[發明專利]減少窄線寬光源中的相干效應的系統和方法

無效

• 申請號: 201310277109.5
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103532620A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 鮑軍;邁克爾·海達爾·沙伊尼;焦華;簡-盧克·阿查姆寶特
• 申請（專利權）人: 希爾納公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H01S3/13;H01S5/0687
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

技術領域

一般地，本公開的技術領域涉及光學系統和方法，更具體地，涉及通過各種調制技術減少窄線寬光源中相干效應的系統和方法。

背景技術

隨著光纖容量的增長，對光纖中的傳輸降級進行實時監控和探測變得越來越重要。在示例性實施方式中，越來越多的光纖系統依賴喇曼放大器來擴展范圍、距離和/或容量。這就要求光纖作為傳輸媒介表現出較高的質量，也就是低背反射、低連接損耗等等。傳統的監控系統和方法可使用商業化的光時域反射儀（OTDR）。傳統的OTDR使用寬譜光源諸如具有多種縱向激光模式的法布里-波羅激光（Fabry-Perot?laser）。不利的是，普通的OTDR體積大且成本高。為了減少成本，可使用集成可調諧激光模塊（ITLA）、外部調制激光（EML）、分布反饋（DFB）或者其它類似的光源等來作為光源以制造隨機的、低成本的類OTDR的監控裝置來執行光纖質量檢測。然而，因為ITLA、EML、DFB等光源的窄線寬度（從幾百kHz到幾MHz的范圍內），這種窄線寬度會導致探測的瑞利散射信號（Rayleigh?scattering?signal）中的相干效應，從而使得OTDR測量不可靠。為了減少來自ITLA、EML、DFB等光源的窄線寬度導致的相干效應，需要一種簡單的方法。

發明內容

在示例性實施方式中，光時域反射儀（OTDR）系統包括窄線寬激光源、調制器、將所述窄線寬激光源與所述調制器耦合至測試中的裝置以及將來自所述測試中的裝置的輸入耦合至光探測器的裝置以及控制器。其中，窄線寬激光源包括熱耦合至該窄線寬激光源的熱電冷卻器，調制器被配置為調制所述窄線寬激光源，控制器向熱電冷卻器提供輸入信號。其中，光時域反射儀系統使用直接調制方式或通過控制器產生的熱電冷卻器的振動方式，并且直接調制方式和振動方式中的每一種均將光時域反射儀軌跡中的噪聲降低至與寬譜激光源光時域反射儀類似（相當）的水平。調制包括可包括外部調制器，并且輸入信號對于熱電冷卻器是變化的以減少窄線寬激光源的相干性。優選地，調制器可直接調制窄線寬激光源。輸入信號對于熱電冷卻器是變化的以減少窄線寬激光源的相干效應。控制器被配置為以預定的頻率和預定的改變量調整所述熱電冷卻器中的變化的輸入信號。優選地，窄線寬激光源包括響應于對于所述熱電冷卻器是變化的輸入信號以時間平均線寬人為擴展的10MHz或更少的線寬。窄線寬激光源包括集成可調諧激光模塊（ITLA）、外部調制激光（EML）、分布反饋（DFB）激光器中的一個。窄線寬激光源、熱電冷卻器和控制器設置在光學通信系統的光學裝置中，并且共同配置為執行光學通信系統中的光時域反射儀功能。光學裝置包括服務信道、放大器和信道線卡中的一個。

在另一示例性實施方式中，光學裝置包括窄線寬激光源、熱電冷卻器和控制器。其中，熱電冷卻器熱耦合至窄線寬激光源，控制器通信耦合至熱電冷卻器，并且被配置為提供對于熱電冷卻器變化的輸入信號以減少窄線寬激光源的相干效應，其中，控制器被配置為以預定的頻率和預定的改變量調整熱電冷卻器中的變化的輸入信號。窄線寬激光源包括響應于對于所述熱電冷卻器是變化的輸入信號以時間平均線寬人為擴展的10MHz或更少的線寬。窄線寬激光源包括集成可調諧激光模塊（ITLA）、外部調制激光（EML）、分布反饋（DFB）激光中的一個。窄線寬激光源、熱電冷卻器和控制器設置在光學通信系統的光學裝置中，并且共同配置為執行光學通信系統中的光時域反射儀功能。

在另一示例性實施方式中，光學方法包括從窄線寬光源以第一線寬輸出激光信號；在預定的頻率下以預定的量調整熱耦合至窄線寬激光源的熱電冷卻器；以及從窄線寬激光源以第二線寬輸出激光信號，該第二線寬在時間平均基礎上相對于第一線寬進行了人為擴展，從而降低了窄線寬光源的相干性。

在另一示例性實施方式中，光學系統包括第一光學節點和第二光學節點，第一光學節點通信耦合至第二光學節點。其中，第一光學節點包括至少一個窄線寬光源、調制器和控制器，其中至少一個窄線寬光源包括與其熱耦合的熱電冷卻器，調制器被配置為調制至少一個窄線寬光源，控制器向熱電冷卻器提供輸入信號。其中，至少一個窄線寬光源被配置為在第一光學節點和第二光學節點之間執行光時域反射儀功能，其中第一光學節點使用由調制器產生的至少一個窄線寬光源的直接調制方式或通過控制器產生的熱點冷卻器的振動方式，并且直接調制方式和振動方式中的每一種均將光時域反射儀軌跡中的噪聲降低到與寬譜激光源光時域反射儀類似的水平。至少一個窄線寬光源包括在第一光學節點與第二光學節點之間的放大器的放大帶之外的波長。至少一個窄線寬光源為第一光學節點與第二光學節點之間的喇曼放大器的波長監控器。