用于实时检测掺铒光纤放大器噪声的方法和装置的制造方法_3

文档序号:8225790阅读:来源:国知局
选择,优选为20%,即80/20光耦合器。其目的在于将光分为两路,分光比较大的一路光在后续步骤中继续进行带外光功率的探测。为了避免带外光对带内光信号探测精度的干扰,将分光比较小的一路光进入输出光带通滤波器135滤去带外光保留带内光信号,然后通过输出端光电探测装置130进行光电探测,通过输出端光电信号模数转换装置131进行模式转换,通过输出信号光计算装置132计算带内光信号的光功率,这一过程和常规放大器输出光光电探测方式一样。
[0089]步骤9.将步骤8分离出来的分光比较大的光通过输出端第三光耦合器121进行三次分光,此步骤采用的输出端第三光耦合器121 —般分光比为50/50,通过输出端第三光耦合器121进行分光的目的在于分光后两路光分别进行后续的带外长短波探测。
[0090]步骤10.将步骤9中输出端第三光耦合器121输出的两路光分别进入输出端带外长波长窄带滤波器125和输出端带外短波长窄带滤波器122 ;—路光通过输出端带外短波长窄带滤波器122滤波后进入输出端带外短波长光电探测装置123探测光功率,然后通过输出端带外短波长光电信号模数转换装置124转换为数字信息;另一路光通过输出端带外长波长窄带滤波器125滤波后进入输出端带外长波长光电探测装置126探测光功率,然后通过输出端带外长波长光电信号模数转换装置127转换为数字信息。其中,在窄带滤波器122和窄带滤波器125中心波长的选择上应该遵循尽可能离通信带宽边缘近、且窄带滤波器122和125与通信信道的隔离度大于15dB的原则。
[0091]步骤11.通过输出端带内ase计算装置128将步骤10分别探测到的带外短波长光和带外长波长光的光功率进行数学计算,从而得到输出光带内的ase功率水平Pase
[0092]步骤12.通过将步骤8分离出来的带内光和步骤11算得的带内ase功率由输出端信号光计算装置129进行数学计算从而得到输出信号光功率Psig_0ut。
[0093]步骤13.由步骤6得到的输入信号光功率和步骤12得到的输出信号光功率由放大器增益计算器118进行数学计算得到正确的放大器增益。
[0094]步骤14.由步骤5和步骤13可以计算得到光放大器输入光中的ase被放大器放大后的功率。
[0095]步骤15.由步骤11和步骤14通过光放大器带内ase计算装置117可以将输出光ase功率和输入光被放大的ase简单相减得到放大器本身产生的ase功率。
[0096]步骤16.根据步骤13得到放大器增益和步骤15得到近似的放大器本身产生的ase功率,通过光放大器噪声计算器116可根据下面公式(I)近似得到放大器的噪声水平。
[0097]如上所述,本发明提供的技术方案实现实时计算放大器噪声,实时计算放大器的噪声需要得到实时的放大器实际增益和实时放大器产生的ase。
[0098]光放大装置115的输入光通过输入端第二光親合器102 二次分光将光分为两大路,一路经过输入光带通滤波器134,将输入光放大装置115的带外光滤除只剩余带内光,带内光再通过输入端光电探测装置111和输入端光电信号模数转换装置112将光信号转换成表征输入光的光功率的数字信号送入中央处理器。另外一路光再由输入端第三耦合器103均分为两部分,这两部分光分别进入两个窄带滤波器,即输入端带外短波长λ I窄带滤波器104和输入端带外长波长λ 2窄带滤波器107,在这两个窄带滤波器中心波长选择上需要依据实际情况而定。一般来说以下几点需要注意:1.光纤放大器中增益平坦滤波器的带通范围需要覆盖到这两个窄带滤波器的波长范围;2.这两个窄带滤波器的中心波长需尽可能接近通信信道的边缘波长,且这两个窄带滤波器和通信信道边缘波长的波长隔离度需要大于15dB。以上两点保证所截取的带外波段具有代表带内ase水平的典型性,且不会受到带内信道光功率的干扰。为了进一步说明窄带滤波器的波长选择原则,以下列举一些具体的实施案例。
[0099]案例I,如果通信带宽为1528.8nm到1566.3nm(此处已经考虑了信道工作时候的漂移)增益平坦滤波器的通带带宽为1526到1569nm,窄带滤波器可以分别选择1527.9nm和1567.5nm附近的50到10GHz带通滤波器。
[0100]案例2,如果通信带宽为1529.2nm到1564.8nm(此处已经考虑了信道工作时候的漂移),增益平坦滤波器通带带宽为1528nm带1568nm,窄带滤波器可以分别选择1528.2nm和1565.8nm附近50到10GHz带通滤波器。
[0101]以此滤波后分别得到的长短波光再进入两个光电探测装置,将光信号转换成电信号,再经过模数转换器,分别得到两个带外输入光功率的数字信号送入中央处理器。
[0102]在光放大装置115的输出端同样通过输出端第二光親合器120 二次分光将光分为两大路,一路经过输出光带通滤波器135,将光放大装置115输出的带外光滤除只剩余带内光,带内光通过输出端光电探测装置130和输出端光电信号模数转换装置131后将探测到的光信号转换成表征输出光信号功率的数字信号送入中央处理器,另外一路光再由输出端第三耦合器121均分为两部分,这两部分光分别进入两个窄带滤波器,即输出端带外短波长λ I窄带滤波器122和输出端带外长波长λ 2窄带滤波器125进行滤波,同样在通过光电探测装置和模数装换器分别得到两个带外输出光功率的数字信号送入中央处理器133。
[0103]在中央处理器133里由输入端的输入光总功率计算装置113得到的输入的光功率的数字信号通过定标得到输入光功率(Pin),两个带外输入光功率的数字信号通过定标计算得到输入光的ase (Pase_in),由输入光功率(Pin)减去输入光的ase (Pase_in)就得到了输入信号的光功率(Psig_in)。由输出端的输出信号光计算装置132得到的输出的光功率的数字信号通过定标得到输出光功率(Pout),两个带外输出光功率的数字信号通过定标计算得到输出光的ase (Pase_out),由输出光功率(Pout)减去输出光的ase (Pase_out)就得到了输出信号光功率(Psig_0ut)。光放大器的实际信号增益(G)等于输出信号光功率(Psig_out)减去输入信号光功率(Psig_in)。
[0104]当输入光中没ase成分时,输出光的ase (Pase_out)就是放大器自身产生的ase。当输入光中含有ase时,输入光中的ase(Pase_in)将和信号光一起放大,因此需要将输入光中被放大的ase从输出光的ase (Pase_out)中减去,剩下的才是放大器自身产生的ase。在中央处理器133中,认为ase和信号光的放大倍数相同,输入光中的ase (Pase_in)到输出端为Pase_in*G,放大器自身产生的ase为Pase_out_Pase_in*G。
[0105]由放大器的实际增益和放大器产生的ase可以计算出噪声,根据噪声的计算公式:
[0106]NF = 1/G+Pase/(h* u *Δ υ)(I)
[0107]其中,G为增益,Pase为EDFA的ase功率,h为普朗克常数,U为某一频率的信号光,Δ υ为噪声频谱的带宽。
[0108]对于一台EDFA来说,h* u υ是一个常数,在任意一个设定的增益下,光放大器的噪声是相对稳定的,因此,噪声和增益有着一一对应的关系。当光放大器工作在某一个增益下时,如果实时计算出的噪声值偏离光放大器在此增益下的正常噪声范围IdB以上时,就说明了光放大器中有器件工作异常,光放大器应该向网管发出告警。在通信链路中,通过各个光放大器噪声的检测可以很容易发现链路异常的位置,对排除通信系统和通信线路故障有很积极的作用。
[0109]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求
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