CN115361065A - 一种长距离无中继光信号频率传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种长距离无中继光信号频率传输方法及系统，通过在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器进行预先放大；采用前级RPOA对光信号进行二次放大；采用后级RPOA对光信号进行三次放大；对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。本申请无需在中途站点搭建有源放大节点，适于沙漠、海底光缆等极端恶劣环境下的光纤频率传输，可在一根光纤中双向光信号传输。
Description
技术领域
本申请属于信号传输技术领域，尤其涉及一种长距离无中继光信号频率传输方法及系统。
背景技术
频率传递广泛应用在导航、深空网络、甚长基线干涉测量、时钟比较等许多领域，因起到至关重要的作用而受到人们关注。与传统的卫星链路相比，光纤是一种具有低损耗、高安全性、低固有噪声等优势的传输介质。
频率传输技术指通过某种手段将处于异地的时钟产生的频率信号进行比对，从而形成统一时频基准。目前，较为前沿的传递方式为通过光纤进行传输，由于光沿光纤传输会逐渐衰减，导致最终无法接收，势必需要安放光放大器对光信号进行放大。
在长距离频率传递过程中，中继问题不可避免的存在。然而，对于沙漠、海底以及基站之间距离过长的时候，无法安放光放大器，现有的频率传递信号面临光纤损耗导致的降低甚至无法接收的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种长距离无中继光信号频率传输方法及系统，用以解决或部分解决上述技术问题。
基于上述目的，本申请的第一方面提供了一种长距离无中继光信号频率传输方法，包括：
在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端，在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
作为长距离无中继光信号频率传输方法优选方案，对待发送的频率信号进行预处理过程，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
作为长距离无中继光信号频率传输方法优选方案，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
作为长距离无中继光信号频率传输方法优选方案，前级RFA拉曼放大器和后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
作为长距离无中继光信号频率传输方法优选方案，前级RPOA、后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，前级RPOA、后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
本申请的第二方面提出了一种长距离无中继光信号频率传输系统，包括：
预处理单元，用于在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理；
信号加载单元，用于将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
预补偿单元，用于对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿；
预先放大单元，用于通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
二次放大单元，用于当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；
三次放大单元，用于当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
四次放大单元，用于对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大；
后向补偿单元，用于对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
光信号接收单元，用于将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端；
后处理单元，用于在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
作为长距离无中继光信号频率传输系统优选方案，信号加载单元中，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
作为长距离无中继光信号频率传输系统优选方案，预补偿单元中，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后向补偿单元中，后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
作为长距离无中继光信号频率传输系统优选方案，预先放大单元中的前级RFA拉曼放大器和四次放大单元中的后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
作为长距离无中继光信号频率传输系统优选方案，二次放大单元中的前级RPOA、三次放大单元中的后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，二次放大单元中的前级RPOA、三次放大单元中的后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
本申请的第三方面提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的长距离无中继光信号频率传输方法。
本申请的第四方面提出了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行实现第一方面所述的长距离无中继光信号频率传输方法。
从上面所述可以看出，本申请提供的技术方案，在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端，在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。本申请采用RFA技术，相比于传统的EDFA技术，可提供更低的放大噪声系数，降低系统放大带来的噪声影响；本申请采用RFA、RPOA相结合的放大技术，无需在中途站点搭建有源放大节点，无需在中途站点架设供电设备，极适用于沙漠、海底光缆等极端恶劣环境下的光纤频率传输；本申请采用FBG代替DCF进行色散的补偿，FBG相较于DCF拥有更低的光功率损耗，更有利于长距离的传输；本申请可以双向实施，可在一根光纤中做双向光信号传输。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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为本申请实施例的长距离无中继光信号频率传输方法流程示意图；
图2为本申请实施例的长距离无中继光信号频率传输示意图；
图3为本申请实施例的长距离无中继光信号频率传输系统示意图；
图4为本申请实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
相关技术中，EDFA称为掺铒光纤放大器，是一种特殊的光纤，在纤芯中注入了铒(Er)这种稀土元素，使得在泵浦光源作用下，可直接对某一波长的光信号进行放大。但其需要电源对其进行供电方能正常使用，在沙漠、海底等场景下，供电将变得极为困难。
相关技术中，DCF(Dispersion Compensating Fiber)是一种作为补偿色散的方式，在安放好的光纤内放置DCF可对光纤色散进行补偿，1550nm的单模光纤总色散呈正色散值，因此需要DCF模块对光纤进行色散补偿，以使光纤中传输信号不发生变形。但通常的DCF其损耗较大，影响了信号的长距离传输。
相关技术中，O/E/O技术能够将光信号转化为电信号，再将电信号转化为光信号的技术。在长距离传输中主要是用在沿途链路节点处，提高传输信号的质量，以提高传输距离。
但是，长距离传输中，现有技术加入了损耗较大的DCF模块，导致信号衰减过快，不利于其长距离传输。另外，为了消除链路损耗的影响，需要在沿途中加入EDFA和O/E/O等器件，以增加传输距离，但其需要进行电源供应，在沙漠、海底等极端环境下，布置电源供应十分困难。
有鉴于此，本申请提供一种长距离无中继光信号频率传输方法，在长距离光纤频率传输下，采用RFA与RPOA技术相结合，无需EDFA、O/E/O等有源器件，仍可将频率信号通过光纤进行长距离传输。通过FBG(光纤光栅)技术代替DCF模块来进行色散补偿，降低信号衰减。
参见图1和图2，本申请实施例提供一种长距离无中继光信号频率传输方法，包括可以反向实施的以下步骤：
S1、在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
S2、对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
S3、当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
S4、对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
S5、将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端，在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
本实施例中，对待发送的频率信号进行预处理过程，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
具体的，光纤通信过程需要将电形式的频率信号转变成光信号，以在光纤上传播。光纤通信过程中，信息由LED或LD发出的光波所携带，光波就是载波，把频率信息加载到光波上的过程即是调制。调制方式分为模拟调制和数字调制。
模拟调制，一类是用模拟基带信号直接对光源进行强度调制(D－IM)；另一类采用连续或脉冲的射频(RF)波作为副载波，模拟基带信号先对它的幅度、频率或相位等进行调制，再用该受调制的副载波去强度调制光源。数字调制是光纤通信的主要调制方式，将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码(PCM)，数字调制的优点是抗干扰能力强，可实现长距离传输。
本实施例中，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
具体的，啁啾光纤光栅法的特点是光栅的折射率非周期性变化，可以形成一个带宽滤波器，光栅的不同位置对应于一个不同的布拉格反射波长。当光信号通过长度为Lg啁啾光栅(周期由大到小)时，假设光信号的长短波长分量分别在光纤的头、尾部反射，则短波长分量比长波长分量多走了2Lg路程，两波长之间的时延差为At＝2Lg/vg，从而补偿由于群速度vg不同而导致的色散，起到压缩由于光纤传输所导致的光脉冲展宽的作用。
本实施例中，前级RFA拉曼放大器和后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
具体的，当光辐射通过介质时，大部分入射光直接透射过去，一部分光则偏离原来的传播方向而向空间散射开来，形成散射光。散射光与入射光在强度、方向、偏振态及频率方面均可能有所不同。在许多非线性光学介质中，对波长较短的泵浦光的散射使得小部分入射功率转移到另一频率下移的光束，频率下移量由介质的振动模式决定，此过程称为拉曼效应。石英光纤具有很宽的受激拉曼散射增益谱，并在13THz附近有一较宽的主峰。因为这一特性，光纤可用做宽带放大器的放大介质。如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传播，并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内，弱信号光即可得到放大，这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即拉曼放大器。
具体的，当向光纤中射入强功率的光信号时，输入光的一部分变换为比输入光波长更长的光波信号输出，这种现象就是拉曼散射。拉曼放大器利用拉曼散射原理，将低波长(泵)能量转移到高波长信号上。拉曼放大利用光纤中的非线性受激拉曼散射效应(一种三阶非线性过程，是光子与声子(分子振动模)之间的非弹性散射)，把短波长泵浦光的能量转化为长波长信号光的能量，实现对信号光的放大。
本实施例中，前级RPOA、后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，前级RPOA、后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
具体的，RPOA是在铺设传输光纤的时候嵌入一段掺铒光纤，在远端站点提供泵浦光，也就是给光信号提供放大的能量，从而实现对传输光信号的放大。如果光纤的传输需要跨越几百公里长的海峡、或者是穿越无人区(如沙漠、沼泽、森林等)，采用RPOA技术无需建立中继站点。
具体的，RPOA通常包括远程增益模块RGU和泵浦单元，其中，RGU放置在线路中间，远离终端站点的地方，内部包含一段掺铒光纤(EDF)，为RPOA提供远端的线路放大介质。而泵浦单元放置在终端站点，为线路中间的RGU提供泵浦光。当光信号经过RGU时获得增益，从而可以实现超长距的传输。而RGU模块本身不需要电源，因此，不需要专门建中继站点，只需要在光纤线路中间采用光纤熔接的技术连接上RGU模块即可，从而降低线路成本。
对于上述实施内容，反向实施过程中，在信号接收端进行频率信号的发送，在信号发送端进行频率信号的接收还原，即将上述的正向实施过程反过来实施。由于受文字表述方式的限制，上述步骤反向实施过程中，后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿变为前级预补偿，后级RFA拉曼放大器进行四次放大变为预先放大，后级RPOA对光信号进行三次放大变为前级二次放大，前级RPOA对光信号进行二次放大变为后级三次放大，前级RFA拉曼放大器预先放大变为后级四次放大，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿变为后级色散后向补偿。
综上所述，本申请在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端，在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。本申请采用RFA技术，相比于传统的EDFA技术，可提供更低的放大噪声系数，降低系统放大带来的噪声影响；本申请采用RFA、RPOA相结合的放大技术，无需在中途站点搭建有源放大节点，无需在中途站点架设供电设备，极适用于沙漠、海底光缆等极端恶劣环境下的光纤频率传输；本申请采用FBG代替DCF进行色散的补偿，FBG相较于DCF拥有更低的光功率损耗，更有利于长距离的传输；本申请可以双向实施，可在一根光纤中做双向光信号传输。
需要说明的是，本申请实施例的方法可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
参见图3，基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种长距离无中继光信号频率传输系统，包括：
预处理单元1，用于在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理；
信号加载单元2，用于将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
预补偿单元3，用于对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿；
预先放大单元4，用于通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
二次放大单元5，用于当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；
三次放大单元6，用于当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
四次放大单元7，用于对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大；
后向补偿单元8，用于对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
光信号接收单元9，用于将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端；
后处理单元10，用于在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
本实施例中，信号加载单元2中，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
本实施例中，预补偿单元3中，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后向补偿单元8中，后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
本实施例中，预先放大单元4中的前级RFA拉曼放大器和四次放大单元7中的后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
本实施例中，二次放大单元5中的前级RPOA、三次放大单元6中的后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，二次放大单元5中的前级RPOA、三次放大单元6中的后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
为了描述得方便，描述以上系统时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的系统用于实现前述任一实施例中相应的长距离无中继光信号频率传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的长距离无中继光信号频率传输方法。
图4示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的长距离无中继光信号频率传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的长距离无中继光信号频率传输方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的长距离无中继光信号频率传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种长距离无中继光信号频率传输方法，包括：
在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理，将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿，再通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大，对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端，在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
2.根据权利要求1所述的一种长距离无中继光信号频率传输方法，其中，对待发送的频率信号进行预处理过程，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
3.根据权利要求1所述的一种长距离无中继光信号频率传输方法，其中，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
4.根据权利要求1所述的一种长距离无中继光信号频率传输方法，其中，前级RFA拉曼放大器和后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
5.根据权利要求1所述的一种长距离无中继光信号频率传输方法，其中，前级RPOA、后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，前级RPOA、后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
6.一种长距离无中继光信号频率传输系统，其中，包括：
预处理单元，用于在信号发送端对待发送的频率信号进行预处理；
信号加载单元，用于将预处理后的频率信号加载到光载波上形成光信号传输进入光纤；
预补偿单元，用于对传输进入光纤的光信号采用前级FBG光纤光栅进行色散预补偿；
预先放大单元，用于通过前级RFA拉曼放大器对色散预补偿后的光信号进行预先放大；
二次放大单元，用于当光信号再次传输预设的第一距离段后，采用前级RPOA对光信号进行二次放大；
三次放大单元，用于当光信号继续传输预设的第二距离段后，采用后级RPOA对光信号进行三次放大；
四次放大单元，用于对三次放大后的光信号采用后级RFA拉曼放大器进行四次放大；
后向补偿单元，用于对四次放大后的光信号采用后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿；
光信号接收单元，用于将进行色散后向补偿后的光信号输送至信号接收端；
后处理单元，用于在信号接收端进行后处理，将光信号还原出信号发送端处所传输的频率信号。
7.根据权利要求6所述的一种长距离无中继光信号频率传输系统，其中，信号加载单元中，将频率信号通过模拟调制或数字调制的方式加载到光载波。
8.根据权利要求6所述的一种长距离无中继光信号频率传输系统，其中，预补偿单元中，前级FBG光纤光栅进行色散预补偿采用啁啾光纤光栅法；后向补偿单元中，后级FBG光纤光栅进行色散后向补偿也采用啁啾光纤光栅法。
9.根据权利要求6所述的一种长距离无中继光信号频率传输系统，其中，预先放大单元中的前级RFA拉曼放大器和四次放大单元中的后级RFA拉曼放大器的工作基于石英光纤中的受激拉曼散射，通过拉曼散射原理，将低波长能量转移到高波长信号以对光信号放大。
10.根据权利要求6所述的一种长距离无中继光信号频率传输系统，其中，二次放大单元中的前级RPOA、三次放大单元中的后级RPOA均通过内部掺铒光纤提供远端的线路放大介质，二次放大单元中的前级RPOA、三次放大单元中的后级RPOA均通过泵浦单元为掺铒光纤提供泵浦光。
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|---|---|---|---|
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