CN115955292B - 一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 - Google Patents
一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115955292B CN115955292B CN202211539680.5A CN202211539680A CN115955292B CN 115955292 B CN115955292 B CN 115955292B CN 202211539680 A CN202211539680 A CN 202211539680A CN 115955292 B CN115955292 B CN 115955292B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- band
- signal
- ultra
- optical
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 91
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 67
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 102100027479 DNA-directed RNA polymerase I subunit RPA34 Human genes 0.000 claims description 8
- 101001068636 Homo sapiens Protein regulator of cytokinesis 1 Proteins 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 20
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 208000010119 wrinkly skin syndrome Diseases 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明光通信技术领域，公开了一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，根据C波段EDFA的饱和输出功率、传输光纤类型及光纤中所允许的单波长最大功率，放大器自动实现最佳增益斜率配置；L波段EDFA再根据C波段EDFA输出功率大小，自动配置输出功率及增益斜率；同时C波段EDFA还要根据L波段EDFA输出功率的有无，自动调节增益斜率通过建立不同光纤中C‑bandEDFA输出功率与L‑band输出功率、C‑bandEDFA增益斜率及L‑band的增益斜率的关系曲线，可实现超宽带通信系统中OSNR的与光谱平坦度的自动优化，实现系统的最佳性能传输，使传输性能更加稳定可靠，同时减少了施工现场调解每个信道功率的复杂程度，大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法。
背景技术
随着5G、视频点播、虚拟现实VR、移动物联网、DCI数据通信等新型电信业务的快速演进，骨干传输网对带宽的建设需求越来越高。与传统的C-band(1528～1568nm，共40nm)传输带宽相比，C++L++超宽带通信系统覆盖1524～1627nm共103nm的超大带宽。在传输系统中，为了保证系统的运行可靠，信道中每个波长最终的光信噪比都要满足设备的最低接收要求，并留有3～5dB的余量，同时还要保证所有信道的功率在接收机最小灵敏度与过载功率之间，因此对最终输出的光谱平坦度也有较高的要求。
由于C++L++整体宽度达到100nm以上，因此信号自身之间的受激拉曼散射效应就比较严重，短波长能量向长波长转移，叠加光纤对不同波长的衰减不同(C-band损耗小，L-band损耗大)，信号功率经过光纤传输后每个波长对应的等效的衰减将变得很复杂，传统58公式计算OSNR的参数将难以确定，特别是光纤衰减这一项，不同光纤类型在不同输出功率时，信号自身之间的拉曼效应又变化较大，导致工程施工过程中，每个信道的功率调节异常复杂，整体光信噪比变化较大，小的太小，大的太大，不均衡，给系统设备稳定运行带来不利影响。同时，掺铒光纤本身的特性决定了放大器本身只能同时放大50nm左右的范围，超过50nm后，性价比将大幅降低。这就决定了C-band放大器与L-band放大器在物理放大上是两个独立的放大器，C-band放大范围为1524.5～1572.5nm，L-band放大范围为1575.5～1626.5nm。
由于在接收端是先将两个波端先分开，再接收，平坦度的考虑只单独考虑C-band或L-band，不整体考虑C+L-band，这在平坦度的控制上降低了一定的难度。因此C-band放大器可根据光纤类型、输出功率及光纤中所允许的最大单波长功率，自动设置C-band的增益斜率及L-band放大器的输出功率与L-band放大器的增益斜率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，根据传输光纤类型、光纤中所允许的最大单波长功率及C-band光放大器输出功率的大小，自动设定C-band放大器的增益斜率、L-band放大器的输出功率及L-band放大器的增益斜率，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，包括如下步骤：S1、通过C-bandASE或L-bandASE将波长填充满，再根据传输光纤类型、C-band光放大器输出功率大小、光纤中单波最大功率要求，确定L-band光放大器最大输出功率大小；S2、C/L放大器最大输出功率确定后，控制单元分别自动设置C-band与L-bandEDFA增益斜率；S3、C-band与L-band共同传输后，C-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，L-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，以达到最佳的光谱平坦度与最佳的光信噪比。
上述C-band光放大器与L-band光放大器通过一个共同的控制单元来控制时，L-band通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定输出功率大小。
上述所述控制单元包括：顺次连接的C-band光发射激光器组、L-band光发射激光器组、超宽带放大器单元、线路放大单元、可重构ROADM的网络节点、前置放大器单元、C-band接收单元和L-band接收单元；
其中，所述C-band光发射激光器组和超宽带放大器单元之间连接C-band合波WSS()，所述C-band合波WSS上连接用来填充整个C-band光源不足部分的C-bandASE光源；
所述L-band光发射激光器组和超宽带放大器单元之间连接L-band合波WSS()，所述L-band合波WSS上连接用来填充整个L-band光源不足部分的L-bandASE光源。
上述所述超宽带放大器单元包括C-band放大模块、L-band放大模块、控制单元；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器合在一起输入传输光纤、信号经过传输光纤末端后C/L分波器分开，分开后的信号光分别进入线路放大单元；
其中，C-band信号光进入C-band放大模块，L-band信号光进入L-band放大模块，C-band与L-band模块经过同一控制单元控制，经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器合在一起输入传输光纤、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点。
上述光纤中的C/L信号经过C/L分波器分开，分开后的C与L信号进入放大单元，之后经过C/L分波器，进入前置放大器单元；
其中，C-band信号进入C-band放大模块、L-band信号进入L-band放大模块、两个模块经过同一个控制单元控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG，最后每个C-band信号进入C-band接收单元，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG，最后每个L-band信号进入L-band接收单元。
上述C-band光放大器与L-band光放大器通过不同的控制单元来控制，则C-band在输出端分出一小部分光给L-band探测，通过定标可实时获得C-band输出功率信息，根据C-band输出功率通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定L-band放大器输出功率大小。
上述所述控制单元包括：顺次连接的C-band光发射激光器组、L-band光发射激光器组、可重构ROADM的网络节点、C-band接收单元和L-band接收单元；
其中，C-band光发射激光器组通过C-band合波WSS与C-band超宽带放大器单元连接，所述C-band超宽带放大器单元上连接用来填充整个C-band光源不足部分的C-bandASE光源；
L-band光发射激光器组通过L-band合波WSS连接L-band超宽带放大器单元，所述L-band超宽带放大器单元上连接用来填充整个L-band光源不足部分的L-bandASE光源。
上述所述C-band超宽带放大器单元，其中包含C控制单元一、C-band放大模块、L-band信号光探测器一，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器一、L-band超宽带放大器单元，其中包含L控制单元一、L-band放大模块、L-band分光器一、C-band信号光探测器一，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器合在一起输入传输光纤、信号经过传输光纤末端后C/L分波器分开，分开后的信号光分别进入C-band线路放大单元与L-band放大单元。
上述C-band放大单元包含C控制单元二、C-band放大模块、L-band信号光探测器二，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器二；L-band放大单元包含L控制单元二、L-band放大模块、L-band分光器二、C-band信号光探测器二，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器合在一起输入传输光纤、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点。
上述经由所述可重构ROADM的网络节点对信号处理后经过C/L合波器后，再进入下一段光纤，再经过C/L分波器，分别进入C-band前置放大器单元与L-band前置放大器单元，其中C-band信号进入C-band放大模块、L-band信号进入L-band放大模块、两个模块分别经过C控制单元与L控制单元控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG，最后每个C-band信号进入C-band接收单元，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG，最后每个L-band信号进入L-band接收单元。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，与现有技术相比，具有以下优点：
通过建立不同光纤中C-bandEDFA输出功率与L-band输出功率、C-bandEDFA增益斜率及L-band的增益斜率的关系曲线，可实现超宽带通信系统中OSNR的与光谱平坦度的自动优化，实现系统的最佳性能传输，使传输性能更加稳定可靠，同时减少了施工现场调解每个信道功率的复杂程度，大大提高工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例中通过同一个控制单元控制的C/L超宽带光纤放大器的传输系统光路结构图；
图2为本发明图1中A区放大示意图；
图3为本发明图1中B区放大示意图；
图4为本发明图1中C区放大示意图；
图5为本发明实施例中通过不同控制单元控制的C/L超宽带光纤放大器的传输系统光路结构图；
图6为本发明图1中D区放大示意图；
图7为本发明图1中E区放大示意图；
图8为本发明图1中F区放大示意图；
图9为本发明实施例中在G.652光纤中C-band放大器输出功率与C-band放大器增益斜率的关系图；
图10为本发明实施例中在G.652光纤中C-band放大器输出功率与L-band放大器输出功率的关系图；
图11为本发明实施例中在G.652光纤中L-band放大器输出功率与L-band放大器增益斜率的关系图；
图12为本发明实施例中在G.654E光纤中C-band放大器输出功率与C-band放大器增益斜率的关系图；
图13为本发明实施例中在G.654E光纤中C-band放大器输出功率与L-band放大器输出功率的关系图；
图14为本发明实施例中在G.654E光纤中L-band放大器输出功率与L-band放大器增益斜率的关系图；
图15为本发明实施例中C-band及L-band放大后的信号经过G.652光纤传输后的功率谱图；
图16为本发明实施例中C-band及L-band放大后的信号经过G.654E光纤传输后的功率谱图；
图17为本发明实施例中G.652光纤中单独C-band信号传输时的增益斜率图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供了一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，如图1-图17所示。鉴于超宽带通信系统中信号自身之间较强的受激拉曼散射效应与传输光纤的波长相关损耗较大导致的信号功率的非线性变化问题，结合超宽带通信系统的填充波方案，本发明提供一种根据传输光纤类型、光纤中所允许的最大单波长功率及C-band光放大器输出功率的大小，自动设定C-band放大器的增益斜率、L-band放大器的输出功率及L-band放大器的增益斜率。本发明是基于满波工作情况设计的，在信号波长不足的情况下，将C-bandASE光源或L-bandASE光源通过WSS滤出不存在的信道，填充到C-band或L-band带宽中。EDFA一般情况下最大输出功率为24dBm，其放大器增益通过输入功率与目标输出功率反推出来，EDFA在增益控制模式下工作，对于C-bandEDFA，输出功率越大，则增益斜率越小(短波长增益大，长波长增益小，称之为负斜率；短波长增益小，长波长增益大，称之为正斜率)；对于L-bandEDFA，其输出功率是通过C-bandEDFA的输出功率而定的，在不同传输光纤中，L-band光放大器随C-band输出功率变化的系数不同，C-band与L-band增益也会不同，在G.652光纤中，变化系数为0.2左右，在G.654E光纤中，为0.4左右，对于L-bandEDFA，增益斜率可正可负。
在异常工作条件下，如C-bandEDFA失效或L-bandEDFA失效或C-bandASE失效或L-bandASE失效，本发明将放大器输出功率小于10dBm定义为失效。从系统中的某一段开始，系统中只有C-band或L-band信号时，C-band或L-bandEDFA输出功率对应增益斜率的数值将变大，其中G.652光纤中C-band单独传输时增益斜率与输出功率的关系，G.654E光纤中C-band单独传输时增益斜率与输出功率的关系与G.652光纤有类似的变化。对于L-band单独传输时，由于C与L共同传输时，C-band转移能量给L-band，当C-band信号不存在时，L-band将输出功率自动调整到最大，如24dBm，并将斜率调整为0.3dB左右。
对于C/L超宽带传输系统，正常工作条件下，C/L满波传输，即使信号波长不足，也要通过C-bandASE或L-bandASE将波长填充满，再根据传输光纤类型、C-band光放大器输出功率大小、光纤中单波最大功率要求，确定L-band光放大器最大输出功率大小。
L-band最大输出功率根据C-band输出功率决定，L-band信号光在传输光纤中的损耗相比C-band要大，相同增益L-band放大器的噪声指数也比C-band放大器噪声指数大0.5～1dB左右，综合考虑光纤衰减、噪声指数及信号自身间的拉曼效应，经过每一段传输光纤后，L-band最小信号功率比C-band信号功率要大0.5～1dB，基本实现C-band与L-band的均衡与优化；L-band光放大器输出功率要随着C-band光放大器的输出功率的增加而增大。
C/L放大器最大输出功率都确定后，控制单元分别自动设置C-band与L-bandEDFA增益斜率，使得C-band与L-band共同传输后，C-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，L-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，以达到最佳的光谱平坦度与最佳的光信噪比。
如果C-band光放大器与L-band光放大器通过一个共同的控制单元来控制，L-band通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定输出功率大小。
如果C-band光放大器与L-band光放大器通过不同的控制单元来控制，则C-band在输出端分出一小部分光给L-band探测，通过定标可实时获得C-band输出功率信息，根据C-band输出功率通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定L-band放大器输出功率大小。
在不同传输光纤中，L-band光放大器随C-band输出功率变化的系数不同，C-band与L-band增益也会不同，在G.652光纤中，变化系数为0.2左右，在G.654E光纤中，为0.4左右。
图1-图4示出了中C/L超宽带放大器通过同一个控制单元控制的超宽带通信系统光路结构，其中包括顺次连接C-band光发射激光器组101、L-band光发射激光器组102、C-band ASE1光源103-1用来填充整个C-band光源不足的部分、L-band ASE1光源104-1用来填充整个L-band光源不足的部分、C-band合波WSS105-1、L-band合波WSS106-1、超宽带放大器单元107，其中包含C-band放大模块108、L-band放大模块109、控制单元110；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器111-1合在一起输入传输光纤112-1、信号经过传输光纤末端后C/L分波器113-1分开，分开后的信号光分别进入线路放大单元114，其中C-band信号光进入C-band放大模块115，L-band信号光进入L-band放大模块117，C-band与L-band模块经过同一控制单元116控制，经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器111-2合在一起输入传输光纤112-2、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点118，由于可重构网络节点中有较多的波长选择开关WSS，这些器件损耗都比较大，所以信号在进入WSS之前，先要将光纤中的C/L信号经过C/L分波器113-n-1分开，分开后的C与L信号进入放大单元119，由于该放大单元主要是用来弥补WSS间的插损，放大后的信号不直接进入传输光纤，其信号就不会有光纤中产生的受激拉曼散射效应，其控制相对简单，该放大单元包括C-band放大模块120、L-band放大模块121、控制单元122，C-band放大后的信号进入C-band 1×N分路WSS123，经过C-band分路WSS的信号光有一部分在本地下载到多维分组光开关MCS接收单元125，另一部分信号光直通进入N×1合路WSS105-2，直通光路中根据各信道功率还可实现动态功率均衡，本地发射单元126经过维分组光开关MCS将信号上载到N×1合路WSS105-2的某一端口，由于下载信号与上载信号数量不一致，会导致上载波长不够，在每个方向N×1合路WSS105-2的某一端口加入C-band ASE2103-2，用以保证进入下一段光纤的波长是满波长工作；L-band放大后的信号进入L-band 1×N分路WSS123，经过L-band分路WSS的信号光有一部分在本地下载到多维分组光开关MCS接收单元127，另一部分信号光直通进入N×1合路WSS106-2，直通光路中根据各信道功率还可实现动态功率均衡，本地发射单元128经过维分组光开关MCS将信号上载到N×1合路WSS106-2的某一端口，由于下载信号与上载信号数量不一致，会导致上载波长不够，在每个方向N×1合路WSS106-2的某一端口加入L-band ASE2104-2，用以保证进入下一段光纤的波长是满波长工作；直通信道的C-band信号光与本地加载的C-band信号光及C-band ASE填充光经过N×1合路WSS105-2进入线路放大单元129的C-band放大模块130，直通信道的L-band信号光与本地加载的L-band信号光及L-band ASE填充光经过N×1合路WSS106-2进入线路放大单元129的L-band放大模块131，放大后的C与L信号经过C/L合波器后，再进入下一段光纤112n-1……112n，再经过C/L分波器113n，进入前置放大器单元133，其中C-band信号进入C-band放大模块134、L-band信号进入L-band放大模块135、两个模块经过同一个控制单元136控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG137，最后每个C-band信号进入C-band接收单元139，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG138，最后每个L-band信号进入L-band接收单元141。
图5-图8示出了中C/L超宽带放大器通过不同控制单元控制的超宽带通信系统光路结构，其中包括顺次连接C-band光发射激光器组201、L-band光发射激光器组202、C-bandASE1光源203-1用来填充整个C-band光源不足的部分、L-band ASE1光源204-1用来填充整个L-band光源不足的部分、C-band合波WSS205-1、L-band合波WSS206-1、C-band超宽带放大器单元207，其中包含C控制单元1208-1、C-band放大模块209、L-band信号光探测器1210-1，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器1211-1、L-band超宽带放大器单元212，其中包含L控制单元1213-1、L-band放大模块214、L-band分光器1215-1、C-band信号光探测器1216-1，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器217-1合在一起输入传输光纤218-1、信号经过传输光纤末端后C/L分波器219-1分开，分开后的信号光分别进入C-band线路放大单元220与L-band放大单元222，其中C-band放大单元包含C控制单元2208-2、C-band放大模块221、L-band信号光探测器2210-2，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器2211-2；L-band放大单元222包含L控制单元2213-2、L-band放大模块223、L-band分光器2215-2、C-band信号光探测器2216-2，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器217-2合在一起输入传输光纤218-2、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点224，由于可重构网络节点中有较多的波长选择开关WSS，这些器件损耗都比较大，所以信号在进入WSS之前，先要将光纤中的C/L信号经过C/L分波器219-n-1分开，分开后的信号光分别进入C-band线路放大单元225与L-band超宽带放大器单元227，由于该放大单元主要是用来弥补WSS间的插损，放大后的信号不直接进入传输光纤，其信号就不会有光纤中产生的受激拉曼散射效应，其控制相对简单，其中C-band放大单元包含C控制单元n-2208-n-2、C-band放大模块226；L-band超宽带放大器单元227包含L控制单元n-2213-n-2、L-band放大模块228。
C-band放大后的信号进入C-band 1×N分路WSS231，经过C-band分路WSS的信号光有一部分在本地下载到多维分组光开关MCS接收单元229，另一部分信号光直通进入N×1合路WSS，直通光路中根据各信道功率还可实现动态功率均衡，本地发射单元230经过维分组光开关MCS将信号上载到N×1合路WSS的某一端口，由于下载信号与上载信号数量不一致，会导致上载波长不够，在每个方向N×1合路WSS的某一端口加入C-band ASE2203-2，用以保证进入下一段光纤的波长是满波长工作；L-band放大后的信号进入L-band1×N分路WSS232，经过L-band分路WSS的信号光有一部分在本地下载到多维分组光开关MCS接收单元233，另一部分信号光直通进入N×1合路WSS，直通光路中根据各信道功率还可实现动态功率均衡，本地发射单元234经过多维分组光开关MCS将信号上载到N×1合路WSS的某一端口，由于下载信号与上载信号数量不一致，会导致上载波长不够，在每个方向N×1合路WSS的某一端口加入L-band ASE2204-2，用以保证进入下一段光纤的波长是满波长工作；直通信道的C-band信号光与本地加载的C-band信号光及C-band ASE填充光经过N×1合路WSS进入C-band线路放大单元235，其中包括C-band放大模块236、C控制单元208-n-1、L-band信号光探测器210-n-1，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器211-n-1、L-band超宽带放大器单元237，其中包含L控制单元213-n-1、L-band放大模块238、L-band分光器215-n-1、C-band信号光探测器216-n-1，接收来自C-band放大模块分光器的信号光。
放大后的C与L信号经过C/L合波器后，再进入下一段光纤218-n-1……218-n，再经过C/L分波器219n，分别进入C-band前置放大器单元241与L-band前置放大器单元239，其中C-band信号进入C-band放大模块242、L-band信号进入L-band放大模块240、两个模块分别经过C控制单元208-n与L控制单元213-n控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG243，最后每个C-band信号进入C-band接收单元245，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG244，最后每个L-band信号进入L-band接收单元246。
通过建立不同光纤中C-band EDFA输出功率与L-band输出功率、C-band EDFA增益斜率及L-band的增益斜率的关系曲线，可实现超宽带通信系统中OSNR的与光谱平坦度的自动优化，实现系统的最佳性能传输，使传输性能更加稳定可靠，同时减少了施工现场调解每个信道功率的复杂程度，大大提高工作效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过C-bandASE或L-bandASE将波长填充满，再根据传输光纤类型、C-band光放大器输出功率大小、光纤中单波最大功率要求，确定L-band光放大器最大输出功率大小；
S2、C/L放大器最大输出功率确定后，控制单元分别自动设置C-band与L-bandEDFA增益斜率；
S3、C-band与L-band共同传输后，C-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，L-band最长波长功率与最短波长功率经过每一段传输光纤后的功率在±0.5dB范围内，以达到最佳的光谱平坦度与最佳的光信噪比。
2.根据权利要求1所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：C-band光放大器与L-band光放大器通过一个共同的控制单元来控制时，L-band通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定输出功率大小。
3.根据权利要求2所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：所述控制单元包括：顺次连接的C-band光发射激光器组(101)、L-band光发射激光器组(102)、超宽带放大器单元(107)、线路放大单元(114)、可重构ROADM的网络节点(118)、前置放大器单元(133)、C-band接收单元(139)和L-band接收单元(140)；
其中，所述C-band光发射激光器组(101)和超宽带放大器单元(107)之间连接C-band合波WSS(105-1)，所述C-band合波WSS(105-1)上连接用来填充整个C-band光源不足部分的C-bandASE1光源(103-1)；
所述L-band光发射激光器组(102)和超宽带放大器单元(107)之间连接L-band合波WSS(106-1)，所述L-band合波WSS(106-1)上连接用来填充整个L-band光源不足部分的L-bandASE1光源(104-1)。
4.根据权利要求3所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：所述超宽带放大器单元(107)包括C-band放大模块(108)、L-band放大模块(109)、控制单元(110)；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器(111-1)合在一起输入传输光纤(112-1)、信号经过传输光纤末端后C/L分波器(113-1)分开，分开后的信号光分别进入线路放大单元(114)；
其中，C-band信号光进入C-band放大模块(115)，L-band信号光进入L-band放大模块(117)，C-band与L-band模块经过同一控制单元(116)控制，经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器(111-2)合在一起输入传输光纤(112-2)、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点(118)。
5.根据权利要求4所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：光纤中的C/L信号经过C/L分波器分开，分开后的C与L信号进入放大单元(119)，之后经过C/L分波器(113-n)，进入前置放大器单元(133)；
其中，C-band信号进入C-band放大模块(134)、L-band信号进入L-band放大模块(135)、两个模块经过同一个控制单元(136)控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG(137)，最后每个C-band信号进入C-band接收单元(139)，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG(138)，最后每个L-band信号进入L-band接收单元(140)。
6.根据权利要求1所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：C-band光放大器与L-band光放大器通过不同的控制单元来控制，则C-band在输出端分出一小部分光给L-band探测，通过定标可实时获得C-band输出功率信息，根据C-band输出功率通过控制单元就会获得C-band光放大器的输出功率信息，就会自动确定L-band放大器输出功率大小。
7.根据权利要求6所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：所述控制单元包括：顺次连接的C-band光发射激光器组(201)、L-band光发射激光器组(202)、可重构ROADM的网络节点(224)、C-band接收单元(245)和L-band接收单元(246)；
其中，C-band光发射激光器组(201)通过C-band合波WSS(205-1)与C-band超宽带放大器单元(207)连接，所述C-band超宽带放大器单元(207)上连接用来填充整个C-band光源不足部分的C-bandASE1光源(203-1)；
L-band光发射激光器组(202)通过L-band合波WSS(206-1)连接L-band超宽带放大器单元(212)，所述L-band超宽带放大器单元(212)上连接用来填充整个L-band光源不足部分的L-bandASE1光源(204-1)。
8.根据权利要求7所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：所述C-band超宽带放大器单元(207)，其中包含C控制单元一(208-1)、C-band放大模块(209)、L-band信号光探测器一(210-1)，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器一(211-1)、L-band超宽带放大器单元(212)，其中包含L控制单元一(213-1)、L-band放大模块(214)、L-band分光器一(215-1)、C-band信号光探测器一(216-1)，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；放大后的C-band光源与L-band光源通过C/L合波器(217-1)合在一起输入传输光纤(218-1)、信号经过传输光纤末端后C/L分波器(219-1)分开，分开后的信号光分别进入C-band线路放大单元(220)与L-band放大单元(222)。
9.根据权利要求8所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：C-band放大单元包含C控制单元二(208-2)、C-band放大模块(221)、L-band信号光探测器二(210-2)，接收来自L-band放大模块分光器的信号光、c-band分光器二(211-2)；L-band放大单元(222)包含L控制单元二(213-2)、L-band放大模块(223)、L-band分光器二(215-2)、C-band信号光探测器二(216-2)，接收来自C-band放大模块分光器的信号光；经过线路放大单元放大后的C/L信号光经过C/L合波器(217-2)合在一起输入传输光纤(218-2)、经过数段级联后，信号光进入线路中可重构ROADM的网络节点(224)。
10.根据权利要求9所述的一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法，其特征在于：经由所述可重构ROADM的网络节点(224)对信号处理后经过C/L合波器后，再进入下一段光纤218-(n-1)……218-n，再经过C/L分波器(219-n)，分别进入C-band前置放大器单元(241)与L-band前置放大器单元(239)，其中C-band信号进入C-band放大模块(242)、L-band信号进入L-band放大模块(240)、两个模块分别经过C控制单元(208-n)与L控制单元(213-n)控制，C-band信号经过放大模块放大后，进入C-band分波器AWG(243)，最后每个C-band信号进入C-band接收单元(245)，L-band信号经过放大模块放大后，进入L-band分波器AWG(244)，最后每个L-band信号进入L-band接收单元(246)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211539680.5A CN115955292B (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211539680.5A CN115955292B (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115955292A CN115955292A (zh) | 2023-04-11 |
| CN115955292B true CN115955292B (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=87295850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211539680.5A Active CN115955292B (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115955292B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1538654A (zh) * | 2003-10-23 | 2004-10-20 | 武汉光迅科技有限责任公司 | 一种用于wdm系统的混合式动态光增益均衡方法 |
| CN109103741A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-28 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种拉曼光纤放大器的增益动态控制方法、装置和系统 |
| CN112366501A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-12 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种增益可调范围宽的掺铒光纤放大器 |
| CN112993738A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-18 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种S-band光放大器及其实现方法 |
| CN114243429A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种增益平坦滤波器的增益确定的方法和装置 |
| CN115250150A (zh) * | 2021-04-25 | 2022-10-28 | 华为技术有限公司 | 一种光信号放大装置及方法 |
-
2022
- 2022-12-02 CN CN202211539680.5A patent/CN115955292B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1538654A (zh) * | 2003-10-23 | 2004-10-20 | 武汉光迅科技有限责任公司 | 一种用于wdm系统的混合式动态光增益均衡方法 |
| CN109103741A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-28 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种拉曼光纤放大器的增益动态控制方法、装置和系统 |
| CN112366501A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-12 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种增益可调范围宽的掺铒光纤放大器 |
| CN112993738A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-06-18 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种S-band光放大器及其实现方法 |
| CN115250150A (zh) * | 2021-04-25 | 2022-10-28 | 华为技术有限公司 | 一种光信号放大装置及方法 |
| CN114243429A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种增益平坦滤波器的增益确定的方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115955292A (zh) | 2023-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6323994B1 (en) | WDM system equalization with EDFA optical amplifiers | |
| CA2227247C (en) | Broadband flat gain optical amplifier | |
| US8615167B2 (en) | WDM optical transmission system and control method thereof | |
| EP1076434B1 (en) | Optical amplifying apparatus and method for amplifying wide-wavelength-band light | |
| US6724526B1 (en) | Inter-wavelength light power deviation monitoring method and optical equalizer and optical amplifier utilizing the method | |
| US6236500B1 (en) | Optical amplifier | |
| US7006282B2 (en) | Control system and method for an optical amplifier | |
| EP0829980A2 (en) | Optical communications system | |
| US6400479B1 (en) | Optical power balancer for optical amplified WDM networks | |
| JP4665344B2 (ja) | 波長間レベル偏差や光ｓｎ偏差を補償する光伝送装置 | |
| JP4498509B2 (ja) | 波長多重用光アンプの制御装置および制御方法 | |
| JPH11331127A (ja) | 波長分割多重システム、及びその端局 | |
| US6396623B1 (en) | Wide-band optical amplifiers with interleaved gain stages | |
| WO2002009299A2 (en) | Method and apparatus for extending fiber transmission distance with multiple pre-emphases in optically amplified dwdm system | |
| US6621625B1 (en) | Optical node including three-stage optical amplifier with automatic gain and level control | |
| US20090022499A1 (en) | Optical signal to noise ratio system | |
| JP2008503886A (ja) | 波長分割多重（ｗｄｍ）光分波器 | |
| CN115955292B (zh) | 一种实现超宽带通信系统自动优化光信噪比与光谱平坦度的方法 | |
| US7324268B2 (en) | Optical signal amplifier and method | |
| CN112887029B (zh) | 光放大器、光信号的处理方法及存储介质 | |
| CN1324829C (zh) | 密集波分复用系统的功率均衡的实现方法 | |
| CN111819805A (zh) | 可变均衡器和控制可变均衡器的方法 | |
| US7280762B1 (en) | Optical communication system having dynamic gain equalization | |
| Putrina et al. | Investigation of EDFA performance in DWDM transmission systems under different operating conditions | |
| KR100432558B1 (ko) | 광증폭기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |