CN1592183A - 光功率均衡装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光通信技术，公开了一种光功率均衡装置及其方法，使得能够在诸如无光放系统、Metro DWDM系统以及CWDM系统等新兴的网络形态中广泛使用；成本较低；可靠性高；精确度好。这种光功率均衡装置以及光功率均衡方法包含：发送端侧功率检测模块，用于测量发送端侧光信号的功率；接收端侧功率检测模块，用于测量接收端侧光信号的功率；自动光衰减模块，用于根据衰减值对光信号的功率进行衰减，其中所述衰减值与所述发送端侧和接收端侧功率检测模块测量的光信号的功率的衰减相反。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术，特别涉及光通信系统中，光信号的功率均衡技术。
背景技术
在光通信技术中，波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing，简称“WDM”)是一种重要地传输技术。它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
在一个典型的WDM系统中，主要包含有合波器/分波器、光分插复用设备(Optical Add/Drop Multiplexer，简称“OADM”)、光纤以及光放大器。简单的说，分波器/合波器对光信号进行复用/解复用；OADM对光信号进行分插复用；光放大器补偿光传输系统的光功率损耗；光纤为传输载体。
另一方面，在WDM系统中，光纤老化、连接器老化或者一些人为因素和环境因素都会导致线路的异常衰减，从而影响到接收端输入光功率的稳定性。
为此，目前通常采用光功率自动控制(Automatic Level Control，简称“ALC”)技术来解决上述光功率不稳定的问题。但是至今为止，虽然有的厂商也提出了通过复杂硬件以及检测机制实现的方案，却尚未开发出一种ALC技术能够在确保成本较低的条件下，提供很好的光功率调整速度、精确度、可靠性，并在在比较特殊的系统条件下也能够使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光功率均衡装置以及光功率均衡方法，使得能够在诸如无光放系统、城域密集波分复用(Metro Dense WaveDivision Multiplexer，简称“DWDM”)系统以及粗波分复用(CoarseWavelength DivisionMultiplexer，简称“CWDM”)系统等新兴的网络形态中广泛使用；成本较低；可靠性高；精确度好。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光通信系统中的光功率均衡装置，包含：
发送端侧功率检测模块，用于测量发送端侧光信号的功率；
接收端侧功率检测模块，用于测量接收端侧光信号的功率；
自动光衰减模块，用于根据衰减值对光信号的功率进行衰减，使得所述发送端侧光信号的功率和所述接收端侧光信号的功率的差值与预定值一致，并且，
所述发送端侧功率检测模块、所述接收端侧功率检测模块和所述自动光衰减模块串连在同一个光路上。
其中，所述发送端功率检测模块与接收端功率检测模块均包含x∶y的光分路器和光探测器。
所述自动光衰减模块包含电可调光衰减单元和通信控制电路单元。
所述光通信系统中还包含两个光放大器，一个位于发送端，在所述发送端侧功率检测模块之前；另一个位于接收端，在所述接收端侧功率检测模块之后；并且，
所述两个光放大器和所述发送端侧功率检测模块、所述接收端侧功率检测模块、所述自动光衰减模块串连在同一个光路上。
所述自动光衰减模块位于所述两个光放大器之间。
本发明还提供了一种一种光功率均衡方法，包含以下步骤：
A当通信系统开通时，测量并存储发送端侧与接收端侧光信号的功率的标准差值；
B实时测量所述发送端侧与接收端侧光信号的功率的实际差值；
C根据实际差值和标准差值之间的变化，对光信号的功率进行衰减，使所述两侧的光信号的功率差值与所述标准差值一致。
其中，所述根据实际差值和标准差值之间的变化，对光信号的功率进行衰减为所述实际差值和标准差值之间的变化与所述光信号功率衰减值变化相反，值相等。。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，采用了发送端和接收端侧功率检测模块以及自动光衰减模块，根据两侧光信号的功率的实际差值与标准差值之间的变化，通过自动光衰减模块，对光信号进行反相衰减，从而抵销由于光通信线路的衰减引起的变化。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即适用于有光放大器、无光放大器、有专用光监控信道(Optical Supervisory Channel，简称“OSC”)通道、无专用OSC通道、同步数字体系(Synchronous OpticalNetwork，简称“SDH”)系统、DWDM系统、CWDM系统，特别是在城域网之中，能够很好的体现高的性价比、可靠性高、速度快的特点，并且对于原有网络系统的性能没有影响。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的光功率均衡装置示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的光功率均衡方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供的光功率均衡系统包含发送端侧功率检测模块13、接收端侧功率检测模块23以及自动光衰减模块30。
另外，如图所示，在本实施例涉及到的光通信系统中，在发送端侧与接收端侧还分别有合波器11、分波器21，以及光放大器12和22。
发送端侧功率检测模块13和接收端侧功率检测模块23分别位于发送端侧和接收端侧，用于检测该处光信号的功率。它们都由x∶y的光分路器、光探测器以及相应的电路部分组成。其中，x和y的比值由光通信系统的光功率大小以及光探测器的接收灵敏度决定。
自动光衰减模块30位于发送端侧功率检测模块13与接收端侧功率检测模块23之间，包含电可调光衰减单元和通信控制电路单元。用于实现最终的光信号功率的调整，即对光信号的功率进行衰减。
具体的说，当线路衰减发生变化时，例如光纤老化或连接器老化造成的线路衰减增大，发送端侧与接收端侧光信号的实际功率差值会发生变化，在本发明中，根据发送端侧与接收端侧光信号的功率的实际差值，对通过其的光信号的功率进行衰减，使衰减值的变化与线路衰减的变化相反，保证发送端侧和接收端侧的光信号的功率的实际差值与标准差值一致，从而确保接收端侧的光信号的功率的稳定。
需要说明的是自动光衰减衰减模块30的位置只要在两个光放大器12和22之间即可，具体在什么位置并没有讲究，因为其根本作用是保证光放大器22能够有一个功率稳定的输入。熟悉本发明领域的技术人员可以理解，所有这些部件，包括发送端侧功率检测模块13、接收端侧功率检测模块23、自动光衰减衰减模块30以及相关的控制通信电路，可以是独立的，也可以附属在传输系统的其他部件上，其他部件可以是分波器/合波器/OADM、放大器、监控信号接入模块等。
当根据上述实施例的光功率均衡系统工作时，首先在系统开通时分别通过发送端侧功率检测模块13和接收端侧功率检测模块23测量该处的光信号的功率，并将两侧光信号的功率差值作为标准差值存储在通信系统中。
此后，随着系统投入使用，线路衰减由于各种原因将发生变化。发送端侧功率检测模块13与接收端侧功率检测模块23分别实时地测量两侧光信号的功率，并将测量结果上报给系统。系统由此能够监测两侧光信号的功率的实际差值，并根据实际差值相对于标准差值的变化，通过自动光衰减衰减模块30对通过线路的光信号的功率进行衰减，该衰减值的变化与两侧光信号的功率的衰减变化相反，由此使发送端侧和接收端侧光信号的功率实际差值与系统投入使用时测得的标准差值一致，从而保证接收端侧的光信号的功率的稳定，继而避免了光信噪比因输入的光信号的功率的不稳定而受到影响。例如，原先发送端和接收端的光信号功率差值是8dB，自动光衰减衰减模块30的衰减值是3dB。一段时间后由于光纤的老化，发送端和接收端的光信号功率差值增大到9dB，此时，自动光衰减衰减模块30自动将其衰减值调小至2dB，以保证发送端和接收端的光信号功率差值重新回复到8dB，最终保证光放大器22的输入功率稳定。
需要说明的是，因为一般发送端和接收端之间线路上的衰减随着时间都趋向于增大，所以自动光衰减衰减模块30在系统最初投入运行的时侯需要调节在比较大的衰减状态，以便以后能够有足够的余量向衰减较小的状态调整。
本发明还提供了一种光功率均衡方法，如图2所示。该方法包含一下步骤：
步骤100：测量并存储发送端侧与接收端侧光信号的功率的标准差值。其中，标准差值即指通信系统开通时，已经调整好的光信号的功率之间的差值。在本实施例中，可分别通过图1中的发送端侧和接收端侧的功率检测模块13和23测得后相减求出，并存储在系统中。
步骤110：实时测量发送端侧与接收端侧光信号的功率的实际差值。具体的说，当光通信的线路的衰减由于各种因素发生变化时，发送端和接收端两侧的光信号的功率之间的实际差值随之变化。该实际差值同样可分别通过发送端侧和接收端侧的功率检测模块13和23测得后相减求出。
步骤120：根据实际差值和标准差值之间的变化，对光信号的功率进行衰减。在本步骤中，根据步骤110已经求出的实际差值和标准差值之间的变化，确定并控制图1中的自动光衰减模块30中的电可调光衰减单元衰减值的大小，使得该衰减值的变化与光通信的线路衰减的变化相反，由此抵消线路衰减引起的光信号的功率差值变化，从而稳定接收端侧光信号的功率。
需要说明的时，上述方法的速度决定于电可调光衰减单元的反映速度、控制单元的通信速度/控制算法的优劣。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种光通信系统中的光功率均衡装置，其特征在于，包含：
发送端侧功率检测模块，用于测量发送端侧光信号的功率；
接收端侧功率检测模块，用于测量接收端侧光信号的功率；
自动光衰减模块，用于根据衰减值对光信号的功率进行衰减，使得所述发送端侧光信号的功率和所述接收端侧光信号的功率的实际差值与预定值一致，并且，
所述发送端侧功率检测模块、所述接收端侧功率检测模块和所述自动光衰减模块串连在同一个光路上。
2.根据权利要求1所述的光通信系统中的光功率均衡装置，其特征在于，所述发送端功率检测模块与接收端功率检测模块均包含x:y的光分路器和光探测器。
3.根据权利要求1所述的光通信系统中的光功率均衡装置，其特征在于，所述自动光衰减模块包含电可调光衰减单元和通信控制电路单元。
4.根据权利要求1所述的光通信系统中的光功率均衡装置，其特征在于，所述光通信系统中还包含两个光放大器，一个位于发送端，在所述发送端侧功率检测模块之前；另一个位于接收端，在所述接收端侧功率检测模块之后；并且，
所述两个光放大器和所述发送端侧功率检测模块、所述接收端侧功率检测模块、所述自动光衰减模块串连在同一个光路上。
5.根据权利要求4所述的光通信系统中的光功率均衡装置，其特征在于，所述自动光衰减模块位于所述两个光放大器之间。
6.一种光功率均衡方法，其特征在于，包含以下步骤：
A当通信系统开通时，测量并存储发送端侧与接收端侧光信号的功率的标准差值；
B实时测量所述发送端侧与接收端侧光信号的功率的实际差值；
C根据实际差值和标准差值之间的变化，对光信号的功率进行衰减，使所述两侧的光信号的功率差值与所述标准差值一致。
7.根据权利要求6所述的光功率均衡方法，其特征在于，所述根据实际差值和标准差值之间的变化，对光信号的功率进行衰减为所述实际差值和标准差值之间的变化与所述光信号功率衰减值变化相反，值相等。
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