一种提高遥泵系统输出光信噪比的方法技术方案

本发明专利技术适用于光通信领域，提供一种提高遥泵系统输出光信噪比的方法，包括在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数；根据测得的增益和噪声指数获取遥泵系统的输出光信噪比，在所述光信噪比最大时，获取当前状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度。本发明专利技术通过设计计算得到最佳输入光波长和RGU和RPU的最佳间距，使得遥泵系统处于最佳工作状态，输出最大的光信噪比，有效降低误码率，提升系统的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信领域，尤其涉及。
技术介绍
超长单跨距光传输系统有别于传统的通信系统，其单跨距的光缆长度一般要求几百公里，线路中间不能有任何的中继设备。超长跨距全光传输系统为网络安全、稳定、经济运行提供有力保障。由于减少了光/电转换次数，并且可以利用光纤丰富的带宽资源，超长距离传输技术大大降低了长距离传输的成本，同时系统的可靠性和传输质量都得到了保证。在采用前向纠错技术、调制码型、增大发送功率、功率放大器、前置放大器、拉曼放大等常规技术后仍不能解决长跨距问题时，选择遥泵技术能进一步扩大单跨距距离。遥泵技术是在光缆中插入掺饵光纤等增益介质以提供光放大，同时在该点不需供电设施，也不需人员维护，适合用于穿越沙漠、高原、湖泊、海峡等维护、供电不便的地区，因为没有中继站，减少了日常维护成本。目前遥泵(ROPA,Remote Optically Pumped Amplifier)技术已在长跨距无中继光传输系统中广泛使用，作为泵浦光波长的1450nm 1490nm波长范围内输出功率达数瓦的激光器已商用，这也使得ROPA系统更具吸引力。另一方面，当线路的跨距将拉曼(RA)放大的指标都耗尽的时候，采用ROPA可使跨损再提高IOdB左右，可允许跨距上有更大程度的扩展。在系统中将ROPA与RA结合起来使用，可最大限度地延长传输距离，提高系统功率预算。目前,在遥泵系统的实际工程设计中，远程增益单元(RGU, Remote Gain Unit)和远程泵浦单元(RPU, Remote Pump Unit)是单独设计的，RGU的设计原则是线路光信号增益尽量大，噪声指数尽量小，目前遥泵系统中输入光信号波长以及RGU和RI3U之间的距离都是根据经验值选取，没有经过具体的计算设计，使得现有的遥泵系统的输出光信噪比达不到最大值，系统的可靠性和稳定性不能达到最佳效果。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供，旨在解决现有遥泵系统由于不设计计算输入光信号波长以及RGU和RTO之间的距离，使得系统无法输出最大的光信噪比。本方案中，所述遥泵系统包括顺次连接的光发射机、功率放大器、第一传输光纤、远程增益单元、第二传输光纤、远程泵浦单元、前置光放大器和光接收机，其中，所述远程增益单元包括两段连接的掺铒光纤，所述提高遥泵系统输出光信噪比的方法包括下述步骤:在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数；根据测得的增益和噪声指数获取遥泵系统的输出光信噪比，在所述光信噪比最大时，获取当前状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度。本专利技术的有益效果是:在遥泵系统中输入光信号波长以及RGU和RPU之间的距离都会影响到遥泵系统的输出光信噪比，在本专利技术技术方案中，通过改变输入光信号波长和/或同时改变RGU和RPU之间的距离(即第二传输光纤的长度)，可以使得系统总体噪声指数有一个最小值，具体的，在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，精确计算出遥泵系统的输出光信噪比，在所述光信噪比为最大值时，获取此时状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度，这个输入光信号波长就是最佳输入光信号波长，这个第二传输光纤长度就是RGU和RPU之间的最佳距离，因此在设计遥泵系统时，通过选取最佳输入光信号波长和/或RGU和RI3U之间的最佳距离，可以使得遥泵系统输出最大的光信噪t匕，从而有效降低误码率，提升系统的可靠性和稳定性，延长中继传输距离，提高系统功率预算。附图说明图1是遥泵系统的结构图；图2是本专利技术第一实施例提供的提高遥泵系统输出光信噪比的方法的流程图；图3是RGU增益和噪声指数测试第一原理图；图4是RGU增益和噪声指数测试第二原理图；图5是输入光信号波长与RGU增益曲线图；图6是输入光信号波长与RGU噪声指数曲线图；图7是RGU反向输入的泵浦光功率与RGU增益曲线图；图8是RGU反向输入的泵浦光功率与RGU噪声指数曲线图；图9是遥泵系统输入信号光波长与输出光信噪比的曲线图；图10是R⑶和GPU不同间距与输出光信噪比的曲线图；图11是本专利技术第二实施例提供的提高遥泵系统输出光信噪比的方法的流程；图12是配置RGU的光路结构图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1示出了遥泵系统的结构，包括顺次连接的光发射机1、功率放大器2、第一传输光纤3、远程增益单元4、第二传输光纤5、远程泵浦单元6、前置光放大器7和光接收机8，其中远程增益单元4内包括两段连接的掺铒光纤。所述光发射机I发出光信号后，功率放大器2对所述光信号进行功率放大，增加入纤光功率，输入光信号经过第一传输光纤3传输，由于第一传输光纤3距离较长，在传输过程中有信号衰减，因此远程增益单元4对衰减后的输入光信号进行进一步放大，放大后再经过第二传输光纤5传输，图中远程泵浦单元6提供一功率较大的反向传输的泵浦光，所述远程泵浦单元6具有输入信号光探测单元、泵浦光和反射光功率探测单元以保证系统安全性，远程泵浦单元6的输出端与前置光放大器7相连接，前置光放大器7用于提高信号光接收灵敏度。前置光放大器7的输出端与接收机8的输入端口连接。本实例中所述远程泵浦单元6提供一较大功率的远端泵浦光，功率不小于30dBm,泵浦光波长选择范围为1460nm 1490nm,实现拉曼放大的同时还能为远程增益单元4提供泵浦光，使得进一步提高无中继传输距离。在遥泵系统中，输入光信号波长以及远程增益单元4和远程泵浦单元6之间的距离(即第二光纤长度)影响着系统输出光信噪比，对于这两个重要的参数，现有遥泵系统通常选取经验值，没有经过精确的计算和设计，这样使得系统的整体效果达不到最优，无法进一步降低误码率。本专利技术实施例提供了，获取最佳输入光信号波长和/或最佳间距(远程增益单元4和远程泵浦单元6之间的距离)，使得遥泵系统处于最佳工作状态，提高系统系能。实施例一:图2示出了本专利技术第一实施例提供的提高遥泵系统输出光信噪比的方法的流程，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本实施例提供的提高遥泵系统输出光信噪比的方法包括下述步骤:步骤S201、在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数。本步骤主要实现的是在不断调整输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的情况下，测出每个状态下功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数，假设功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器的增益分别为gb、g、gk、gp，功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元、前置放大器产生的噪声指数分别为NFba、NFegu, NFea, NFpa,所述各个器件的增益和噪声指数通过光谱分析仪获得，具体的，将光谱分析仪分别接入到器件的输入端和输出端，分别得到输入前和输入后的光信号强度和噪声强度，这样就可以分析出该器件的增益和噪声指数，比如对于远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高遥泵系统输出光信噪比的方法，所述遥泵系统包括顺次连接的光发射机（1）、功率放大器（2）、第一传输光纤（3）、远程增益单元（4）、第二传输光纤（5）、远程泵浦单元（6）、前置光放大器（7）和光接收机（8），其中，所述远程增益单元（4）包括两段连接的掺铒光纤（42、43），其特征在于，所述方法包括：在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数；根据测得的增益和噪声指数获取遥泵系统的输出光信噪比，在所述光信噪比最大时，获取当前状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度。

【技术特征摘要】
1.一种提高遥泵系统输出光信噪比的方法，所述遥泵系统包括顺次连接的光发射机(I)、功率放大器(2)、第一传输光纤(3)、远程增益单兀(4)、第二传输光纤(5)、远程泵浦单元(6)、前置光放大器(7)和光接收机(8)，其中，所述远程增益单元(4)包括两段连接的掺铒光纤(42、43)，其特征在于，所述方法包括: 在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数； 根据测得的增益和噪声指数获取遥泵系统的输出光信噪比，在所述光信噪比最大时，获取当前状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述在改变输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的条件下，分别测得功率放大器、远程增益单元、远程泵浦单元以及前置光放大器这四器件的增益和噪声指数步骤之前还包括: 在不同的输入光信号波长、信号功率以及不同的泵浦光波长和泵浦光功率的情况下，获取远程增益单元中两段掺铒光纤的最佳长度比值以及最佳长度总和，使得远程增益单元对遥泵系统的总体噪声指数影响最小。3.如权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述根据测得的增益和噪声指数获取遥泵系统的输出光信噪比，在所 述光信噪比最大时，获取当前状态下的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度步骤具体包括: 在不同的输入光信号波长和/或第二传输光纤长度的情况下，获取遥泵系统的输出光信噪比OSNRwt (dB) = ^((^)+58-10化(^-1/6总)，其中所述？^为光发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，付成鹏，卜勤练，余春平，江毅，黄丽艳，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：