[發明專利]一種實現光信號波形發生的裝置及方法

有效

• 申請號: 200710164025.5
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101141222A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 朱曉宇;鄒紅兵;鄧雪松
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/17
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 吳永亮

技術領域

本發明涉及通信領域光傳輸系統，具體涉及DWDM(Dense?WavelengthDivision?Multiplexing，密集波分復用)系統中的一種實現光信號波形發生的裝置及方法。

背景技術

DWDM技術是一種寬帶光傳輸技術，它將多路不同波長的光信號復用起來傳輸，傳輸后再解復用光纖中的多路光信號，送入不同的通信終端。即在一根物理光纖上提供多個虛擬的光纖通道，從而節省大量的光纖資源。對于DWDM系統而言，EDFA(摻鉺光纖放大器)的出現使得WDM(WavelengthDivision?Multiplexing，波分復用)技術能夠實現長途及超長途的無電中繼寬帶傳輸，滿足日益增長的大容量、高性能、低成本網絡傳輸的需求。EDFA包括泵浦激光器、WDM系統和摻鉺光纖等器件。DWDM系統將產生的泵浦光耦合到摻鉺光纖中，巨大的泵浦光能量將摻鉺光纖中的鉺離子激發到一個亞穩態的高能級，這些鉺離子可以被光信號激發形成受激輻射而躍遷到一個穩態的低能級，同時釋放出與光信號同頻同相的光子，即將驅動泵浦激光器的電能轉換為光能，從而實現光信號的直接放大。EDFA補償DWDM系統中由于器件或光纖損耗帶來的信號衰減，使放大后的光信號有足夠的功率完成光纖線路的傳輸。可見，EDFA在WDM傳輸系統中的作用舉足輕重，其性能也很大程度上影響系統傳輸性能。

EDFA有一組重要的性能指標，稱為瞬態響應，瞬態響應的定義是EDFA輸出的剩余信道功率隨著輸入擾動的響應，其指標由上沖、下沖、建立時間3個參數來描述。

WDM系統一個非常顯著的難點就是如何改善EDFA的瞬態響應問題，隨著WDM技術的發展，對EDFA瞬態響應指標提出了更嚴格的要求，EDFA的瞬態響應指標與激勵EDFA瞬態發生的輸入擾動信號的特性密切相關，因此如何能得到產生輸入擾動信號的光信號波形發生器，成為了解決WDM系統上述難點的一項關鍵技術。

WDM系統的另一個顯著難點就是系統的穩定性問題。尤其是在多級EDFA級聯系統中，由于傳輸光發大器的串聯連接結構，在輸入端的光功率波動將會引起輸出端光功率的波動，當這種波動超出接收機的接收容限時，信號的傳輸將會受到嚴重影響。

為研究系統的穩定性問題，現有技術中定義了響應傳遞函數K(ω)，$K\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{P_{\mathrm{out}}\left(\mathrm{\ω}\right)}{P_{\mathrm{in}}\left(\mathrm{\ω}\right)},$如圖1所示，在WDM系統中，在光發射端MPI-S處的光功率為P_MPI-S(ω)，經過線路光纖的傳輸衰減和各級OA的傳輸放大之后，到達光接收端MPI-R處的光功率為P_MPI-R(ω)，定義整個傳輸系統的傳遞函數為$K_{\mathrm{SYS}}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{P_{\mathrm{MPI}-R}\left(\mathrm{\ω}\right)}{P_{\mathrm{MPI}-S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$K(ω)的幅度，反映了在輸入端一定頻率的光功率擾動信號，經過系統傳輸之后，被放大或者縮小的作用。當K(ω)的幅度小于1時，頻率為ω的光功率擾動信號經過單板或系統傳輸后，能量被衰減，光信號將會穩定傳輸；K(ω)的幅度大于1時，光功率擾動信號經過單板或系統傳輸后，能量被放大，光信號的傳輸存在不穩定性，將有可能會產生震蕩。