CN112769474B - 一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统 - Google Patents

一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，涉及光纤通信传输的技术领域，解决了当前单纤双向传输系统在采用波长频谱错开的方式时，容易收到波长漂移的影响，无法适用于密集波分复用的问题，通过非对称调制频谱模块提高传统单纤双向系统的信号频谱位置的精确控制能力，保证单纤双向系统的高频谱利用率，调节控制第一光信号的波长，减小其产生的后向瑞利散射与另一方信号在频谱上的交叠，两方传输的信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上错开，减小后向瑞利散射带来的影响，而且增加非对称调制频谱模块结构简单，安装方便，避免在密集波分复用中因为后向瑞利散射的影响引起信号质量下降的现象，解决了无法使用密集波分复用技术使得传输容量减小的问题，提高单纤双向的传输容量。

Description

一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统
技术领域
本发明涉及光纤通信传输的技术领域，更具体地，涉及一种基于非对称调制频谱的单纤双向光传输系统。
背景技术
随着以电子信息技术为基础，以信息资源为基本发展资源，以信息服务性产业为基本社会产业，以数字化和网络化为基本社会交往方式的信息社会的发展，信息对传输带宽的需求不断增加，作为信息传输主要通道的光纤通信也在不断提高传输容量。
光纤通信的发展过程中已采用多种技术来提高频谱使用效率，例如使用高频谱效率的调制格式或使用密集波分复用等，目前这些技术已经成熟，进一步提高变得更加困难，因此，通常需要增加多根光纤来继续提高传输容量，但光纤资源的增加涉及到巨大的工程投入，另一方面由于通信系统都是双向传输，通常情况下使用两根光纤来支持双向通信。
为了提高光纤通信对光纤光缆的利用率，使用单纤双向传输成为一种合适的解决方案。相较于传统的双纤双向传输系统，单纤双向传输仅需要一根光纤，节省了一半的光纤资源，但是光纤制造中，存在固有的密度、折射率起伏，这种起伏变化的尺度小于传输波长时将产生瑞利散射，瑞利散射的波长和传输波长保持一致。光信号传输中产生的瑞利散射向反向传播的部分称其为后向瑞利散射，如果传输的波长相同时，一个方向光信号传输产生的后向瑞利散射将会与另一个方向传输的信号频谱叠加，因此，在双向信号传输中信号质量将会受到对向传输信号后向瑞利散射的串扰，导致信号质量下降。
2013年6月12日，中国专利(公开号：CN103152099A)中公开了一种基于模分复用的单纤双向传输系统，通过波分复用器的组合使用，充分利用两个掺铒光纤放大器的带宽资源，实现多波业务在同一根光纤中进行单纤双向传输，克服瑞利后向散射效应，提高了光纤和波长资源利用效率，但实际上光纤中的瑞利散射是光纤中的固有特性，因此，很难降低瑞利反射的强度。单纤双向传输中可以主要使用不同的传输波长，避免一个方向信号的瑞利散射与另一个方向信号在频谱上重叠。这种波长、频谱错开的方案简单易行，但是在密集波分复用中，由于波长间隔越来越小，在实施波长错开时，如果波长发生变化，光信号会与对向波长的瑞利散射频谱重叠。
发明内容
为解决当前当前单纤双向传输系统在采用波长频谱错开的方式时，容易收到波长漂移的影响，无法适用于密集波分复用的问题，本发明提出一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，通过非对称调制频谱调整发送信号的频谱位置，使双向发送的信号在频谱上错开，结构简单，减小后向瑞利散射影响的同时增加系统的可行性。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，包括：第一方向信号收发模块、第一多路复用/解复用器、第一环形器、中间波导介质、第二多路复用/解复用器、第二环形器及第二方向信号收发模块；所述第一方向信号收发模块包括第一方向信号发送模块、非对称调制频谱模块、信号性能监测模块及第一方向信号接收模块，所述第二方向信号收发模块包括第二方向信号发送模块及第二方向信号接收模块；第一方向信号发送模块发送的第一光信号输入第一环形器，经第一环形器输出后通过第一多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，然后通过第二多路复用/解复用器解复用后，经第二环形器输入至第二方向接收模块，第二方向信号发送模块发送的第二光信号输入第二环形器，经第二环形器输出后，通过第二多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，然后通过第一多路复用/解复用器解复用后，经第一环形器输入至第一方向信号接收模块，第一方向信号收发模块所在一侧的光信号及第二方向信号收发模块所在一侧的光信号均使用不同波段的载波，第一方向信号收发模块的信号性能监测模块监控第一光信号波长下的信号性能，并将监控结果反馈至非对称调制频谱模块，非对称调制频谱模块基于信号性能监测模块的反馈，控制调节第一光信号的波长，使第一光信号的中心波长移动至第二方向信号收发模块所在一侧发送的光信号两个波长之间的幅值最低点。
在本技术方案中，第一方向信号收发模块除传统的发送与接收模块外，还包括非对称调制频谱模块、信号性能监测模块，信号性能监测模块监控第一光信号波长下的信号性能，并将监控结果反馈至非对称调制频谱模块，非对称调制频谱模块基于信号性能监测模块的反馈，控制调节第一光信号的波长，使第一光信号的中心波长移动至第二方向信号收发模块所在一侧发送的光信号两个波长之间的幅值最低点，通过非对称调制频谱模块提高传统单纤双向系统的频谱利用率，精确控制调节第一光信号的波长，尽量减小其产生的后向瑞利散射与第二光信号在频谱上的交叠，两方传输的信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上错开，但波长不发生变化，在很大程度上减小后向瑞利散射带来的影响，而且在现行单纤双向系统的基础上增加非对称调制频谱模块，结构简单，安装方便，避免在密集波分复用中因为后向瑞利散射的影响而引起信号质量的下降，同时也解决了传统单纤双向传输中为避免信号质量下降而只传输波长相隔较远的两个波长的信号，从而无法使用密集波分复用技术使得传输容量减小的问题，提高单纤双向的传输容量。
优选地，所述第一方向信号发送模块包括：第一激光器及第一矢量调制器，第一光信号加载在第一激光器发射的激光λ1上，输入至第一矢量调制器，第一矢量调制器结合非对称调制频谱模块对第一光信号波长的控制调节结果，调制后输入第一环形器，第一环形器输出至第一多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，然后通过第二多路复用/解复用器解复用后经第二环形器输入至第二方向接收模块，第二方向接收模块包括第二相干接收机及第二接收激光器，接收的信号经第二相干接收机探测后得到电信号，第二接收激光器产生第二相干接收机所需的本振光。
优选地，所述第二方向信号发送模块包括：第二激光器及第二矢量调制器，第二光信号加载在第二激光器发射的激光λ2上，经第二矢量调制器调制后输入第二环形器，第二环形器输出至第二多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，然后通过第一多路复用/解复用器解复用后经第一环形器输入至第一方向信号接收模块。
在此，第一环形器和第二环形器是用来分离第一光信号(发送/接收信号)和第二光信号(接收/发送信号)的，使发送信号从发送端送入复用器，将经解复用后的接收信号送入接收模块。
优选地，第一方向信号发送模块使用第一激光器发射的激光作为载波；第二方向信号发送模块使用第二激光器发射的激光作为载波。
优选地，所述中间波导介质为单模光纤。
优选地，第一环形器设有第一输入端、第一中转端及第一输出端，第一方向信号发送模块发送的第一光信号经第一矢量调制器调制后，从第一环形器的第一输入端输入，从第一中转端输出，通过第一多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，其产生的后向瑞利散射与第二光信号混叠，混叠后的信号通过第一多路复用/解复用器解复用后输入至第一环形器的第一中转端，然后从第一输出端输出至第一方向信号接收模块，第一方向信号接收模块包括第一相干接收机及第一接收激光器，接收的信号经第一相干接收机探测后得到电信号，第一接收激光器产生第一相干接收机所需的本振光，第一相干接收机连接信号性能监测模块，信号性能监测模块包括第一数字信号处理模块及信号性能分析模块，第一数字信号处理模块对第一相干接收机探测后得到的电信号处理后传输至信号性能分析模块进行分析，将分析结果反馈至非对称调制频谱模块。
优选地，非对称调制频谱模块包括第二数字信号处理模块及载波移动模块，设第一方向信号发送模块发送的第一光信号的序列记为s(n),第二数字信号处理模块通过s(n)·exp(jωn)数字信号处理第一光信号频谱，其中，第一光信号频谱移动的大小由频率ω决定，频谱发生移动，光载波不发生变化。
在此，由于是数字信号处理，因此其数值可灵活改变，精度提高，通过频谱移动，将第一光信号的频谱准确的放置在瑞利散射最小的位置，如果瑞利散射频谱发生移动和变化时，此方案也可以灵活进行跟踪调节。
优选地，频谱移动是在时域完成的，也能通过傅里叶变化，在频域完成。
优选地，第二环形器设有第二输入端、第二中转端及第二输出端，第二方向信号发送模块发送的第二光信号经第二矢量调制器调制后，从第二环形器的第二输入端输入，从第二中转端输出，通过第二多路复用/解复用器复用后送入中间波导介质，其产生的后向瑞利散射与第一光信号混叠，混叠后的信号通过第二多路复用/解复用器解复用后输入至第二环形器的第二中转端，然后从第二输出端输出至第一方向信号接收模块。
优选地，非对称调制频谱模块基于信号性能监测模块的反馈，控制调节第一光信号波长的过程为：
S1.信号性能监测模块监测到第i次第一光信号波长下的信号性能后，反馈至非对称调制频谱模块；
S2.非对称调制频谱模块将第i次第一光信号波长下的信号性能与第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能进行对比，若第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能更佳，非对称调制频谱模块调回第i-1次调制得到的第一光信号波长，停止调制；否则，非对称调制频谱模块将第一光信号的频谱进行Δλ的频移，Δλ表示频移幅度，返回步骤S1。
在此，通过信号性能监测模块得到当前波长下的信号性能后，与上一次调制得到的波长进行对比，直到信号性能达到最佳，即可视为已将双向发送信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上最大程度上错开，否则将持续进行每次大小为Δλ的频移，Δλ的数值尽量小，这是为了保证东西向信号的中心波长都恰好在对方的两个波长的信号之间幅值最低点。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提出一种基于非对称调制频谱的单纤双向传输系统，第一方向信号收发模块、第二方向信号收发模块之间通过第一多路复用/解复用器、第一环形器、中间波导介质、第二多路复用/解复用器、第二环形器完成第一光信号与第二光信号的收发，第一方向收发模块包括非对称调制频谱模块及信号性能监测模块，非对称调制频谱模块基于信号性能监测模块的反馈，控制调节第一光信号的波长，使第一光信号的中心波长移动至另一方向信号两个波长之间的幅值最低点，精确控制调节第一光信号的波长，减小其产生的后向瑞利散射与另一方向信号在频谱上的交叠，两方传输的信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上错开，在很大程度上减小后向瑞利散射带来的影响，而且在现行单纤双向系统的基础上增加非对称调制频谱模块，结构简单，安装方便，避免在密集波分复用中因为后向瑞利散射的影响而引起信号质量下降的现象发生，同时也解决了传统单纤双向传输中为避免信号质量下降而只传输波长相隔较远的两个波长的信号，从而无法使用密集波分复用技术使得传输容量减小的问题，提高单纤双向的传输容量。
附图说明
图1表示本发明实施例中提出的基于非对称调制频谱的单纤双向传输系统的结构框图；
图2表示本发明实施例中提出的第一光信号与第二光信号的后向瑞利散射的波形图；
图3表示传统对称频谱调制的光载波的波形图；
图4表示本发明实施例中提出的非对称频谱调制的光载波的波形图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好地说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知内容说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统的结构图，参见图1，包括：第一方向信号收发模块1、第一多路复用/解复用器2、第一环形器3、中间波导介质4、第二多路复用/解复用器5、第二环形器6及第二方向信号收发模块7；第一方向信号收发模块1包括第一方向信号发送模块11、非对称调制频谱模块12、信号性能监测模块13及第一方向信号接收模块14，第二方向信号收发模块7包括第二方向信号发送模块71及第二方向信号接收模块72；第一方向信号发送模块11发送的第一光信号输入第一环形器3，经第一环形器3输出后通过第一多路复用/解复用器2复用后送入中间波导介质4，然后通过第二多路复用/解复用器解复用5后，经第二环形器6输入至第二方向信号接收模块72，第二方向信号发送模块71发送的第二光信号输入第二环形器6，经第二环形器6输出后，通过第二多路复用/解复用器5复用后送入中间波导介质4，然后通过第一多路复用/解复用器解复用2后，经第一环形器3输入至第一方向信号接收模块14，第一方向信号收发模块1所在一侧的光信号及第二方向信号收发模块7所在一侧的光信号均使用不同波段的载波，第一方向信号收发模块1的信号性能监测模块13监控第一光信号波长下的信号性能，并将监控结果反馈至非对称调制频谱模块12，非对称调制频谱模块12基于信号性能监测模块13的反馈，控制调节第一光信号的波长，使第一光信号的中心波长移动至第二光信号两个波长之间的幅值最低点，通过非对称调制频谱模块12提高传统单纤双向系统的频谱利用率，精确控制调节第一光信号的波长，尽量减小其产生的后向瑞利散射与第二光信号在频谱上的交叠，两方传输的信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上错开，在很大程度上减小后向瑞利散射带来的影响。
在本实施例中，中间波导介质4为单模光纤，对于第一方向信号收发模块1所在的一侧与第二方向信号收发模块7所在的一侧而言，非对称调制频谱模块12及信号性能监测模块13仅存在一侧，本实施例中，存在于第一方向信号收发模块1的一侧。
参见图1，第一方向信号发送模块11包括：第一激光器111及第一矢量调制器112，第一光信号加载在第一激光器111发射的激光上，输入至第一矢量调制器112，第一矢量调制器112结合非对称调制频谱模块12对第一光信号波长的控制调节结果，调制后输入第一环形器3，第一环形器3输出至第一多路复用/解复用器2复用后送入中间波导介质4，然后通过第二多路复用/解复用器5解复用后经第二环形器6输入至第二方向信号接收模块72，第二方向信号接收模块72包括第二相干接收机721及第二接收激光器722，接收的信号经第二相干接收机721探测后得到的电信号，第二接收激光器722产生第二相干接收机721所需的本振光。第二方向信号发送模块71包括：第二激光器711及第二矢量调制器712，第二光信号加载在第二激光器711发射的激光上，经第二矢量调制器712调制后输入第二环形器6，第二环形器6输出至第二多路复用/解复用器5复用后送入中间波导介质4，然后通过第一多路复用/解复用器2解复用后经第一环形器3输入至第一方向信号接收模块14。
第一环形器3和第二环形器6是用来分离第一光信号(发送/接收信号)和第二光信号(接收/发送信号)的，即在第一方向信号收发模块1一侧，第一环形器3用来分离发送的第一光信号与接收的第二光信号，在第二方向信号收发模块7一侧，第二环形器6用来分离发送的第二光信号与接收的第一光信号，使发送信号从发送端送入复用器，将经解复用后的接收信号送入接收模块。
第一方向信号发送模块11使用第一激光器111发射的激光λ1作为载波；第二方向信号发送模块71使用第二激光器711发射的激光λ2作为载波，在实际实施时，第一方向收发模块1所在的一侧可能有多个发送模块，第二方向收发模块7所在的一侧也可能有多个发送模块，多个发送模块使用不同波段如λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6及λ7，其中第一方向收发模块1所在的一侧使用λ1、λ3、λ5、λ7作为光载波，第二方向收发模块7所在的一侧使用λ2、λ4、λ6作为光载波，具体参见图1。第一环形器3设有第一输入端31、第一中转端32及第一输出端33，第一方向信号发送模块11发送的第一光信号经第一矢量调制器112调制后，从第一环形器3的第一输入端31输入，从第一中转端32输出，通过第一多路复用/解复用器2解复用后送入中间波导介质4，其产生的后向瑞利散射与第二光信号混叠，混叠后的信号通过第一多路复用/解复用器2解复用后输入至第一环形器3的第一中转端32，然后从第一输出端33输出至第一方向信号接收模块14，第一方向信号接收模块14包括第一相干接收机141及第一接收激光器142，接收的信号经第一相干接收机141探测后得到电信号，第一接收激光器142产生第一相干接收机141所需的本振光，第一相干接收机141连接信号性能监测模块13，信号性能监测模块13包括第一数字信号处理模块131及信号性能分析模块132，第一数字信号处理模块131对第一相干接收机141探测后得到的处理后传输至信号性能分析模块132进行分析，将分析结果反馈至非对称调制频谱模块12。
参见图1，非对称调制频谱模块12包括第二数字信号处理模块121及载波移动模块122，设第一方向信号发送模块11发送的第一光信号的序列记为s(n),第二数字信号处理模块121通过s(n)·exp(jωn)数字信号处理第一光信号频谱，其中，第一光信号频谱移动的大小由频率ω决定，频谱发生移动，光载波不发生变化，而且由于是数字信号处理，因此其数值可灵活改变，精度也大大提高，通过频谱移动，将第一光信号的频谱准确的放置在瑞利散射最小的位置，如果瑞利散射频谱发生移动和变化时，此方案也可以灵活进行跟踪调节，此时的频谱移动是在时域完成的，也能通过傅里叶变化，在频域完成。
第二环形器6设有第二输入端61、第二中转端62及第二输出端63，第二方向信号发送模块71发送的第二光信号经第二矢量调制器712调制后，从第二环形器6的第二输入端61输入，从第二中转端62输出，通过第二多路复用/解复用器5复用后送入中间波导介质4，其产生的后向瑞利散射与第一光信号混叠，混叠后的信号通过第二多路复用/解复用器5解复用后输入至第二环形器6的第二中转端62，然后从第二输出端63输出至第一方向信号接收模块14。
在本实施例中，非对称调制频谱模块12基于信号性能监测模块13的反馈，控制调节第一光信号波长的过程为：
S1.信号性能监测模块13监测到第i次第一光信号波长下的信号性能后，反馈至非对称调制频谱模块12；
S2.非对称调制频谱模块12将第i次第一光信号波长下的信号性能与第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能进行对比，若第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能更佳，非对称调制频谱模块12调回第i-1次调制得到的第一光信号波长，停止调制；否则，非对称调制频谱模块12将第一光信号的频谱进行Δλ的频移，Δλ表示频移幅度，返回步骤S1。
具体的，结合图1，按图1的顺序连接各个模块部件，第一方向收发模块1所在的一侧使用λ1、λ3、λ5、λ7作为光载波，第二方向收发模块7所在的一侧使用λ2、λ4、λ6作为光载波，非对称调制频谱模块调制后理想的第一多路复用/解复用器2的第一光信号载波与第二方向信号发送模块71发送第二光信号的后向瑞利散射的波谱如图2所示，其中，虚线表示第二方向信号发送模块71发送第二光信号的后向瑞利散射的曲线，非对称调制频谱模块调制后理想的第一多路复用/解复用器2的第一光信号载波波谱为实线，正常传统对称频谱调制的载波的波形图如图3所示，载波波形沿power轴左右对称，power轴点为光载波波长，经非对称频谱调制的载波的波形如图4所示，不再沿power轴左右对称，可以实现将第一光信号的中心波长移到两个第二方向信号发送模块71所在侧发送的两个信号波长之间的幅值最低点，以最大程度减小双向信号与对方信号产生的后向瑞利散射在频谱上的交叠。
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，包括：第一方向信号收发模块(1)、第一多路复用/解复用器(2)、第一环形器(3)、中间波导介质(4)、第二多路复用/解复用器(5)、第二环形器(6)及第二方向信号收发模块(7)；所述第一方向信号收发模块(1)包括第一方向信号发送模块(11)、非对称调制频谱模块(12)、信号性能监测模块(13)及第一方向信号接收模块(14)，所述第二方向信号收发模块(7)包括第二方向信号发送模块(71)及第二方向信号接收模块(72)；第一方向信号发送模块(11)发送的第一光信号输入第一环形器(3)，经第一环形器(3)输出后通过第一多路复用/解复用器(2)复用后送入中间波导介质(4)，然后通过第二多路复用/解复用器(5)解复用后，经第二环形器(6)输入至第二方向信号接收模块(72)，第二方向信号发送模块(71)发送的第二光信号输入第二环形器(6)，经第二环形器(6)输出后，通过第二多路复用/解复用器(5)复用后送入中间波导介质(4)，然后通过第一多路复用/解复用器(2)解复用后，经第一环形器(3)输入至第一方向信号接收模块(14)，第一方向信号收发模块(1)所在一侧的光信号及第二方向信号收发模块(7)所在一侧的光信号均使用不同波段的载波，第一方向信号收发模块(1)的信号性能监测模块(13)监控第一光信号波长下的信号性能，并将监控结果反馈至非对称调制频谱模块(12)，非对称调制频谱模块(12)基于信号性能监测模块(13)的反馈，控制调节第一光信号的波长，使第一光信号的中心波长移动至第二方向信号收发模块(7)所在一侧发送的光信号两个波长之间的幅值最低点。
2.根据权利要求1所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，所述第一方向信号发送模块(11)包括：第一激光器(111)及第一矢量调制器(112)，第一光信号加载在第一激光器(111)发射的激光上，输入至第一矢量调制器(112)，第一矢量调制器(112)结合非对称调制频谱模块(12)对第一光信号波长的控制调节结果，调制后输入第一环形器(3)，第一环形器(3)输出至第一多路复用/解复用器(2)复用后送入中间波导介质(4)，然后通过第二多路复用/解复用器(5)解复用后经第二环形器(6)输入至第二方向信号接收模块(72)，第二方向信号接收模块(72)包括第二相干接收机(721)及第二接收激光器(722)，接收的信号经第二相干接收机(721)探测后得到电信号，第二接收激光器(722)产生第二相干接收机(721)所需的本振光。
3.根据权利要求2所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，所述第二方向信号发送模块(71)包括：第二激光器(711)及第二矢量调制器(712)，第二光信号加载在第二激光器(711)发射的激光上，经第二矢量调制器(712)调制后输入第二环形器(6)，第二环形器(6)输出至第二多路复用/解复用器(5)复用后送入中间波导介质(4)，然后通过第一多路复用/解复用器(2)解复用后经第一环形器(3)输入至第一方向信号接收模块(14)。
4.根据权利要求3所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，第一方向信号发送模块(11)使用第一激光器(111)发射的激光λ1作为载波；第二方向信号发送模块(71)使用第二激光器(711)发射的激光λ2作为载波。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，所述中间波导介质(4)为单模光纤。
6.根据权利要求4所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，第一环形器(3)设有第一输入端(31)、第一中转端(32)及第一输出端(33)，第一方向信号发送模块(11)发送的第一光信号经第一矢量调制器(112)调制后，从第一环形器(3)的第一输入端(31)输入，从第一中转端(32)输出，通过第一多路复用/解复用器(2)复用后送入中间波导介质(4)，其产生的后向瑞利散射与第二光信号混叠，混叠后的信号通过第一多路复用/解复用器(2)解复用后输入至第一环形器(3)的第一中转端(32)，然后从第一输出端(33)输出至第一方向信号接收模块(14)，第一方向信号接收模块(14)包括第一相干接收机(141)及第一接收激光器(142)，接收的信号经第一相干接收机(141)探测后得到电信号，第一接收激光器(142)产生第一相干接收机(141)所需的本振光，第一相干接收机(141)连接信号性能监测模块(13)，信号性能监测模块(13)包括第一数字信号处理模块(131)及信号性能分析模块(132)，第一数字信号处理模块(131)对第一相干接收机(141)探测后得到的电信号处理后传输至信号性能分析模块(132)进行分析，将分析结果反馈至非对称调制频谱模块(12)。
7.根据权利要求6所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，非对称调制频谱模块(12)包括第二数字信号处理模块(121)及载波移动模块(122)，设第一方向信号发送模块(11)发送的第一光信号的序列记为s(n),第二数字信号处理模块(121)通过s(n)·exp(jωn)数字信号处理第一光信号频谱，其中，第一光信号频谱移动的大小由频率ω决定，频谱发生移动，光载波不发生变化。
8.根据权利要求7所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，频谱移动是在时域完成的，也能通过傅里叶变化，在频域完成。
9.根据权利要求8所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，第二环形器(6)设有第二输入端(61)、第二中转端(62)及第二输出端(63)，第二方向信号发送模块(71)发送的第二光信号经第二矢量调制器(712)调制后，从第二环形器(6)的第二输入端(61)输入，从第二中转端(62)输出，通过第二多路复用/解复用器(5)复用后送入中间波导介质(4)，其产生的后向瑞利散射与第一光信号混叠，混叠后的信号通过第二多路复用/解复用器(5)解复用后输入至第二环形器(6)的第二中转端(62)，然后从第二输出端(63)输出至第一方向信号接收模块(14)。
10.根据权利要求9所述的基于非对称调制频谱的单纤双向光纤传输系统，其特征在于，非对称调制频谱模块(12)基于信号性能监测模块(13)的反馈，控制调节第一光信号波长的过程为：
S1.信号性能监测模块(13)监测到第i次第一光信号波长下的信号性能后，反馈至非对称调制频谱模块(12)；
S2.非对称调制频谱模块(12)将第i次第一光信号波长下的信号性能与第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能进行对比，若第i-1次调制得到的第一光信号波长下的信号性能更佳，非对称调制频谱模块(12)调回第i-1次调制得到的第一光信号波长，停止调制；否则，非对称调制频谱模块(12)将第一光信号的频谱进行Δλ的频移，Δλ表示频移幅度，返回步骤S1。
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