[發(fā)明專利]一種應用于光纖時間傳遞網(wǎng)絡的光放大傳輸裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011178440.8
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112217570B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 何定高;楚鷹軍;蔣鷹;王茂凌;胥驥;謝平
• 申請（專利權(quán)）人: 電信科學技術第五研究所有限公司
• 主分類號: H04B10/297
• 分類號: H04B10/297;H04B10/079;H04J14/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發(fā)明提供了一種應用于光纖時間傳遞網(wǎng)絡的光放大傳輸裝置，包括第一探測裝置、第二探測裝置、雙向光放大裝置、時延測量裝置；第一探測裝置，分別與雙向光放大裝置、時延測量裝置連接，用于將傳遞進第一探測裝置的光信號分為兩路，一路接入雙向光放大裝置，一路經(jīng)光電轉(zhuǎn)換裝置接入時延測量裝置；雙向光放大裝置，用于光信號雙向放大；第二探測裝置，分別與雙向光放大裝置、時延測量裝置連接；時延測量裝置，測量第一探測裝置與第二探測裝置的信號時延差，再根據(jù)信號時延差計算出時間信號經(jīng)過光放大裝置的傳輸誤差，并將傳輸誤差數(shù)據(jù)傳輸至光纖時間傳遞設備應用于時間傳遞信號的運算及處理，從而提升時間傳遞性能。本發(fā)明的技術方案可根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃及應用，可靈活調(diào)整放大器的參數(shù)，便于工程應用。該方法適應范圍廣，具備應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及光傳輸領域，特別涉及一種應用于光纖時間傳遞網(wǎng)絡的光放大傳輸裝置及方法。

背景技術

本發(fā)明涉及隨著通信、導航、天文觀測、電力和交通系統(tǒng)、科學研究的不斷發(fā)展，對高精度時間傳遞的要求越來越高，并且需求也更強烈。目前基于衛(wèi)星的授時技術，如衛(wèi)星共視法、衛(wèi)星雙向時間比對法，由于受環(huán)境因素對自由空間傳輸鏈路的干擾，時間傳遞的精度僅達到納秒量級。隨著新技術的不斷發(fā)展，特別是廣域范圍對時間依賴性更強的各種分布式系統(tǒng)的應用，這些基于無線信道的時間傳遞技術已經(jīng)無法滿足未來時間傳遞的需求。光纖具有帶寬高、損耗低、傳輸距離遠、抗干擾強等優(yōu)點，在通信領域已經(jīng)得到了廣泛的應用。利用現(xiàn)有廣泛分布的光通信網(wǎng)絡進行時間傳遞是一種突破現(xiàn)有技術限制，實現(xiàn)高精度長距離時間傳遞的有效途徑。

基于光纖進行時間傳遞面臨著光纖鏈路傳輸時延受溫度、應力和傳輸波長等外界環(huán)境因素變化帶來的傳遞噪聲的問題。為了實現(xiàn)高精度的光纖時間傳遞，需要保持雙向鏈路傳輸對稱性或?qū)崟r監(jiān)測雙向鏈路的傳輸誤差，同時抑制環(huán)境因素變化帶來的影響，可采用同纖同波雙向的傳輸方案。當光纖的傳輸距離達到上百公里，由于光纖傳輸損耗的存在，需要進行光信號的放大再生。與現(xiàn)有光纖通信網(wǎng)絡中采用的單纖單向傳輸和光放大技術不同，長距離光纖時間傳遞必須采取單纖雙向光放大，單纖雙向放大成為在光纖通信網(wǎng)絡中實現(xiàn)高精度雙向時間傳遞的關鍵技術之一。國內(nèi)外針對光纖時間傳遞提出了一些解決方案，如有采用環(huán)形器的雙向光放大器方案用于抑制瑞利散射等噪聲，但是未解決使用了兩個單向光放大器帶來的鏈路不對稱性問題；有采用光開關或分合波器等方式使前向或后向傳輸?shù)墓舛冀?jīng)過同一光放大器放大來解決不同方向光經(jīng)過光放大器的鏈路對稱性問題，但是存在光開關工作壽命及光放增益調(diào)節(jié)不靈活影響實際工程應用等問題。

專利申請?zhí)枮?01910023601.7《雙向波分復用光放大裝置》提出了一種用于光纖時間頻率傳遞的雙向波分復用光放大裝置，用于解決單光纖雙向時間頻率傳遞過程中雙向光放大問題。通過分/合波器，使前向傳輸通道和后向傳輸通道一起進入含有隔離器的單向光放大器，實現(xiàn)雙向波分復用時間頻率傳遞鏈路中攜帶時間頻率信號的光信號的同纖不同波雙向放大。該方法解決了避免采用單纖雙向放大帶來的不利影響，將前向和后向傳遞的光信號都經(jīng)過同一個光放大器，在一定程度上保證了前向和后向光經(jīng)過光放大器處的對稱性。但是前向和后向的光信號在分/合波器間通過不同的光纖傳輸，這樣前向和后向的光信號的傳輸延遲是不對稱的，將會對系統(tǒng)的傳遞性能帶來不利影響；同時前向和后向的光信號都是通過一個放大器進行光放大，即前向和后向光信號經(jīng)過該放大裝置的放大增益是相同的，這將對實際應用帶來較大的限制，因為實際應用中前向和后向的光放的增益要求通常根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)劃及實際應用是不相同的。同時該方案僅適用于前向和后向不同波長的光放大，即單纖雙向不同波長，不適用于單纖雙向同波長這種具有較高傳遞精度的傳輸體制。