一种自适应拉曼增益补偿系统及方法与流程

本发明涉及光接入网，具体涉及一种自适应拉曼增益补偿系统及方法。

背景技术：

1、随着400g相干技术逐渐进入商用阶段，传统的g.652d光纤在光纤损耗和非线性效应上的劣势也来越明显。未来光纤光缆的部署重点需要转向，目前业界逐渐将部署重点转向g.654e光纤。

2、g.652d光纤是最为常规的单模光纤，截止波长最短，既可用于1550nm，又可用于1310nm。过去除了光纤到户(ftth)的入户光缆外，长途、城域使用的光纤几乎全为g.652d光纤。g.654e光纤1550nm衰耗系数最低(比g652d约低15％)，因此称为低衰耗光纤，色散系数与g.652d基本相同，过去主要用于海缆通信系统，为适应海缆通信长距离、大容量的需求，g.654e光纤主要做了两个方面的改进：

3、(1)降低光纤的损耗；从g.652d的0.2db/km降到了0.17db/km(标准值)。

4、(2)增大光纤的模场直径；光纤的模场直径越大，通过光纤横截面的能量密度就越小，从而改善光纤的非线性效应，提升光纤通信系统的信噪比。

5、从技术方面来看：相比g.652d光纤，g.654.e光纤无电中继距离优势明显，可以延长无电中继传输距离，减少中继站设置。

6、然而，在使用拉曼光放大器作为光中继的场景中，由于g.654e光纤的有效面积显著大于g.652d光纤，因此g.654e光纤介质中的受激拉曼散射效应大大低于g.652d光纤。由此导致，当使用相同长度的g.654e光纤替代原有g.652d光纤链路之后，原本可以完全补偿光纤链路损耗的拉曼放大器，会产生严重的增益不足现象。一般来说，可以通过继续增加拉曼泵浦光功率的方式来提升增益，但是超高功率泵浦光源的引入会大大增加系统成本和功耗，技术可行性较低。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面提供一种自适应拉曼增益补偿系统，其可实现拉曼放大器的增益不足时的自适应增益补偿。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种自适应拉曼增益补偿系统，包括：

4、光纤链路；

5、拉曼光放大器，其用于放大所述光纤链路传输的输入光信号；

6、集中式光放大器，其用于放大所述拉曼光放大器输出的光信号；

7、补偿装置，其用于获取并比较所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率，并基于比较结果控制所述集中式光放大器的增益。

8、一些实施例中，所述补偿装置包括控制电路、光功率前馈单元和光功率后馈单元；

9、所述光功率前馈单元用于对输入至所述光纤链路的输入光信号进行分光，并获取对应的第一光功率值；

10、所述光功率后馈单元用于对所述拉曼光放大器输出的光信号进行分光，并获取对应的第二光功率值；

11、所述控制电路用于接收并比较所述第一光功率值和第二光功率值的大小，并基于比较结果控制所述集中式光放大器的增益。

12、一些实施例中，所述光功率前馈单元包括：

13、第一光分束器，其用于将输入光信号的光功率按比例分配成两路进行输出；

14、第一光电探测器，其用于接收所述第一光分束器分配的一路光信号，以获取第一光功率值。

15、一些实施例中，所述光功率后馈单元包括：

16、第二光分束器，其用于将所述集中式光放大器输出光信号的光功率按比例分配成两路进行输出；

17、第二光电探测器，其用于接收所述第二光分束器分配的一路光信号，以获取第二光功率值。

18、一些实施例中，所述第一光分束器和第二光分束器均按照95:5的比例进行分配。

19、一些实施例中，当所述第一光功率值和第二光功率值的比值小于设定值时，所述控制电路控制所述集中式光放大器减小增益，直至所述第一光功率值和第二光功率值的比值等于设定值；

20、当所述第一光功率值和第二光功率值的比值大于设定值时，所述控制电路控制所述集中式光放大器增大增益，直至所述第一光功率值和第二光功率值的比值等于设定值。

21、一些实施例中，所述设定值为1。

22、一些实施例中，所述集中式光放大器为半导体光放大器或掺铒光纤放大器。

23、一些实施例中，所述光纤链路为g.654e光纤链路。

24、本发明第二方面提供了一种自适应拉曼增益补偿方法，其可实现拉曼放大器的增益不足时的自适应增益补偿。

25、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

26、一种根据上述的自适应拉曼增益补偿系统的补偿方法，该方法包括以下步骤：

27、获取所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率；

28、通过补偿装置调节集中式光放大器的增益，使所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率的比值为设定值。

29、与现有技术相比，本发明的优点在于：

30、本发明中的自适应拉曼增益补偿系统，包括光纤链路、拉曼光放大器、集中式光放大器和补偿装置。光纤链路主要用于传输输入光信号；拉曼光放大器用于放大光纤链路传输的输入光信号；集中式光放大器用于放大拉曼光放大器输出的光信号；补偿装置用于获取并比较输入光信号和集中式光放大器输出的光信号的部分光功率，并基于比较结果控制集中式光放大器的增益。本发明中的自适应拉曼增益补偿系统通过获取所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率；通过补偿装置调节集中式光放大器的增益，使所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率的比值为设定值。从而可实现拉曼放大器的增益不足时的自适应增益补偿。

技术特征：

1.一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于，所述光功率前馈单元包括：

4.根据权利要求3所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于，所述光功率后馈单元包括：

5.根据权利要求4所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：所述第一光分束器和第二光分束器均按照95:5的比例进行分配。

6.根据权利要求2所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：所述设定值为1。

8.根据权利要求1所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：所述集中式光放大器为半导体光放大器或掺铒光纤放大器。

9.根据权利要求1所述的一种自适应拉曼增益补偿系统，其特征在于：所述光纤链路为g.654e光纤链路。

10.一种根据权利要求1至9任意一项所述的一种自适应拉曼增益补偿系统的补偿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种自适应拉曼增益补偿系统及方法，涉及光通信技术领域，其中，自适应拉曼增益补偿系统包括：光纤链路；拉曼光放大器，其用于放大所述光纤链路传输的输入光信号；集中式光放大器，其用于放大所述拉曼光放大器输出的光信号；补偿装置，其用于获取并比较所述输入光信号和所述集中式光放大器输出的光信号的部分光功率，并基于比较结果控制所述集中式光放大器的增益。本发明可实现拉曼放大器的增益不足时的自适应增益补偿。

技术研发人员：罗鸣,张旭,杨超,刘武
受保护的技术使用者：武汉邮电科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13