CN113541848B - 一种波分复用系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种波分复用系统，涉及光通信技术领域。其中，波分复用系统包括至少一个光纤链路，该光纤链路中包括第一光缆和第二光缆，第一光缆的光有效模场参数大于所述第二光缆的光有效模场参数，第一光缆的一端与第二光缆的一端连接，以在通过光纤链路进行光信号传输的情况下，使得光信号从第一光缆传输至第二光缆，从而提高波分复用系统的抗噪声能力。

Description

一种波分复用系统

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，具体而言，涉及一种波分复用系统。

背景技术

伴随光缆纤芯性能的不断提升，由不同类型光缆或不同纤芯构成的混合光缆网已普遍存在。但是，伴随波分复用系统单波传输速率的不断提升，波分复用系统中光信号受到不可控噪声的影响越来越显著，特别是光纤链路的非线性效应产生的非线性噪声，对波分复用系统整体性能的影响已达到了不可忽略的程度。

发明内容

对于上述问题，本申请实施例提供了一种波分复用系统，以解决光纤链路的非线性效应产生的非线性噪声对波分复用系统整体性能的影响，具体如下。

第一方面，本申请实施例提供一种波分复用系统，所述系统包括至少一个光纤链路，所述光纤链路中包括第一光缆和第二光缆，所述第一光缆的光有效模场参数大于所述第二光缆的光有效模场参数，所述第一光缆的一端与所述第二光缆的一端连接；其中，在通过所述光纤链路进行光信号传输的情况下，所述光信号从所述第一光缆传输至所述第二光缆。

进一步，本申请的一个实施例中，所述光有效模场参数包括光有效模场截面积或/和有效模场直径。

进一步，本申请的一个实施例中，所述第一光缆和所述第二光缆分别为多个；多个所述第一光缆首尾依次连接得到第一子链路，多个所述第二光缆首尾依次得到第二子链路，所述第一子链路的一端与所述第二子链路的一端连接；其中，在通过所述光纤链路进行光信号传输时，使得光信号由所述第一子链路传输至所述第二子链路。

进一步，本申请的一个实施例中，所述波分复用系统包括光发送端和光接收端，所述第一光缆的自由端与所述光发送端连接，所述第二光缆的自由端与所述光接收端连接。

进一步，本申请的一个实施例中，所述光发送端为光放大器。

进一步，本申请的一个实施例中，所述光发送端或和所述光接收端为光终端复用器。

进一步，本申请的一个实施例中，所述光终端复用器为多路复用器或多路解复用器。

进一步，本申请的一个实施例中，所述第一光缆为G.652型光缆，所述第二光缆为G.655型光缆。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请给出的波分复用系统中，通过对混合组网中涉及的第一光缆和第二光缆按照光有效模场参数进行有序连接，使得在进行光信号传输时，光信号能够从光有效模场参数较大的第一光缆传输至光有效模场参数较小的第二光缆，从而提高波分复用系统的抗噪声能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一示例性实施例提供的波分复用系统的结构示意图。

图2为本申请一示例性实施例提供的另一波分复用系统的结构示意图。

图3为本申请一示例性实施例提供的又一波分复用系统的结构示意图。

图4为现有的波分复用系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

经研究发现，目前在降低光纤链路的非线性效应产生的非线性噪声对于波分复用系统整体性能的影响时，所采用的解决方案主要包括先进编码技术和控制光信号进入光纤的功率。其中，先进编码技术包括偏振模相移键控技术(PM-QPSK)等，控制光信号进入光纤的功率可以包括控制单波入纤光功率和总入纤光功率等，从而实现波分复用系统低于噪声影响的能力。前述的先进编码技术和控制光信号进入光纤的功率这两种解决方案均具有一定的局限性，具体分析如下。

(1)先进编码技术：需要在光信号在进入光纤链路之前进行相位调制或偏振态调制，以获得在光纤链路上传输时的低非线性效应积累的光信号。但是，采用对光信号进行预调制的方式，一旦需要更高速率而再次提高光信号脉冲码率时，波分复用系统的光纤链路上的非线性噪声积累仍无法得到较好的抑制。加之，如采用更高阶的预调制方式，波分复用系统中的光纤链路的非线性噪声对于系统影响也更加显著，致使系统接收到的光信号误码率过高。

此外，先进编码调制技术造价成本较高。

(2)通过控制波分复用系统的入纤光功率：该方法是通过控制波分复用系统中各个发射点进入光纤链路的功率，使得不激发波分复用系统中的光纤链路的非线性效应，从而达到抑制波分复用系统中光信号在光纤链路的非线性噪声积累的效果。但是，在目前光信号接收机的灵敏度无较大提升的背景下，更高速率的波分复用系统的入纤光功率要求更低水平，致使波分复用系统的光复用段传输距离变短，不利于波分复用系统在长距离传输时的应用。

鉴于前述两种解决方案中存在局限性，本申请给出一种波分复用系统，在不提高波分系统编码技术复杂度和技术成本的前提下，提高波分复用系统的抗噪声能力，降低光纤链路中的非线性噪声对于波分复用系统性能的影响。下面结合具体实施例和附图对本申请给出的技术方案进行介绍。

如图1所示，为本申请给出的波分复用系统10的框图，该波分复用系统10包括至少一个光纤链路11，所述光纤链路11中包括第一光缆111和第二光缆112，所述第一光缆111的光有效模场参数大于所述第二光缆112的光有效模场参数，所述第一光缆111的一端与所述第二光缆112的一端连接。其中，在通过所述光纤链路11进行光信号传输的情况下，所述光信号从所述第一光缆111传输至所述第二光缆112。

可选地，所述第一光缆111、所述第二光缆112的类型、以及光有效模场参数中包括的参数类型可根据实际需求进行设定，本实施例对此不做限制。

本申请中给出的波分复用系统10中，是按照光有效模场参数对第一光缆111和第二光缆112进行有序连接，使得在进行光信号传输时，光信号能够从光有效模场参数较大的第一光缆传输至光有效模场参数较小的第二光缆，从而提高波分复用系统的抗噪声能力，降低光纤链路11中的非线性噪声对于波分复用系统10性能的影响。

本申请的一个实施例中，所述光有效模场参数可以包括光有效模场截面积或/和光有效模场直径。例如，示例性地，在所述第一光缆111为G.652型光缆，所述第二光缆112为G.655型光缆时，所述第一光缆111和所述第二光缆112分别对应的光有效模场参数分别如下表1所示。

表1

参数	G.652	G.655
			光有效模场截面积(μm2)	80	55
有效模场直径(μm)	10.5	8

实际应用中，在所述光有效模场参数包括光有效模场截面积或/和有效模场直径时，本申请是鉴于不同类型光缆纤芯半径的差异，进而利用光缆非线性效应噪声积累与光缆有效截面积/直径成反比，以及光缆非线性效应噪声积累与光信号功率成正比的基础关系，来对所述第一光缆111和第二光缆112进行有序连接，使得光信号传输时，可从光有效模场参数相对较大的光缆流向光有效模场参数相对较小的光缆。

进一步，本申请的一个实施例中，实际应用中，所述第一光缆111和所述第二光缆112可分别为多个；多个所述第一光缆111首尾依次连接得到第一子链路，多个所述第二光缆112首尾依次得到第二子链路，所述第一子链路的一端与所述第二子链路的一端连接；其中，在通过所述光纤链路11进行光信号传输时，使得光信号由所述第一子链路传输至所述第二子链路。

也就是，在波分复用系统10的各光纤链路11中，如果同时存在多个不同类型的光缆，那么，可按照光有效模场参数的大小，沿着光信号传输方向对各光缆进行依次连接，得到光纤混合组网条件下的波分复用系统10。同时，相对现有的各光缆无序连接形成的混合组网条件下的波分复用系统，能够有效降低光纤链路11中的非线性噪声对于波分复用系统10性能的影响。

进一步，本申请的一个实施例中，如图2所示，所述波分复用系统还可包括光发送端12和光接收端13，所述第一光缆111的自由端与所述光发送端12连接，所述第二光缆112的自由端与所述光接收端13连接。

可选地，根据所述光纤链路11在波分复用系统10的中位置的不同，所述光发送端12和光接收端13可以不同，例如，在如图3所示的波分复用系统10中，所述光发送端12可以为光放大器15，或，所述光发送端12或/和所述光接收端13为光终端复用器14。实际应用中，所述光终端复用器14为多路复用器或多路解复用器，关于所述光放大器15和所述光终端复用器14的实际类型等本实施例不做限制。

实际应用中，鉴于光信号在图3所示的光链路中传输的光信号功率一定，但不同光有效模场参数的光缆构成的光纤链路11的非线性积累不同。下面结合图3所示的本申请的一个实施例给出的波分复用系统10，以及图4中所示的现有的波分复用系统的光信号传输过程进行对比说明，内容如下。

再次参阅图3，波分复用系统10可包括光终端复用器14、第一光缆111、第二光缆112和光放大器15，其中，光终端复用器14可以由电光信号的转换板卡(OUT板卡)、光合波/分波器和滤波器等组成，既可以作为光发送端12也可以作为光接收端13。其中，OUT板卡作为最重要的接收或发送光信号的功能T板卡，光合波/分波器保证不同OUT光波长的光信号耦合进入到光纤链路11中或从光纤链路11中耦合并分离出不同波长信号的光。光放大器用于对在第一光缆111、第二光缆112中传输的光信号进行放大，使得作为接收端的光终端复用器14能够接收到作为发送端的光终端复用器14发送的光信号。

在图3中，作为光发送端12的光终端复用器14发射出的光信号(如C波段信号)，经梳状滤波器、合波器和光放大器后耦合进入波分复用系统10的光纤链路11中，由于第一光缆111具备更大的光有效模场参数(如光有效模场横截面积或光有效模场直径)，那么，光信号在进入第一光缆111传输时，波分复用系统10的初始非线性效应影响小，对应光信号在第一光缆111传输过程积累的非线性噪声少，那么，在进入到第二光缆112传输时，光信号强度已在第二光缆112中减弱，难以再激发起影响波分复用系统10的非线性噪声。

反之，请结合参阅图4，为现有的混合组网下的波分复用系统，由于第二光缆112具备较小的光有效模场参数(如光有效模场横截面积或光有效模场直径)，那么，光信号在进入第二光缆112传输时，波分复用系统的初始非线性效应影响大，对应光信号在光纤链路11传输过程积累的非线性噪声多，那么在经光放大器15放大后进入到下一光纤链路11继续传输，对应的噪声也在该过程中逐步积累。

对比可知，本申请给出的波分复用系统10中，按照光有效模场参数对第一光缆111和第二光缆112进行有序连接，能够使得光信号从光有效模场参数较大的第一光缆传输至光有效模场参数较小的第二光缆，从而提高波分复用系统10的抗噪声能力，降低光纤链路11中的非线性噪声对于波分复用系统10性能的影响，达到提升波分复用系统10的光信噪比余量的目的。

此外，相对目前所采用的先进编码技术和控制光信号进入光纤的功率这两种解决方案，本申请能够在没有显著增加波分复用系统的技术复杂度和建造成本的前提下，有效提升了波分复用系统的光信噪比余量。同时，本申请还充分结合目前国内通信运营商光缆网由不同光缆纤芯类型建设网的现实情况，在充分利用已建设光缆网不增加相关建设成本下考虑增强波分复用系统抵御噪声的设计方案，为单波道100Gb/s波分复用系统或超100Gb/s波分复用系统在城域本地网中实际部署，提供实际波分复用系统工程建设指导。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种波分复用系统，其特征在于，所述系统包括至少一个光纤链路，所述光纤链路中包括第一光缆和第二光缆，所述第一光缆的光有效模场参数大于所述第二光缆的光有效模场参数，所述第一光缆的一端与所述第二光缆的一端连接；

其中，在通过所述光纤链路进行光信号传输的情况下，所述光信号从所述第一光缆传输至所述第二光缆。

2.根据权利要求1所述的波分复用系统，其特征在于，所述光有效模场参数包括光有效模场截面积或/和有效模场直径。

3.根据权利要求1所述的波分复用系统，其特征在于，所述第一光缆和所述第二光缆分别为多个；

多个所述第一光缆首尾依次连接得到第一子链路，多个所述第二光缆首尾依次得到第二子链路，所述第一子链路的一端与所述第二子链路的一端连接；

其中，在通过所述光纤链路进行光信号传输时，使得光信号由所述第一子链路传输至所述第二子链路。

4.根据权利要求1所述的波分复用系统，其特征在于，所述波分复用系统包括光发送端和光接收端，所述第一光缆的自由端与所述光发送端连接，所述第二光缆的自由端与所述光接收端连接。

5.根据权利要求4所述的波分复用系统，其特征在于，所述光发送端为光放大器。

6.根据权利要求4所述的波分复用系统，其特征在于，所述光发送端或/和所述光接收端为光终端复用器。

7.根据权利要求6所述的波分复用系统，其特征在于，所述光终端复用器为多路复用器或多路解复用器。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的波分复用系统，其特征在于，所述第一光缆为G.652型光缆，所述第二光缆为G.655型光缆。

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