CN203747828U - 一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，包括依次连接设置的多波信号光发射系统、第一光纤放大器、第一传输光纤、第二光纤放大器、第二传输光纤、第一分光耦合器、第二分光耦合器、多波信号接收系统，第一分光耦合器输出大端连接第二分光耦合器输入大端，第二分光耦合器输入小端同波分复用器公共端相连接，波分复用器的输入端同光功率可调波分复用器输出端对应相连，光功率可调波分复用器输入端连接有自发辐射放大光源；第一分光耦合器的输出小端同光信道性能监测器相连接，光功率可调波分复用器、光信道性能监测器同控制单元相连接；采用本实用新型装置光纤传输线路中的OSNR平坦，光纤传输系统实现简单，成本便宜。
Description
技术领域
本实用新型属于通信领域，特别涉及到一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统。
背景技术
为解决长跨距及超长跨距光纤传输系统的损耗，光纤放大器得到了广泛的应用。光纤放大器使用最多的是掺铒光纤放大器（EDFA Erbium-doped Optical Fiber Amplifer）。在EDFA中，因为掺铒光纤的的性质，不同的信号波长之间的增益有很大的差异。为此，EDFA在设计中一般会增加增益平坦滤波器（GFF gain flatness filter）。GFF通过将掺铒光纤增益谱的峰值削平来达到整个波段内增益平坦的效果。根据光纤传输链路光信噪比（OSNR Optical Signal Noise Ratio ）的传输规律可知，这样会劣化系统的OSNR。特别是在长跨距系统中包含多个EDFA，更会造成劣化的积累。这种劣化可能会导致信道之间的性能不均衡，从而限制系统的传输距离和(或)传输容量。
在中国专利CN 1578205A中，提出了一种解决因为信噪比不平坦导致的信道间性能不均衡的方法。它在发射端预加重各波长的发射端功率之外，提出了中继节点增益均衡技术。它是在每个中继节点处实现输出信号的功率或增益均衡，即增加某些信道的信号功率以解决各信号之间增益或损耗不平坦累积的OSNR不均衡问题。但此方法在操作过程中控制较为复杂。本实用新型中提出了一种通过监控各信道的光信噪比差异，给信噪比较小的信道注入对应波长的自发辐射放大光（ASE），降低此信道的信噪比的方法。在满足接收机光信噪比要求的条件下，提高系统的光信噪比平坦度。此方法实现简单，且ASE光源价格便宜，能够达到很大的输出功率。
发明内容
本实用新型的目的是，为了提高光纤传输系统各信道之间性能的均衡，提供了一种实现简单，优化光纤传输系统中光信噪比平坦的光纤传输系统。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，包括依次连接设置的多波信号光发射系统、第一光纤放大器、第一传输光纤、第二光纤放大器、第二传输光纤、第一分光耦合器、第二分光耦合器、多波信号接收系统，第一分光耦合器输出大端连接第二分光耦合器输入大端，第二分光耦合器输入小端同波分复用器公共端相连接，波分复用器的输入端同光功率可调波分复用器输出端对应相连，光功率可调波分复用器输入端连接有自发辐射放大光源；第一分光耦合器的输出小端同光信道性能监测器相连接，光功率可调波分复用器、光信道性能监测器同控制单元相连接。
所述第一分光耦合器的分光比采用1%~50%。
所述第二分光耦合器的分光比采用1%~50% 。
所述光信道性能监测器采用光性能监测功能模块或者光谱分析仪。
所述控制单元设置有微处理器和OSNR存储单元。
所述微处理器选用FPGA或单片机或DSP。
一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，包括依次连接设置的多波信号光发射系统、第一光纤放大器、第一传输光纤、第二光纤放大器（4）、第二传输光纤、第一分光耦合器、第二分光耦合器、多波信号接收系统，第一分光耦合器输出大端连接第二分光耦合器输入大端，第二分光耦合器输入小端同波分复用器公共端相连接，波分复用器的输入端同波长选择开关输出端对应相连，波长选择开关输入端连接有自发辐射放大光源；第一分光耦合器的输出小端同光信道性能监测器相连接，波长选择开关、光信道性能监测器同控制单元相连接。
所述第一分光耦合器、第二分光耦合器的分光比可以采用1%~50%。
所述光信道性能监测器采用光性能监测功能模块或者光谱分析仪
本实用新型具有如下优点：
采用本实用新型装置可以优化光纤传输线路中的OSNR平坦，光纤传输系统实现简单，成本便宜。
附图说明
图1、本实用新型第一实施例的光纤传输系统结构图；
图2、本实用新型第二实施例的光纤传输系统结构图；
其中：
1：多波信号光发射系统； 2：第一光纤放大器；
3：第一传输光纤； 4：第二光纤放大器；
5：第二传输光纤； 6：第一分光耦合器；
7：光信道性能检测器； 8：自发辐射放大光源；
9：光功率可调波分复用器； 10：波分复用器；
11：第二分光耦合器； 12：多波信号接收系统；
13：控制单元； 14：波长选择开关；
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1表示是光纤传输系统的第一种实施示例图，本实用新型的实现光信噪比平坦的光纤传输系统，包括依次连接设置的多波信号光发射系统1、第一光纤放大器2、第一传输光纤3、第二光纤放大器4、第二传输光纤5、第一分光耦合器6、第二分光耦合器11、多波信号接收系统12，第一分光耦合器6的输出小端连接光信道性能检测器7，所述第二分光耦合器11的输入大端连接第一分光耦合器6的输出大端，第一分光耦合器6的输入端连接第二传输光纤5；第二分光耦合器11的输入小端与波分复用器10的公共输出端相连。光功率可调波分复用器9的输出端与波分复用器10的各个对应输入端相连，自发辐射放大光源8的输出端连接光功率可调波分复用器9的输入端，光信道性能监测器7与控制单元13相连，控制单元13计算平坦光信道性能监测器7输出信号光光信噪比的ASE功率。光信道性能监测器7可以计算出各信道波长的OSNR。光功率可调波分复用器9与控制单元13相连接，控制单元13可以对光功率可调波分复用器9做出反馈。第一分光耦合器6和第二分光耦合器11可以是不同百分比的分光耦合器，例如1%~50%范围内均可。光信道性能监测器7可以采用光性能监测功能模块或者光谱分析仪。控制单元13包括微处理器和OSNR存储单元，微处理器设置有计算模块计算信号光范围内OSNR平坦需注入的各波长的ASE功率值，微处理器选用FPGA或单片机或DSP。
经多波信号光发射系统输出的信号光经多级的光纤衰减及经过多级的光纤放大器放大后，在多波信号光接受系统之前经第一分光耦合器6分出一定比例的信号光，经光信道检测器分析线路的OSNR谱，传递给控制单元13，由控制单元13控制光功率可调波分复用器9，控制ASE光源的输出，注入到传输线路，劣化信噪比较优的波长，使其信噪比和之前信噪比较差的波长信噪比相等，以实现OSNR平坦的效果。
本实用新型涉及一种在光纤传输系统的接收机之前给信噪比较大的信道注入ASE，使得光纤传输中的各信道波长在接收机之前具有平坦的光信噪比的方法。该方法的核心思想在于：通过在接收机之前对各信道的光信噪比（OSNR）进行监测，计算各信道波长的OSNR，然后通过给相关信道注入ASE以降低其OSNR，实现整个波长范围内的OSNR平坦。
利用本实用新型这种实现光信噪比平坦的光纤传输系统的实现光信噪比平坦功能过程具体步骤如下：
第一步：利用光信道性能检测器7检测光纤传输系统线路中信号光波长的处信号光功率，此波长处的噪声功率，及此波长处的光信噪比（OSNR）；
第二步：利用控制单元13计算出使信号光范围内OSNR平坦的需要注入的各波长的ASE功率值；
第三步：控制单元13控制光功率可调波分复用器9，得到按上述计算值输出的各波长处的ASE功率；
第四步：上述的各波长处的ASE功率经过波分复用器10耦合，再通过第二分光耦合器11耦合进主光路中进行劣化信噪比较优的波长，使其与信噪比较差波长的信噪比相等，起到平衡OSNR平坦的效果。
图2是本实用新型光纤传输系统的第二种实施示例图，本实施例同第一种实施例相比较的区别点在于，第一实施例结构中光功率可调波分复用器9可以用波长选择开关14（WSS wavelength-selective switch）代替。
虽然本实用新型已经详细地示出并描述了相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员能够应该理解，在不背离本实用新型的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本实用新型的权利要求所要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：包括依次连接设置的多波信号光发射系统（1）、第一光纤放大器（2）、第一传输光纤（3）、第二光纤放大器（4）、第二传输光纤（5）、第一分光耦合器（6）、第二分光耦合器（11）、多波信号接收系统（12），第一分光耦合器（6）输出大端连接第二分光耦合器（11）输入大端，第二分光耦合器（11）输入小端同波分复用器（10）公共端相连接，波分复用器（10）的输入端同光功率可调波分复用器（9）输出端对应相连，光功率可调波分复用器（9）输入端连接有自发辐射放大光源（8）；第一分光耦合器（6）的输出小端同光信道性能监测器（7）相连接，光功率可调波分复用器（9）、光信道性能监测器（7）同控制单元（13）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述第一分光耦合器（6）的分光比采用1%~50%。
3.根据权利要求1所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述第二分光耦合器（11）的分光比采用1%~50% 。
4.根据权利要求1所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述光信道性能监测器（7）采用光性能监测功能模块或者光谱分析仪。
5.根据权利要求1所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述控制单元（13）设置有微处理器和OSNR存储单元。
6.根据权利要求1所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述微处理器选用FPGA或单片机或DSP。
7.一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：包括依次连接设置的多波信号光发射系统（1）、第一光纤放大器（2）、第一传输光纤（3）、第二光纤放大器（4）、第二传输光纤（5）、第一分光耦合器（6）、第二分光耦合器（11）、多波信号接收系统(12)，第一分光耦合器（6）输出大端连接第二分光耦合器（11）输入大端，第二分光耦合器(11)输入小端同波分复用器（10）公共端相连接，波分复用器（10）的输入端同波长选择开关（14）输出端对应相连，波长选择开关（14）输入端连接有自发辐射放大光源（8）；第一分光耦合器（6）的输出小端同光信道性能监测器（7）相连接，波长选择开关（14）、光信道性能监测器（7）同控制单元（13）相连接。
8.根据权利要求7所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述第一分光耦合器（6）、第二分光耦合器（11）的分光比可以采用1%~50%。
9.根据权利要求7所述的一种实现光信噪比平坦的光纤传输系统，其特征在于：所述光信道性能监测器（7）采用光性能监测功能模块或者光谱分析仪。
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| CN108551367A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-09-18 | 北京邮电大学 | 一种基于模分复用的传输系统及方法 |
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