一种全光再生器整形指数的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全光再生器整形指数的测量装置，包括光信号产生单元、功率可调光放大器、ASE噪声加载模块、分光器、待测全光再生器和光功率计；具体测试时，通过调节ASE噪声加载模块的噪声加载功率，完成待测全光再生器的功率转移函数、工作点增益大小、输入劣化信号的光信噪比，以及劣化信号的总增益的测量，最后根据测量指标计算出可用于表征全光再生器光信噪比提升能力的光整形指数参数。

A device for measuring shaping index of all optical regenerator

【技术实现步骤摘要】
一种全光再生器整形指数的测量装置
本专利技术属于光通信
，更为具体地讲，涉及一种全光再生器整形指数的测量装置。
技术介绍
随着光通信系统的容量需求的快速增长，光网络正朝着智能全光网以及资源动态调度的方向发展。为了确保光通信系统的稳定性和可靠服务，需要对光网络性能或组成光网络的全光信息处理器件进行光性能监测。光信噪比(OSNR)已经成为光网络节点最重要的性能监测参数之一。传统的光信噪比测量方法，首先利用光谱仪测量带外噪声，然后将带外噪声插值积分等效为带内噪声来测量信号的光信噪比，这种传统测量方法适用于具有掺铒光纤放大器的光网络。随着高阶光调制格式信号在现代相干光通信系统中越来越多的应用，要求全光再生器能够对高阶光调制信号进行再生。然而，由于全光再生器对链路光信号的滤波和非线性变换作用，会使光信号的带外噪声分布发生畸变。此时，采用上述传统的光信噪比测量方法不再能够准确地计算全光再生器的输出光信噪比，这需要一种能够在光域直接测量光信噪比的方法。另一方面，目前研究QPSK和QAM等高阶信号格式的全光再生时，由于高阶调制信号需采用相干解调方式，所以常常在电域内评价全光再生器的性能。随着相干光通信技术的发展以及接收机具有强大的数字信号处理能力，很多基于相干接收的带内光信噪比测量技术得到了研究，如采用神经网络，光延迟干涉技术，偏振归零等方法。然而，这些方法都是基于相干接收机中数字信号处理算法的间接测量技术，所需测量设备成本高较高；此外，光接收机还会引入额外的光电噪声，难以真实的反映全光再生器的光信噪比性能。总之，针对全光再生器的光信噪比或光整形指数参数测量而言，现有的基于光谱仪的传统带外测量和基于相干接收机的带内光信噪比估计方法或存在测量准确性较低，或存在测量装置成本较高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全光再生器整形指数的测量装置，通过常规测试仪器准确、简单且快速的测量出全光再生器的整形指数。为实现上述专利技术目的，本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置，其特征在于，包括：光信号产生单元，用于产生与待测全光再生器匹配的测试光信号；功率可调光放大器，主要用于调节测试光信号的功率，以满足ASE噪声加载模块的输入要求；ASE噪声加载模块，包括ASE噪声源、第一可调光衰减器、第二可调光衰减器和3dB耦合器；ASE噪声源产生ASE噪声，然后通过第一可调光衰减器进行噪声功率改变，从而获得所需的光信噪比劣化信号；3dB耦合器再将调节后的测试光信号与光信噪比劣化信号进行耦合，再通过第二可调光衰减器进行总功率改变，使其输出的劣化信号与待测全光再生器的工作点匹配。分光器，将输入光信号分为两路，一路输入到待测全光再生器，另一路输入到第一光功率计；第一光功率计和第二光功率计，用于测量光信号在待测全光再生器的输入、输出端的平均功率；待测全光再生器整形指数的测量过程为：(1)、调节第一可调光衰减器，使加载的ASE噪声功率为0mW；然后调节功率可调光放大器，分别读取第一光功率计和第二光功率计上的功率值，得到待测全光再生器的输入光功率Pi和输出光功率Po，绘制出功率转移函数(PTF)曲线；(2)、在PTF曲线的平坦区域内选取一点S，作为待测全光再生器的工作点，并根据PTF曲线直接读出该工作点的信号增益G0＝Pso/Psi，其中，Psi和Pso分别为工作点S对应的输入光功率和输出光功率；(3)、调节第一可调光衰减器，逐步加载ASE噪声，并用第一光功率计测量，使加载的噪声功率大小为Pi-Psi，然后计算出劣化信号的光信噪比OSNRin＝Psi/(Pi-Psi)；(4)、在步骤(3)的基础上，调节第二可调衰减器，使劣化信号的光功率与待测全光再生器的工作点匹配，并用第一光功率计和第二光功率计记录下此时的输入光功率和输出光功率进而计算出劣化信号的总增益(5)、根据工作点的信号增益G0、劣化信号的光信噪比OSNRin和总增益G，先计算出待测全光再生器的输出光信噪比OSNRout，再计算出待测全光再生器的光整形指数S＝OSNRout/OSNRin。本专利技术的专利技术目的是这样实现的：本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置，包括光信号产生单元、功率可调光放大器、ASE噪声加载模块、分光器、待测全光再生器和光功率计；具体测试时，通过调节ASE噪声加载模块的噪声加载功率，完成待测全光再生器的功率转移函数、工作点增益大小、输入劣化信号的光信噪比，以及劣化信号的总增益的测量，最后根据测量指标计算出可用于表征全光再生器光信噪比提升能力的光整形指数参数。同时，本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置还具有以下有益效果：(1)、本专利技术与传统测量光信噪比的带外比肩法相比，本专利技术本质上属于全光域的带内测量，它克服了传统方法测量全光再生器输出光信噪比不准确的问题；(2)、本专利技术描述的测量装置不需要电域，或带内测量方法所要求的昂贵器件，仅仅通过常规测试仪器便能准确、快速测量出全光再生器的整形指数，避免了采用光谱分析仪或相干光接收机等高昂测量仪器，具有简单易行、成本低的优点；(3)、本专利技术只需要测试工作点信号增益、劣化信号总增益以及输入光信噪比等参数，便可计算出再生器的输出光信噪比，进而测量出待测全光再生器的光整形指数；(4)、本专利技术属于一种全光域的测试方法，可直接评价全光再生器的光信噪比提升或光整形性能，可避免电域方法中光接收机噪声的影响，测量结果更加直观和可靠；(5)、本专利技术特别适用于具有非线性功率转移曲线的光网络器件，因此，可以用于测试光网络器件的光信噪比劣化性能。附图说明图1是本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置一种具体实施方式架构图；图2是QPSK全光再生器一种具体实施方式结构图；图3是测量QPSK全光再生器的整形指数流程图；图4是QPSK全光再生器的测量结果图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图1是本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置一种具体实施方式架构图。在本实施例中，如图1所示，本专利技术一种全光再生器整形指数的测量装置，包括：光信号产生单元、功率可调光放大器、ASE噪声加载模块、分光器、待测全光再生器、光功率计；下面以四相移键控(QPSK)调制格式的全光再生器为例，，对本专利技术进行详细说明。光信号产生单元，用于产生与待测全光再生器匹配的测试光信号；在光信号产生单元中，将一个连续光激光器注入光调制器得到测试信号光源，可用一个低频RF电信号驱动光调制器，以便提高测试过程中光纤的受激布里渊散射阈值；也可用一个二进制数据序列驱动光调制器，产生带宽为20GHz的QPSK测试光信号，其载波频率为193.1THz本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全光再生器整形指数的测量装置，其特征在于，包括：/n光信号产生单元，用于产生与待测全光再生器匹配的测试光信号；/n功率可调光放大器，主要用于调节测试光信号的功率，以满足ASE噪声加载模块的输入要求；/nASE噪声加载模块，包括ASE噪声源、第一可调光衰减器、第一可调光衰减器和3dB耦合器；/nASE噪声源产生ASE噪声，然后通过第一可调光衰减器进行噪声功率改变，从而获得所需的光信噪比劣化信号；dB耦合器再将调节后的测试光信号与光信噪比劣化信号进行耦合，再通过第二可调光衰减器进行总功率改变，使其输出的劣化信号与待测全光再生器的工作点匹配。/n分光器，将输入光信号分为两路，一路输入到待测全光再生器，另一路输入到第一光功率计；/n第一光功率计和第二光功率计，用于测量光信号在待测全光再生器的输入、输出端的平均功率；/n待测全光再生器整形指数的测量过程为：/n(1)、调节第一可调光衰减器，使加载的ASE噪声功率为0mW；然后调节功率可调光放大器，分别读取第一光功率计和第二光功率计上的功率值，得到待测全光再生器的输入光功率P

【技术特征摘要】
1.一种全光再生器整形指数的测量装置，其特征在于，包括：
光信号产生单元，用于产生与待测全光再生器匹配的测试光信号；
功率可调光放大器，主要用于调节测试光信号的功率，以满足ASE噪声加载模块的输入要求；
ASE噪声加载模块，包括ASE噪声源、第一可调光衰减器、第一可调光衰减器和3dB耦合器；
ASE噪声源产生ASE噪声，然后通过第一可调光衰减器进行噪声功率改变，从而获得所需的光信噪比劣化信号；dB耦合器再将调节后的测试光信号与光信噪比劣化信号进行耦合，再通过第二可调光衰减器进行总功率改变，使其输出的劣化信号与待测全光再生器的工作点匹配。
分光器，将输入光信号分为两路，一路输入到待测全光再生器，另一路输入到第一光功率计；
第一光功率计和第二光功率计，用于测量光信号在待测全光再生器的输入、输出端的平均功率；
待测全光再生器整形指数的测量过程为：
(1)、调节第一可调光衰减器，使加载的ASE噪声功率为0mW；然后调节功率可调光放大器，分别读取第一光功率计和第二光功率计上的功率值，得到待测全光再生器的输入光功率Pi和输出光功率Po...

【专利技术属性】
技术研发人员：武保剑，万峰，文峰，邱昆，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51