[发明专利]一种基于偏振干涉的带内光信噪比检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于偏振干涉的带内光信噪比检测方法和装置。

背景技术

OSNR（Optical signal to noise ratio，光信噪比）是衡量光通信装置和网络中光信号性能的重要参数之一。在光网络的配置、优化、预警及日常检测与维护中，都需要检测OSNR。目前商用的OSNR检测模块都是基于传统的带外OSNR检测的方法，即对信号和噪声功率分别在不同的频率范围处进行测量（即噪声功率在波分复用装置信道间测量）。随着频谱利用率越来越高、密集波分复用装置中可重置光分插复用器等器件的引入以及不同信道的信号经过的路由和滤波器的不同，导致噪声频谱不再平坦，信道间噪声功率不再能代表真实的噪声功率，因此，传统的带外OSNR测量方法不再适用于当前先进的光网络装置。

近年来，人们提出了几种带内OSNR检测方法，包括：（1）偏振置零法，它是在信号为完全线偏振光而噪声是完全非偏振光的前提下，通过旋转偏振片得到最大和最小输出光功率，从而计算出OSNR，该方法与装置的传输速率及调制格式无关，但是会受到偏振模色散（Polarization Mode Dispersion，PMD）及双折射效应的影响，对于偏振模色散存在的装置，会有较大的测量误差；（2）马赫-曾德尔干涉仪法，它是基于信号光的相干性高和噪声不相干的特性，通过测量干涉极大值和干涉极小值从而计算出OSNR，该方法不受色散、偏振模色散及噪声偏振态的影响，但是需要在测量前对相关系数进行修正，在实际操作中难度较大；（3）可重置波长选择开关法，该方法可以有效的测量高速信号的OSNR，但需要中断相邻信道的信息传输。

发明内容

（一）要解决的技术问题

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是如何在不受信号偏振状态、光纤色散和偏振模色散的影响，动态地检测光网络中带内光信噪比。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于偏振干涉的带内光信噪比检测方法，所述方法包括：

A：将输入的光信号分为两束，其中一束用于测量光信号的总功率，另一束用于测量光信号中的噪声功率；

B：根据所述光信号的总功率和所述噪声功率计算光信噪比。

优选地，所述步骤A中测量光信号中的噪声功率具体包括：

A1：对所述用于测量光信号中的噪声功率的光信号进行偏振分束，得到偏振方向相互垂直的两支路；

A2：对所述偏振方向相互垂直的两支路中的一路光信号加入时延；

A3：将两支路上具有时延差的光信号，合在一起，得到偏振态随频率变化的光信号；

A4：对所述偏振态随频率变化的光信号，调整起偏角，使得一些频点处的光信号完全干涉相消，得到包含噪声功率信息的光谱。

为解决上述问题，本发明还提供了一种基于偏振干涉的带内光信噪比检测装置，所述装置具体包括：

光耦合器、光功率测量单元、噪声功率测量单元和控制与运算单元；

其中所述光耦合器将输入的光信号分为两束，一束输入所述光功率测量单元，另一束输入到所述噪声功率测量单元；

所述光功率测量单元用于测量光信号的总功率；

所述噪声功率测量单元用于测量光信号中的噪声功率，包括：偏振分束器、时延线、偏振合束器、电控可旋转起偏器和光频谱监测模块；

所述控制与运算单元用于控制所述电控可旋转起偏器的偏振角，并根据所述光功率测量单元输出的光信号的总功率和所述噪声功率测量单元输出的噪声功率计算光信噪比。

优选地，所述偏振分束器用于对光耦合器输出的用于测量光信号中噪声功率的光信号进行偏振分束，得到偏振方向相互垂直的两支路。

优选地，所述时延线对所述偏振分束器输出的一支路光信号加入时延，使两支路产生时延差，得到具有时延差的两支路光信号。

优选地，所述偏振合束器用于将两支路上具有时延差的光信号合在一起，得到偏振态随频率变化的光信号。

优选地，所述电控可旋转起偏器用于调整所述具有时延差的两支路光信号的振幅大小，使得发生相消干涉频点处的两支路光的振幅相同。

优选地，所述光频谱检测模块用于得到相应的光谱信息并将所述光谱信息输入到所述控制与运算单元。

优选地，所述装置还包括光滤波器，在光信号进入所述光耦合器之前还经过所述光滤波器进行滤波。

（三）有益效果