一种海缆系统的光谱检测方法及系统技术方案

本申请公开一种海缆系统的光谱检测方法及系统，应用在包括多个站点、海缆以及多个光中继器的海缆系统中，该方法包括：获取光中继器的出厂光谱测试数据和海缆的本征拉曼光谱数据，并根据得到的数据，获取对应于光中继器的光谱基线，而后根据出厂光谱测试数据，获取增益变化模型，最后通过监测海缆系统获取功率变化数据，并根据功率变化数据、光谱基线和增益变化模型，计算第一增益光谱，其中光谱基线包括正常运行时的输入、输出光谱，第一增益光谱包括功率变化后的输入、输出光谱。该方法在海缆系统出现功率异常时，通过增益变化模型对每个光中继器变化后的光谱进行计算，得到每个光中继器对应的输入、输出光谱，从而提高获取光谱的准确性。光谱的准确性。光谱的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种海缆系统的光谱检测方法及系统


[0001]本申请涉及海缆检测
，特别涉及一种海缆系统的光谱检测方法及系统。

技术介绍

[0002]海底光缆通信系统（Undersea Fiber Communication Systems）是通过海底光缆连接不同国家及海上设备的重要通信系统，其跨越距离达几千至上万公里。因光信号在介质中传输具有一定的功率损耗，传输距离过大会导致海缆中的光信号衰减严重，所以需要每隔一段距离在海缆上设置光中继放大器RPT(repeater)来放大光信号。
[0003]典型的光中继放大器为掺有稀土元素的光纤放大器，例如掺铒光纤放大器EDFA (Erbium
‑
Doped Optical Fiber Amplifier)。EDFA在使用过程中，通过泵浦（pump）光源对输入的光信号进行放大并输出，从而维持光信号在海缆系统中的传输稳定性。在海缆系统运行过程中，由于泵浦失效、温度变化、缆内光纤损耗增大等因素，会使EDFA的输入光谱和/或输出光谱发生变化，影响海缆系统的传输稳定性。
[0004]在海缆系统运行时，可通过检测EDFA的光谱变化，来获取海缆系统的传输状态。但由于EDFA设置在海缆系统中时，与海底光缆一同设置在水下，在海缆系统出现问题时无法直接检测海底光缆中的光谱变化。而通过间接方式，例如通过可变波长的相干光时域反射仪向海缆中发送探测光，以获取海缆系统中光中继器的光谱变化时，仅能获取光谱的相对变化，准确度较低。另外，该方法需要占用多个业务波长通道用于获取光谱，因此在海缆中业务信号较多时，能够用于测量光谱的波长较少，影响光谱检测的准确性；当业务满配时，甚至无法进行光谱检测。因此为了满足海缆系统的运行稳定性需求，亟需一种光谱检测方法来提高检测海缆系统中每个光中继器的光谱性能变化时的准确度。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种海缆系统的光谱检测方法及系统，以解决获取海缆系统中每个光中继器的光谱变化时准确度较低的问题。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种海缆系统的光谱检测方法，应用于海缆系统，海缆系统包括多个站点、海缆以及多个光中继器，多个站点被配置为接收和发送光信号，海缆设置在多个站点之间以连通多个站点，多个光中继器分别设置在海缆上，以对站点发送的光信号进行放大，方法包括：获取多个光中继器的第一光谱测试数据、海缆的第二光谱测试数据；第一光谱测试数据包括每个光中继器的出厂光谱测试数据，第二光谱测试数据包括海缆的本征拉曼光谱数据；根据每个第一光谱测试数据和第二光谱测试数据，获取对应于每个光中继器的光谱基线；光谱基线包括海缆系统输入预设功率的光信号后每个光中继器的输入光谱和输出光谱；根据每个第一光谱测试数据，获取对应于每个光中继器的增益变化模型；增益变化模型包括光中继器对不同波长和/或不同功率的光信号的增益数据；监测海缆系统以获取功率变化数据；根据功率变化数据、光谱基线和增益变化模型，计算第一增益光谱；第一增益
光谱包括海缆系统中光信号的功率变化后每个光中继器的输入光谱和输出光谱。
[0007]该方法在获取海缆系统中每个光中继器的第一光谱测试数据和海缆的第二光谱测试数据后，通过第一光谱测试数据和第二光谱测试数据，计算得到对应于每个光中继器的光谱基线，而后再通过第一光谱测试数据，获取每个光中继器在接收到不同波长、不同功率的增益数据，来得到对应每个光中继器的增益变化模型，当检测到海缆系统中出现功率变化，则可根据功率变化数据、光谱基线和增益变化模型对功率变化后的每个光中继器的输入输出光谱进行计算，以得到第一增益光谱。通过以上过程，能够将海缆系统产生功率变化后，计算得到每个受到影响的光中继器的输入光谱和输出光谱，从而得到海缆系统中每个光中继器的增益光谱，提高获取光谱的准确率。
[0008]在一种可行的实施方式中，根据每个第一光谱测试数据和第二光谱测试数据，获取对应于每个光中继器的光谱基线，包括：获取海缆系统的输入光信号的波长范围及不同波长信号对应的功率信息；根据波长范围和功率信息，获取海缆对输入光信号的损耗光谱和每个光中继器对输入光信号的增益光谱；将输入光信号对应的损耗光谱和增益光谱，确定为光谱基线。这样可以通过获取海缆系统在正常运行过程中，每个光中继器对光信号的增益数据和海缆对光信号的损耗数据的方式，得到海缆系统中光信号的光谱基线，从而确定海缆系统正常运行时的光谱数据，当海缆系统出现影响光谱数据的故障时，能够根据光谱基线进行快速更新，提高了光谱的计算效率。
[0009]在一种可行的实施方式中，根据每个第一光谱测试数据，获取对应于每个光中继器的增益变化模型，包括：根据第一光谱测试数据，获取每个光中继器的对不同波长和/或不同功率的光信号的增益数据；根据每个光中继器对应的增益数据，确定每个光中继器对应的增益变化模型。通过确定增益变化模型，可在海缆系统出现故障影响光信号的传输后，根据变化后的功率数据，计算得到每个光中继器对应的输入光谱和输出光谱，提高获取光谱的准确性。
[0010]在一种可行的实施方式中，监测海缆系统以获取功率变化数据，包括：向海缆系统中发送单一波长的第一检测光；获取第一检测光在海缆系统中的第二增益光谱，以作为功率变化数据；第二增益光谱包括第一检测光在通过每个光中继器的输入光谱和输出光谱；根据功率变化数据、光谱基线和增益变化模型，计算第一增益光谱，包括：若第二增益光谱与光谱基线不符，则获取第二增益光谱与光谱基线的增益差值；根据增益差值和增益变化模型，计算第一增益光谱。这样，可通过向海缆系统发送单一波长的检测光，即可进行第一增益光谱的计算，减少监测海缆系统中功率变化时占用的业务信道数量，从而减少进行光谱检测时，对海缆系统传输效率的影响。
[0011]在一种可行的实施方式中，若第二增益光谱与光谱基线不符，则获取第二增益光谱与光谱基线的增益差值，包括：在光谱基线中提取增益谱信息；增益谱信息包括光谱基线中对应于第一检测光波长的光信号通过每个光中继器的输入光谱和输出光谱；对比第二增益光谱与增益谱信息，以获取增益差值。通过每个光中继器与光谱基线和第二增益光谱的对应关系，计算每个光中继器的增益差值，从而得到海缆系统的光谱变化数据，提高光谱获取的准确性。
[0012]在一种可行的实施方式中，第二增益光谱包括第二输入光谱和第二输出光谱，增益谱信息包括输入增益谱和输出增益谱，增益差值包括输入增益差值和输出增益差值，对
比第二增益光谱与增益谱信息，以获取增益差值，包括：计算每个光中继器对应的第二输入光谱和输入增益谱的差值，得到输入增益差值；计算每个光中继器对应的第二输出光谱和输出增益谱的差值，得到输出增益差值；将每个光中继器对应的输入增益差值和输出增益差值以每个光中继器的收发顺序排列，得到增益差值。通过将输入增益差值和输出增益差值进行获取及排列，可经增益变化模型，对每个光中继器的输入光谱和输出光谱进行计算，提高光谱获取效率。
[0013]在一种可行的实施方式中，在对比第二增益光谱与增益谱信息，以获取增益差值后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海缆系统的光谱检测方法，应用于海缆系统，所述海缆系统包括多个站点、海缆以及多个光中继器，所述多个站点被配置为接收和发送光信号，所述海缆设置在所述多个站点之间以连通所述多个站点，所述多个光中继器分别设置在所述海缆上，以对所述站点发送的光信号进行放大，其特征在于，所述方法包括：获取多个所述光中继器的第一光谱测试数据、所述海缆的第二光谱测试数据；所述第一光谱测试数据包括每个所述光中继器的出厂光谱测试数据，所述第二光谱测试数据包括所述海缆的本征拉曼光谱数据；根据每个所述第一光谱测试数据和所述第二光谱测试数据，获取对应于每个所述光中继器的光谱基线；所述光谱基线包括所述海缆系统输入预设功率的光信号后每个所述光中继器的输入光谱和输出光谱；根据每个所述第一光谱测试数据，获取对应于每个所述光中继器的增益变化模型；所述增益变化模型包括所述光中继器对不同波长和/或不同功率的光信号的增益数据；监测所述海缆系统以获取功率变化数据；根据所述功率变化数据、所述光谱基线和所述增益变化模型，计算第一增益光谱；所述第一增益光谱包括所述海缆系统中光信号的功率变化后每个所述光中继器的输入光谱和输出光谱。2.根据权利要求1所述的海缆系统的光谱检测方法，其特征在于，所述根据每个所述第一光谱测试数据和所述第二光谱测试数据，获取对应于每个所述光中继器的光谱基线，包括：获取所述海缆系统的输入光信号的波长范围及不同波长信号对应的功率信息；根据所述波长范围和所述功率信息，获取所述海缆对所述输入光信号的损耗光谱和每个所述光中继器对所述输入光信号的增益光谱；将所述输入光信号对应的所述损耗光谱和所述增益光谱，确定为所述光谱基线。3.根据权利要求1所述的海缆系统的光谱检测方法，其特征在于，所述根据每个所述第一光谱测试数据，获取对应于每个所述光中继器的增益变化模型，包括：根据所述第一光谱测试数据，获取每个所述光中继器的对不同波长和/或不同功率的光信号的增益数据；根据每个所述光中继器对应的增益数据，确定每个所述光中继器对应的所述增益变化模型。4.根据权利要求1所述的海缆系统的光谱检测方法，其特征在于，所述监测所述海缆系统以获取功率变化数据，包括：向所述海缆系统中发送单一波长的第一检测光；获取所述第一检测光在所述海缆系统中的第二增益光谱，以作为所述功率变化数据；所述第二增益光谱包括所述第一检测光在通过每个所述光中继器的输入光谱和输出光谱；所述根据所述功率变化数据、所述光谱基线和所述增益变化模型，计算第一增益光谱，包括：若所述第二增益光谱与所述光谱基线不符，则获取所述第二增益光谱与所述光谱基线的增益差值；根据所述增益差值和所述增益变化模型，计算所述第一增益光谱。
5.根据权利要求4所述的海缆系统的光谱检测方法，其特征在于，所述若所述第二增益光谱与所述光谱基线不符，则获取所述第二增益光谱与所述光谱基线的增益差值，包括：在所述光谱基线中提取增益谱信息；所述增益谱信息包括所述光谱基线中对应于第一检测光波长的光信号通过每个所述光中继器的输入光谱和输出光谱；对比所述第二增益光谱与所述增益谱信息，以获取所述增益差值。6.根据权利要求5所述的海缆系统的光谱检测方法，其特征在于，所述第二增益光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晓勇，许昌武，李建苹，杨礼，王彦溥，
申请(专利权)人：华海通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：