專利名稱：利用時(shí)分復(fù)用測(cè)試信號(hào)測(cè)試光放大鏈路的制作方法
利用時(shí)分復(fù)用測(cè)試信號(hào)測(cè)試光放大鏈路
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本發(fā)明涉及光放大鏈路的測(cè)試，尤其是，涉及利用時(shí)分復(fù)用測(cè)試信號(hào)測(cè)試負(fù) 栽波分復(fù)用鏈路。
背景技術(shù)：
負(fù)載方法需要對(duì)具有WDM信道的探針信號(hào)的頻率解復(fù)用，這通常用鏈路輸 出處的交錯(cuò)復(fù)用器來(lái)完成。交錯(cuò)復(fù)用器被用來(lái)阻擋WDM信道進(jìn)入分析儀和干擾測(cè) 量。不幸地是，鄰近ITU柵格上的WDM信道的光語(yǔ)間隔很容易被交錯(cuò)復(fù)用器測(cè)量所消
除，因此將丟失重要的光譜信息。
:針信號(hào)并對(duì)該探針信號(hào)實(shí)施測(cè)試。說(shuō)明附圖13下面將參考代表本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 [141

圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的光學(xué)鏈路的示意圖； [151圖2是WDM信號(hào)和探針信號(hào)的時(shí)間圖；[161圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的可替換實(shí)施例的光學(xué)鏈路的示意圖； [171圖4是利用圖1的具有基于DPS方法的標(biāo)準(zhǔn)ODA的測(cè)試系統(tǒng)的，具有WDM 的放大鏈路的殘余色散對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖；[18]圖5是圖1的測(cè)試系統(tǒng)所產(chǎn)生的探針信號(hào)的光功率對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖；以及 [19圖6是在測(cè)試狀態(tài)下通過(guò)光鏈路傳輸?shù)腤DM信號(hào)的光功率對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖。
具體實(shí)施方式
[20參考圖l,以l表示的典型光網(wǎng)絡(luò)包括前端2，該前端2具有在WDM波長(zhǎng)信 道上產(chǎn)生一路或多路光信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)傳送器和波分復(fù)用器，其中每一個(gè)WDM波 長(zhǎng)信道都由唯一的中心波長(zhǎng)確定，例如，所述中心波長(zhǎng)在介于1520nm至1550nm之間 的C帶寬內(nèi)，所述波分復(fù)用器用于將這些WDM波長(zhǎng)信道一起多路合成為復(fù)用波長(zhǎng)信號(hào) 3。復(fù)用波長(zhǎng)信號(hào)3在典型的放大光鏈路4上被傳輸，該典型的放大光鏈路4包括一定 長(zhǎng)度的光纖6和用于每個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度光纖6的一個(gè)或多個(gè)放大器7,例如摻有鉺的光纖放 大器(EDFA)。在放大光鏈路4中也可設(shè)置開關(guān)，分插復(fù)用器和其它光學(xué)部件。在接 收機(jī)端8，提供光學(xué)光電探測(cè)器以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)。[21根據(jù)本發(fā)明，在被傳輸過(guò)放大光鏈路4之前，即被傳輸至測(cè)試鏈路中之前， 探針信號(hào)9由探針信號(hào)發(fā)生器10產(chǎn)生，并與WDM波長(zhǎng)信道信號(hào)3進(jìn)行時(shí)分復(fù)用 (TDM)。各種測(cè)試信號(hào)均可被用作探針信號(hào)，如對(duì)于微分相移類型的測(cè)量，探針信號(hào) 發(fā)生器10可以是可調(diào)制激光器，對(duì)于固定分析儀的PMD測(cè)量，探針信號(hào)發(fā)生器10可 以是寬帶源。探針信號(hào)9不能超過(guò)光纖鏈路6的最大光功率極限，而且探針信號(hào)9的光 譜位置必須在光纖鏈路的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，例如在1520 nm至1560 nm之間的C波段和 /或在1560 nm至1610 nm之間的L波段。為了完成TDM測(cè)量，第一高頻2xl TDM光 開關(guān)11,例如聲光調(diào)制器(AOM)開關(guān)，被定位在測(cè)試鏈路4的輸入端，并且第二高 頻2xl TDM光開關(guān)12,例如聲光調(diào)制器(AOM)開關(guān)，被定位在測(cè)試鏈路4的輸出端。 第一光開關(guān)11以大約lMHz的調(diào)制頻率將WDM信號(hào)3和探針信號(hào)9多路復(fù)用形成TDM 信號(hào)13,該頻率高至不被EDFA放大器7發(fā)現(xiàn)，且低至可以避免使用光鏈路4上用以 實(shí)施多路復(fù)用/多路解復(fù)用操作的昂貴高速開關(guān)。EDFA ^L大器的反應(yīng)時(shí)間根據(jù)鉺離子 的弛豫時(shí)間和增益控制系統(tǒng)的速度而定，例如10至100 該反應(yīng)速度太慢以至于不 能對(duì)快速事件產(chǎn)生反應(yīng)，如對(duì)于輸入信號(hào)調(diào)制在0.5MHz以上的情況，因此EDFA放大 器7的運(yùn)行由總平均輸入功率而確定，以確保EDFA的運(yùn)行不受信號(hào)調(diào)制的影響，而且 使測(cè)量在光纖鏈路的運(yùn)行狀態(tài)下能夠操作。實(shí)際上，可以根據(jù)放大器7的運(yùn)行類型和模 式，在0.5MHz和lOOMHz之間選擇調(diào)制頻率，并且選擇用于探針信號(hào)分析儀14的光 鐠測(cè)量的測(cè)試和測(cè)量(T&M)i殳備。實(shí)用頻率范圍是在0.5MHz和lOMHz之間，l.OMHz 和10MHz之間，0.5MHz和5MHz之間，l.OMHz和5MHz之間；然而，更快的頻率范 圍，例如在2MHz和lOOMHz之間，lOMHz及以上，和在lOMHz和lOOMHz之間也是 有利于測(cè)量的。第二光開關(guān)12將TDM信號(hào)13解復(fù)用回分離的WDM信號(hào)3和探針信 號(hào)9,分別傳輸?shù)浇邮諜C(jī)端8和分析儀14。22要實(shí)現(xiàn)1MHz時(shí)間級(jí)的電選通器對(duì)于大多數(shù)T&M設(shè)備是困難的，而由AOM 開關(guān)11和12提供的光選通器則很容易就能實(shí)現(xiàn)lMHz頻率，因此能減少選通器的問(wèn)題 以實(shí)現(xiàn)選擇探針信號(hào)分析儀14中的適當(dāng)?shù)臅r(shí)間平均常數(shù)。由于第二光開關(guān)12的光學(xué)解 復(fù)用，結(jié)果脈沖光探針信號(hào)9被送入信號(hào)分析儀14中。實(shí)際上，大多數(shù)T&M設(shè)備的時(shí) 間平均常數(shù)的典型范圍都在毫秒以上，所以脈沖光探針信號(hào)9將由信號(hào)分析儀14進(jìn)行 平均，因此，采用TDM測(cè)量技術(shù)，大多數(shù)T&M設(shè)備可以在分析儀14中使用，而不需 要任何修改。[23優(yōu)選地，提供WDM信號(hào)的選通探測(cè)以便易于傳輸鏈路的實(shí)時(shí)故障檢修，例 如在由PMD導(dǎo)致的斷電期間內(nèi)。當(dāng)利用選通探測(cè)時(shí)，通過(guò)脈沖發(fā)生器17產(chǎn)生lMHz 電脈沖16,以驅(qū)動(dòng)，即設(shè)置調(diào)制或時(shí)鐘頻率，第一聲光調(diào)制器開關(guān)ll。脈沖發(fā)生器17 產(chǎn)生的電脈沖16也被作為選通脈沖，用于驅(qū)動(dòng)接收機(jī)端的第二聲光調(diào)制器開關(guān)12,從 而光鏈路4兩端的第一開關(guān)11和第二開關(guān)12被同步操作。因此，選通脈沖16可被用 于選通探測(cè)，即開關(guān)第二開關(guān)12,所以只有在探針信號(hào)9存在于TDM信號(hào)13時(shí)，探 針信號(hào)9才能被直接傳送至分析儀14,并且只有在WDM信號(hào)3存在于TDM信號(hào)13 時(shí)，WDM信號(hào)3才能被傳送至接收機(jī)端8。因此，第二 AOM開關(guān)12也起到時(shí)分解復(fù) 用器的作用，參見圖2。[24]在實(shí)際操作中，由相同的脈沖發(fā)生器17產(chǎn)生的選通脈沖確保第一AOM開關(guān) 11和第二 AOM開關(guān)12同步作用，如圖1所示。但是，本發(fā)明并不是絕對(duì)需要電選通 脈沖16來(lái)工作的。對(duì)于遠(yuǎn)程鏈路的測(cè)量，當(dāng)光鏈路4的輸入端和輸出端無(wú)法物理連接 到相同的發(fā)生器17上時(shí)，如圖3所示， 一可替換的實(shí)施例包括定位在第二 AOM開關(guān) 12之前的光電探測(cè)器21，以保持TDM信號(hào)13上lMHz脈沖調(diào)制的時(shí)鐘頻率，所述 TDM信號(hào)13上lMHz脈沖調(diào)制的時(shí)鐘頻率被傳輸?shù)降诙}沖發(fā)生器22,所述第二脈沖 發(fā)生器22獨(dú)立于脈沖發(fā)生器17。所述第二脈沖發(fā)生器22包括用于探測(cè)TDM信號(hào)13 中的脈沖邊沿的電路，用于產(chǎn)生第二電脈沖23，該第二電脈沖23用來(lái)觸發(fā)第二 AOM 開關(guān)12的操作。因此，在傳送器端2到接收機(jī)端8之間傳送的電選通脈沖16并不是必 需的，在傳送器端2和接收機(jī)端8相距較遠(yuǎn)時(shí)提供電選通脈沖16是困難的。不幸地， 如果沒有光到達(dá)接收機(jī)端8,第一 AOM開關(guān)11和第二 AOM開關(guān)12的同步是不可能 的。但是，如果由傳送器端2提供的電選通脈沖16被傳至接收端8，即使沒有光到達(dá)接 收機(jī)，第一 AOM開關(guān)11和第二 AOM開關(guān)12也能同步操作，這有助于光鏈路4的故 障檢修。電選通可被應(yīng)用到位誤碼率測(cè)試(BERT)以提供實(shí)時(shí)BER測(cè)量，然后所述 電選通可以與利用光譜分析儀14獲得的實(shí)時(shí)光鐠測(cè)量相關(guān)?；旧?，相關(guān)性測(cè)量的時(shí) 間分辨率由光譜分析儀14中的時(shí)間常數(shù)和滿足穩(wěn)定的BER測(cè)量所需的誤差累積時(shí)間限 定，即對(duì)于給定的時(shí)間常量(平均時(shí)間)，光譜分析儀14將不能發(fā)現(xiàn)和相關(guān)快于(慢 于)所給定的時(shí)間常量的事件。因此，降至幾十秒的時(shí)間分辨率看上去是切實(shí)可行的。 由于固有順序的測(cè)量方法性能測(cè)量必須在光譜測(cè)量之前或之后完成，沒有一個(gè)當(dāng)前 可行的傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)可以提供類似的相關(guān)性測(cè)量。[26為了證實(shí)根據(jù)本發(fā)明的TDM技術(shù)的操作原理，利用全功能WDM放大鏈路 實(shí)施兩個(gè)試驗(yàn)。在兩個(gè)試驗(yàn)中，測(cè)試的光鏈路4包括9個(gè)光放大器7和具有色散補(bǔ)償圖 (DCM)的大約560km的單模光纖(SMF ) 8。 DCM已經(jīng);故最佳化以用于10Gb/s NZR 零啁啾傳輸，其產(chǎn)生大約7%的取消補(bǔ)償。光鏈路4中具有包括橫跨C波段的具有 100GHz間距的四十個(gè)波長(zhǎng)信道的WDM信號(hào)3。根據(jù)圖2所示的圖表建立TDM測(cè)量的 定時(shí)。第一 AOM開關(guān)11和第二 AOM開關(guān)12的調(diào)制頻率被設(shè)置為稍微低于所希望的 開關(guān)頻率的0.7MHz (受可得到的脈沖發(fā)生器限制)，因而，可以預(yù)見來(lái)自EDFA放大 器7的可以忽略的反作用。在第一 AOM開關(guān)11處，來(lái)自探針信號(hào)發(fā)生器10的探針信 號(hào)信道9具有比WDM信號(hào)3中的平均WDM信道高大約7dB的峰值功率。[271在第一個(gè)試驗(yàn)中，分析儀14中采用基于微分相移方法的商用光色散分析儀 (ODA) 。 ODA裝置的操作參數(shù)或設(shè)計(jì)不做任何形式的調(diào)整或改進(jìn)。通過(guò)在操作中利 用TDM技術(shù)，ODA能夠收集被完全填充的放大鏈路4的所有所需的數(shù)據(jù)，即累積增益 /插入損失、群延時(shí)、PDL、 DGD等。圖4用圖表說(shuō)明了測(cè)量的CD關(guān)系曲線的片段， 其中700ps/nm的測(cè)量的平均CD值，與基于SMF和DCF規(guī)范計(jì)算的預(yù)期的鏈路的殘余 色散，以及與所用的色散補(bǔ)償圖一致。[281根據(jù)本發(fā)明，圖5中呈現(xiàn)的是分析儀14中的ODA裝置所獲得的光譜，其說(shuō) 明在大約1545nrn處的探針信號(hào)9。該光譜是利用具有用于探針信號(hào)9的選通脈沖組16 的光選通獲得的，參見圖2中下面的圖表。WDM信號(hào)3中的WDM信道被分析儀14 前面的第二 AOM開關(guān)12通過(guò)光選通成功地抑制。圖6示出了經(jīng)"翻轉(zhuǎn)"到WDM信 號(hào)3的選通脈沖接收的光譜，即其定時(shí)類似于圖2中的中間的圖表，顯示了從光鏈路4 中的最后放大器7的監(jiān)視輸出(-20dB)獲得的波長(zhǎng)光信道。[29]圖5和6中的光譜的比較示出探針和WDM信道9和3之間7dB的原始功率 差，已經(jīng)分別在傳播通過(guò)鏈路4期間被保存。因此，由于時(shí)間多路復(fù)用，單個(gè)探針信道 9能夠在鏈路4中被傳播，而不吸收WDM放大器7的所有功率，并且能夠在非線性閾 值下良好地維持其峰值功率。如圖5所示，第一光譜中的ASE基線的傾斜可由用于第 一 AOM開關(guān)11和第二 AOM開關(guān)12的低調(diào)制頻率解釋，因此，光放大器7已經(jīng)稍微 地對(duì)從0dBm (WDM信道3)到10dBm (ODA探針信道9)的總輸入光功率的調(diào)制作 出反應(yīng)。有可能通過(guò)較高的調(diào)制頻率維持ASE在同一水平，以便成功地將其用于放大 鏈路中的OSNR測(cè)量。[30]對(duì)于第二個(gè)試3t,具有PMD模塊和補(bǔ)償式寬帶源OBS-15a⑧及可變的偏振器 OVP-15⑧的JDSU T-BERD 8000⑧被用來(lái)測(cè)量放大鏈路4中的平均PMD。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量平 均PMD值是1.45ps，這與以前的結(jié)果基本一致。再次，TDM測(cè)量技術(shù)可以良好的工作 而不需分析儀14中的標(biāo)準(zhǔn)T&M設(shè)^^故任何的改動(dòng)或調(diào)整。
權(quán)利要求
1、一種在傳輸具有多個(gè)波長(zhǎng)信道的波分復(fù)用WDM信號(hào)時(shí)，用于測(cè)試光鏈路的系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生探針信號(hào)的探針信號(hào)發(fā)生器；第一時(shí)分復(fù)用TDM光學(xué)開關(guān)，用于將所述探針信號(hào)和所述WDM信號(hào)時(shí)分復(fù)用，以形成TDM信號(hào)；第二時(shí)分復(fù)用TDM光學(xué)開關(guān)，用于在所述TDM信號(hào)通過(guò)該光鏈路之后將所述探針信號(hào)與所述WDM信號(hào)分離；以及分析儀，用于從所述第二TDM光學(xué)開關(guān)接收所述探針信號(hào)并對(duì)所述探針信號(hào)實(shí)施測(cè)試。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一TDM光開關(guān)具有0.5MHz和100MHz 之間的調(diào)制頻率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一 TDM光開關(guān)具有大約1MHz到 lOMHz的調(diào)制頻率。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述第二TDM光開關(guān)的選通信號(hào) 發(fā)生器，所述選通信號(hào)發(fā)生器用以產(chǎn)生指示用于將所述探針信號(hào)與所述WDM信號(hào)分離 的TDM信號(hào)的調(diào)制頻率的選通信號(hào)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述選通信號(hào)發(fā)生器還連接到所述第一TDM 光開關(guān)，用以設(shè)置所述第一 TDM光開關(guān)的所述調(diào)制頻率。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述選通信號(hào)發(fā)生器的光電探測(cè)器， 用以檢測(cè)所述TDM信號(hào)的所述調(diào)制頻率；以及還包括連接到所述第一 TDM光開關(guān)并 獨(dú)立于所述選通信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，用以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)來(lái)設(shè)置所述TDM信 號(hào)的所述調(diào)制頻率。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述探針信號(hào)發(fā)生器包括可調(diào)激光器，所 述可調(diào)激光器用于產(chǎn)生由不同中心波長(zhǎng)確定的探針信號(hào)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號(hào)的波長(zhǎng)可調(diào)至1520 nm和1610 腿之間。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)第一和第二TDM光開關(guān)包括有聲光調(diào) 制器開關(guān)。
10、根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號(hào)發(fā)生器包括有寬帶源。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號(hào)的波長(zhǎng)所覆蓋的范圍是從1520 nm到1560 nm和/或從1560 nm到1610 nm。
全文摘要
一種時(shí)分復(fù)用測(cè)量技術(shù)被用于有源波分復(fù)用負(fù)載光學(xué)鏈路中的光譜測(cè)量，并提供該鏈路的性能和光譜參數(shù)的瞬時(shí)實(shí)時(shí)相關(guān)性，這對(duì)于在瞬時(shí)效應(yīng)或偏振模式色散波動(dòng)期間的鏈路性能的動(dòng)態(tài)特性是重要的。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101159493SQ20071016416
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月6日
發(fā)明者亞歷克斯·特汝肯, 恩里科·岡澤爾斯 申請(qǐng)人:安科特納有限責(zé)任公司