CN114978309A - 一种拉曼增益系数的测量方法和装置 - Google Patents

一种拉曼增益系数的测量方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供了一种拉曼增益系数的测量方法和装置，其中所述方法包括：根据光纤系统中多个信道的输入光功率，结合功率耦合方程计算得到理论输出光功率，根据所述理论输出光功率与实际输出光功率，结合目标函数，计算得到目标函数值；调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，并重新计算目标函数的值，直至计算得到的目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值，以目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值时的拉曼增益系数作为最终测量得到的拉曼增益系数。本发明提高了拉曼增益系数测量的精准度。且本发明测量方法更简便，缩短了拉曼增益系数测量所耗费的时间。

Description

一种拉曼增益系数的测量方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种拉曼增益系数的测量方法和装置。
背景技术
为满足人们对通信流量的需求，过去二十年里光纤通信系统的传输容量已经有了三个数量级的巨大增长。为扩大单根光纤的传输容量来充分利用光纤的传输带宽，需要采用密集波分复用(Dense Wavelength-Division Multiplexing，DWDM)扩充信道数以及信道工作的波长范围，采用分布式拉曼放大器(Distributed Raman Amplifier，DRA)是一种有效的解决方案。通常在设计基于DRA的光纤通信系统时，要考虑光纤类型与长度、泵浦光与信号光的波长及功率来计算所需的增益和增益平坦度，为此首先要知道光纤的拉曼增益系数gR(Ω)。不同光纤的gR(Ω)形状接近，主要需要确定的参数为gR(Ω)的大小，换言之，需要确定峰值拉曼增益系数gRmax。
关于gR(Ω)的测量，常用小信号增益法来进行测量，即在小信号功率输入时，通过测量在开/关DRA时光纤输出的信号功率来获得增益，从而计算被测光纤的拉曼增益系数gR(Ω),但该方法存在如下缺陷：(1)需要在整个波段内逐点测量，整个测试过程较繁。(2)逐点测量存在一定的误差，影响gR(Ω)的精度。(3)测量范围有限。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的拉曼增益系数的测量方法过程繁琐，且测量精度不高。
本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种拉曼增益系数的测量方法，包括：
根据光纤系统中多个信道的输入光功率，结合功率耦合方程计算得到理论输出光功率，根据所述理论输出光功率与实际输出光功率，结合目标函数，计算得到目标函数值；
调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，并重新计算目标函数的值，直至计算得到的目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值，以目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值时的拉曼增益系数作为最终测量得到的拉曼增益系数。
优选的，当测量光纤的前向拉曼增益系数时，所述功率耦合方程，具体为：
根据高频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益和高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益；
根据低频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗；
将各个高频信道的高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益加上各个高频信道的高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益得到对象信道的前向传输总增益；
将对象信道的前向传输光的光纤损耗加上对象信道的前向传输光的瑞利散射，再加上各个低频信道的低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和各个低频信道的低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗得到对象信道的前向传输总损耗；
所述功率耦合方程为对象信道的前向传输光随位置z的变化等于对象信道的前向传输总增益减去对象信道的前向传输总损耗。
优选的，所述对象信道的前向传输光的光纤损耗的计算方法为：
以对象信道的前向传输光在光纤上的所有位置的平均损耗系数作为对象信道的前向传输光在位置z的等效损耗系数；
将所述对象信道的前向传输光的等效损耗系数乘以对象信道在位置z的前向传输光功率得到对象信道的前向传输光的光纤损耗。
优选的，以预设系数k乘以功率耦合方程中原有的拉曼增益系数，得到经修正后的等效拉曼增益系数，在所述功率耦合方程中，以等效拉曼增益系数替代原有的拉曼增益系数进行计算。
优选的，所述目标函数具体为：
对所有信道的理论输出光功率与实际输出光功率的差值的平方值进行累加，再除以信道的数量后进行开方，得到均方根误差。
优选的，所述调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，具体包括：
根据本次计算所得的目标函数值与上一次计算所得目标函数值之间的差值，确定本次的调节步长，根据所述调节步长对所述拉曼增益系数进行调整；其中，在第一次调整时，根据预设初始步长对所述拉曼增益系数进行调整。
优选的，所述调整功率耦合方程中的拉曼增益系数为调整峰值拉曼增益系数，而不改变拉曼增益的曲线形状。
优选的，在所述方法前，还包括：
使用待测光纤搭建用于测试的光纤系统；其中，测试用光源为信号光发射器，所述光纤系统所使用的拉曼泵浦方式为单向泵浦方式。
优选的，所述实际输出光功率是通过光谱仪测量得到的。
第二方面，本发明还提供了一种拉曼增益系数的测量装置，用于实现第一方面所述的拉曼增益系数的测量方法，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的拉曼增益系数的测量方法。
第三方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的拉曼增益系数的测量方法。
本发明通过测量实际输出光功率，并通过实际输出光功率迭代调整拉曼增益系数，使拉曼增益系数在迭代过程中逐渐优化，从而得到最符合实际的拉曼增益系数，提高拉曼增益系数测量的精准度。且本发明无需逐点测量，使测量方法更简便，从而缩短拉曼增益系数测量所耗费的时间，节省人力物力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明实施例提供的一种拉曼增益系数的测量方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种拉曼增益系数的测量方法的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种拉曼增益系数的测量方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种拉曼增益系数的测量方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种测试用光纤系统的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种测试用光纤系统的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种拉曼增益系数的测量装置的架构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种拉曼增益系数的测量方法，如图n所示，包括：
在步骤201中，根据光纤系统中多个信道的输入光功率，结合功率耦合方程计算得到理论输出光功率，根据所述理论输出光功率与实际输出光功率，结合目标函数，计算得到目标函数值。
其中，作为所述实际输出光功率的一种可实现的获取方式，所述实际输出光功率是通过光谱仪测量得到的。同样的，所述输入光功率同样能够通过光谱仪测量得到。
在步骤202中，调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，并重新计算目标函数的值，直至计算得到的目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值。
在步骤203中，以目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值时的拉曼增益系数作为最终测量得到的拉曼增益系数。
其中，所述预设值是由本领域技术人员根据拉曼增益系数的测量精度要求分析得到的。在理想情况下，所述预设值为0。当对于拉曼增益系数的调整精度足够小时，所得到的最小的目标函数值同样应无限趋近于0。
在初次进行理论输出光功率的计算时，所使用的是由本领域技术人员预先根据待测光纤分析得出的理论拉曼增益系数。
为了更直观地表项上述实施例的拉曼增益系数的测量过程，本实施例还提供了如图2所示的示意图，其中，将输入光功率代入功率耦合方程得到理论输出光功率，由理论输出光功率和实际输出光功率共同得到目标函数值，根据目标函数值调整拉曼增益系数，再进行理论输出光功率的计算，重复此过程，直至目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值。
本实施例通过测量实际输出光功率，并通过实际输出光功率迭代调整拉曼增益系数，使拉曼增益系数在迭代过程中逐渐优化，从而得到最符合实际的拉曼增益系数。且实施例无需逐点测量，使测量方法更简便，从而缩短拉曼增益系数测量所耗费的时间，节省人力物力。
作为上述实施例的一种优选的实现方式，当测量光纤的前向拉曼增益系数时，所述功率耦合方程，具体为：
根据高频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益和高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益。
根据低频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗。
将各个高频信道的高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益加上各个高频信道的高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益得到对象信道的前向传输总增益。
将对象信道的前向传输光的光纤损耗加上对象信道的前向传输光的瑞利散射，再加上各个低频信道的低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和各个低频信道的低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗得到对象信道的前向传输总损耗。
所述功率耦合方程为对象信道的前向传输光随位置z的变化等于对象信道的前向传输总增益减去对象信道的前向传输总损耗。
其中，所述对象信道是由本领域技术人员根据拉曼系数的测量需求所选择的待研究的信道，所述低频信号、低频光均是相对对象信道的光频率所言的，同样的，所述高频信号、高频光也是相对对象信道的光频率所言的。
所述前向传输光是指从光纤的输入端向光纤的输出端传输的光，所述后向传输光则相反，是指从光纤的输出端向光纤的输入端传输的光。
上述功率耦合方程以数学公式的形式表现为：
Figure BDA0003725441840000071
其中，
Figure BDA0003725441840000072
是所有高频信道的高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益的和，
Figure BDA0003725441840000073
是所有高频信道的高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益的和，γ(v)P+(z,v)是对象信道的前向传输光的瑞利后向散射，α(z,v)P+(z,v)是对象信道的前向传输光的光纤损耗，
Figure BDA0003725441840000074
是所有低频信道的低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗的和，
Figure BDA0003725441840000075
是所有低频信道的低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗的和。
v和
Figure BDA0003725441840000076
为光频率，当v为对象信道频率时，则
Figure BDA0003725441840000077
为非对象信道频率，即其他任意信道的频率或任意泵浦光频率，反之当v为对象泵浦光频率时，则
Figure BDA0003725441840000078
为其他任意信道或其他的任意泵浦光频率。
P+(z,v)和P-(z,v)分别代表信道v的前向传输光功率和后向传输光功率；α(z,v)是光纤在位置z处的光纤损耗系数，γ(v)为瑞利后向散射系数；
Figure BDA0003725441840000079
代表泵浦频率为
Figure BDA00037254418400000710
信号频率为v时的拉曼增益系数；在此需说明的是，P+(z,v)和P-(z,v)、
Figure BDA00037254418400000711
α(z,v)、γ(v)中的z、v在此仅为用于阐述说明的参数，在实际使用过程中，如上述功率耦合方程中，存在
Figure BDA0003725441840000081
等多种参数变更后的表现形式，均应以实际使用的参数代替用于阐述说明的参数进行理解。
Aeff为光纤的有效截面积；Keff是与偏振态有关的一个因子，其值在1～2之间，当泵浦光和信号光偏振状态随机时，所述Keff的值为2；h和k分别为普朗克常数和玻尔兹曼常数，T为环境温度；Δv为噪声带宽。
当测量光纤的后向拉曼增益系数时，所述功率耦合方程，具体为：
根据高频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到高频光由受激拉曼散射效应所引入的后向传输增益和高频光由自发拉曼散射效应所引入的后向传输增益。
根据低频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到低频光由受激拉曼散射效应所引入的后向传输损耗和低频光由自发拉曼散射所引入的后向传输损耗。
将各个高频信道的高频光由受激拉曼散射效应所引入的后向传输增益加上各个高频信道的高频光由自发拉曼散射效应所引入的后向传输增益得到对象信道的后向传输总增益。
将对象信道的后向传输光的光纤损耗加上对象信道的后向传输光的瑞利散射，再加上各个低频信道的低频光由受激拉曼散射效应所引入的后向传输损耗和各个低频信道的低频光由自发拉曼散射所引入的后向传输损耗得到对象信道的后向传输总损耗。
所述功率耦合方程为对象信道的后向传输光随位置z的变化等于对象信道的后向传输总损耗减去对象信道的后向传输总增益。
上述功率耦合方程以数学公式的形式表现为：
Figure BDA0003725441840000091
其中各参数及各个部分的含义与前向拉曼增益系数的功率耦合方程含义一致，在此不再赘述。
在上述前向拉曼增益系数和后向拉曼增益系数的功率耦合方程中所使用的α(z,v)为信号光或泵浦光损耗在链路z处的损耗，其为一个综合影响所导致的结果，包括了光纤的实际损耗以及链路中由接头和器件所带来的插损，换言之α(z,v)随着光纤链路呈现出一定的分布。若想对功率耦合方程进行精确求解，需要事先获知α(z,v)的分布，然后通过插值的方式获知其在任一微分方程求解点z′处的值α(z′,v)，这将极大提高功率耦合方程求解的复杂度，针对此问题，结合上述实施例，存在以下优选的实施例，具体包括：
以对象信道的前向传输光在光纤上的所有位置的平均损耗系数作为对象信道的前向传输光在位置z的等效损耗系数。
将所述对象信道的前向传输光的等效损耗系数乘以对象信道在位置z的前向传输光功率得到对象信道的前向传输光的光纤损耗。
本优选实施例通过使用平均损耗系数参与功率耦合方程中光功率损耗的计算，从而降低功率耦合方程求解的复杂度，缩短理论输出光功率计算所耗费的时间，简化拉曼增益系数的测量过程。
在实际应用过程中，拉曼放大器的泵浦功率测试值与实际值也会存在一定的偏差，将影响功率耦合方程求解的精度，另一方面，在上述实施例中，使用平均损耗系数进行光功率损耗计算时，同样存在一定的求解精度偏差，针对此情况，结合上述实施例，存在以下优选的实施例，具体包括：
以预设系数k乘以功率耦合方程中原有的拉曼增益系数，得到经修正后的等效拉曼增益系数，在所述功率耦合方程中，以等效拉曼增益系数替代原有的拉曼增益系数进行计算。
其中，所述根据平均损耗系数对所述拉曼增益系数进行修正的一种实现方式为：使修正后的等效拉曼增益系数满足
Figure BDA0003725441840000101
其中，
Figure BDA0003725441840000102
为修正后的拉曼增益系数，
Figure BDA0003725441840000103
为修正前的拉曼增益系数，kg为相应的修正系数，所述修正系数由本领域技术人员根据光纤系统中泵浦功率测试值与实际值的偏差以及光纤各处的损耗系数共同分析得到。
本优选实施例通过对功率耦合方程中所使用的拉曼增益系数进行修正，从而弥补拉曼放大器的泵浦功率测试值与实际值之间的偏差，还弥补了使用平均损耗系数替代计算所带来的求解偏差，使功率耦合方程更精准地表达功率与拉曼增益系数之间的关系，从而进一步提高测量得到的拉曼增益系数的准确度。
将前向拉曼增益系数的功率耦合方程结合上述优选实施例，得到以下公式：
Figure BDA0003725441840000104
其中，
Figure BDA0003725441840000105
为光纤平均损耗系数，
Figure BDA0003725441840000106
为修正后的拉曼增益系数，其他各参数及各个部分的含义与修正前的前向拉曼增益系数的功率耦合方程含义一致，在此不再赘述。
将后向拉曼增益系数的功率耦合方程结合上述优选实施例，得到以下公式：
Figure BDA0003725441840000111
其中，
Figure BDA0003725441840000112
为光纤上的所有位置的平均损耗系数，
Figure BDA0003725441840000113
为修正后的拉曼增益系数，其他各参数及各个部分的含义与修正前的后向拉曼增益系数的功率耦合方程含义一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，所述目标函数具体为：
对所有信道的理论输出光功率与实际输出光功率的差值的平方值进行累加，再除以信道的数量后进行开方，得到均方根误差。
所述目标函数以数学公式的形式表现为：
Figure BDA0003725441840000114
其中，RMES为理论输出光功率与实际输出光功率之间的均方根误差，λi表示第i个信道的波长，n为信道的总数量，
Figure BDA0003725441840000115
为计算得到的第i个信道的理论输出光功率，
Figure BDA0003725441840000116
为实验测量的第i个信道的实际输出光功率。
针对上述步骤202中的调整功率耦合方程中的拉曼增益系数的一种具体的实现方式为：设定固定的调节步长，每计算一次目标函数的值，若目标函数值并非最小或目标函数值大于预设值，则使用调节步长调整拉曼增益系数。本实现方式简单易实现，但由于在实际实现过程中，拉曼增益系数对输出光功率的影响并非是线性的，在不同目标函数值时，使用同样的调节步长进行调整可能导致调节步长偏小或偏大，导致拉曼增益系数的测量过程耗时过长，甚至可能影响测量结果，无法得到较精准的拉曼增益系数值。
结合上述实施例，在此还提供了一种优选的实现方式，如图3所示，具体包括：
在步骤301中，根据本次计算所得的目标函数值与上一次计算所得目标函数值之间的差值，确定本次的调节步长。
在步骤302中，根据所述调节步长对所述拉曼增益系数进行调整；其中，在第一次调整时，根据预设初始步长对所述拉曼增益系数进行调整。
其中，所述预设初始步长是由本领域技术人员根据除此计算所得的目标函数的值分析得到的。
本实现方式的一种更为具体的实现方法为：以本次与上一次的目标函数值之间的差值作为第一变化量，以上一次与上上一次的目标函数值之间的差值作为第二变化量，以第一变化量与第二变化量的比值乘以上一次的调节步长，得到本次的调节步长，其中，在第二次调整时，可预设相应的第二调节步长进行调整，或使用本次的目标函数值与上一次目标函数值的比值乘以上一次的调节步长，从而无需预设第二调节步长，调整拉曼增益系数的方向由本次之前的多次的调整过程中目标函数值的变化趋势决定，其最简单的实现方法是由本次与上一次的目标函数值之间的差值与0比较得到，但此方法在目标函数趋近最小值时，可能存在一定的误差，故可通过多次调整过程确定目标函数值的变化趋势，再决定拉曼增益系数的调整方向。
本优选的实现方式通过本次与上一次计算的目标函数值之间的差值，确定调节步长，从而使调节步长能够根据目标函数的大小进行动态调整，使在任意目标函数值时，均能够使用合适的调节步长进行拉曼增益系数的调整，确保拉曼增益系数测量的精度。
由于拉曼增益的曲线形状由光纤本身决定，不同光纤的拉曼增益的曲线形状接近，故所述调整功率耦合方程中的拉曼增益系数为调整峰值拉曼增益系数，而不改变拉曼增益的曲线形状。
在本实施例中，在所述方法前，如图4所示，还包括：
在步骤200中，使用待测光纤搭建用于测试的光纤系统；其中，测试用光源为信号光发射器，所述光纤系统所使用的拉曼泵浦方式为单向泵浦方式。
所述单向泵浦方式包括前向拉曼泵浦方式和后向拉曼泵浦方式。如图5所示为前向拉曼泵浦方式，其泵浦源安装在光纤的输入端，可能有一个或多个泵浦信道；图6所示为后向拉曼泵浦方式，其泵浦源安装在光线的输出端，同样可能有多个泵浦信道；在所述光纤系统中，还包括：一个或多个输入信道，一个或多个输出信道、调制器和解调器以及待测光纤。
本实施例中的“第一”和“第二”没有特殊的限定的含义，之所以用其做描述仅仅是为了方便在一类对象中差异出不同的个体进行表述，不应当将其作为顺序或者其他方面带有特殊限定含义解释。
实施例2:
如图7所示，是本发明实施例的拉曼增益系数的测量装置的架构示意图。本实施例的拉曼增益系数的测量装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图7中以一个处理器21为例。
处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的拉曼增益系数的测量方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行拉曼增益系数的测量方法。
存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的拉曼增益系数的测量方法，例如，执行以上描述的图1、图3和图4所示的各个步骤。
值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，包括：
根据光纤系统中多个信道的输入光功率，结合功率耦合方程计算得到理论输出光功率，根据所述理论输出光功率与实际输出光功率，结合目标函数，计算得到目标函数值；
调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，并重新计算目标函数值，直至计算得到的目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值，以目标函数值最小或目标函数值小于等于预设值时的拉曼增益系数作为最终测量得到的拉曼增益系数。
2.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，当测量光纤的前向拉曼增益系数时，所述功率耦合方程，具体为：
根据高频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益和高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益；
根据低频信道与对象信道之间的拉曼增益系数、高频信道的前向传输光功率和高频信道的后向传输光功率，计算得到低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗；
将各个高频信道的高频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输增益加上各个高频信道的高频光由自发拉曼散射效应所引入的前向传输增益得到对象信道的前向传输总增益；
将对象信道的前向传输光的光纤损耗加上对象信道的前向传输光的瑞利散射，再加上各个低频信道的低频光由受激拉曼散射效应所引入的前向传输损耗和各个低频信道的低频光由自发拉曼散射所引入的前向传输损耗得到对象信道的前向传输总损耗；
所述功率耦合方程为对象信道的前向传输光随位置z的变化等于对象信道的前向传输总增益减去对象信道的前向传输总损耗。
3.根据权利要求2所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，所述对象信道的前向传输光的光纤损耗的计算方法为：
以对象信道的前向传输光在光纤上的所有位置的平均损耗系数作为对象信道的前向传输光在位置z的等效损耗系数；
将所述对象信道的前向传输光的等效损耗系数乘以对象信道在位置z的前向传输光功率得到对象信道的前向传输光的光纤损耗。
4.根据权利要求2所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，以预设系数k乘以功率耦合方程中原有的拉曼增益系数，得到经修正后的等效拉曼增益系数，在所述功率耦合方程中，以等效拉曼增益系数替代原有的拉曼增益系数进行计算。
5.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，所述目标函数具体为：
对所有信道的理论输出光功率与实际输出光功率的差值的平方值进行累加，再除以信道的数量后进行开方，得到均方根误差。
6.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，所述调整功率耦合方程中的拉曼增益系数，具体包括：
根据本次计算所得的目标函数值与上一次计算所得目标函数值之间的差值，确定本次的调节步长，根据所述调节步长对所述拉曼增益系数进行调整；其中，在第一次调整时，根据预设初始步长对所述拉曼增益系数进行调整。
7.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，所述调整功率耦合方程中的拉曼增益系数为调整峰值拉曼增益系数，而不改变拉曼增益的曲线形状。
8.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，所述实际输出光功率是通过光谱仪测量得到的。
9.根据权利要求1所述的拉曼增益系数的测量方法，其特征在于，在所述方法前，还包括：
使用待测光纤搭建用于测试的光纤系统；其中，测试用光源为信号光发射器，所述光纤系统所使用的拉曼泵浦方式为单向泵浦方式。
10.一种拉曼增益系数的测量装置，其特征在于，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-9任一所述的拉曼增益系数的测量方法。
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