多波长分布式拉曼放大设置的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及用于光纤通信的拉曼(Raman)放大。
【背景技术】
[0002] 分布式拉曼放大是对通过W适当波长注入强光功率(称作"累浦(pump)")来实现 光纤中的放大增益有用的技术。它通常采用多波长光累浦源，从而实现适于密集波分复用 (DWDM)应用的广谱光放大。光累浦源需要被设置为适当功率水平(针对单一波长的光累浦 或多个波长的每一个波长的光累浦，功率水平是非平衡的），从而实现期望的增益水平、增 益平坦度、和增益倾斜。
【附图说明】
[0003] 图1是示出光纤区段和该区段一端处的拉曼放大器的框图，该拉曼放大器被配置 为执行本文所提出的多波长分布式拉曼放大设置技术。
[0004] 图2是描绘根据本文所提出的拉曼放大设置技术执行的测量操作的流程图。
[0005] 图3是示出从图2的操作中做出的测量中执行的计算的流程图。
[0006] 图4A-4D是用图表描绘根据本文所呈现的拉曼放大设置技术的使用存储的查找表 来确定相应的拉曼累浦激光器的单独功率比的图示。
【具体实施方式】
[0007] 懸
[000引 ^提出了在分布式拉曼放大配置中设置多个拉曼累浦波长的功率水平的技术。 针对禪合在第一节点与第二节点之间的光纤区段，在第一节点处的受控光源打开和第二节 点处的不同波长的多个拉曼累浦激光器关闭的情况下获得第二节点处的第一接收功率测 量。在第一节点处的受控光源打开和多个拉曼累浦激光器打开至相应的参考功率水平从而 将相应的多波长的光拉曼累浦功率注入至光纤区段的情况下获得第二节点处的第二接收 功率测量。基于第一接收功率测量和第二接收功率测量来计算参考拉曼增益。基于参考拉 曼增益、目标拉曼增益、和由被用来获得第二接收功率测量的多个拉曼累浦激光器使用的 相应的参考功率水平之和来计算多个拉曼累浦激光器完成光纤区段中的目标拉曼增益所 需要的总功率。基于目标拉曼增益和目标拉曼增益倾斜，获得总功率的相应的比率，每个比 率被用于多个拉曼累浦激光器中的相应的一个拉曼累浦激光器。多个拉曼累浦激光器中的 每一个拉曼累浦激光器的功率根据它的总功率的相应的比率被设置。
[0009] 示例实施例
[0010] 在使用分布式拉曼放大(DRA)技术的光纤网络中，通过使用拉曼累浦激光器W适 当波长注入强光功率来实现部署的光纤中的光增益。多波长光源被用来实现适于密集波分 复用(DWDM)应用的广谱拉曼放大。
[0011] 本文提出了确定拉曼累浦激光器的适当功率从而实现光纤区段中期望的增益水 平和增益倾斜的技术。运些技术不要求预先知道将要被放大的光纤区域的类型和特性。
[0012] 现在参考图1。图1示出了与在第一节点30和第二节点40之间扩展的一段光纤20相 关的系统10。在图1中示出的示例中，第一节点被认为是在光纤20的输入端或发送端处，并 且第二节点40被认为是在输出端或接收端处。光信号从第一节点30经由光纤20被发送至第 二节点40。
[0013] 在第一节点30处，存在受控光源32、调制器33、控制器34、存储器36、和网络接口单 元38。受控光源32可W是单一波长受控光源、输出多个光波长的信道梳的密集波分复用 (DWDM)受控光源、或输出要求放大的波长范围中的光信号的宽带光源。渗巧光纤放大器 化DFA)对生成宽带光信号是有用的，并且可W被用作受控光源32。调制器33是调制具有数 据的光信号(将从第一节点30经由光纤20被发送至第二节点40)的光调制器。一般而言，调 制器33可W位于节点40之前的一系列类似节点之前或之后。
[0014] 控制器34可W是微处理器或微控制器。在一个示例中，控制器34是执行存储在存 储器26中的软件指令的微处理器。例如，存储器36存储从属设置控制软件39。网络接口 38经 由网络50(例如，互联网协议（IP)或其他层3网络)使能与第二节点40或下面将描述的控制 器实体的网络通信。
[0015] 第二节点40包括拉曼放大器41，该拉曼放大器41包括多波长拉曼累浦42和光电二 极管43。多波长拉曼累浦42包括多个拉曼累浦激光器，例如，表示为b、L2、L3、和L4的四个激 光器。应当理解的是拉曼累浦42可W具有少于或多于四个累浦激光器的累浦激光器，并且 该四个激光器仅是示例。多波长拉曼累浦42将拉曼累浦功率根据所提供的拉曼累浦激光器 的数量W多个波长注入光纤20。单一光电二极管(PD)43被用来在第二节点40处通过抽头禪 合器(为了简洁起见在图中未示出）测量来自第一节点30的光信号功率。光电二极管43可W 是宽带光电二极管，并且可W测量很宽的波长范围内的光信号的电平。
[0016] 第二节点40还包括控制器44、存储器46、和网络接口单元48。例如，控制器44是微 处理器或微控制器，并且执行存储在存储器46中的软件。例如，存储器46存储主设置控制软 件49,控制器44执行该主设置控制软件49从而控制本文所描述的设置过程。网络接口单元 48代表第二节点40来使能网络通信。第二节点40中还存在解调器，但是为了简洁起见在图1 中未示出该解调器。
[0017] 第一节点30和第二节点40可W各自通过网络50参与控制平面通信。此外，网络50 可W是基于IP的网络，并且意味着包括局域网和广域网。
[0018] 应当理解的是，实际部署的光纤网络具有通过光纤互相连接的多个节点。存在可 W使用分布式拉曼放大并且采用本文所提出的技术的多个光纤区段。此外，图1中示出的第 一节点和第二节点可W包括附加组件，但是因为运些组件不设及或不参与本文所呈现的拉 曼放大设置技术，为了简洁起见未示出运些组件。
[0019] 提供了在光纤网络中执行管理功能的管理控制器60。管理控制器60通过网络50的 方式与光纤网络中的所有节点进行通信。管理控制器60可W是计算装置，例如，运行在数据 中屯、中的刀片式服务器或云应用。图1示出了管理控制器60,该管理控制器60包括处理器 (或多个处理器)62、存储器64、和网络接口单元66。网络接口单元66通过网络50使能与第一 节点30和第二节点40的网络通信。处理器62执行存储在存储器64中的设置控制软件68从而 执行一个或多个下面将描述的操作(拉曼设置过程的一部分）。
[0020] 第一节点30中的存储器36、第二节点40中的存储器46、和管理控制器60中的存储 器64可W包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质设备、光存储介质设 备、闪存设备、电、光、或其他物理/有形存储器存储设备。通常，运些存储器可W包括被编码 有软件的一个或多个有形(非暂态)计算机可读存储介质（例如，存储器设备），该软件包括 计算机可读指令并且当软件指令由处理器(例如，相应地由控制器34、控制器44、和处理器 64)执行时，处理器可操作W执行本文所描述的操作。即，第二节点的控制器44可操作W获 得第一接收功率测量、第二接收功率测量、和噪声测量(如下面将描述的），并且控制器44或 管理控制器60中的处理器62可操作W执行下面将描述的计算，从而生成用于第二节点40处 的拉曼累浦激光器的功率比率。
[0021] 本文所提出的拉曼设置过程可W通过管理控制器60中的设置控制软件68或通过 第二节点40中的主设置控制软件49来调用。下面将更详细地描述拉曼设置过程的调用。（生 成先验(priori)的)查找表的数据与主设置控制软件49 一起被存储在第二节点40处的存储 器46中和/或与设置控制软件68-起被存储在管理控制器60的存储器64中。如下面将解释 的，查找表数据将目标拉曼增益和目标拉曼增益倾斜映射至被用于多个拉曼累浦激光器 。、L2、L3、和L冲的每一个拉曼累浦激光器的总功率的比率。
[0022] 本文所提出的拉曼设置过程的目标是针对第二节点40的多波长拉曼累浦41中的 拉曼累浦激光器11心心、和14分别确定功率水平设置?36\、？36*2少36*3、和口36*4。接收功率测 量在某些情况下在节点40处被完成，从而导出针对拉曼累浦激光器的适当功率水平设置W 实现第一节点30与第二节点40之间的光纤区段中的期望或目标拉曼增益和期望或目标拉 曼增益倾斜。
[0023] 现在在继续参考图1的情况下参考图2。图2示出了描绘在第二节点40处获得接收 功率测量的过程100的操作的流程图。过程100设及第一节点30处的受控光源32的操作状态 (开或关）与第二节点40处的拉曼累浦激光器^、L2、L3、和L4的操作状态(开或关)之间的协 调。可W由第二节点40或管理控制器60将命令发送至第一节点30W协调受控光源32的激活 和去激活与第二节点40处的拉曼累浦激光器。心心、和14的激活和去激活从而获得如本 文所描述的第一接收功率测量、第二接收功率测量、和噪声管理测量。
[0024] 在110处，第一节点30处的受控光源32被打开，并且第二节点40处的拉曼累浦激光 器b、L2、L3、和L4被关闭。受控光源32可能已经被打开。在120处，在第一节点30处的受控光 源32打开和第二节点40处的拉曼累浦激光器b、L2、L3、和L4关闭的情况下在第二节点处(通 过PD 43的方式)获得第一接收功率测量。第一接收功率测量被表示为PoFF。
[0025] 在130处，第一节点30处的受控光源32被关闭，并且第二节点40处的拉曼累浦激光 器。心心、和14被分别打开至参考功率水平护1、？62、？63、和扔。同样，受控光源32可能已经 被关闭。在140处，在拉曼累浦激光器