评估和抑制超长距无中继光通信系统信号光谱变形的方法技术方案

本发明专利技术属于光通信技术领域，具体涉及一种评估和抑制超长距无中继光通信系统信号光谱变形的方法。包括以下步骤：采集系统参数、输入信号的光谱信息，以及输入噪声信号；计算并输出系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息、以及系统的输出噪声信号；获得系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息，以及输出噪声信号；将输入信号光谱信息中的光功率与系统的SBS阈值进行比较，若低于SBS阈值，则将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较，若输出信号光谱信息的光谱峰值功率高于输出信号功率阈值，则将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较，若输出光信噪比高于预设光信噪比，则判断输出信号的光谱信息中是否出现谱肩，若没有出现谱肩，确定系统导通。

A method to evaluate and suppress the spectral distortion of the signal in the ultra long distance repeatless optical communication system

【技术实现步骤摘要】
评估和抑制超长距无中继光通信系统信号光谱变形的方法
本专利技术属于光通信
，具体涉及一种评估和抑制超长距无中继光通信系统信号光谱变形的方法。
技术介绍
近年来光通信系统在传输速率、传输容量、传输距离和成本等方面发展迅猛，目前10G同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)技术已在骨干网络中实现普遍应用。而随着对系统传输容量和无电中继传输距离的需求日益增高，使得信道间距越来越小，单波传输功率越来越高，从而使光纤中的非线性效应如受激布里渊散射(StimulatedBrillouinScattering,SBS)、自相位调制(Self-PhaseModulation,SPM)、交叉相位调制(CrossPhaseModulation,XPM)、四波混频(Four-WaveMixing,FWM)等对光传输系统的影响越来越大。定量分析光传输系统中各非线性效应对系统性能的影响程度对于系统的优化设计具有重要的意义。FWM是一种重要的三阶非线性效应，会造成信号功率的损耗，并产生新的光场，对系统产生非线性串扰，且在高传输功率下效应尤为明显，因此大大限制了光传输系统的传输容量和传输功率。然而目前关于FWM对光传输系统的影响主要集中于波分复用系统(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)乃至密集波分复用系统(DWDM)中不同信道内信号相互之间的干扰，而对于单个信道内的FWM效应关注较少。在本方法相关研究中发现，在光通信传输系统中，带内信号与10G调制信号的相位匹配会导致简并四波混频效应的产生，并在光谱中观察到明显的谱肩的出现，此现象在传输功率升高时尤为显著，并进而成为限制光传输系统传输功率的主导机制。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种评估和抑制超长距无中继光通信系统信号光谱变形的方法。本专利技术第一方面采用的技术方案是：一种评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，包括以下步骤：S100：采集所述超长距无中继光通信系统的系统参数、输入所述超长距无中继光通信系统中输入信号的光谱信息，以及输入所述超长距无中继光通信系统中的输入噪声信号；S200：根据所述系统参数和光谱信息，计算并输出所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、所述超长距无中继光通信系统的输出信号的光谱信息、以及所述超长距无中继光通信系统的输出噪声信号；S300：获得所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息，以及输出噪声信号；S400：将输入信号光谱信息中的光功率与所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值进行比较，若输入信号光谱信息中的光功率低于所述SBS阈值，则将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较，若所述输出信号光谱信息的光谱峰值功率高于所述输出信号功率阈值，则将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较，若所述输出光信噪比高于所述预设光信噪比，则判断所述输出信号的光谱信息中是否出现谱肩，若没有出现谱肩，确定所述超长距无中继光通信系统导通。可选的，S400中所述将输入信号光谱信息中的光功率与所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值进行比较；若输入信号光谱信息中的光功率低高于所述SBS阈值，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。可选的，S400中所述将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较；若所述输出信号光谱信息的光谱峰值功率低于所述输出信号功率阈值，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。可选的，S400中所述将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较；若所述输出光信噪比低于所述预设光信噪比，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。可选的，S400中所述判断所述输出信号的光谱信息中是否出现谱肩；若出现谱肩，则判断输出信号光谱信息的光谱峰值功率与谱肩功率的比值，与预设光信噪比进行比较；若高于预设光信噪比，则预判系统导通，否则预判系统不导通。。可选的，在S300所述步骤之后，在S400所述步骤之前还包括：对S200计算得到的结果：所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息，以及输出噪声信号，进行验证步骤；包括：获取所述超长距无中继光通信系统的实际值：超长距无中继光通信系统的SBS实际阈值、输出信号的实际光谱信息，以及实际输出噪声信号；将S200计算得到的结果与所述超长距无中继光通信系统的实际值进行对应比对，若将S200计算得到的结果与所述超长距无中继光通信系统的实际值之间的差值超过误差范围，则执行S100。可选的，所述将S200计算得到的结果与所述超长距无中继光通信系统的实际值进行对应比对；若将S200计算得到的结果与所述超长距无中继光通信系统的实际值之间的差值处于误差范围，则执行S300。作为本专利技术的第二方面，提供一种抑制超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，在本专利技术第一方面所述步骤：判断输出信号光谱信息的光谱峰值功率与谱肩功率的比值与预设光信噪比进行比较步骤之后，确定输出信号光谱信息的光谱峰值功率与谱肩功率的比值，低于预设光信噪比，判定所述谱肩功率为噪声功率，并降低输入端XFP光模块的调制功率，提升所述超长距无中继光通信系统输出光信噪比。可选的，采用光谱整形技术抑制所述谱肩。可选的，采用相干光通信系统抑制所述谱肩对系统的影响。本专利技术的优点：1.本专利技术能够模拟和分析超长距无中继10G光通信系统中带内四波混频效应对信号光谱的影响；基于调制光与信号光之间的四波混频效应，精确仿真信号光谱中谱肩出现的过程并分析此现象产生的关键因素，进而量化此现象对输出端光信噪比的影响。2.提出抑制信号光谱谱肩的方法。本专利技术提出降低调制信号功率、采用光谱整形技术以及采用相干光通信系统等3种方法，均可有效减小或避免带内四波混频效应的影响，从而抑制信号光谱谱肩及其对输出端光信噪比的影响。。附图说明图1为本专利技术实施例2的流程图。图2为本专利技术实施例2中S200步骤的具体流程图。图3为本专利技术实施例2中S310步骤的具体流程图。图4为本专利技术实施例2中S400步骤的具体流程图。图5为本专利技术实施例的评估计算结果与实际结果的对比图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100：采集所述超长距无中继光通信系统的系统参数、输入所述超长距无中继光通信系统中输入信号的光谱信息，以及输入所述超长距无中继光通信系统中的输入噪声信号；/nS200：根据所述系统参数和光谱信息，确定并输出所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、所述超长距无中继光通信系统的输出信号的光谱信息、以及所述超长距无中继光通信系统的输出噪声信号；/nS300：获得所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息，以及输出噪声信号；/nS400：将输入信号光谱信息中的光功率与所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值进行比较，若输入信号光谱信息中的光功率低于所述SBS阈值，则将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较，若所述输出信号光谱信息的光谱峰值功率高于所述输出信号功率阈值，则将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较，若所述输出光信噪比高于所述预设光信噪比，则判断所述输出信号的光谱信息中是否出现谱肩，若没有出现谱肩，确定所述超长距无中继光通信系统导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：采集所述超长距无中继光通信系统的系统参数、输入所述超长距无中继光通信系统中输入信号的光谱信息，以及输入所述超长距无中继光通信系统中的输入噪声信号；
S200：根据所述系统参数和光谱信息，确定并输出所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、所述超长距无中继光通信系统的输出信号的光谱信息、以及所述超长距无中继光通信系统的输出噪声信号；
S300：获得所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值、输出信号的光谱信息，以及输出噪声信号；
S400：将输入信号光谱信息中的光功率与所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值进行比较，若输入信号光谱信息中的光功率低于所述SBS阈值，则将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较，若所述输出信号光谱信息的光谱峰值功率高于所述输出信号功率阈值，则将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较，若所述输出光信噪比高于所述预设光信噪比，则判断所述输出信号的光谱信息中是否出现谱肩，若没有出现谱肩，确定所述超长距无中继光通信系统导通。


2.如权利要求1所述的评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，其特征在于，S400中所述将输入信号光谱信息中的光功率与所述超长距无中继光通信系统的SBS阈值进行比较；
若输入信号光谱信息中的光功率低高于所述SBS阈值，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。


3.如权利要求1所述的评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，其特征在于，S400中所述将输出信号光谱信息的光谱峰值功率与输出信号功率阈值进行比较；
若所述输出信号光谱信息的光谱峰值功率低于所述输出信号功率阈值，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。


4.如权利要求1所述的评估超长距无中继光通信系统中信号光谱变形的方法，其特征在于，S400中所述将输出光信噪比与预设光信噪比进行比较；
若所述输出光信噪比低于所述预设光信噪比，则预判断所述超长距无中继光通信系统不导通。


5.如权利要求1所述的评估超长距无中继...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓波，顾文华，桂桑，李现勤，贾想，
申请(专利权)人：无锡市德科立光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32