专利名称：利用时分复用测试信号测试光放大链路的制作方法
利用时分复用测试信号测试光放大链路
相关申请的交叉参考本发明涉及光放大链路的测试，尤其是，涉及利用时分复用测试信号测试负 栽波分复用链路。
背景技术：
负载方法需要对具有WDM信道的探针信号的频率解复用，这通常用链路输 出处的交错复用器来完成。交错复用器被用来阻挡WDM信道进入分析仪和干扰测 量。不幸地是，邻近ITU栅格上的WDM信道的光语间隔很容易被交错复用器测量所消
除，因此将丢失重要的光谱信息。
:针信号并对该探针信号实施测试。说明附图13下面将参考代表本发明优选实施例的附图更详细地描述本发明，其中 [141
图1是具有根据本发明的测试系统的光学链路的示意图； [151图2是WDM信号和探针信号的时间图；[161图3是具有根据本发明的测试系统的可替换实施例的光学链路的示意图； [171图4是利用图1的具有基于DPS方法的标准ODA的测试系统的，具有WDM 的放大链路的残余色散对波长的曲线图；[18]图5是图1的测试系统所产生的探针信号的光功率对波长的曲线图；以及 [19图6是在测试状态下通过光链路传输的WDM信号的光功率对波长的曲线图。
具体实施方式
[20参考图l,以l表示的典型光网络包括前端2，该前端2具有在WDM波长信 道上产生一路或多路光信号的一个或多个传送器和波分复用器，其中每一个WDM波 长信道都由唯一的中心波长确定，例如，所述中心波长在介于1520nm至1550nm之间 的C带宽内，所述波分复用器用于将这些WDM波长信道一起多路合成为复用波长信号 3。复用波长信号3在典型的放大光链路4上被传输，该典型的放大光链路4包括一定 长度的光纤6和用于每个预定长度光纤6的一个或多个放大器7,例如掺有铒的光纤放 大器(EDFA)。在放大光链路4中也可设置开关，分插复用器和其它光学部件。在接 收机端8，提供光学光电探测器以将光信号转换回电信号。[21根据本发明，在被传输过放大光链路4之前，即被传输至测试链路中之前， 探针信号9由探针信号发生器10产生，并与WDM波长信道信号3进行时分复用 (TDM)。各种测试信号均可被用作探针信号，如对于微分相移类型的测量，探针信号 发生器10可以是可调制激光器，对于固定分析仪的PMD测量，探针信号发生器10可 以是宽带源。探针信号9不能超过光纤链路6的最大光功率极限，而且探针信号9的光 谱位置必须在光纤链路的运行频率范围内，例如在1520 nm至1560 nm之间的C波段和 /或在1560 nm至1610 nm之间的L波段。为了完成TDM测量，第一高频2xl TDM光 开关11,例如声光调制器(AOM)开关，被定位在测试链路4的输入端，并且第二高 频2xl TDM光开关12,例如声光调制器(AOM)开关，被定位在测试链路4的输出端。 第一光开关11以大约lMHz的调制频率将WDM信号3和探针信号9多路复用形成TDM 信号13,该频率高至不被EDFA放大器7发现，且低至可以避免使用光链路4上用以 实施多路复用/多路解复用操作的昂贵高速开关。EDFA ^L大器的反应时间根据铒离子 的弛豫时间和增益控制系统的速度而定，例如10至100 该反应速度太慢以至于不 能对快速事件产生反应，如对于输入信号调制在0.5MHz以上的情况，因此EDFA放大 器7的运行由总平均输入功率而确定，以确保EDFA的运行不受信号调制的影响，而且 使测量在光纤链路的运行状态下能够操作。实际上，可以根据放大器7的运行类型和模 式，在0.5MHz和lOOMHz之间选择调制频率，并且选择用于探针信号分析仪14的光 镨测量的测试和测量(T&M)i殳备。实用频率范围是在0.5MHz和lOMHz之间，l.OMHz 和10MHz之间，0.5MHz和5MHz之间，l.OMHz和5MHz之间；然而，更快的频率范 围，例如在2MHz和lOOMHz之间，lOMHz及以上，和在lOMHz和lOOMHz之间也是 有利于测量的。第二光开关12将TDM信号13解复用回分离的WDM信号3和探针信 号9,分别传输到接收机端8和分析仪14。22要实现1MHz时间级的电选通器对于大多数T&M设备是困难的，而由AOM 开关11和12提供的光选通器则很容易就能实现lMHz频率，因此能减少选通器的问题 以实现选择探针信号分析仪14中的适当的时间平均常数。由于第二光开关12的光学解 复用，结果脉冲光探针信号9被送入信号分析仪14中。实际上，大多数T&M设备的时 间平均常数的典型范围都在毫秒以上，所以脉冲光探针信号9将由信号分析仪14进行 平均，因此，采用TDM测量技术，大多数T&M设备可以在分析仪14中使用，而不需 要任何修改。[23优选地，提供WDM信号的选通探测以便易于传输链路的实时故障检修，例 如在由PMD导致的断电期间内。当利用选通探测时，通过脉沖发生器17产生lMHz 电脉冲16,以驱动，即设置调制或时钟频率，第一声光调制器开关ll。脉沖发生器17 产生的电脉冲16也被作为选通脉冲，用于驱动接收机端的第二声光调制器开关12,从 而光链路4两端的第一开关11和第二开关12被同步操作。因此，选通脉沖16可被用 于选通探测，即开关第二开关12,所以只有在探针信号9存在于TDM信号13时，探 针信号9才能被直接传送至分析仪14,并且只有在WDM信号3存在于TDM信号13 时，WDM信号3才能被传送至接收机端8。因此，第二 AOM开关12也起到时分解复 用器的作用，参见图2。[24]在实际操作中，由相同的脉沖发生器17产生的选通脉沖确保第一AOM开关 11和第二 AOM开关12同步作用，如图1所示。但是，本发明并不是绝对需要电选通 脉冲16来工作的。对于远程链路的测量，当光链路4的输入端和输出端无法物理连接 到相同的发生器17上时，如图3所示， 一可替换的实施例包括定位在第二 AOM开关 12之前的光电探测器21，以保持TDM信号13上lMHz脉冲调制的时钟频率，所述 TDM信号13上lMHz脉冲调制的时钟频率被传输到第二脉冲发生器22,所述第二脉冲 发生器22独立于脉冲发生器17。所述第二脉冲发生器22包括用于探测TDM信号13 中的脉沖边沿的电路，用于产生第二电脉冲23，该第二电脉沖23用来触发第二 AOM 开关12的操作。因此，在传送器端2到接收机端8之间传送的电选通脉冲16并不是必 需的，在传送器端2和接收机端8相距较远时提供电选通脉冲16是困难的。不幸地， 如果没有光到达接收机端8,第一 AOM开关11和第二 AOM开关12的同步是不可能 的。但是，如果由传送器端2提供的电选通脉冲16被传至接收端8，即使没有光到达接 收机，第一 AOM开关11和第二 AOM开关12也能同步操作，这有助于光链路4的故 障检修。电选通可被应用到位误码率测试(BERT)以提供实时BER测量，然后所述 电选通可以与利用光谱分析仪14获得的实时光镨测量相关。基本上，相关性测量的时 间分辨率由光谱分析仪14中的时间常数和满足稳定的BER测量所需的误差累积时间限 定，即对于给定的时间常量(平均时间)，光谱分析仪14将不能发现和相关快于(慢 于)所给定的时间常量的事件。因此，降至几十秒的时间分辨率看上去是切实可行的。 由于固有顺序的测量方法性能测量必须在光谱测量之前或之后完成，没有一个当前 可行的传统测量技术可以提供类似的相关性测量。[26为了证实根据本发明的TDM技术的操作原理，利用全功能WDM放大链路 实施两个试验。在两个试验中，测试的光链路4包括9个光放大器7和具有色散补偿图 (DCM)的大约560km的单模光纤(SMF ) 8。 DCM已经;故最佳化以用于10Gb/s NZR 零啁啾传输，其产生大约7%的取消补偿。光链路4中具有包括横跨C波段的具有 100GHz间距的四十个波长信道的WDM信号3。根据图2所示的图表建立TDM测量的 定时。第一 AOM开关11和第二 AOM开关12的调制频率被设置为稍微低于所希望的 开关频率的0.7MHz (受可得到的脉冲发生器限制)，因而，可以预见来自EDFA放大 器7的可以忽略的反作用。在第一 AOM开关11处，来自探针信号发生器10的探针信 号信道9具有比WDM信号3中的平均WDM信道高大约7dB的峰值功率。[271在第一个试验中，分析仪14中采用基于微分相移方法的商用光色散分析仪 (ODA) 。 ODA装置的操作参数或设计不做任何形式的调整或改进。通过在操作中利 用TDM技术，ODA能够收集被完全填充的放大链路4的所有所需的数据，即累积增益 /插入损失、群延时、PDL、 DGD等。图4用图表说明了测量的CD关系曲线的片段， 其中700ps/nm的测量的平均CD值，与基于SMF和DCF规范计算的预期的链路的残余 色散，以及与所用的色散补偿图一致。[281根据本发明，图5中呈现的是分析仪14中的ODA装置所获得的光谱，其说 明在大约1545nrn处的探针信号9。该光谱是利用具有用于探针信号9的选通脉冲组16 的光选通获得的，参见图2中下面的图表。WDM信号3中的WDM信道被分析仪14 前面的第二 AOM开关12通过光选通成功地抑制。图6示出了经"翻转"到WDM信 号3的选通脉沖接收的光谱，即其定时类似于图2中的中间的图表，显示了从光链路4 中的最后放大器7的监视输出(-20dB)获得的波长光信道。[29]图5和6中的光谱的比较示出探针和WDM信道9和3之间7dB的原始功率 差，已经分别在传播通过链路4期间被保存。因此，由于时间多路复用，单个探针信道 9能够在链路4中被传播，而不吸收WDM放大器7的所有功率，并且能够在非线性阈 值下良好地维持其峰值功率。如图5所示，第一光谱中的ASE基线的倾斜可由用于第 一 AOM开关11和第二 AOM开关12的低调制频率解释，因此，光放大器7已经稍微 地对从0dBm (WDM信道3)到10dBm (ODA探针信道9)的总输入光功率的调制作 出反应。有可能通过较高的调制频率维持ASE在同一水平，以便成功地将其用于放大 链路中的OSNR测量。[30]对于第二个试3t,具有PMD模块和补偿式宽带源OBS-15a⑧及可变的偏振器 OVP-15⑧的JDSU T-BERD 8000⑧被用来测量放大链路4中的平均PMD。经实验测量平 均PMD值是1.45ps，这与以前的结果基本一致。再次，TDM测量技术可以良好的工作 而不需分析仪14中的标准T&M设^^故任何的改动或调整。
权利要求
1、一种在传输具有多个波长信道的波分复用WDM信号时，用于测试光链路的系统，包括用于产生探针信号的探针信号发生器；第一时分复用TDM光学开关，用于将所述探针信号和所述WDM信号时分复用，以形成TDM信号；第二时分复用TDM光学开关，用于在所述TDM信号通过该光链路之后将所述探针信号与所述WDM信号分离；以及分析仪，用于从所述第二TDM光学开关接收所述探针信号并对所述探针信号实施测试。
2、 根据权利要求1所述的系统，其中所述第一TDM光开关具有0.5MHz和100MHz 之间的调制频率。
3、 根据权利要求1所述的系统，其中所述第一 TDM光开关具有大约1MHz到 lOMHz的调制频率。
4、 根据权利要求1所述的系统，还包括连接到所述第二TDM光开关的选通信号 发生器，所述选通信号发生器用以产生指示用于将所述探针信号与所述WDM信号分离 的TDM信号的调制频率的选通信号。
5、 根据权利要求4所述的系统，其中所述选通信号发生器还连接到所述第一TDM 光开关，用以设置所述第一 TDM光开关的所述调制频率。
6、 根据权利要求4所述的系统，还包括连接到所述选通信号发生器的光电探测器， 用以检测所述TDM信号的所述调制频率；以及还包括连接到所述第一 TDM光开关并 独立于所述选通信号发生器的时钟信号发生器，用以产生时钟信号来设置所述TDM信 号的所述调制频率。
7、 根据权利要求l所述的系统，其中，所述探针信号发生器包括可调激光器，所 述可调激光器用于产生由不同中心波长确定的探针信号。
8、 根据权利要求7所述的系统，其中所述探针信号的波长可调至1520 nm和1610 腿之间。
9、 根据权利要求1所述的系统，其中每个第一和第二TDM光开关包括有声光调 制器开关。
10、根据权利要求l所述的系统，其中所述探针信号发生器包括有宽带源。
11、根据权利要求10所述的系统，其中所述探针信号的波长所覆盖的范围是从1520 nm到1560 nm和/或从1560 nm到1610 nm。
全文摘要
一种时分复用测量技术被用于有源波分复用负载光学链路中的光谱测量，并提供该链路的性能和光谱参数的瞬时实时相关性，这对于在瞬时效应或偏振模式色散波动期间的链路性能的动态特性是重要的。
文档编号H04B10/08GK101159493SQ20071016416
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月8日 优先权日2006年10月6日
发明者亚历克斯·特汝肯, 恩里科·冈泽尔斯 申请人:安科特纳有限责任公司