一種多子信道的增益平坦裝置及方法，涉及光通信系統(tǒng)中子信道增益的調(diào)整，包括波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、光放大器和分光器，還包括可調(diào)濾波器、光功率探測(cè)器和控制單元，上述所有部件構(gòu)成多子信道頻譜的監(jiān)控回路，控制單元控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)和可調(diào)濾波器，輸入信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，在波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)輸出后，經(jīng)過(guò)光放大器后進(jìn)入分光器，分光器分出部分功率的信號(hào)光反饋送入可調(diào)濾波器，可調(diào)濾波器濾出部分子信道的信號(hào)光輸入光功率探測(cè)器，光功率探測(cè)器將探測(cè)結(jié)果輸入控制單元，控制單元計(jì)算不同子信道對(duì)應(yīng)的衰減量，并控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)增益平坦；本發(fā)明專利技術(shù)不使用光譜儀，降低硬件成本，實(shí)現(xiàn)多子信道增益的自動(dòng)監(jiān)控，設(shè)備集成度高，利于大范圍采用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光通信系統(tǒng)中子信道增益的調(diào)整，具體來(lái)講涉及。
技術(shù)介紹
帶寬呈指數(shù)速率增長(zhǎng)帶來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)升級(jí)，高譜效率、帶寬靈活可調(diào)成為下一代大容量光傳輸系統(tǒng)的重要目標(biāo)。基于多子信道的調(diào)制和傳輸方案能充分利用頻譜資源，構(gòu)建Tbit級(jí)別的超寬信道，且能實(shí)現(xiàn)帶寬靈活可調(diào)，成為下一代光傳輸系統(tǒng)的重要可選方案。多子信道通過(guò)合并多個(gè)頻譜連續(xù)的光子信道以承載所需的帶寬容量，其中光子載波可通過(guò)多光源、超連續(xù)譜等多種方式產(chǎn)生，滿足頻譜間隔固定、載波不相干等要求，加載數(shù)據(jù) 后可構(gòu)成超寬光信道。基于多子信道實(shí)現(xiàn)Tbit級(jí)的大容量光傳輸已有大量研究，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)構(gòu)建的超寬光信道增益并不平坦，整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)增益有高低起伏。這是因?yàn)榻M成超寬光信道的光子信道波長(zhǎng)分布范圍很寬，光鏈路中各級(jí)放大器對(duì)不同波長(zhǎng)信號(hào)的增益不一致，增益的差異在長(zhǎng)距傳輸中被累積放大，導(dǎo)致接收信號(hào)的光譜起伏變形，不同子信道的信噪比和誤碼率差別很大。這種增益不平坦的現(xiàn)象在超寬連續(xù)譜中廣泛存在，而且譜寬越寬、中繼級(jí)數(shù)越多，調(diào)整難度越大，需要通過(guò)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和調(diào)整才能保證多子信道構(gòu)建的超寬光信道的傳輸性能。增益平坦成為一個(gè)必須解決的問(wèn)題。已有實(shí)驗(yàn)報(bào)道了通過(guò)光譜儀配合波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)的監(jiān)控-反饋控制裝置和方法，如圖I所示，分光器從光鏈路中分光送入到光譜儀，光譜儀監(jiān)測(cè)到光譜后，再由計(jì)算機(jī)處理計(jì)算出不同子信道的補(bǔ)償量，反饋到波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)再控制光譜的整型。該方案可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同子信道的增益平坦，通過(guò)自動(dòng)反饋控制可避免手工調(diào)整的不精確和延時(shí)，不同子信道的平坦度可以控制在O. 5dB以內(nèi)，可以滿足增益平坦要求。但是，該方案使用光譜儀過(guò)于昂貴，且各設(shè)備集成度低，不利于在實(shí)際工程中大范圍采用，因此，需要找到一種簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)方案，替代光譜儀和電腦進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)多子信道構(gòu)建超寬信道中的增益平坦。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供，不使用光譜儀，降低硬件成本，實(shí)現(xiàn)多子信道增益的自動(dòng)監(jiān)控，設(shè)備集成度高，利于大范圍采用。為達(dá)到以上目的，本專利技術(shù)提供一種多子信道的增益平坦裝置，包括波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、光放大器和分光器，還包括可調(diào)濾波器、光功率探測(cè)器和控制單元，上述所有部件構(gòu)成多子信道頻譜的監(jiān)控回路，控制單元控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)和可調(diào)濾波器，輸入信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，在波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)輸出后，經(jīng)過(guò)光放大器后進(jìn)入分光器，分光器分出部分功率的信號(hào)光反饋送入可調(diào)濾波器，可調(diào)濾波器濾出部分子信道的信號(hào)光輸入光功率探測(cè)器，光功率探測(cè)器將探測(cè)結(jié)果輸入控制單元，控制單元計(jì)算不同子信道對(duì)應(yīng)的衰減量，并控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)增益平坦。 本專利技術(shù)還提供一種基于上述多子信道增益平坦裝置的增益平坦方法，包括如下步驟S1.首次信號(hào)光通過(guò)時(shí)，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為光全部通過(guò)，信號(hào)光依次經(jīng)光放大器放大、分光器分光后，部分信號(hào)光反饋至可調(diào)濾波器；S2.控制單元調(diào)整可調(diào)濾波器的濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度，可調(diào)濾波器從輸入的信號(hào)光中濾取上述濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度范圍內(nèi)的頻譜進(jìn)入光功率探測(cè)器；S3.光功率探測(cè)器測(cè)得可調(diào)濾波器對(duì)準(zhǔn)濾波中心波長(zhǎng)后穩(wěn)定的光功率；S4.控制單元判斷并控制可調(diào)濾波器循環(huán)掃描不同子信道，得到超寬光信道所占用波長(zhǎng)范圍內(nèi)的功率譜分布；S5.根據(jù)所述功率譜分布，以各子信道功率中間值為基準(zhǔn)，算出各子信道對(duì)應(yīng)的衰減調(diào)整值，向波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)輸出不同子信道對(duì)應(yīng)的光衰減設(shè)置；S6.波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)通過(guò)光衰減設(shè)置實(shí)現(xiàn)超寬光信道范圍內(nèi)的增益平坦，輸出期望的平坦波形，轉(zhuǎn)入S2。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述S2中可調(diào)濾波器的截取頻率位于超寬光信道各子信道中心，每個(gè)濾波中心波長(zhǎng)對(duì)準(zhǔn)超寬光信道對(duì)應(yīng)子信道的中心波長(zhǎng)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述S2中符合條件的頻譜為濾波寬度小于對(duì)應(yīng)的子信道的頻譜寬度。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述S4中，控制單元判斷是否掃描完整個(gè)超寬光信道，若是，則直接進(jìn)入S5 ;若否，調(diào)整可調(diào)濾波器的濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度，重復(fù)步驟S2和S3，直至得到超寬光信道波長(zhǎng)范圍內(nèi)的所有子信道功率譜分布后，進(jìn)入S5。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述S5中各子信道對(duì)應(yīng)的衰減調(diào)整值，即為以各子信道功率的中間值為基準(zhǔn)，算出各子信道需增減的光功率。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述S5中，調(diào)整各子信道對(duì)應(yīng)的衰減調(diào)整值，滿足逐步收斂的要求，逐步逼近預(yù)期的平坦波形。本專利技術(shù)的有益效果在于I.所述多子信道的增益平坦裝置可應(yīng)用于光傳輸系統(tǒng)的鏈路各處，實(shí)現(xiàn)光多子信道的整形，裝置中各部件可分離或以各種方式組合。2.所述多子信道的增益平坦方法，基于反饋控制方案，可實(shí)現(xiàn)光多子信道的增益自動(dòng)連續(xù)監(jiān)控，保持系統(tǒng)性能長(zhǎng)期穩(wěn)定。3.通過(guò)掃描監(jiān)測(cè)不同子信道的功率，控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)適時(shí)調(diào)整各光子信道的增益，獲得平整的增益曲線。由于動(dòng)態(tài)掃描周期短，控制的精度高，能獲得最優(yōu)的監(jiān)控效果。4.可調(diào)濾波器和光功率探測(cè)器可替代光譜儀記錄比較不同子信道處的功率，控制單元可基于低速簡(jiǎn)單DSP甚至單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，可代替電腦等龐大設(shè)備。5.由于多子信道的增益平坦裝置不采用光譜儀，硬件實(shí)現(xiàn)成本較低，便于集成，可用于實(shí)際大量部署。附圖說(shuō)明圖I為
技術(shù)介紹
中基于光譜儀和波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)的監(jiān)控-反饋控制裝置；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例多子信道的增益平坦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)多子信道的增益平坦方法的流程圖。附圖標(biāo)記波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)1，光放大器2，分光器3，可調(diào)濾波器4，光功率探測(cè)器5，控制單元6。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，本專利技術(shù)多子信道的增益平坦裝置，包括波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)I、光放大器2和分光器3、可調(diào)濾波器4、光功率探測(cè)器5和控制單元6，上述所有部件構(gòu)成多子信道的頻譜監(jiān)控回路，控制單元6控制波長(zhǎng)選擇I開(kāi)關(guān)和可調(diào)濾波器4，輸入信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)1，在波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)I衰減后，經(jīng)過(guò)光放大器2放大進(jìn)入分光器3，分光器3分出部分功率的信號(hào)光反饋送入可調(diào)濾波器4，其中一部分光信號(hào)輸入反饋回路用于監(jiān)測(cè)，其余作為輸出信號(hào)光；可調(diào)濾波器4濾出部分子信道的信號(hào)光輸入光功率探測(cè)器5進(jìn)行功率探測(cè)，光功率探測(cè)器5將探測(cè)結(jié)果輸入控制單元6，控制單元6計(jì)算不同子信道對(duì)應(yīng)的衰減量，并控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)I實(shí)現(xiàn)增益平坦。如圖2和圖3所示，本專利技術(shù)基于多子信道增益平坦裝置的增益平坦方法，包括如下步驟SI.首次信號(hào)光通過(guò)時(shí)，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)I設(shè)置為光全部通過(guò)，信號(hào)光依次經(jīng)光放大器2放大、分光器3分光后，部分信號(hào)光反饋至可調(diào)濾波器4。S2.控制單元6調(diào)整可調(diào)濾波器4的濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度，從輸入的信號(hào)光中濾取上述濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度范圍內(nèi)的頻譜進(jìn)入光功率探測(cè)器5。本實(shí)施例中以濾波中心波長(zhǎng)Xi和濾波寬度(Oi為例，可調(diào)濾波器4截取的頻率應(yīng)該位于超寬光信道各子信道中心，因此中心波長(zhǎng)λ j應(yīng)對(duì)準(zhǔn)超寬光信道第i個(gè)子信道的中心波長(zhǎng),濾波寬度Qi應(yīng)小于對(duì)應(yīng)的第i個(gè)子信道的頻譜寬度。S3.光功率探測(cè)器5測(cè)得可調(diào)濾波器4對(duì)準(zhǔn)第i個(gè)子信道中心波長(zhǎng)λ i時(shí)穩(wěn)定的光功率。S4.控制單元6判斷并控制可調(diào)濾波器4循環(huán)掃描不同子信道，得到超寬光信道所占用波長(zhǎng)范圍內(nèi)的功率譜分布。具體為，控制單元6判斷是否掃描完整個(gè)超寬光信道，若是，則直接進(jìn)入S5 ;若否，調(diào)整可調(diào)濾波器4的濾波中心波長(zhǎng)，重復(fù)步驟S2和S3，直至得到超寬光信道波長(zhǎng)范圍內(nèi)的全部子信道的功本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多子信道的增益平坦裝置，包括波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、光放大器和分光器，其特征在于：還包括可調(diào)濾波器、光功率探測(cè)器和控制單元，上述所有部件構(gòu)成多子信道頻譜的監(jiān)控回路，控制單元控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)和可調(diào)濾波器，輸入信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，在波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)輸出后，經(jīng)過(guò)光放大器后進(jìn)入分光器，分光器分出部分功率的信號(hào)光反饋送入可調(diào)濾波器，可調(diào)濾波器濾出部分子信道的信號(hào)光輸入光功率探測(cè)器，光功率探測(cè)器將探測(cè)結(jié)果輸入控制單元，控制單元計(jì)算不同子信道對(duì)應(yīng)的衰減量，并控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)增益平坦。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多子信道的增益平坦裝置，包括波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、光放大器和分光器，其特征在于還包括可調(diào)濾波器、光功率探測(cè)器和控制單元，上述所有部件構(gòu)成多子信道頻譜的監(jiān)控回路，控制單元控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)和可調(diào)濾波器，輸入信號(hào)進(jìn)入波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，在波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)輸出后，經(jīng)過(guò)光放大器后進(jìn)入分光器，分光器分出部分功率的信號(hào)光反饋送入可調(diào)濾波器，可調(diào)濾波器濾出部分子信道的信號(hào)光輸入光功率探測(cè)器，光功率探測(cè)器將探測(cè)結(jié)果輸入控制單元，控制單元計(jì)算不同子信道對(duì)應(yīng)的衰減量，并控制波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)增益平坦。2.一種基于權(quán)利要求I中所述的多子信道增益平坦裝置的增益平坦方法，其特征在于，包括如下步驟 51.首次信號(hào)光通過(guò)時(shí)，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為光全部通過(guò)，信號(hào)光依次經(jīng)光放大器放大、分光器分光后，部分信號(hào)光反饋至可調(diào)濾波器； 52.控制單元調(diào)整可調(diào)濾波器的濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度，可調(diào)濾波器從輸入的信號(hào)光中濾取上述濾波中心波長(zhǎng)和濾波寬度范圍內(nèi)的頻譜進(jìn)入光功率探測(cè)器； 53.光功率探測(cè)器測(cè)得可調(diào)濾波器對(duì)準(zhǔn)濾波中心波長(zhǎng)后穩(wěn)定的光功率； 54.控制單元判斷并控制可調(diào)濾波器循環(huán)掃描不同子信道，得到超寬光信道所占用波長(zhǎng)范圍內(nèi)的功率譜分布； 55.根據(jù)所述功率譜分布，以各子信道功率中間值為基準(zhǔn)，算出各...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉武，楊奇，羅鳴，胡榮，賀志學(xué)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢郵電科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。