CN117478234B - 一种基于波分复用器的相交波长调制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于波分复用器的相交波长调制方法及系统，运用于波长调制技术领域；本发明通过采集相邻波长间隔并识别失真效率，可以实时监测波分复用器中可能存在的交叉调制效应，采用非线性光学效应抑制器对信号功率进行光学混频，有助于优化系统性能，减小交叉调制引起的失真，同时通过光学混频，可以限制波分复用器的通道波长范围，有助于优化系统中波长通道的分配，减小不同波长通道之间的交叉调制效应，并且应用光束隔离器对波长进行隔离，有助于减小光信号在波分复用器中的交叉传播。

Description

一种基于波分复用器的相交波长调制方法及系统

技术领域

本发明涉及波长调制技术领域，特别涉及为一种基于波分复用器的相交波长调制方法及系统。

背景技术

在全球光网络快速发展的环境下，波分复用器作为光通信领域的重要光无源器件，在光网络的搭建和更新升级中得到广泛的应用，且随着光通信行业发展，越来越多的系统需要用到更多波段的波分复用器。

目前当不同波长的光信号在波分复用器中交叉时，可能会发生交叉调制效应，导致信号的相互影响和失真，并且在密集波长分布的系统中，相邻波长之间可能存在相干交叉，导致信号品质下降。

发明内容

本发明旨在解决当不同波长的光信号在波分复用器中交叉时，如何避免发生交叉调制效应的问题，提供一种基于波分复用器的相交波长调制方法及系统。

本发明为解决技术问题采用如下技术手段：

本发明提供一种基于波分复用器的相交波长调制方法，包括以下步骤：

采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

判断所述失真效率是否大于预设效率；

若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

进一步地，所述则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率的步骤中，包括：

基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

进一步地，所述应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频的步骤后，还包括：

基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。

进一步地，所述则识别所述各个波长对应的光传播方向的步骤中，包括：

基于预收录的波长分布光谱图识别所述各个波长通道的峰值，从所述波长分布光谱图中标定所述峰值，根据所述峰值识别出所述各个波长的光信号强度；

判断所述光信号强度是否匹配预设的波长轴方向；

若是，则依据所述峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照所述波长轴一侧由大至小的顺序确认所述各个波长通道的光传播方向。

进一步地，所述判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式的步骤中，还包括：

基于预设的测试波长分别对所述各个波长通道进行独立传输测试，同时在所述独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，限制所述独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道；

判断所述目标波长通道的测试时长是否超出预设时长；

若是，则应用预设的光学接收器采集所述独立传输测试中的传输参数，通过调整所述目标波长通道的条件参数，验证所述目标波长通道的稳定性，其中，所述传输参数具体包括带宽、速率和误码率，所述条件参数具体包括变化传输速率、引入光学噪声和改变环境温度。

进一步地，所述采集波分复用器当前的相交波长间隔的步骤前，还包括：

基于预设的采集内容对所述波分复用器进行波长标定，获取所述波分复用器对所述各个波长通道的波长标定信息；

判断所述波长标定信息是否覆盖所述各个波长通道；

若是，则根据预设时段定期记录所述各个波长通道的光谱数据，依据所述光谱数据实时校准所述波长标定信息的准确性，其中，所述光谱数据具体包括波长位置和波长光强。

进一步地，所述基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率的步骤中，包括：

基于所述波分复用器预设的波长通道数量，采集预设的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据所述相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率；

判断所述单独失真效率的失真率是否超出预设几率；

若是，则结合所述各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预设的加权平均法和所述整体失真效率构建所述各个波长通道的权重信息。

本发明还提供一种基于波分复用器的相交波长调制系统，包括：

采集模块，用于采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

判断模块，用于判断所述失真效率是否大于预设效率；

执行模块，用于若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

第二判断模块，用于判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

第二执行模块，用于若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

进一步地，所述执行模块还包括：

调试单元，用于基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

判断单元，用于判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

执行单元，用于若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

进一步地，还包括：

第二采集模块，用于基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

第三判断模块，用于判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

第三执行模块，用于若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。

本发明提供了基于波分复用器的相交波长调制方法及系统，具有以下有益效果：

本发明通过采集相邻波长间隔并识别失真效率，可以实时监测波分复用器中可能存在的交叉调制效应，采用非线性光学效应抑制器对信号功率进行光学混频，有助于优化系统性能，减小交叉调制引起的失真，同时通过光学混频，可以限制波分复用器的通道波长范围，有助于优化系统中波长通道的分配，减小不同波长通道之间的交叉调制效应，并且应用光束隔离器对波长进行隔离，有助于减小光信号在波分复用器中的交叉传播。

附图说明

图1为本发明基于波分复用器的相交波长调制方法一个实施例的流程示意图；

图2为本发明基于波分复用器的相交波长调制系统一个实施例的结构框图。

具体实施方式

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，本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的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的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

参考附图1，为本发明一实施例中的基于波分复用器的相交波长调制方法，包括：

S1：采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

S2：判断所述失真效率是否大于预设效率；

S3：若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

S4：判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

S5：若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

在本实施例中，系统通过采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于这些相交波长间隔识别出波分复用器的失真效率，而后系统判断该失真效率是否大于预先设有的效率，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到波分复用器的失真效率并未大于预先设有的效率时，则系统会认为失真效应处于可接受的水平，没有超出预期的性能限制，尽管失真效率未超过预设效率，仍建议定期进行性能监测和维护，包括监测系统中的各个参数，确保光学元件的状态良好，波长通道的稳定性，以保持系统性能，同时记录系统的当前状态，包括各波长通道的光强、波长标定和失真效率，有助于建立历史记录，便于未来的比较和分析，并且确保各波长通道的光信号功率均衡，防止出现功率不平衡导致的性能不均衡；例如，当系统判定到该失真效率大于预先设有的效率时，此时系统会获取波分复用器对各个波长通道的输出信号功率，应用预先设有的非线性光学效应抑制器对这些输出信号功率进行光学混频，同时限制波分复用器的通道波长范围，检测波分复用器的调制方式，生成波分复用器对各个波长的分配数据，通过应用预先设有的非线性光学效应抑制器对波分复用器输出信号功率进行光学混频，可以有效抑制非线性光学效应的产生，有助于降低信号失真，提高系统的信号质量和可靠性，同时通过限制波分复用器的通道波长范围，可以优化系统中波长通道的分配，减小非线性光学效应的影响，有助于提高系统的稳定性，降低波长间的相互影响，并且使用相位调制而不是振幅调制来传输信息，相位调制可以减少振幅调制引起的交叉调制效应；而后系统判断这些分配数据是否符合预先设有的独立传输方式，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到这些分配数据能够符合预先设有的独立传输方式时，则系统会认为在波长通道的分配和调度上具有较好的独立性，不同波长通道之间的数据传输互不干扰，满足了预期的通信方式，系统通过持续进行性能监测，确保系统在运行过程中保持独立传输方式的有效性，以及时发现可能影响通道独立性的问题，同时优化波长通道的扩展分配方式，包括调整通道间隔、增加通道数量，以满足未来更高带宽需求，并且更新系统文档和记录，确保准确反映当前的波长通道配置和独立传输方式，有助于未来的系统维护和管理；例如，当系统判定到这些分配数据无法符合预先设有的独立传输方式时，此时系统会识别出各个波长对应的光传播方向，应用预先设有的光束隔离器对各个波长进行隔离，基于各个波长的偏振状态将这些光传播方向划分为不同通道，根据不同通道所采集各个波长的输出光束，单独对各个输出光束进行测量处理，以获取到波分复用器从不同通道所输出的光信号内容；通过光束隔离器对各个波长进行隔离，确保不同波长的光信号之间相互独立，避免相互干扰和串扰，有助于提高系统的信号纯度和可靠性，同时根据各个波长的偏振状态，将光传播方向划分为不同通道，有助于在系统中实现多通道的光信号传输，提高传输容量和灵活性，并且系统根据偏振状态的信息，可以有效地控制光信号的传播方向，有助于调整和优化不同通道的光传播特性，提高光信号的质量和稳定性。

在本实施例中，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率的步骤S3中，包括：

S31：基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

S32：判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

S33：若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

在本实施例中，系统基于与波分复用器预先连接有的光谱分析仪，调试光谱分析仪的测试参数，而后系统判断光谱分析仪能否接收到波分复用器的输出信号，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到光谱分析仪无法接收到波分复用器的输出信号时，则系统会认为光谱分析仪需要进行相应的故障排查和修复，系统会建议工作人员检查光纤连接，确保连接稳固，修复或更换有问题的光纤，重新连接确保光信号能够顺利传输，同时确认光谱分析仪的工作范围，并调整波分复用器的输出波长范围，使其匹配光谱分析仪的工作范围，并且对环境进行检测，采取适当的措施降低光学噪声，如调整光路、遮蔽干扰光源，避免环境中存在的光学噪声或其他干扰，影响光谱分析仪的正常工作；例如，当系统判定到光谱分析仪能够接收到波分复用器的输出信号，此时系统会测试波分复用器的输出信号，通过光谱分析仪根据输出信号生成波长分布光谱图，从波长分布光谱图中依据预先设有的光功率计识别各个波长通道的信号功率值，通过生成波长分布光谱图能够直观地展示波分复用器输出信号在不同波长通道上的分布情况，同时通过识别各个波长通道的信号功率值，可以进行通道功率平衡的调整，确保各通道的光功率均匀分布，防止信号失真和不均衡导致的性能问题，并且通过光功率计识别各波长通道的信号功率，可以确保每个通道的信号质量达到预期水平，有助于提供稳定、高质量的通信服务，保障用户体验，识别各个波长通道的信号功率分布有助于进行光网络的规划和设计，可以根据实际功率需求，优化波分复用器的布局和配置，满足不同区域的需求。

在本实施例中，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频的步骤S3后，还包括：

S301：基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

S302：判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

S303：若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。

在本实施例中，系统基于光学混频后采集波分复用器的光信号品质，而后判断这些光信号品质是否匹配预先设有的相干度，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到这些光信号品质能够匹配预先设有的相干度时，则系统会认为光信号的相干性符合系统预期的要求，相干度是光信号中波的相位关系的度量，对于光通信系统而言，合适的相干度是确保信号传输稳定性和可靠性的关键因素，系统可以进行定期的相干度监测，特别是在系统发生变化或维护之后，持续监测有助于及时发现潜在问题并进行调整和修复，同时可以根据需要调整参数，包括调整光源的性质、优化光纤连接和改变调制方式等，以达到更好的相干性，并且记录相干度测量的结果，并将其纳入系统文档中，这有助于系统维护和未来的性能分析；例如，当系统判定到这些光信号品质无法匹配预先设有的相干度时，此时系统会对波分复用器进行色散补偿，同时识别信号功率的幅度稳定信息，根据这些幅度稳定信息调节波分复用器的光谱宽度，色散是光信号在传输过程中引起的波形畸变，影响信号的传输质量，通过对波分复用器进行色散补偿，可以有效减小色散效应，提高信号的传输质量和稳定性，同时识别信号功率的幅度稳定信息有助于了解信号的振幅变化情况，通过调整波分复用器的参数，可以优化信号的幅度稳定性，确保信号在传输过程中维持较为稳定的功率水平，并且通过优化光谱宽度，可以在不同波长通道上实现更高的传输容量，有助于提高光通信系统的整体性能，满足更大带宽需求。

在本实施例中，则识别所述各个波长对应的光传播方向的步骤S5中，包括：

S51：基于预收录的波长分布光谱图识别所述各个波长通道的峰值，从所述波长分布光谱图中标定所述峰值，根据所述峰值识别出所述各个波长的光信号强度；

S52：判断所述光信号强度是否匹配预设的波长轴方向；

S53：若是，则依据所述峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照所述波长轴一侧由大至小的顺序确认所述各个波长通道的光传播方向。

在本实施例中，系统基于预先收录的波长分布光谱图识别出各个波长通道的峰值，从该波长分布光谱图中标定出峰值，根据峰值可以识别出各个波长的光信号强度，而后系统判断这些光信号强度是否匹配预先设有的波长轴方向，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到光信号强度无法匹配预先设有的波长轴方向时，则系统会认为存在波长轴方向的偏移或失配问题，导致光信号的强度分布不符合预期，系统会进行波分复用器的重新校准，确保波长轴方向的准确对齐，同时检查光源的性能，确保光源的输出稳定且符合预期，检查是否需要更换或调整光源，并且对光谱分析仪进行检查和校准，确保其准确测量各个波长通道的光信号强度；例如，当系统判定到这些光信号强度无法匹配预先设有的波长轴方向时，此时系统会依据峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照波长轴一侧由大至小的顺序确认各个波长通道的光传播方向，通过采集最靠近波长轴一侧的峰值，可以确定该通道对应的波长通道的光传播方向，按照波长轴一侧由大至小的顺序进行确认，有助于建立清晰的波长通道顺序，同时明确的波长通道顺序有助于实时监测光信号的强度和质量，对于性能的实时评估和维护至关重要，并且明确的波长通道顺序使系统的配置和调试更加直观和可读，操作人员可以更容易理解系统的结构和工作原理，提高维护和管理的效率。

在本实施例中，判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式的步骤S4中，还包括：

S41：基于预设的测试波长分别对所述各个波长通道进行独立传输测试，同时在所述独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，限制所述独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道；

S42：判断所述目标波长通道的测试时长是否超出预设时长；

S43：若是，则应用预设的光学接收器采集所述独立传输测试中的传输参数，通过调整所述目标波长通道的条件参数，验证所述目标波长通道的稳定性，其中，所述传输参数具体包括带宽、速率和误码率，所述条件参数具体包括变化传输速率、引入光学噪声和改变环境温度。

在本实施例中，系统基于预先设有的测试波长分别对各个波长通道进行独立传输测试，同时在独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，即限制独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道，而后系统判断该目标波长通道的测试时长是否超出预先设有的时长，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到该目标波长通道的测试时长并未超出预先设有的时长时，则系统会认为目标波长通道的测试未能完成，可能是目标波长通道未正确对齐，导致测试时无法准确捕获目标波长信号，系统会重新校准波分复用器和其他相关设备，以确保目标波长通道与测试波长对齐，同时检查目标波长通道的光源和光路，确保信号强度足够，必要时建议操作人员进行光源的调整或更换，并且识别并消除环境中的干扰源，必要时建议操作人员采取隔离测试区域以确保良好的测试环境；例如，当系统判定到该目标波长通道的测试时长超出了预先设有的时长时，此时系统会认为目标波长通道的测试完成，系统应用预先设有的光学接收器采集独立传输测试中的传输参数，通过调整目标波长通道的条件参数，验证目标波长通道的稳定性，通过采集传输参数，可以全面评估目标波长通道的性能，包括光信号强度、波长稳定性和误码率参数，有助于了解通道的整体质量和稳定性，同时调整目标波长通道的条件参数，可以优化通道的性能，确保其在外界条件影响的状态下仍然可以正常工作，有助于提高传输效率和信号质量，并且通过验证目标波长通道的稳定性，可以确认通道在不同条件下的工作表现，对于长期运行和持续稳定性至关重要，特别是在复杂的光通信网络中。

在本实施例中，采集波分复用器当前的相交波长间隔的步骤S1前，还包括：

S101：基于预设的采集内容对所述波分复用器进行波长标定，获取所述波分复用器对所述各个波长通道的波长标定信息；

S102：判断所述波长标定信息是否覆盖所述各个波长通道；

S103：若是，则根据预设时段定期记录所述各个波长通道的光谱数据，依据所述光谱数据实时校准所述波长标定信息的准确性，其中，所述光谱数据具体包括波长位置和波长光强。

在本实施例中，系统基于预先设有的采集内容对波分复用器进行波长标定，获取到波分复用器对各个波长通道的波长标定信息，而后系统判断该波长标定信息是否覆盖各个波长通道，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到波长标定信息无法覆盖各个波长通道时，则系统会认为无法准确标定或识别所有波长通道，可能是由于波分复用器中的某些波长通道未被正确标定，系统需要调整系统参数、优化光学路径或校正可能存在的非线性效应，以对波分复用器进行校准，确保每个波长通道都能够被正确标定，同时增加波长标定点的数量，提高标定的精度和覆盖范围，确保所有波长通道都能够被充分标定，并且使用光谱分析仪对光信号进行全谱分析，以确定波分复用器中存在的波长通道，有助于发现可能未被标定的通道；例如，当系统判定到波长标定信息能够覆盖各个波长通道时，此时系统会根据预先设有的时段定期记录各个波长通道的光谱数据，依据光谱数据实时校准波长标定信息的准确性，通过定期记录光谱数据并实时校准波长标定信息，有助于确保波长标定的准确性，同时通过准确校准波长标定信息，可以降低波长通道识别和传输中的误差率，降低误差率有助于提高数据传输的可靠性和精确性，并且实时校准波长标定信息有助于优化波长的利用，确保光谱资源得到最佳的分配和利用，对于提高光通信网络的整体效率和性能至关重要。

在本实施例中，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率的步骤S1中，包括：

S11：基于所述波分复用器预设的波长通道数量，采集预设的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据所述相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率；

S12：判断所述单独失真效率的失真率是否超出预设几率；

S13：若是，则结合所述各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预设的加权平均法和所述整体失真效率构建所述各个波长通道的权重信息。

在本实施例中，系统基于波分复用器预先设有的波长通道数量，采集预先设好的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据该相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率，而后系统判断单独失真效率的失真率是否超出预先设有的几率，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到单独失真效率的失真率并未超出预先设有的几率时，则系统会认为各个波长通道的传输性能在可接受的范围内，失真几率不高，系统通过记录各个波长通道的失真效率数据，建立历史性能数据库，有助于分析系统性能的长期趋势，并为未来的维护和优化提供依据，同时继续持续监测各个波长通道的失真效率，定期监测有助于追踪系统性能的变化趋势，及时发现潜在问题，并且建立实时响应机制，以便在失真效率发生突变或超出可接受范围时能够及时发出警报，实时响应有助于操作人员快速发现问题，防止问题进一步扩大；例如，当系统判定到单独失真效率的失真率超出了预先设有的几率，此时系统会结合各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预先设有的加权平均法对整体失真效率和整体失真效率构建出各个波长通道的权重信息，通过赋予各个波长通道不同的权重，能够更好地权衡不同通道的重要性，高权重的波长通道对整体性能的贡献更大，因此可以更有针对性地进行优化和维护，同时利用加权平均法，将各个波长通道的失真效率按照其权重进行平均，更准确地反映整体性能，有助于优化光谱资源的利用，确保高性能通道的贡献更大，并且通过整体失真效率，可以对整个系统的性能进行全局评估，有助于了解系统在各个波长通道上的表现，识别性能较差的通道。

参考附图2，为本发明一实施例中基于波分复用器的相交波长调制系统，包括：

采集模块10，用于采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

判断模块20，用于判断所述失真效率是否大于预设效率；

执行模块30，用于若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

第二判断模块40，用于判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

第二执行模块50，用于若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

在本实施例中，采集模块10通过采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于这些相交波长间隔识别出波分复用器的失真效率，而后判断模块20判断该失真效率是否大于预先设有的效率，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到波分复用器的失真效率并未大于预先设有的效率时，则系统会认为失真效应处于可接受的水平，没有超出预期的性能限制，尽管失真效率未超过预设效率，仍建议定期进行性能监测和维护，包括监测系统中的各个参数，确保光学元件的状态良好，波长通道的稳定性，以保持系统性能，同时记录系统的当前状态，包括各波长通道的光强、波长标定和失真效率，有助于建立历史记录，便于未来的比较和分析，并且确保各波长通道的光信号功率均衡，防止出现功率不平衡导致的性能不均衡；例如，当系统判定到该失真效率大于预先设有的效率时，此时执行模块30会获取波分复用器对各个波长通道的输出信号功率，应用预先设有的非线性光学效应抑制器对这些输出信号功率进行光学混频，同时限制波分复用器的通道波长范围，检测波分复用器的调制方式，生成波分复用器对各个波长的分配数据，通过应用预先设有的非线性光学效应抑制器对波分复用器输出信号功率进行光学混频，可以有效抑制非线性光学效应的产生，有助于降低信号失真，提高系统的信号质量和可靠性，同时通过限制波分复用器的通道波长范围，可以优化系统中波长通道的分配，减小非线性光学效应的影响，有助于提高系统的稳定性，降低波长间的相互影响，并且使用相位调制而不是振幅调制来传输信息，相位调制可以减少振幅调制引起的交叉调制效应；而后第二判断模块40判断这些分配数据是否符合预先设有的独立传输方式，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到这些分配数据能够符合预先设有的独立传输方式时，则系统会认为在波长通道的分配和调度上具有较好的独立性，不同波长通道之间的数据传输互不干扰，满足了预期的通信方式，系统通过持续进行性能监测，确保系统在运行过程中保持独立传输方式的有效性，以及时发现可能影响通道独立性的问题，同时优化波长通道的扩展分配方式，包括调整通道间隔、增加通道数量，以满足未来更高带宽需求，并且更新系统文档和记录，确保准确反映当前的波长通道配置和独立传输方式，有助于未来的系统维护和管理；例如，当系统判定到这些分配数据无法符合预先设有的独立传输方式时，此时第二执行模块50会识别出各个波长对应的光传播方向，应用预先设有的光束隔离器对各个波长进行隔离，基于各个波长的偏振状态将这些光传播方向划分为不同通道，根据不同通道所采集各个波长的输出光束，单独对各个输出光束进行测量处理，以获取到波分复用器从不同通道所输出的光信号内容；通过光束隔离器对各个波长进行隔离，确保不同波长的光信号之间相互独立，避免相互干扰和串扰，有助于提高系统的信号纯度和可靠性，同时根据各个波长的偏振状态，将光传播方向划分为不同通道，有助于在系统中实现多通道的光信号传输，提高传输容量和灵活性，并且系统根据偏振状态的信息，可以有效地控制光信号的传播方向，有助于调整和优化不同通道的光传播特性，提高光信号的质量和稳定性。

在本实施例中，执行模块还包括：

调试单元，用于基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

判断单元，用于判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

执行单元，用于若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

在本实施例中，系统基于与波分复用器预先连接有的光谱分析仪，调试光谱分析仪的测试参数，而后系统判断光谱分析仪能否接收到波分复用器的输出信号，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到光谱分析仪无法接收到波分复用器的输出信号时，则系统会认为光谱分析仪需要进行相应的故障排查和修复，系统会建议工作人员检查光纤连接，确保连接稳固，修复或更换有问题的光纤，重新连接确保光信号能够顺利传输，同时确认光谱分析仪的工作范围，并调整波分复用器的输出波长范围，使其匹配光谱分析仪的工作范围，并且对环境进行检测，采取适当的措施降低光学噪声，如调整光路、遮蔽干扰光源，避免环境中存在的光学噪声或其他干扰，影响光谱分析仪的正常工作；例如，当系统判定到光谱分析仪能够接收到波分复用器的输出信号，此时系统会测试波分复用器的输出信号，通过光谱分析仪根据输出信号生成波长分布光谱图，从波长分布光谱图中依据预先设有的光功率计识别各个波长通道的信号功率值，通过生成波长分布光谱图能够直观地展示波分复用器输出信号在不同波长通道上的分布情况，同时通过识别各个波长通道的信号功率值，可以进行通道功率平衡的调整，确保各通道的光功率均匀分布，防止信号失真和不均衡导致的性能问题，并且通过光功率计识别各波长通道的信号功率，可以确保每个通道的信号质量达到预期水平，有助于提供稳定、高质量的通信服务，保障用户体验，识别各个波长通道的信号功率分布有助于进行光网络的规划和设计，可以根据实际功率需求，优化波分复用器的布局和配置，满足不同区域的需求。

在本实施例中，还包括：

第二采集模块，用于基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

第三判断模块，用于判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

第三执行模块，用于若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。

在本实施例中，系统基于光学混频后采集波分复用器的光信号品质，而后判断这些光信号品质是否匹配预先设有的相干度，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到这些光信号品质能够匹配预先设有的相干度时，则系统会认为光信号的相干性符合系统预期的要求，相干度是光信号中波的相位关系的度量，对于光通信系统而言，合适的相干度是确保信号传输稳定性和可靠性的关键因素，系统可以进行定期的相干度监测，特别是在系统发生变化或维护之后，持续监测有助于及时发现潜在问题并进行调整和修复，同时可以根据需要调整参数，包括调整光源的性质、优化光纤连接和改变调制方式等，以达到更好的相干性，并且记录相干度测量的结果，并将其纳入系统文档中，这有助于系统维护和未来的性能分析；例如，当系统判定到这些光信号品质无法匹配预先设有的相干度时，此时系统会对波分复用器进行色散补偿，同时识别信号功率的幅度稳定信息，根据这些幅度稳定信息调节波分复用器的光谱宽度，色散是光信号在传输过程中引起的波形畸变，影响信号的传输质量，通过对波分复用器进行色散补偿，可以有效减小色散效应，提高信号的传输质量和稳定性，同时识别信号功率的幅度稳定信息有助于了解信号的振幅变化情况，通过调整波分复用器的参数，可以优化信号的幅度稳定性，确保信号在传输过程中维持较为稳定的功率水平，并且通过优化光谱宽度，可以在不同波长通道上实现更高的传输容量，有助于提高光通信系统的整体性能，满足更大带宽需求。

在本实施例中，第二执行模块还包括：

识别单元，用于基于预收录的波长分布光谱图识别所述各个波长通道的峰值，从所述波长分布光谱图中标定所述峰值，根据所述峰值识别出所述各个波长的光信号强度；

第二判断单元，用于判断所述光信号强度是否匹配预设的波长轴方向；

第二执行单元，用于若是，则依据所述峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照所述波长轴一侧由大至小的顺序确认所述各个波长通道的光传播方向。

在本实施例中，系统基于预先收录的波长分布光谱图识别出各个波长通道的峰值，从该波长分布光谱图中标定出峰值，根据峰值可以识别出各个波长的光信号强度，而后系统判断这些光信号强度是否匹配预先设有的波长轴方向，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到光信号强度无法匹配预先设有的波长轴方向时，则系统会认为存在波长轴方向的偏移或失配问题，导致光信号的强度分布不符合预期，系统会进行波分复用器的重新校准，确保波长轴方向的准确对齐，同时检查光源的性能，确保光源的输出稳定且符合预期，检查是否需要更换或调整光源，并且对光谱分析仪进行检查和校准，确保其准确测量各个波长通道的光信号强度；例如，当系统判定到这些光信号强度无法匹配预先设有的波长轴方向时，此时系统会依据峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照波长轴一侧由大至小的顺序确认各个波长通道的光传播方向，通过采集最靠近波长轴一侧的峰值，可以确定该通道对应的波长通道的光传播方向，按照波长轴一侧由大至小的顺序进行确认，有助于建立清晰的波长通道顺序，同时明确的波长通道顺序有助于实时监测光信号的强度和质量，对于性能的实时评估和维护至关重要，并且明确的波长通道顺序使系统的配置和调试更加直观和可读，操作人员可以更容易理解系统的结构和工作原理，提高维护和管理的效率。

在本实施例中，第二判断模块还包括：

限制单元，用于基于预设的测试波长分别对所述各个波长通道进行独立传输测试，同时在所述独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，限制所述独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道；

第三判断单元，用于判断所述目标波长通道的测试时长是否超出预设时长；

第三执行单元，用于若是，则应用预设的光学接收器采集所述独立传输测试中的传输参数，通过调整所述目标波长通道的条件参数，验证所述目标波长通道的稳定性，其中，所述传输参数具体包括带宽、速率和误码率，所述条件参数具体包括变化传输速率、引入光学噪声和改变环境温度。

在本实施例中，系统基于预先设有的测试波长分别对各个波长通道进行独立传输测试，同时在独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，即限制独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道，而后系统判断该目标波长通道的测试时长是否超出预先设有的时长，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到该目标波长通道的测试时长并未超出预先设有的时长时，则系统会认为目标波长通道的测试未能完成，可能是目标波长通道未正确对齐，导致测试时无法准确捕获目标波长信号，系统会重新校准波分复用器和其他相关设备，以确保目标波长通道与测试波长对齐，同时检查目标波长通道的光源和光路，确保信号强度足够，必要时建议操作人员进行光源的调整或更换，并且识别并消除环境中的干扰源，必要时建议操作人员采取隔离测试区域以确保良好的测试环境；例如，当系统判定到该目标波长通道的测试时长超出了预先设有的时长时，此时系统会认为目标波长通道的测试完成，系统应用预先设有的光学接收器采集独立传输测试中的传输参数，通过调整目标波长通道的条件参数，验证目标波长通道的稳定性，通过采集传输参数，可以全面评估目标波长通道的性能，包括光信号强度、波长稳定性和误码率参数，有助于了解通道的整体质量和稳定性，同时调整目标波长通道的条件参数，可以优化通道的性能，确保其在外界条件影响的状态下仍然可以正常工作，有助于提高传输效率和信号质量，并且通过验证目标波长通道的稳定性，可以确认通道在不同条件下的工作表现，对于长期运行和持续稳定性至关重要，特别是在复杂的光通信网络中。

在本实施例中，还包括：

获取模块，用于基于预设的采集内容对所述波分复用器进行波长标定，获取所述波分复用器对所述各个波长通道的波长标定信息；

第四判断模块，用于判断所述波长标定信息是否覆盖所述各个波长通道；

第四执行模块，用于若是，则根据预设时段定期记录所述各个波长通道的光谱数据，依据所述光谱数据实时校准所述波长标定信息的准确性，其中，所述光谱数据具体包括波长位置和波长光强。

在本实施例中，系统基于预先设有的采集内容对波分复用器进行波长标定，获取到波分复用器对各个波长通道的波长标定信息，而后系统判断该波长标定信息是否覆盖各个波长通道，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到波长标定信息无法覆盖各个波长通道时，则系统会认为无法准确标定或识别所有波长通道，可能是由于波分复用器中的某些波长通道未被正确标定，系统需要调整系统参数、优化光学路径或校正可能存在的非线性效应，以对波分复用器进行校准，确保每个波长通道都能够被正确标定，同时增加波长标定点的数量，提高标定的精度和覆盖范围，确保所有波长通道都能够被充分标定，并且使用光谱分析仪对光信号进行全谱分析，以确定波分复用器中存在的波长通道，有助于发现可能未被标定的通道；例如，当系统判定到波长标定信息能够覆盖各个波长通道时，此时系统会根据预先设有的时段定期记录各个波长通道的光谱数据，依据光谱数据实时校准波长标定信息的准确性，通过定期记录光谱数据并实时校准波长标定信息，有助于确保波长标定的准确性，同时通过准确校准波长标定信息，可以降低波长通道识别和传输中的误差率，降低误差率有助于提高数据传输的可靠性和精确性，并且实时校准波长标定信息有助于优化波长的利用，确保光谱资源得到最佳的分配和利用，对于提高光通信网络的整体效率和性能至关重要。

在本实施例中，采集模块还包括：

采集单元，用于基于所述波分复用器预设的波长通道数量，采集预设的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据所述相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率；

第四判断单元，用于判断所述单独失真效率的失真率是否超出预设几率；

第四执行单元，用于若是，则结合所述各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预设的加权平均法和所述整体失真效率构建所述各个波长通道的权重信息。

在本实施例中，系统基于波分复用器预先设有的波长通道数量，采集预先设好的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据该相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率，而后系统判断单独失真效率的失真率是否超出预先设有的几率，以执行对应的步骤；例如，当系统判定到单独失真效率的失真率并未超出预先设有的几率时，则系统会认为各个波长通道的传输性能在可接受的范围内，失真几率不高，系统通过记录各个波长通道的失真效率数据，建立历史性能数据库，有助于分析系统性能的长期趋势，并为未来的维护和优化提供依据，同时继续持续监测各个波长通道的失真效率，定期监测有助于追踪系统性能的变化趋势，及时发现潜在问题，并且建立实时响应机制，以便在失真效率发生突变或超出可接受范围时能够及时发出警报，实时响应有助于操作人员快速发现问题，防止问题进一步扩大；例如，当系统判定到单独失真效率的失真率超出了预先设有的几率，此时系统会结合各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预先设有的加权平均法对整体失真效率和整体失真效率构建出各个波长通道的权重信息，通过赋予各个波长通道不同的权重，能够更好地权衡不同通道的重要性，高权重的波长通道对整体性能的贡献更大，因此可以更有针对性地进行优化和维护，同时利用加权平均法，将各个波长通道的失真效率按照其权重进行平均，更准确地反映整体性能，有助于优化光谱资源的利用，确保高性能通道的贡献更大，并且通过整体失真效率，可以对整个系统的性能进行全局评估，有助于了解系统在各个波长通道上的表现，识别性能较差的通道。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

判断所述失真效率是否大于预设效率；

若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

2.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率的步骤中，包括：

基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

3.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频的步骤后，还包括：

基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。

4.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述则识别所述各个波长对应的光传播方向的步骤中，包括：

基于预收录的波长分布光谱图识别所述各个波长通道的峰值，从所述波长分布光谱图中标定所述峰值，根据所述峰值识别出所述各个波长的光信号强度；

判断所述光信号强度是否匹配预设的波长轴方向；

若是，则依据所述峰值采集最靠近波长轴一侧的光传播方向，按照所述波长轴一侧由大至小的顺序确认所述各个波长通道的光传播方向。

5.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式的步骤中，还包括：

基于预设的测试波长分别对所述各个波长通道进行独立传输测试，同时在所述独立传输测试的过程中隔离其他波长通道，限制所述独立传输测试的测试对象仅为目标波长通道；

判断所述目标波长通道的测试时长是否超出预设时长；

若是，则应用预设的光学接收器采集所述独立传输测试中的传输参数，通过调整所述目标波长通道的条件参数，验证所述目标波长通道的稳定性，其中，所述传输参数具体包括带宽、速率和误码率，所述条件参数具体包括变化传输速率、引入光学噪声和改变环境温度。

6.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述采集波分复用器当前的相交波长间隔的步骤前，还包括：

基于预设的采集内容对所述波分复用器进行波长标定，获取所述波分复用器对所述各个波长通道的波长标定信息；

判断所述波长标定信息是否覆盖所述各个波长通道；

若是，则根据预设时段定期记录所述各个波长通道的光谱数据，依据所述光谱数据实时校准所述波长标定信息的准确性，其中，所述光谱数据具体包括波长位置和波长光强。

7.根据权利要求1所述的基于波分复用器的相交波长调制方法，其特征在于，所述基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率的步骤中，包括：

基于所述波分复用器预设的波长通道数量，采集预设的预期输出功率和实际输出功率之间的相对差异数据，根据所述相对差异数据计算各个波长通道的单独失真效率；

判断所述单独失真效率的失真率是否超出预设几率；

若是，则结合所述各个波长通道的失真效率生成整体失真效率，依据预设的加权平均法和所述整体失真效率构建所述各个波长通道的权重信息。

8.一种基于波分复用器的相交波长调制系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集波分复用器当前的相交波长间隔，基于所述相交波长间隔识别所述波分复用器的失真效率；

判断模块，用于判断所述失真效率是否大于预设效率；

执行模块，用于若是，则获取所述波分复用器中各个波长通道的信号功率，应用预设的非线性光学效应抑制器对所述信号功率进行光学混频，限制所述波分复用器的通道波长范围，检测所述波分复用器的调制方式，生成所述波分复用器中各个波长的分配数据，其中，所述调制方式具体包括相位调制和振幅调制；

第二判断模块，用于判断所述分配数据是否符合预设的独立传输方式；

第二执行模块，用于若否，则识别所述各个波长对应的光传播方向，应用预设的光束隔离器对所述各个波长进行隔离，基于所述各个波长的偏振状态将所述光传播方向划分为不同通道，根据所述不同通道采集所述各个波长的输出光束，单独对各个所述输出光束进行测量处理，获取所述波分复用器从所述不同通道输出的光信号内容。

9.根据权利要求8所述的基于波分复用器的相交波长调制系统，其特征在于，所述执行模块还包括：

调试单元，用于基于所述波分复用器预连接的光谱分析仪，调试所述光谱分析仪的测试参数，其中，所述测试参数具体包括波长范围、分辨率和检测时长；

判断单元，用于判断所述光谱分析仪能否接收到所述波分复用器的输出信号；

执行单元，用于若能，则测试所述输出信号，通过所述光谱分析仪根据所述输出信号生成波长分布光谱图，从所述波长分布光谱图中依据预设的光功率计识别所述各个波长通道的信号功率值。

10.根据权利要求8所述的基于波分复用器的相交波长调制系统，其特征在于，还包括：

第二采集模块，用于基于所述光学混频后采集所述波分复用器的光信号品质，其中，所述光信号品质具体包括信号比和功率平衡；

第三判断模块，用于判断所述光信号品质是否匹配预设相干度；

第三执行模块，用于若否，则对所述波分复用器进行色散补偿，同时识别所述信号功率的幅度稳定信息，根据所述幅度稳定信息调节所述波分复用器的光谱宽度。