[发明专利]改善基于音调的光通道监测对受激喇曼散射的容忍度的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及与基于音调(tone)的光通道监测有关的装置和方法。

背景技术

对于波分复用(WDM)通信系统中基于音调的通道监测，利用特定于波长的一个或多个音调来调制每个波长。授予Wan等人的美国专利号NO.7,054,556描述了一种机制，其中利用两个或更多交替颤音来调制光WDM系统中的每个通道，使得在任何时刻，每个通道利用至少一个颤音进行调制。如其中所描述的，通过检测颤音而实施的通道监测利用了快速傅里叶变换(FFT)过程，该过程可以对在WDM通道上编码的颤音进行解码和测量。

在实施这种非侵入式实时通道监测时，使用音调解码子系统(也称为波长跟踪器)。在波长跟踪器中，通常使用光电二极管将光WDM信号转换成电信号。经转换的电信号中的音调及其相应的水平提供了与WDM信号中存在哪些波长通道以及存在的通道的光功率水平有关的信息。这一信息对于WDM系统进行通道监测和功率管理而言是至关重要的。例如，可以例如经由光放大级中的增益均衡来放大(衰减)其功率水平被监测到低于(高于)期望水平的波长通道，以便实现所有通道的良好传输性能。

为了监测WDM系统中的波长通道功率，常规波长跟踪器检测器的操作以向不同WDM通道指派的不同频率音调的功率进行的同时测量为基础。然而，在光纤传输期间的受激喇曼散射(SRS)具有从较短波长通道向较长波长通道转移能量的效果，尤其在这些通道的功率较高和/或传输距离较长时更是如此。这种能量转移也称为SRS诱发的通道串扰，其会引起本来向给定波长通道指派的频率音调的可观的部分转移给了其他WDM通道。这会使常规波长跟踪器在报告每个通道的功率水平时不够准确，并且随后引起功率倾斜和光信噪比(OSNR)的降级，从而负面影响了系统性能。在有些情况下，该不准确性可能大到波长跟踪器将会错误地报告波长通道的存在或不存在这种程度。

由此，期望改善基于音调的波长跟踪对SRS的容忍度，使得即使在具有较高信号功率和系统范围的情况下，也可以实现准确的光通道监测。

针对上述问题不存在已知的解决方案。用来补救这一问题的可能方式在于：估计每个光纤跨度中的WDM通道间的音调转移，以及校准针对每个频率音调测量的功率，以便反映向其指派音调频率的波长通道的实际功率。然而，这一方式需要与在每个光纤跨度中传输的通道有关的知识，诸如，通道的输入功率和位置，目前在每个通道中携带的音调分量，以及光纤非线性和损耗系数。继而需要计算光纤跨度中的音调转移，这需要高强度计算。

而且，需要记录因SRS而施加在给定通道上的频率音调的功率，并且需要利用该通道传递这一信息，以用于在下一波长跟踪器处的进一步计算。这在使用可重配置的光分插复用器(ROADM)的透明WDM系统(其中，波长通道可以按需进行添加、丢弃(drop)或重路由)中是不能实现的。

发明内容

本发明涉及在存在SRS诱发的串扰的情况下、显著提高基于音调的光通道监测的准确性的装置和方法。基于这样的理解，即，SRS诱发的串扰的大部分发生在远离的通道之间，本发明的示例性实施方式使用WDM滤波器来将WDM通道分成至少两个组，例如，短波长组和长波长组，并针对每个通道组单独测量音调功率。由于每个通道组中的波长范围显著减小，以及最坏情况下SRS诱发的串扰近似与波长范围的平方成比例，所以极大地改善了波长跟踪器对SRS诱发的串扰的容忍度。

本发明由此提供了成本有效的波长跟踪器技术，其可以用于具有扩展范围和增大的信号功率的WDM系统。

在下文中将更详细地描述本发明的前述和其他特征和方面。

附图说明

图1是示例性波长跟踪器系统的框图，其中抽头的光WDM信号的所有通道使用单个光电二极管进行电转换。

图2A是波长跟踪器系统的示例性实施方式的框图，其中抽头的光WDM信号被过滤至红波段和蓝波段中，每个波段由相应的光电二极管进行电转换；以及，图2B示出了用于在图2A的示例性系统中使用的红/蓝滤波器设备的透射率特征。

图3是波长跟踪器系统的另一示例性实施方式的框图，其中抽头的光WDM信号被过滤至四个波段中，其中每个波段由相应的光电二极管进行电转换。

图4是波长跟踪器系统的又一示例性实施方式的框图，其中抽头的光WDM信号被过滤至多个波段，其中每个波段由分时的光电二极管进行电转换。

具体实施方式