CN1211973C - 用于光传输系统的光信噪比监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光传输系统的光信噪比监测方法，该方法包括步骤：在系统校准阶段，测量波长λ_X光信道的光信噪比OSNR_X的数值；测出波长为λ₁、λ₂、……λ_m的m个噪声光功率N₁、N₂、……、N_m；测出波长为λ_X光通道功率P_X；从而算出λ_X处的噪声光功率N_X(λ_X)；利用噪声光功率N_X(λ_X)、通道光功率P_X和通道光信噪比OSNR_X，可算出该通道噪声光功率与噪声平台关系系数K_X；在系统运行阶段，测出波长为λ₁、λ₂、……λ_m的m个噪声光功率N^* ₁、N^* ₂、……、N^* _m；测出波长为λ_X的通道光功率p^* _X；算出噪声光功率N^* _x(λ_x)；并算出该通道的光信噪比。

Description

用于光传输系统的光信噪比监测方法

技术领域

本发明涉及光传输系统的光信噪比监测方法，尤其涉及波分复用(WDM)传输系统和光分插复用传输系统(OADM)中光信噪比的监测方法。

背景技术

所谓WDM光传输系统就是在一根光纤中利用不同的光波长相互独立互不干扰的原理，来传输多路不同信源的信号，以达到扩展传输容量的目的。为了提高设备的传输距离，降低设备的制造成本，系统中往往大量地运用光纤放大器技术。由于光放大为光域的模拟处理技术，这样就使得数字光传输系统呈现出许多模拟系统的特性，使系统的传输性能和传输质量受到了光放大器等噪声源的影响，并呈现出噪声累积现象，还受到系统线路衰耗变化的影响，且设备的工作动态范围较纯数字传输系统(如无光放大的SDH传输系统)的动态范围小。使光信噪比在波分复用系统中成为限制系统传输距离与传输质量的一个主要制约因素。这样监测系统接收端的光信噪比就成为了解系统工作性能，估计信号传输质量的一个十分重要的技术手段。

在波分复用系统中，对光信噪比的变化一般都采用光谱分析仪、光通道性能监测模块等设备与器件来测试。光谱分析仪具有功能强大、测试精度高、动态范围大、自动化程度强等特点。但它同时也有体积庞大、功耗高、工作环境条件要求较高、价格昂贵等问题。一般仅用于做测试、验收或校准。而光通道性能监测模块目前有两种具体实现的技术方案：一种是采用法布里-珀罗(Fabry-Perot)标准具(F-P)来扫描波分复用工作光谱，以光功率监测其扫描光谱，再用数字信号处理器(DSP)进行数据分析处理来推算光信噪比、信号光功率以及光信号波长；另一种方法则采用光栅分光，再用红外光电荷耦合器件(CCD)扫描探测光谱，然后以DSP进行数据分析处理来推算光信噪比、信号光功率以及光信号波长。他们具有体积小、对工作环境要求较低、功耗低、价格较光谱分析仪低的特点，易于集成到波分复用设备中，作在线光性能监测用。但它同时也存在有测试动态范围小、精度低、技术复杂、价格也并不便宜，且目前国内尚未掌握此类技术等问题。无论是运用光谱分析仪，还是利用光通道性能监测模块，其计算光信噪比的方法是一样的，如图2所示，都是通过采集某个波长λ的信号强度和紧邻其两侧波长为λ1和λ2的噪声强度，取两侧噪声强度的平均值，作为该信号处的噪声强度，然后运用信噪比计算公式OSNR＝P_S-P_N，得到该信号光的信噪比，公式中的P_S为信号强度，P_N为该信号两侧噪声强度的平均值。这两种方法都必须扫描光谱，对光谱进行处理，进程比较复杂，速度比较慢。运用光纤滤波传感阵列和傅立叶变换(FFT)器实现的信噪比监测的方法如图1所示，其工作原理如CN1419355A说明书所述；其主要使用了光纤滤波器阵列5、光开关阵列6、1X3的光功分器9、薄膜干涉滤波器11等器件。本方法较前方法有了很多的改善，同时也出现了一些难题：首先，光纤滤波器阵列和光开关阵列在控制方面相对来说比较烦琐，而且由于光开关阵列的使用，引起光衰耗增大，成本很大；其次，1X3的光功分器在理论上比较合理，但在实际的应用中，很难做到精确的1X3光功分器，这样就会引起监测的误差；最后，要保持薄膜干涉滤波器的中心波长和光纤滤波器的中心波长一致，而薄膜干涉滤波器的中心波长还要随光纤滤波器阵列的波长选择变化，容易引入更大的误差。如何能简单、低成本、高精度、以较大的动态范围监测光信噪比技术参数就成为波分复用系统广泛地监测系统主光信道传输性能，提高系统运行质量的一个重要因素。

信噪比的监测，关键在于解决信号光功率和相应噪声光功率的监测。而信号光功率的监测方法已经比较成熟。对于噪声功率的监测，由于WDM的信号光在光谱域上非常靠近，且噪声谱光功率又非常低，监测噪声谱信号变化时，极易受信号光功率的变化影响。这样就给监测某个特定信号处噪声功率大小带来一些技术上的难题。实际上的噪声功率大小随波长的变化是一条不规则的曲线，因此要根据一定数量的噪声采样点来模拟此曲线，也有一定的难度。

发明内容：

本发明目的在于提供一种用于光传输系统的光信噪比监测方法，该方法包括步骤：在光传输系统校准阶段，用仪表测量系统中所使用的每个波长λ_X光信道的光信噪比OSNR_X的数值，并将该数值通过通道输入到单片机后存储在单片机的存储部件内；将系统所传输的光信号经过信号/噪声分离与噪声滤波模块分解成通道光信号组和噪声光信号组；将噪声光信号组经过噪声监测装置监测波长为λ₁、λ₂、......λ_m的一组m个噪声光信号，该组噪声光信号经过光电转换成为电流组，经过对数放大器组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应的噪声光功率N₁、、N₂、......、N_m后将这些功率数值存储在单片机的存储部件内；将通道光信号组经过通道光功率监测装置监测波长为λ_X的第X通道光信号，该通道光信号经过光电转换成为电流组，经过运算放大电流组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应通道的光功率P_X，并将该光功率数值存储在单片机的存储部件内；将第X通道的波长λ_X代入下列计算公式，

N_i(λ_i)＝N₁+(λ_i-λ₁)·N_1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N_1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N_{1、2、3...m}

其中，N_i(λ_i)为在系统校准过程中所需要计算的系统使用波长范围内任意波长λ_i处的光噪声功率，而其中的N_1、2、N_1、2、3、.......N_{1、2、3、....m}分别由下列公式计算出：

$N_{\mathrm{1,2}}=\frac{N_2-N_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$

$N_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{N_{\mathrm{1,2}}-N_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$

..........

$N_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{N_{\mathrm{1,2,3},...m-1}-N_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$

这样，可以计算出系统内某个通道光信号所在波长λ_X处的噪声光功率N_X(λ_X)，并将该数值存储在单片机的存储部件内；将噪声光功率N_X(λ_X)、通道光功率P_X和通道光信噪比OSNR_X代入下列公式，

$K_X=\frac{N_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{P_X-\mathrm{OSN}{R}_X}$

可以计算出该信道的噪声光功率与噪声平台的关系系数K_X，并存储在单片机的存储部件中；

在所述光传输系统的运行过程中，将系统所传输的光信号经过信号/噪声分离与噪声滤波模块分解成通道光信号组和噪声光信号组；将噪声光信号组经过噪声监测装置监测波长为λ₁、λ₂、......λ_m的一组m个噪声光信号，该组噪声光信号经过光电转换成为电流组，经过对数放大器组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应的噪声光功率N^* ₁、N^* ₂、......、N^* _m后将这些功率数值存储在单片机的存储部件内；将通道光信号组经过通道光功率监测装置监测波长为λ_X的第X通道光信号，该通道光信号经过光电转换成为电流组，经过运算放大电流组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应通道的光功率P^* _X，并将该光功率数值存储在单片机的存储部件内；将第X通道的波长λ_X代入下列计算公式，

N^* _i(λ_i)＝N^* ₁+(λ_i-λ₁)·N^* _1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N^* _1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N^* _{1、2、3...m}

其中，N^* _i(λ_i)为在系统运行过程中所需要计算的系统使用波长范围内任意波长λ_i处的光噪声功率，该公式中的：

${N^{*}}_{\mathrm{1,2}}=\frac{{N^{*}}_2-{N^{*}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2}}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$

.........

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...m-1}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$

这样，计算出在系统运行过程中系统所使用光通道波长λ_X处的噪声光功率N^* _X(λ_X)；将上述通道光功率、噪声光功率和在校准阶段预先获得的关系系数代入下列公式，

${{\mathrm{OSNR}}^{*}}_X={P^{*}}_X-\frac{{N^{*}}_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{K_X}$

计算出该光通道λ_X处的光信噪比OSNR^* _X，从而获得系统运行期间所监测通道λ_X的光信噪比OSNR^* _X，并通过单片机的数据输出通道输出光信噪比数据。

本发明的光信噪比监测方法，在所述光传输系统运行期间，选择监测波长为λ₁、λ₂的光噪声功率计算所监测通道光信噪比OSNR^* _X。在所述光传输系统运行期间，选择监测波长为λ₁的光噪声功率计算所监测通道光信噪比OSNR^* _X。在所述光传输系统校准阶段和运行期间，监测装置所需要的参数，例如所监测的通道光信号波长、所选择的光噪声波长、根据仪表测量的各个通道的光信噪比OSNR_X等监测所使用参数均通过单片机的参数输入通道输入给单片机，所监测到的系统运行期间的光信道比OSNR^* _X通过单片机的数据输出通道输出。

本发明由此解决了噪声监测问题，利用噪声监测装置，根据可测量波长处噪声的监测值(此波长不必是需要计算光信噪比处的波长)，通过本发明方法解决了噪声信号功率大小的监测问题，不需要进行光谱扫描。运用本发明方法，使得系统的信噪比能够在系统运行中不再使用相关测量仪表的情况下，在网管上可以时时正确地显示出来。从而达到快速、简洁、明了地得到光信噪比参数的目的。

附图说明

图1为现有技术的信噪比监测方法的工作原理示意图；

图2为现有技术的信噪比监测方法所监测光通道和所选择光噪声采用点的示意图；

图3为本发明的信噪比监测方法的工作原理示意图；

图4为本发明的信噪比监测方法的噪声采样点示意图；

图5为本发明一个实施例的信噪比监测方法的噪声采样示意图。

具体实施方式

下面结合图3的光信噪比监测装置进一步解释本发明的工作原理，图3中的附图标记说明如下：32-信号、噪声分离/噪声滤波模块，简称模块；33-波分复用通道光功率监测器，简称监测器，用于监测各通道的信号光功率；34-噪声监测装置，用于监测噪声信号光功率；35-单片机及其数据采集接口，用于对采集的数据进行处理并输出某些参数；36-输入光信号；37-数据输出通道，即各光功率与光信噪比数据输出通道；38-校准、噪声监测波长、波分复用波长等参数输入通道；

本发明的光信噪比监测方法利用图3所示的监测装置，该方法具体工作原理如下：

1)输入光信号36经过模块32后，分离出特定波长的噪声光信号组和特定波长的波分复用光通道信号组。

2)噪声光信号组在噪声监测装置34内，经过光电转换成电流组，电流组经过对数放大器组转换成电压组，电压组经过A/D转换后，被单片机采集。

3)监测器33对波分复用通道光组经过光电转换成电流组，电流组经过运算放大电流组转换成电压组，电压组经过A/D转换后，被单片机采集。

4)单片机35把采集到的噪声数据组按照预先测试的电压与噪声光功率公式进行计算，就可以得到相应波长的噪声光功率组。把采集到的波分复用通道光数据组按照预先测试的电压与通道光功率关系公式进行计算，就可以得到相应波长的波分复用通道光功率组。在单片机内部，做以下的计算处理：

假设通过噪声监测装置能够监测到m个不同波长的噪声，噪声波长参数由通道38输入到单片机，分别为λ₁、λ₂、......λ_m。单片机计算的对应噪声光功率分别为N₁、N₂、......、N_m。如图4所示。

利用牛顿插值计算公式，根据以上噪声波长和功率值，可以得到噪声平台即噪声光功率与波长关系的公式(1)：

N_i(λ_i)＝N₁+(λ_i-λ₁)·N_1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N_1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N_{1、2、3...m}

式(1)

式(1)中N_1、2、N_1、2、3、.......N_{1、2、3、....m}分别是公式(1)对波长λ的1到m-1阶差商。

$N_{\mathrm{1,2}}=\frac{N_2-N_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(2)

$N_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{N_{\mathrm{1,2}}-N_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(3)

......

$N_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{N_{\mathrm{1,2,3},...m-1}-N_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(4)

校准时，对波分复用的第X光通道的信噪比进行监测，单片机监测到该信道的光功率为P_X，其工作波长由通道38输入，为λ_X，根据仪表测量的该信道的光信噪比为OSNR_X，通过通道38输入到单片机中。

而根据式(1)，可以计算λ_X处的噪声功率为N_X(λ_X)。而计算得到的该波长处噪声功率与实际的噪声功率有一定的比例关系，记为该信道的噪声光功率与噪声平台的关系系数：

$K_X=\frac{N_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{P_X-{\mathrm{OSNR}}_X}$ 式(5)

单片机35保存该关系系数K_X以及该信道波长λ_X和监测波长λ₁、λ₂、......λ_m。

在系统运行过程中，单片机35检测到波长为λ_X的信道的信号光功率为P^* _X，对应波长λ₁、λ₂、......λ_m的噪声功率分别为：N^* ₁、N^* ₂、.........、N^* _m。单片机根据记录的噪声波长和监测到的噪声功率，就可以得到

N^* _i(λ_i)＝N^* ₁+(λ_i-λ₁)·N^* _1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N^* _1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N^* _{1、2、3...m}    式(6)

其中 ${N^{*}}_{\mathrm{1,2}}=\frac{{N^{*}}_2-{N^{*}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(7)

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2}}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(8)

......

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...m-1}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$ 式(9)

可得到该信道的光信噪比为：

${{\mathrm{OSNR}}^{*}}_X={P^{*}}_X-\frac{{N^{*}}_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{K_X}$ 式(10)

特别地，当公式(1)取前两项时，式(1)转换为

N_i(λ_i)＝N₁+(λ_i-λ₁)·N_1、2    式(11)

运用式(11)可以进行线性插值方法运算。此时的噪声检测点至少要取两个。

运用此运算方法，可以进行任何多个噪声检测点的光信噪比计算。公式经过适当地变换，也可以得到其它高阶公式。

5)信噪比等数据通过数据输出通道37输出。

实施例一

在第一种环境条件下，噪声监测装置34只能够监测到波长为λ₁的噪声信号时，输入光信号36经过模块32后，分离出波长为λ₁的噪声光信号和特定波长的波分复用光通道信号组；噪声光信号在噪声监测装置34内，经过光电转换成电流，电流经过对数放大器转换成电压，电压经过A/D转换后，被单片机采集。监测器33对波分复用通道光组经过光电转换成电流组，电流组经过运算放大电流组转换成电压组，电压组经过A/D转换后，被单片机采集。单片机35把采集到的噪声数据按照预先测试的电压与噪声光功率公式进行计算，就可以得到相应波长的噪声光功率。把采集到的波分复用通道光数据组按照预先测试的电压与通道光功率关系公式进行计算，就可以得到相应波长的波分复用通道光功率组。在单片机内部，做以下的计算处理：噪声波长λ₁参数由通道38输入到单片机35，单片机35计算的对应噪声光功率为N₁。校准时，对波分复用的第X光通道的信噪比进行监测，单片机35监测到该信道的光功率为P_X，其工作波长由通道38输入，为λ_X，根据仪表测量的该信道的光信噪比为OSNR_X，通过通道38输入到单片机中。则λ_X处的实际噪声功率与波长λ₁处的噪声功率N₁有一定的比例关系，可以写为：

$K_X=\frac{N_1}{P_X-{\mathrm{OSNR}}_X}$ 式(12)

单片机35保存该关系系数K_X以及该信道波长λ_X和噪声监测波长λ₁。

在系统运行过程中，单片机35检测到波长为λ_X的信道信号光功率为P^* _X，对应波长λ₁的噪声功率为：N^* ₁。单片机35根据记录的噪声波长和监测到的噪声功率，就可以得到

${{\mathrm{OSNR}}^{*}}_X={P^{*}}_X-\frac{{N^{*}}_1}{K_X}$ 式(13)

信噪比等数据通过数据输出通道37输出。

实施例二

在第二种环境条件下，噪声监测装置34只能够监测到波长为λ₁、λ₂的噪声信号时，输入光信号36经过模块32后，分离出波长为λ₁和λ₂的噪声光信号和特定波长的波分复用光通道信号组；噪声光信号在噪声监测装置34内，经过光电转换成电流，电流经过对数放大器转换成电压，电压经过A/D转换后，被单片机采集。监测器33对波分复用通道光组经过光电转换成电流组，电流组经过运算放大电流组转换成电压组，电压组经过A/D转换后，被单片机采集。单片机35把采集到的噪声数据按照预先测试的电压与噪声光功率公式进行计算，就可以得到相应波长的噪声光功率。把采集到的波分复用通道光数据组按照预先测试的电压与通道光功率关系公式进行计算，就可以得到相应波长的波分复用通道光功率组。在单片机内部，做以下的计算处理：噪声波长λ₁、λ₂参数由通道38输入到单片机35，单片机35计算的对应噪声光功率分别为N₁、N₂。校准时，对波分复用的第X光通道的信噪比进行监测，单片机35计算得到该信道的光功率为P_X，其工作波长由通道38输入，为λ_X，根据仪表测量的该信道的光信噪比为OSNR_x，通过通道38输入到单片机中。则λ_X处的实际噪声功率与波长λ₁、λ₂处的噪声功率N₁、N₂有一定的比例关系，可以写为：

$K_X=\frac{1}{P_X-{\mathrm{OSNR}}_X}\·[N_1+(N_2-N_1)\·\frac{{\mathrm{\λ}}_X-{\mathrm{\λ}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}]$ 式(14)

单片机35保存该关系系数K_X以及该信道波长λ_X和噪声监测波长λ₁、λ₂。在系统运行过程中，单片机35检测到波长为λ_X的信道信号光功率为P^* _X，对应波长λ₁、λ₂的噪声功率分别为：N^* ₁、N^* ₂。单片机35根据记录的噪声波长和监测到的噪声功率，就可以得到

${{\mathrm{OSNR}}^{*}}_X={P^{*}}_X-\frac{1}{K_X}[{N^{*}}_1+({N^{*}}_2-{N^{*}}_1)\·\frac{{\mathrm{\λ}}_X-{\mathrm{\λ}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}]$ 式(15)

光噪比等数据通过数据输出通道37输出。

Claims (4)

1、一种用于光传输系统的光信噪比监测方法，包括步骤：

在光传输系统校准阶段，

用仪表测量系统中所使用的每个波长λ_X光信道的光信噪比OSNR_X的数值，并将该数值通过通道输入到单片机后存储在单片机的存储部件内；

将系统所传输的光信号经过信号/噪声分离与噪声滤波模块分解成通道光信号组和噪声光信号组；

将噪声光信号组经过噪声监测装置监测波长为λ₁、λ₂、......λ_m的一组m个噪声光信号，该组噪声光信号经过光电转换成为电流组，经过对数放大器组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应的噪声光功率N₁、、N₂、......、N_m后将这些功率数值存储在单片机的存储部件内；

将通道光信号组经过通道光功率监测装置监测波长为λ_X的第X通道光信号，该通道光信号经过光电转换成为电流组，经过运算放大电流组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应通道的光功率P_X，并将该光功率数值存储在单片机的存储部件内；

将第X通道的波长λ_X代入下列计算公式，

N_i(λ_i)＝N₁+(λ_i-λ₁)·N_1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N_1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N_{1、2、3...m}

其中N_i(λ_i)为在系统校准过程中所需要计算的系统使用波长范围内任意波长λ_i处的光噪声功率，而其中N_1、2、N_1、2、3、.......N_{1、2、3、....m}分别是由下列公式计算出：

$N_{\mathrm{1,2}}=\frac{N_2-N_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$

$N_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{N_{\mathrm{1,2}}-N_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$

..........

$N_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{N_{\mathrm{1,2,3},...m-1}-N_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$

这样，可以计算出系统内某个通道光信号所在波长λ_X处的噪声光功率N_X(λ_X)，并将该数值存储在单片机的存储部件内；

将噪声光功率N_X(λ_X)、通道光功率P_X和通道光信噪比OSNR_X代入下列公式，

$K_X=\frac{N_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{P_X-\mathrm{OSN}{R}_X}$

可以计算出该信道的噪声光功率与噪声平台的关系系数K_X，并存储在单片机的存储部件中；

在所述光传输系统的运行过程中，

将系统所传输的光信号经过信号/噪声分离与噪声滤波模块分解成通道光信号组和噪声光信号组；

将噪声光信号组经过噪声监测装置监测波长为λ₁、λ₂、......λ_m的一组m个噪声光信号，该组噪声光信号经过光电转换成为电流组，经过对数放大器组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应的噪声光功率N^* ₁、N^* ₂、......、N^* _m后将这些功率数值存储在单片机的存储部件内；

将通道光信号组经过通道光功率监测装置监测波长为λ_X的第X通道光信号，该通道光信号经过光电转换成为电流组，经过运算放大电流组转换为电压组，电压组经过模拟/数字转换后由单片机采集数据并计算出对应通道的光功率P^* _X，并将该光功率数值存储在单片机的存储部件内；

将第X通道的波长λ_X代入下列计算公式，

N^* _i(λ_i)＝N^* ₁+(λ_i-λ₁)·N^* _1、2

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·N^* _1、2、3

+......

+(λ_i-λ₁)·(λ_i-λ₂)·......·(λ_i-λ_m-1)·N^* _{1、2、3...m}

其中，N^* _i(λ_i)为在系统运行过程中所需要计算的系统使用波长范围内任意波长λ_i处的光噪声功率，该公式中的：

${N^{*}}_{\mathrm{1,2}}=\frac{{N^{*}}_2-{N^{*}}_1}{{\mathrm{\λ}}_2-{\mathrm{\λ}}_1}$

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3}}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2}}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3}}}{{\mathrm{\λ}}_3-{\mathrm{\λ}}_1}$

.........

${N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...,m}=\frac{{N^{*}}_{\mathrm{1,2,3},...,m-1}-{N^{*}}_{\mathrm{2,3},...,m}}{{\mathrm{\λ}}_m-{\mathrm{\λ}}_1}$

计算出在系统运行过程中系统所使用某个光通道波长λ_X处的噪声光功率N^* _X(λ_X)；将上述通道光功率、噪声光功率和在校准阶段预先获得的关系系数代入下列公式，

${{\mathrm{OSNR}}^{*}}_X={P^{*}}_X-\frac{{N^{*}}_X\left({\mathrm{\λ}}_X\right)}{K_X}$

计算出该光通道λ_X处的光信噪比OSNR^* _X，从而获得系统运行期间所监测通道λ_X的光信噪比OSNR^* _X，并通过单片机的数据输出通道输出光信噪比数据。

2、按照权利要求1的光信噪比监测方法，其特征在于在所述光传输系统运行期间，利用监测波长为λ₁、λ₂的光噪声功率计算所监测通道光信噪比OSNR^* _X。

3、按照权利要求1的光信噪比监测方法，其特征在于在所述光传输系统运行期间，利用监测波长为λ₁的光噪声功率计算所监测通道光信噪比OSNR^* _X。

4、按照权利要求1至3之一的光信噪比监测方法，其特征在于在所述光传输系统在校准阶段和运行期间，监测装置所需要的参数包括所监测的通道光信号波长、所监测的光噪声波长、根据仪表测量的各个通道的光信噪比OSNR_X，监测所使用参数均通过单片机的参数输入通道输入给单片机，所监测到的系统运行期间的光信噪比OSNR^* _X通过单片机的数据输出通道输出。

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