[发明专利]一种外差相干的色散估计方法及装置

摘要

一种外差相干的色散估计方法及装置，属于高速光通信技术领域。一种色散估计的装置包括第一处理单元、第二处理单元、时域互相关信号峰值搜索单元和色散计算单元；一种光纤通信系统中的色散估计方法包括：S1将光纤链路传输后的被测信道光信号进行分路、光学混波、平衡探测及低通滤波，得到两路不同的拍频信号；S2计算S1中两路拍频信号的傅里叶变换的共轭乘积，再做傅里叶逆变换得到时域互相关信号；S3时域互相关信号峰值搜索单元搜索S2中时域互相关信号的峰值位置，得到峰值位置的对应时间；S4根据峰值位置的对应时间计算S1中被测光信号的色散值。本发明能快速准确地测量光纤链路的色散且测量范围宽、测量误差低还适用多种调制。

主权项

1.一种外差相干的色散估计方法，其特征在于：依托的色散估计装置，包括第一处理单元、第二处理单元、时域互相关信号峰值搜索单元和色散计算单元；其中，所述色散估计装置的所有单元均位于接收端内；所述色散估计装置中各单元的连接关系如下：第一处理单元连接第二处理单元；第二处理单元连接时域互相关信号峰值搜索单元；时域互相关信号峰值搜索单元连接色散计算单元；所述外差相干的色散估计方法，包括以下步骤：S1：接收端将光纤链路传输后的被测信道的光信号进行分路、光学混波、平衡探测以及低通滤波，得到两路不同的拍频信号，具体为：S1.1 第一处理单元将被测光信号用光功率分配器分为两路信号；其中，被测信道的光信号，简称被测光信号，其符号率记为R_S；S1.2 将S1.1输出的两路信号与两个中心频率分别为f_c+f_L和f_c‑f_R的本振信号进行光学混波；其中，f_c为光信号载波的中心频率，两个本振的频率偏差之和，即f_L+f_R的大小等于被测光信号符号率R_S的大于等于1的整数倍；S1.3 经过S1.2光学混波后的两路信号再经平衡探测器以及低通滤波器后得到两路不同的拍频信号；S2：计算步骤S1输出的两路不同拍频信号的傅里叶变换的共轭乘积，再对共轭乘积进行傅里叶逆变换得到时域互相关信号，具体为：S2.1 对步骤S1输出的两路不同的拍频信号分别进行傅里叶变换得到两路拍频信号的频谱密度；其中，两路拍频信号的频谱密度分别记为F_L(f)和F_R(f)；S2.2 再分别计算步骤S2.1输出的两个拍频信号的频谱密度的共轭乘积；其中，两路拍频信号的频谱密度的共轭乘积可以通过F^*_L(f)F_R(f)计算，所得记为P_LR(f)，也可以通过F_L(f)F^*_R(f)所得记为P_RL(f)；即具体通过公式(1)计算：P_LR(f)＝F^*_L(f)F_R(f)或者P_RL(f)＝F_L(f)F^*_R(f)  (1)其中，上标*表示共轭计算；S2.3 对S2.2输出的共轭乘积做傅里叶逆变换转换得到时域互相关信号；所得的时域互相关信号，记为R_LR(τ)或R_RL(τ)；S3：时域互相关信号峰值搜索单元搜索步骤S2输出时域互相关信号的峰值位置，得到峰值位置的对应时间，具体为：时域互相关信号峰值搜索单元对所述第二处理单元得到的时域互相关信号R_LR(τ)或R_RL(τ)进行搜索，找到峰值在该时域互相关信号中的位置，计算得到峰值位置对应的时间；其中，峰值位置对应的时间，记为T；S4：根据S3输出的峰值位置的对应时间计算步骤S1中被测光信号的色散值；其中，色散值具体通过如下公式(2)计算：其中，c表示真空光速，λ为光信号的波长，Dz为色散值。