统的线性光学特性和非线性光学特性的光信号的质量劣化。此外，到目前为止已经建立了各种用于电补偿由波长分散表示的线性光学特性的技术，并且线性光学特性不再是使光通信系统的性能劣化的主要因素。另一方面，对于诸如自相位调制之类的非线性光学特性，尚未建立有效的补偿技术，这仍然是使光通信系统的性能劣化的主要因素。
非专利文献1公开了将由于非线性光学特性引起的光信号质量的劣化量化为非线性干扰噪声。另外，非专利文献2提出了广义的光信噪比(G-OSNR)，其为其中考虑了光噪声和量化的非线性干扰噪声的光通信系统的质量评估参数。具体地，当分别用PCH、PASE和PNL表示光信号的功率、光噪声的功率和非线性干扰噪声的功率时，G-OSNR基于PCH/(PASE+PNL)而获得。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：P.Poggiolini等，“The GN-Model of Fiber Non-LinearPropagation and its Applications”，JLT-32，第4期，第694-721页，2014年2月15日
非专利文献2：Mateo等，SubOptic 2016，论文Th1A.1，2016年
发明内容
技术问题
非专利文献1提出使用称为GNRF(Gaussian Noise Reference Formula，高斯噪声参考公式)的计算公式来获得非线性干扰噪声量。此外，具体地，非专利文献1公开了通过基于光通信系统的各种参数执行非常复杂的双重积分计算来理论上获得在频率f处的非线性干扰噪声的功率谱密度GNLI(f)，等等。然而，非专利文献1没有公开用于测量非线性干扰噪声的功率谱密度GNLI(f)的具体方法。
用于解决问题的手段
本公开提供了一种能够测量非线性干扰噪声的功率谱密度的测量设备。
根据本发明的一个方面，一种测量设备包括：输出装置，用于生成规定的频率间隔的n+1个(n为3以上的整数)频率中的、除目标频率以外的n个频率的光信号，并将所生成的光信号输出到作为测量目标的光传输路径；测量装置，用于测量从所述光传输路径输出并通过所述n个频率的光信号的四波混频而在所述光传输路径中产生的所述目标频率的光信号的功率；以及确定装置，用于通过将所述目标频率的光信号的功率乘以调整值来确定在所述光传输路径中发生的非线性干扰噪声的功率谱密度。
发明的效果
根据本发明，能够测量非线性干扰噪声的功率谱密度。
通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。此外，相同的附图标记在附图中表示相同或相似的部件。
附图说明
图1是示出根据一实施例的测量设备的配置的图。
图2A是示出根据一实施例的测量设备所输出的光信号的频率之间的关系的图。
图2B是示出根据一实施例的测量设备所输出的光信号的频率之间的关系的图。
图3是示出根据一实施例的系数信息的图。
图4是示出根据一实施例的用于生成系数信息的模型的图。
图5A是示出根据一实施例的测量设备所输出的光信号的频率之间的关系的图。
图5B是示出根据一实施例的测量设备所输出的光信号的频率之间的关系的图。
图6A是示出在根据一实施例的测量设备的发送侧的配置的图。
图6B是示出在根据一实施例的测量设备的发送侧的配置的图。
图6C是示出在根据一实施例的测量设备的发送侧的配置的图。
图7是示出频率间隔Δf与频率为ft的光信号的功率的偏差之间的关系的示例的图。
图8是示出光信号的数量n与频率为ft的光信号的功率的偏差之间的关系的示例的图。
图9是示出根据一实施例的测量设备的配置的图。
图10是示出根据本发明一实施例的测量模式的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述实施例。此外，以下实施例不旨在限制要求保护的发明的范围，并且实施例中描述的所有特征组合并不限定为本发明所必需的。可以将实施例中描述的多个特征中的两个或更多个适当地组合。此外，相同或相似的配置使用相同的附图标记，并且省略了其重复的描述。
本发明人发现，在用于获得GNLI(f)的非专利文献1的GNRF中，用于获得绝对值的部分相当于通过三个频率f1、f2和f3的非退化四波混频而产生的频率为f的光信号的功率。因此，发现可以通过测量由于非退化四波混频而产生的频率为f的光信号的功率并且将所测得的功率乘以适当的调整值来获得非线性干扰噪声的功率谱密度，从而实现了本发明。
<第一实施例>
图1是示出根据本实施例的测量设备的配置的图。测量设备包括三个光源单元11至13、多路复用单元2、光功率测量单元3和计算单元4，并且对光通信系统(光传输路径)80的非线性干扰噪声的功率谱密度进行测量。另外，也可以构成为基于所测得的非线性干扰噪声的功率谱密度来获得非线性干扰噪声量并进一步获得G-OSNR。
光源单元11生成频率为f1的光信号，并将该信号输出至多路复用单元2，光源单元12生成频率为f2的光信号，并将该信号输出至多路复用单元2，光源单元13生成频率为f3的光信号，并将该信号输出到多路复用器3。此外，为了产生基于四波混频的频率为ft的光信号，期望的是，光源单元11至13配置为生成偏振波状态随时间变化的光信号。例如，可以构成为分别在光源单元11至13中的每一个中设置互不相干的光信号的多个光源。在这种情况下，能够通过组合由多个光源生成的光信号，光源单元11至13可以产生偏振波状态随时间变化的光信号。另外，还可以构成为在光源单元11至13中设置单个光源和使单个光源所生成并输出的光信号的偏振波状态随时间改变的偏振波扰频器。多路复用单元2执行频率为f1、f2和f3的光信号的频率多路复用(波长多路复用)，并将光信号输出至作为测量目标的光通信系统80。
这里，在光通信系统80中，通过基于频率为f1、f2和f3的三个光信号的四波混频而产生了频率为ft的光信号。根据本实施例，将频率f1、f2和f3设置为使得当频率为f1、f2、f3和ft的四个光信号在频率轴上排列时，所有相邻两个光信号之间的间隔均为Δf。此外，四个频率f1、f2、f3和ft可以具有任何大小关系。图2A和2B示出了频率布置的示例。
在图2A中，构成为频率ft最低、频率f1第二低、频率f2第二高、频率f3最高。另一方面，在图2B中，构成为频率f1最低、频率f2第二低，频率ft第二高、频率f3最高。此外，除了图2A和图2B中所示的频率布置以外，还可以采用许多频率布置。
光功率测量单元3测量通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率，并将所测量的功率输出到计算单元4。此外，当由偏振波扰频器引起的偏振波在发送侧变化的情况下，测量频率为ft的光信号的功率的时间段长于在发送侧的偏振波的变化周期。例如如图3所示，计算单元4存储表示频率与系数的对应关系的系数信息。计算单元4基于系数信息来确定频率ft的系数ct，并使用该系数ct作为调整值。然后，计算单元4通过将调整值乘以光功率测量单元3所测量的频率为ft的光信号的功率来获得GNLI(ft)。下面对如何获得预先存储在计算单元4中的系数信息的方法进行说明。
首先，如图4所示，定义了具有与作为测量目标的光通信系统80相同的跨度数量的光通信系统的模型。此外，一个跨度指的是从紧随某个光放大部分之后到下一个光放大部分的区间。在该示例中，光通信系统80的跨度数量为5，因此，图4所示的模型的跨度数量也为5。此外，在图4中，每个跨度的长度(跨度长度)是80km。
首先，关于所定义的模型，是通过使用在非专利文献1中公开的GNRF来计算每个频率f的GNLI(f)而获得的。此外，在所定义的模型中通过四波混频而产生的光信号的功率也是通过基于用于获得通过四波混频而产生的光信号的功率的理论公式针对每个频率f执行计算来获得的。然后，针对每个频率f，可以通过将通过计算获得的GNLI除以通过四波混频而产生的光信号的功率来产生系数信息。
如上所述，根据本实施例，表示频率和系数之间的对应关系的系数信息是基于具有与作为测量目标的光通信系统80相同的跨度数量的模型预先计算出的，并且存储在计算单元4中。然后，计算单元4可以通过将通过四波混频而产生并由功率测量单元3测量的频率为ft的光信号的功率乘以基于根据系数信息确定的频率ft的系数ct的调整值简单地来测量GNLI(ft)。然后，非线性干扰噪声量可以通过在作为测量目标的光通信系统80所使用的带宽上改变频率ft的同时测量GNLI(ft)来测量。另外，G-OSNR可以通过并行地测量光噪声的功率和光信号的功率来测量。此外，当系数信息中的系数的值未随着频率变化时，非线性干扰噪声量可以通过将GNLI(ft)乘以作为测量目标的光通信系统80所使用的带宽简单地来测量。
根据本实施例的测量设备生成频率为f1、f2和f3的光信号，并测量通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率。因此，即使存在不同于这四个光信号的频率的另一个频率的光信号，测量也不会受到影响。图10示出了该状态。图10示出了其中使用用于实际通信的光信号(通信用光信号)的空白带宽来执行测量的状态。以这种方式，根据本实施例的测量设备不仅可以在不用于提供通信服务的光通信系统中执行测量，而且可以在用于提供通信服务的光通信系统中执行测量。换句话说，根据本实施例的测量设备既可以执行服务中测量又可以执行非服务中测量。
<第二实施例>
接下来，将着重于与第一实施例的不同之处来描述第二实施例。根据第一实施例，测量了通过频率为f1、f2和f3的三个光信号的四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率。根据本实施例，测量了通过频率为f1至fn的n个光信号的四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率。此外，根据本实施例，n是4以上的整数。另外，频率fk(k是2至n的整数)是高于频率fk-1的频率。图5A和5B示出了作为测量目标的频率ft与频率f1至fn之间的关系的示例。在图5A中，频率ft低于频率f1。在图5B中，频率ft是频率fk-1与频率fk之间的频率。此外，频率低于频率ft的光信号的数量(k-1)和频率高于频率ft的光信号的数量(n-k+1)可以相同或不同。另外，尽管未示出，但是频率ft可以是高于频率fn的频率。在任何情况下，构成为当频率f1至fn与ft在频率轴上排列时相邻两个频率的频率间隔Δf相同。如图5A和5B所示，第一实施例是通过在本实施例中设置n＝3来实现的。
图6A至图6C是示出在根据本实施例的测量装置的发送侧的配置的图。频率梳光源10是以规定频率间隔Δf生成多个光信号(连续光)的光源，并且可以生成大约1000个光信号的光源在实际中使用。图6A是能够在频率ft低于频率f1(图5A)或高于频率fn的配置的情况下适用构成。在这种情况下，频率梳光源10生成频率为f1至fn的光信号，并将所生成的n个光信号输出到偏振波扰频器50。偏振波扰频器50使频率为f1至fn的光信号的偏振波随时间变化。此外，设置偏振波扰频器50的原因与在第一实施例中的相同。图6B是能够在频率ft在频率fk-1和频率fk之间配置(图5B)的情况下适用的构成。在这种情况下，一个频率梳光源10生成频率为f1至fk-1的光信号，并将所生成的光信号输出至多路复用单元2。另一频率梳光源10生成频率为fk至fn的光信号，并将所生成的光信号输出至多路复用单元2。多路复用单元2组合来自两个频率梳光源10的总共n个光信号，并且将结果输出到偏振波扰频器50。图6C是能够适用于任何频率配置的构成。在这种情况下，频率梳光源10以规定频率间隔Δf生成总共(n+1)个光信号，并且将所生成的(n+1)个光信号输出到波长选择开关(WSS)60。波长选择开关60抑制与频率ft相对应的光信号，并将剩余的n个光信号输出到偏振波扰频器50。此外，在测量设备的接收侧的配置和处理与在第一实施例中的类似。
接下来，将描述设置n＝4以上的原因。图7示出在使频率间隔Δf变化的同时以1600km20个跨度(80km/跨度)的光通信系统80的传输之后实际测量的频率为ft的光信号的功率。此外，纵轴表示实际测量的功率与计算值的偏差(％)。如在第一实施例中那样，如果n＝3，则当频率间隔Δf高达大约400MHz时偏差很小，但是当频率间隔Δf超过400MHz时偏差很大。图7示出n＝4的情况以及n＝8的情况。在n＝4情况和n＝8的情况下，因为超过频率间隔Δf＝700，所以偏差增大。
图8示出了当频率间隔Δf固定为900MHz并且光信号的数量n改变时，频率为ft的光信号的功率的实际测量值的偏差。在图8中，如果光信号的数量n＝50以上，则频率为ft的光信号的功率的变化足够小。进一步地，如果光信号的数量n＝100以上，则频率为ft的光信号的功率的变化更小。以此方式，在于频率ft的位置处产生光信号的光信号的数量少的情况下，如果增加频率间隔Δf，则通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率的实际测量值与图3中所示的系数时所使用的理想值之间的差变大。这导致GNLI(ft)的误差。
这里，如果能够使频率间隔Δf足够小，则即使如在第一实施例中所述n＝3，也可以准确地测量GNLI(ft)。然而，存在这样的情况，其中取决于光源所生成的光信号的频率稳定性，当n＝3时，无法确保用于准确地测量GNLI(ft)的频率间隔Δf。另外，光通信系统80的距离越长，频率间隔Δf的可接受的最小值变得越大。换句话说，取决于使用的光源和作为测量目标的光通信系统80，如果n＝3，则可能无法准确地测量GNLI(ft)。例如，尽管未示出，但是在以8000km100个跨度(80km/跨度)的光学通信系统80中，如果n＝3，则当超过100MHz时偏差会增大。换句话说，在以8000km100个跨度(80km/跨度)的光学通信系统80中，如果n＝3，则需要以小于100MHz的频率分辨率执行测量，但这实际上是不可能的。
因此，根据本实施例，n被设定为4以上，50以上，或100以上。通过增大n，可以增大通过四波混频而在频率ft的位置处产生光信号的光信号的组合的数量。例如，在图5A的布置中，光信号基于f1、fm和fm+1(m是从2到n-1的整数)的光信号的每种组合在频率ft的位置处产生。因此，即使增大了频率间隔Δf，也可以减小频率为ft的光信号的实际测量的功率与在图3中用于计算系数的光信号的功率之间的差，因此可以准确地测量GNLI(ft)。
<第三实施例>
接下来，将着重于与第一实施例的不同之处来描述第三实施例。根据第一实施例，例如，如果通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率很弱并且处于光噪声水平或更低，则光功率测量单元3不能测量通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率。根据本实施例，即使不能通过光功率测量单元3直接测量通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率，也可以测量GNLI(ft)。
图9是示出根据本实施例的测量设备的配置的图。此外，对于与图1中的配置的那些构成元件相同的构成元件，使用了相同的附图标记，并且省略了其说明。根据本实施例，使用诸如随机数据之类的规定数据将由三个光源单元11至13输出的三个光信号中的任何一个光信号调制为调制光，并且将其他光信号保持为连续光。此外，可以使用任何调制方法。在该示例中，对由光源单元11输出的频率为f1的光信号进行调制，并且因此，在光源单元11和多路复用单元2之间设置调制单元5。
在光通信系统80中，频率为ft的光信号通过频率为f1至f3的三个光信号的四波混频而产生，但是由于频率f1为调制光的频率，因此该频率为ft的光信号也变为调制光。光通信系统80的输出首先连接到光功率测量单元3。光功率测量单元3测量频率为f1的调制光的功率P1。随后，光通信系统80的输出连接到光学滤波器6。光学滤波器6是能够改变通带的可变滤波器。光学滤波器6首先设置成使频率为f1的调制光通过。因此，作为光电二极管的光电转换单元7基于频率为f1的调制光输出第一调制电信号，并且功率测量单元8测量第一调制电信号的功率E1。光学滤波器6随后设置成使频率为ft的调制光通过。因此，光电转换单元7基于频率为ft的调制光输出第二调制电信号，并且功率测量单元8测量第二调制电信号的功率Et。此外，由于光噪声是随机的并且不在光电转换单元7的输出中出现，因此功率测量单元8可以测量第二调制电信号的功率Et。功率测量单元8将测量的两个调制电信号的功率E1和功率Et输出到计算单元4。
这里，当频率为ft的调制光的功率由Pt表示时，功率Pt与频率为f1的调制光的功率P1之比(Pt/P1)等于基于频率为ft的调制光的第二调制电信号的功率Et与基于频率为f1的调制光的第一调制电信号的功率E1之比(Et/E1)。因此，计算单元4可以基于Pt＝P1×Et/E1获得通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率Pt。然后，类似于第一实施例，计算单元4可以通过将获得的功率Pt乘以基于系数信息确定的调整值来获得GNLI(ft)。
利用上述配置，即使由于光噪声而不能直接测量通过四波混频而产生的频率为ft的光信号的功率，也可以获得GNLI(ft)。
<第四实施例>
接下来，将着重于与第一实施例和第二实施例的不同之处来描述第四实施例。在第一实施例和第二实施例中，系数信息是基于具有与作为测量目标的光通信系统80的跨度数量相同的跨度数量的模型生成的。因此，为了在各种数量的跨度的光通信系统中执行测量，需要基于各种数量的跨度的模型产生系数信息，并根据作为测量目标的光通信系统的跨度数量选择要使用的系数信息。在本实施例中，将描述以下构成：仅将基于规定数量的跨度的单个模型产生的系数信息存储在计算单元4中并且根据作为测量目标的光通信系统80的跨度数量来校正系数信息并使用系数信息。
首先，例如，将基于图3所示的五个跨度的模型的系数信息与在非专利文献1中描述的用于获得GNLI(f)的GNRF存储在计算单元4中。此外，在计算单元4中设置作为测量目标的光通信系统80的跨度数量。
计算单元4基于GNRF将五个跨度的模型时的GNLI(ft)与作为测量目标的光通信系统80的跨度数量的GNLI(ft)的比计算为跨度数量度校正值。然后，计算单元4通过将基于系数信息确定的系数ct乘以跨度数量校正值来获得针对光通信系统80的跨度数量的频率ft的调整值，并且通过将调整值乘以通过四波混频而产生的频率ft的光信号的功率来获得GNLI(ft)。
例如，为了计算某个模型的系数信息，需要针对每个频率f并基于GNRF计算GNLI(f)，换句话说，使用频率f作为变量，并且计算量很大。换句话说，为了产生针对多个跨度数量的模型中的每一个模型的系数信息，需要执行大量的计算。
根据本实施例，预先产生一条系数信息，并且使用GNRF仅获得作为测量目标的频率ft的跨度数量校正值。具体而言，不是针对多个频率f中的每一个频率使用GNRF来执行计算，而是仅针对规定频率ft仅执行用于获得一个跨度数量与另一跨度数量(其他的参数相同)的比的计算。因此，用于获得跨度数量校正值的计算量不大。
利用上述配置，可以在各种跨度数量的光通信系统中使用一条系数信息来测量GNLI(ft)。
<第五实施例>
在第一实施例和第二实施例中，使用基于与作为测量目标的光通信系统80相同的跨度数量的模型获得的系数信息来测量GNLI(ft)，并且根据第四实施例，已经给出了关于针对当测量跨度数量与用于产生系数信息的模型的跨度数量不同的光通信系统80时的配置的描述。在此，如图4所示，在用于产生系数信息的模型中，为了简化计算，对跨度设置相同的参数(跨度长度、波长分散和分散斜率)。然而，即使模型的跨度数量与作为测量对象的光通信系统80的跨度数量相同，跨度的跨度长度、波长分散和分散斜率在作为测量目标的光通信系统80中也不一定相同。下面将描述其中与第一实施例至第四实施例相比准确地获得GNLI(ft)的配置。
跨度长度
本发明人通过研究发现，光通信系统的各跨度的跨度长度的变化不影响测量结果，仅光通信系统的各跨度的跨度长度的平均值会影响测量结果。因此，通过产生分别与多个跨度长度的平均值相对应的系数信息、并且选择并使用与作为测量目标的光通信系统80的跨度长度的平均值最接近的平均值相对应的系数信息，可以准确地测量GNLI(ft)。可替代地，也可以构成为除了针对其中跨度的长度相同(在图5中为80km)的模型获得的系数信息之外，还将表示跨度长度的平均值与用于校正系数信息的跨度长度校正值之间的关系的跨度长度校正信息存储在计算单元4中。在这种情况下，计算单元4使用通过使用跨度长度校正信息确定的跨度长度校正值来对基于系数信息确定的系数进行校正，从而获得调整值、并使用该调整值确定GNLI(ft)。
波长分散
本发明人通过研究发现，与跨度长度相似，如果整个光通信系统的分散与模型的分散相同，则各跨度中的波长分散(每单位距离的值)也不会影响测量结果。因此，类似于上述跨度长度，可以通过将与多个分散相对应的系数信息存储在计算单元4中并且使用与作为测量目标的光通信系统的分散最接近的分散相对应的系数信息来更准确地获得GNLI(ft)。另外，类似于跨度长度，可以构成为基于作为测量对象的光通信系统的分散来校正基于一条系数信息获得的系数并使用该系数。在这种情况下，表示分散与用于校正系数的分散校正值之间的关系的分散校正信息预先产生，并存储在计算单元4中。
分散斜率
本发明人通过研究发现，关于分散斜率(每单位距离的值)，除了平均值以外，跨度的分散斜率的变化也影响测量结果。因此，可以通过采用其中预先产生作为测量对象的分散斜率的值与标准偏差(或分散)的组合的系数信息的配置来更准确地获得GNLI(ft)。可替代地，也可以构成为表示分散斜率校正值与分散斜率的值和标准偏差(或分散)的组合之间的关系的分散斜率校正信息被预先获得并存储在计算单元4中。在这种情况下，计算单元4可以通过获得基于作为测量目标的整个光通信系统80的分散斜率和每个跨度的分散斜率的标准偏差(或分散)的分散斜率校正值、使用所获得的分散斜率校正值来校正系数、并获得调整值来更准确地确定GNLI(ft)。
此外，基于跨度长度、波长分散和分散斜率的系数的校正或者根据跨度长度、波长分散和分散斜率的系数信息的使用可以组合使用。
<第六实施例>
在第一实施例至第五实施例中，设想作为测量目标的光通信系统80的增益分布(频率与增益之间的关系)是平坦的。在通常的波长多路复用光通信系统中，使用抑制每个波长的增益的变化的均衡器，并且该设想通常是合适的。然而，如果作为测量目标的光通信系统80的增益分布不平坦，则测量结果根据频率ft而不同。
这里，当在作为测量目标的光通信系统80中使用的带宽上改变频率ft的同时测量GNLI时，基于实际测量值获得非线性干扰噪声量，因此没问题，但是，当通过将针对一个频率(即频率ft)测得的GNLI乘以作为测量目标的光通信系统80中使用的带宽简单地来获得非线性干扰噪声量时，测量结果根据频率ft的值而变化。
因此，如果作为测量目标的光通信系统80的增益分布不平坦，则可以通过将频率ft设置为在该频率处增益值是信号带宽中的平均增益值或在包括平均值的规定范围内的频率来抑制测量值的误差。此外，增益越高，GNLI的值增加的越多，并且G-OSNR劣化越多，因此，可以将在该频率处增益最高的频率设为频率ft，以确定最坏的值。
<其他实施例>
另外，根据本发明的测量设备可以通过使计算机执行上述测量设备的程序/使上述测量设备的程序发挥功能来实现。这些计算机程序包括当由计算机的一个或多个处理器执行时用于使计算机执行上述测量设备的指令/使上述测量设备的指令发挥功能。另外，提供了一种存储计算机程序的计算机可读存储介质。
本发明不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了告知公众本发明的范围，提出以下权利要求。
本申请要求2018年8月17日提交的日本专利申请No.2018-153370和2019年2月18日提交的日本专利申请No.2019-026482的优先权，通过引用将其并入本文。

Claims (15)

1.一种测量设备，其特征在于，所述测量设备包括：
输出装置，用于生成规定的频率间隔的n+1个频率中的、除目标频率以外的n个频率的光信号，并将所生成的光信号输出到作为测量目标的光传输路径，其中，所述所生成的光信号的偏振波状态随时间变化，n为3以上的整数；
测量装置，用于测量从所述光传输路径输出并通过所述n个频率的光信号的四波混频而在所述光传输路径中产生的所述目标频率的光信号的功率；以及
确定装置，用于通过将所述目标频率的光信号的功率乘以调整值来确定在所述光传输路径中发生的非线性干扰噪声的功率谱密度，
所述确定装置保存表示频率和调整系数之间的关系的系数信息，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是基于所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数的值。
2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
在所述光传输路径中的所述目标频率处的增益在规定范围内，所述规定范围包括在所述光传输路径的传输频带上的平均增益值。
3.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
在所述光传输路径中的所述目标频率处的增益是在所述光传输路径的传输频带上的最大增益值。
4.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置基于所述光传输路径的跨度数量来获得跨度数量校正值，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是通过至少使用所述跨度数量校正值来校正所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数而获得的值。
5.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置基于所述光传输路径的跨度长度的平均值来获得跨度长度校正值，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是通过至少使用所述跨度长度校正值来校正所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数而获得的值。
6.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置基于所述光传输路径的波长分散来获得波长分散校正值，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是通过至少使用所述波长分散校正值来校正所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数而获得的值。
7.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置基于所述光传输路径的分散斜率和所述光传输路径的各跨度的分散斜率的分散或标准偏差来获得分散斜率校正值，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是通过至少使用所述分散斜率校正值来校正所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数而获得的值。
8.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置保存分别与多个跨度长度的平均值相对应的多个所述系数信息，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是基于所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数的值，所述系数信息是基于所述光传输路径的跨度长度的平均值从多个所述系数信息中选择的。
9.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置保存分别与多个波长分散相对应的多个所述系数信息，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是基于所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数的值，所述系数信息是基于所述光传输路径的分散从多个所述系数信息中选择的。
10.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置保存分别与由分散斜率和分散斜率的分散或标准偏差组成的组合相对应的多个所述系数信息，
与所述目标频率的光信号的功率相乘的所述调整值是基于所述系数信息所表示的所述目标频率的调整系数的值，所述系数信息是基于由所述光传输路径的分散与所述光传输路径的每个跨度的分散斜率的分散或标准偏差组成的组合从多个所述系数信息中选择的。
11.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述n是50以上的整数。
12.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述n是100以上的整数。
13.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述n为3。
14.根据权利要求13所述的测量设备，其特征在于，
所述输出装置生成第一频率的调制光、第二频率的连续光和第三频率的连续光，
所述测量装置包括：
第一测量装置，用于测量所述光传输路径所输出的所述调制光的功率；
转换装置，用于分别对所述光传输路径所输出的所述调制光和在所述光传输路径中产生的所述目标频率的光信号进行光电转换，并输出与所述调制光相对应的第一电信号和与所述目标频率的光信号相对应的第二电信号；以及
第二测量装置，用于测量所述转换装置所输出的所述第一电信号的功率和所述第二电信号的功率，
所述测量装置通过将所述调制光的功率乘以所述第二电信号的功率与所述第一电信号的功率之比来获得所述目标频率的光信号的功率。
15.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，
所述确定装置还基于在所述光传输路径中发生的非线性干扰噪声的功率谱密度来确定所述光传输路径的广义光信噪比。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11716138B2 (en) * 2021-10-18 2023-08-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and methods for monitoring generalized optical signal-to-noise ratio

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629949A (ja) * 1992-07-06 1994-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光周波数多重伝送装置
US6128111A (en) * 1996-12-19 2000-10-03 Nortel Networks Corporation Monitoring of nonlinear effects
RU2017100494A3 (zh) * 2017-01-09 2018-07-09

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339495B1 (en) * 1998-01-06 2002-01-15 Corning Incorporated Optical amplifier with power dependent feedback
JP4671478B2 (ja) * 2000-08-08 2011-04-20 富士通株式会社 波長多重光通信システムおよび波長多重光通信方法
JP2002353891A (ja) * 2001-05-24 2002-12-06 Fujitsu Ltd 光ファイバ伝送のための方法及び装置
JP2003166904A (ja) 2001-11-30 2003-06-13 Hitachi Cable Ltd 光ファイバの波長分散値、非線形定数測定方法及び測定装置
JP3971935B2 (ja) * 2002-02-12 2007-09-05 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー 四光波混合による伝送品質劣化を低減可能な光伝送装置および光伝送システム
JP4912072B2 (ja) * 2006-08-07 2012-04-04 日本電信電話株式会社 光増幅器検査方法および光増幅器検査装置
JP2011024189A (ja) 2009-06-19 2011-02-03 Fujitsu Ltd Ｏｓｎｒモニタ装置およびｏｓｎｒ測定装置
US10165405B2 (en) * 2014-11-28 2018-12-25 Joel Ho EMP-shielded, power-independent SMS text tower system for nuclear communications
JP6561619B2 (ja) * 2015-06-22 2019-08-21 富士通株式会社 ネットワーク制御装置及び信号品質推定方法
US10172109B2 (en) * 2016-06-24 2019-01-01 JIO, Inc. Synchronizing location status information in a computing system
JP2018153370A (ja) 2017-03-16 2018-10-04 株式会社マイティータイム 卓上電動撹拌具
DE102017117421A1 (de) 2017-08-01 2019-02-07 Saurer Spinning Solutions Gmbh & Co. Kg Fadenspleißvorrichtung zum pneumatischen Verbinden von Garnen
JP2019092117A (ja) * 2017-11-16 2019-06-13 住友電気工業株式会社 光送信器の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629949A (ja) * 1992-07-06 1994-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光周波数多重伝送装置
US6128111A (en) * 1996-12-19 2000-10-03 Nortel Networks Corporation Monitoring of nonlinear effects
RU2017100494A3 (zh) * 2017-01-09 2018-07-09

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KYO INOUE.experimental study on channel crosstalk due to fiber four-wave mixing around the zero-dispersion wavelength.JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, EEE.1994,第12卷(第12期),1023-1028. *

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