[發明專利]一種基于耦合功率理論的多芯光纖串擾檢測方法

在審

• 申請號: 202011610560.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112733073A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 向練;潘洪峰;揭水平;吳水清;符小東;馬宗仰;房洪蓮
• 申請（專利權）人: 中天通信技術有限公司;中天寬帶技術有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/14;G01M11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳亮亮

本發明公開了一種基于耦合功率理論的多芯光纖串擾檢測方法，重定義耦合模理論的耦合模方程，假設相位函數的其余隨機部分是平穩的，且統計平均為零，計算平均功率，對平均功率轉換變量并進行改寫，得到縱向變化的功率耦合系數，求得平均功率耦合系數，根據耦合模返程得到串擾，檢測時實時檢測串擾公式模型的已知量并通過串擾公式計算得到光纖的串擾。本發明從耦合模理論出發，重新確定加入彎曲和扭轉信息后的耦合模方程，更加符合實際擾動情況，在此基礎上和現有技術的的串擾推導公式重新推導功率耦合系數，從而獲得了更加準確的串擾檢測模型，通過該模型檢測光纖串擾更加準確。

技術領域

本發明涉及一種串擾檢測方法，特別是一種基于耦合功率理論的 多芯光纖串擾檢測方法，屬于光纖制造領域。

背景技術

隨著網絡和寬帶業務的快速發展，互聯網流量從2000年以來以 每10年約100倍的速度增長，常規的單模單芯光纖(Single-Mode Single-Core Fiber，SM-SCF)的傳輸容量在先進技術發展下也呈指 數級增長，已達到100Tb/s的香農傳輸極限。因此，在單芯光纖傳輸容量達到瓶頸時，多芯光纖技術應運而生。

多芯光纖自發展以來就受到國外相關機構的重視，其中主要以美 國OFS和日本NICT和Sumitomo公司為主。在對多芯光纖研究中，研 究工作者通常都是建立多芯光纖模型，以雙芯光纖為例，假設光功率 從其中一個纖芯輸入，根據前人推導的耦合模方程，求解后得到雙芯 光纖的歸一化模式振幅解析解，然后可以得出相應的歸一化傳輸功率， 進而得出芯間串擾公式。這是從耦合模理論的角度得出的多芯光纖串 擾公式計算。然而在實際情況下，由于鋪設以及使用過程中存在彎曲 和扭轉等不確定因素，使得光纖傳輸不再呈現耦合模理論的波動形式， 在這種情況下，耦合功率理論則更加有效和精準。

現有的功率耦合理論得出的方程是將彎曲半徑和扭轉率都當做 隨機項，當成平穩隨機過程進行處理，而在傳播常數的相位中沒有彎 曲和扭轉率的關系式，在實驗中這樣會與實際情況不相符合，最后得 出的串擾結果和實際串擾誤差較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于耦合功率理論的多 芯光纖串擾檢測方法，更加符合實際擾動情況，提高串擾檢測的準確 度。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種基于耦合功率理論的多芯光纖串擾檢測方法，其特征在于包 含以下步驟：

步驟一：重定義耦合模理論的耦合模方程；

步驟二：假設相位函數的其余隨機部分是平穩的，且統計平均為 零，計算平均功率；

步驟三：對平均功率轉換變量并進行改寫；

步驟四：得到縱向變化的功率耦合系數；

步驟五：求得平均功率耦合系數；

步驟六：根據耦合模返程得到串擾，檢測時實時檢測串擾公式模 型的已知量并通過串擾公式計算得到光纖的串擾。

2、按照權利要求1所述的一種基于耦合功率理論的多芯光纖串 擾檢測方法，其特征在于：所述步驟一具體為

由已知的耦合功率方程知

式中，P為纖芯m的平均功率，h_mn為功率耦合系數；為了表示縱 向變化，定義本地傳播常數差△β'_mn，

△β_mn＝β_m-β_n (28- 3)