[发明专利]光学放大传输系统中的增益倾斜管理

说明书

技术领域

本发明一般涉及光通信。更具体的，本发明涉及通过使用具有不同增益值的光学放大器的组合在光学放大传输系统中管理增益倾斜。 

背景技术

诸如远程海底光学传输系统的光学传输系统，可以用于远距离传输光学信号。但是，这些远程光学传输系统，会遭受许多因素导致的信号恶化，例如，除了在组装拼接时引起的损耗之外，还有由于热噪声引起的损耗和由光纤缺陷导致的散射。这些和其它因素一起衰减了传播通过传输系统的光学信号。 

为了解决这个问题，在沿着传输系统的预定位置光学放大光学信号。光学传输系统可以包括连接到光纤光缆各节的中继器。中继器可以包括用于放大在传输系统中每个方向传输的光学信号的光学放大器。中继器和一节光纤光缆的一般一起构成一传输跨度，多个传输跨度构成一光学传输段。可以将系统设计为，使得由每个中继器提供的放大(即中继器增益)补偿在先前的传输跨度中的信号损耗(即跨度损耗)。 

在现有的最优传输段设计中，一般将所有的跨度设计为相对于增益、增益形状和噪声成分具有相同的标称值。例如，所有的放大器可以相同并且所有光缆节具有相同的标称损耗。中继器可以设计为对于每个传输跨度，在给定的波长范围内产生平坦的增益。因此，在现有的最优传输段中，理想上，每个中继器的标称增益等于每个光缆节的标称损耗，以便提供大约为零的净增益。 

为了减少传统海底光学传输系统的成本，中继器定制设计为支持最长的可能中继器间距，该最长可能中继器间距是与建议的传输段的性能和容量要求相一致。这个方法的一个结果是中继器增益代码的增殖，每个新的传输段设计产生为这个特定段设计优化的新的增益代码。最近，已经构建了有效利用现有的库存来满足客户的容量、时间表和性能要求的传输系统。但是，当使用库存的中继器，得到的段设计可能在中继器计数或段增益形状方面是次优的。 

除了在新系统以外还有在利用库存的中继器以延长的中继器间距 构建的系统中，尽管尽最大努力匹配中继器增益和跨度损耗，中继器增益和跨度损耗之间的不平衡已经成为一个问题。在系统组装期间，例如，拼接损耗中的不确定性和适应具有与标称设计损耗不同的损耗的光缆的需要可能导致净增益显著偏离传输系统的理想零净增益。不平衡也可能由在系统修理期间增加的损耗导致，例如，由于增加额外的光缆和拼接导致。 

中继器增益和跨度损耗之间的不平衡可能对光学信号质量产生不利的影响。特别的，当组装的传输跨度中的跨度损耗超过中继器增益，可能产生负的增益倾斜。如这里所使用的，增益倾斜是对于给定的波长范围在最高信道功率和最低信道功率之间的差值(例如，以dB为单位)。负的增益倾斜可能危害通信系统的光信噪比(OSNR)，可能消耗预增强的动态范围，并且可能损害线路监视系统(LMS)的操作。 

这个问题的一个解决方案包括根据需要通过在联结器(coupling)或接头(joint)中向光路增加线路附加(build-out)衰减器(LBO)，或者通过在增益均衡接头(GEJ)中增加的倾斜滤波器，来监视增益倾斜和管理增益倾斜，以便将系统增益维持在可接受的限度内。当测量到的增益倾斜是正的，可以增加LBO；当测量到的增益倾斜是负的，可以增加GEJ。当增加了GEJ，中继器之间的光缆跨度可能需要缩短，以便补偿由插入GEJ本身引起的跨度损耗。或者，当在标称损耗跨度中插入GEJ，跨度损耗增加了损耗，这引入了负的增益倾斜。因此，向传输系统增加GEJ增加了损耗，这降低了OSNR，并且增加了成本。 

因此，需要一种在使用有限数量的非优中继器的光学放大传输系统中管理增益倾斜的方法。还存在对使用有限数量的中继器代码的光学传输系统的简化设计和制造的需要。 

附图说明

应结合以下附图参考下文的详细说明，其中相似的标号表示相似的部件： 

图1是其中增益倾斜得到管理的光学传输系统的示意图，与本发明一个实施例一致。 

图2是示出最优中继器间距和传输段长度的关系图，这个关系是基于对使用色散斜度管理的光纤(DSMF)的光学传输系统的一个实施例的示范性计算机模拟的基础上得到的。 

图3是示出在使用色散斜度管理的光纤的光学传输系统中，对于较高增益中继器和较低增益中继器的不同布置的净增益和中继器位置的关系图。 

图4是示出使用色散斜度管理的光纤的光学传输系统的示范实施例中，不同净增益偏移对该光学传输系统的示范实施例的性能影响的关系图。