一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法及计算系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及通信领域，公开了一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法及光信噪比计算系统，该方法应用于光信噪比计算系统中，系统包括：偏振控制器，偏振控制器的输入端接入信号光；本征激光器；耦合器；平衡探测器；电功率计；光信噪比计算器；方法包括：控制待测信道的信号光的波长与本征激光器所产生的本征光的波长相同；通过电功率计检测获得第一功率值和第二功率值，并将第一功率值和第二功率值发送至光信噪比计算器，其中，第一功率值为信号光与本征光的偏振态相同时电功率计所检测的功率值，第二功率值为信号光与本征光的偏振态垂直时，电功率计所检测的功率值；光信噪比计算器通过第一功率值和第二功率值计算获得待测信道内的光信噪比。
【专利说明】-种基于相干混频的带内光信噪比监测方法及计算系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法及计 算系统。
【背景技术】
[0002] 随着人们对带宽的要求越来越高，光通信主干网单通道速率由40抓/s向100抓/s 及W上速率演进，波分复用（WDM;Wavelength Division Multiplexing)系统波长间隔也由 50GHz向25GHz甚至12. 5GHz演进。在波长间隔很小的情况下，传统的线性插值法已经无法 测量通道间的噪声功率，也就无法拟合带内的噪声功率。并且随着光分插复用器（R0ADM: optical add-化op multiplexer)的引入，不同通道的信号会经过不同的链路，相当于 经过不同的滤波效应，该样导致带内的自发放大福射噪声（ASE;amplified spontaneous emission)不断累积，而带外ASE由于滤波器限制处于较低水平，因此带内和带外的ASE噪 声并不相同，通过带外噪声拟合带内噪声的测量光信噪比（OSNR ;化tical Signal Noise Ratio)的方法并不准确。另外，随着可重构光分插复用器的使用，加入了大量的光滤波器， 信号外的噪声被滤波抑制，小于实际信号波长位置所存在的带内噪声，导致利用信道间的 噪声计算信号的带内噪声的方法不再准确。并且随着信号速率的提高，信号的谱宽也会增 力口，当谱宽接近信道间隔时，拟合带外噪声时会把一部分信号当做噪声，产生较大误差。
[0003] 而如果采用传统的偏振复用归零法来计算带内OSNR的话，其主要需要用到偏振 分束器、偏振控制器和平衡探测器，通过调节偏振控制器让偏振分束器的两个输出端输出 光功率相同，然后通过平衡探测器转化为电信号处理后再计算0SNR，由于需要额外采用偏 振分束器和高速探测器，故而具有成本较高的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法及计算系统，W解决现有 技术中针对高速信号测量OSNR时要么不够准确、要么成本较高的技术问题。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法，其特 征在于，所述方法应用于光信噪比计算系统中，所述系统包括；偏振控制器，所述偏振控制 器的输入端接入信号光；本征激光器；禪合器，所述禪合器的第一输入端连接于所述偏振 控制器的输出端，所述禪合器的第二输入端连接于所述本征激光器的输出端；平衡探测器， 连接于所述禪合器；电功率计，连接于所述平衡探测器；光信噪比计算器，连接于所述电功 率计；所述方法包括：
[0006] 控制待测信道的信号光的波长与所述本征激光器所产生的本征光的波长相同；
[0007] 通过所述电功率计检测获得第一功率值和第二功率值，并将所述第一功率值和所 述第二功率值发送至所述光信噪比计算器，其中，所述第一功率值为所述信号光与所述本 征光的偏振态相同时所述电功率计所检测的功率值，所述第二功率值为所述信号光与所述 本征光的偏振态垂直时，所述电功率计所检测的功率值；
[0008] 所述光信噪比计算器通过所述第一功率值和所述第二功率值计算获得所述待测 信道内的光信噪比。
[0009] 可选的，所述光信噪比计算器通过W下公式计算获得所述光信噪比：
[0010]
【权利要求】
1. 一种基于相干混频的带内光信噪比监测方法，其特征在于，所述方法应用于光信噪 比计算系统中，所述系统包括：偏振控制器，所述偏振控制器的输入端接入信号光；本征激 光器；耦合器，所述耦合器的第一输入端连接于所述偏振控制器的输出端，所述耦合器的第 二输入端连接于所述本征激光器的输出端；平衡探测器，连接于所述耦合器；电功率计，连 接于所述平衡探测器；光信噪比计算器，连接于所述电功率计；所述方法包括： 控制待测信道的信号光的波长与所述本征激光器所产生的本征光的波长相同； 通过所述电功率计检测获得第一功率值和第二功率值，并将所述第一功率值和所述第 二功率值发送至所述光信噪比计算器，其中，所述第一功率值为所述信号光与所述本征光 的偏振态相同时所述电功率计所检测的功率值，所述第二功率值为所述信号光与所述本征 光的偏振态垂直时，所述电功率计所检测的功率值； 所述光信噪比计算器通过所述第一功率值和所述第二功率值计算获得所述待测信道 内的光信噪比。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光信噪比计算器通过以下公式计算获 得所述光信噪比：
其中，OSNR表示光信噪比； Ps代表信号功率； Pn代表噪声功率； 戈表所述待测信道的有效带宽； Bn是噪声等效带宽； 表示第一功率值； <Imin(t)>表示第二功率值。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电功率计检测获得第一功率 值和第二功率值，具体包括： 控制所述信号光与所述本征光的偏振态相同，并通过所述电功率计检测获得所述第一 功率值； 控制所述信号光与所述本征光的偏振态垂直，并通过所述电功率计检测获得第二功率 值。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电功率计检测获得第一功率 值和通过所述电功率计检测获得所述第二功率值，具体包括： N次调整所述偏振控制器的偏振态，进而通过所述电功率计检测获得N个功率值，N为 大于等于2的正整数； 从所述N个功率值确定出最高的功率值为所述第一功率值； 从所述N个功率值确定出最低的功率值为所述第二功率值。
5. 如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，在所述控制待测信道的信号光的波 长与所述本征激光器所产生的本征光的波长相同之前，所述方法还包括： 从多个信道中选择出所述待测信道，所述信号光为由所述待测信道传输的信号光。
6. -种光信噪比计算系统，其特征在于，包括： 偏振控制器，所述偏振控制器的输入端接入信号光，所述偏振控制器用于改变所述信 号光的偏振态； 本征激光器，所述本征激光器用于产生本征光； 耦合器，所述耦合器的第一输入端连接于所述偏振控制器的输出端，所述耦合器的第 二输入端连接于所述本征激光器的输出端，所述耦合器用于对所述信号光和所述本征光进 行混频； 平衡探测器，连接于所述耦合器，所述平衡探测器用于将输入所述平衡探测器的光信 号转换为电信号，并去除所述电信号中的直流信号； 电功率计，连接于所述平衡探测器，用于检测获得第一功率值和第二功率值，其中，所 述第一功率值为所述信号光与所述本征光的偏振态相同时所述电功率计所检测的功率值， 所述第二功率值为所述信号光与所述本征光的偏振态垂直时，所述电功率计所检测的功率 值； 光信噪比计算器，连接于所述电功率计，用于从所述电功率计获取所述第一功率值和 所述第二功率值，并通过所述第一功率值和所述第二功率值计算获得所述待测信道内的光 信噪比。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光信噪比计算器具体用于通过以下公 式计算获得所述光信噪比：
其中，OSNR表示光信噪比； Ps代表信号功率； Pn代表噪声功率； 戈表所述待测信道的有效带宽； Bn是噪声等效带宽； 表示第一功率值； <Imin(t)>表示第二功率值。
8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电功率计具体用于： 在所述信号光与所述本征光的偏振态相同时，检测获得所述第一功率值； 在所述信号光与所述本征光的偏振态垂直时，检测获得所述第二功率值。
9. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电功率计具体用于： 通过所述偏振控制器的偏振态的N次调整，检测获得N个功率值，N为大于等于2的正 整数； 从所述N个功率值确定出最高的功率值为所述第一功率值； 从所述N个功率值确定出最低的功率值为所述第二功率值。
10. 如权利要求6-9任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括： 调节滤波器，用于从多个信道中选择出所述待测信道，所述信号光为由所述待测信道 传输的信号光。
【文档编号】H04B10/079GK104363048SQ201410580040
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】张良俊, 唐明, 冯振华, 付松年, 李斌, 汪若虚, 徐量 申请人:华中科技大学