本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的不斷增大，大容量高速光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)逐漸成為了信息傳輸?shù)闹饕较?。而光纖通信新技術(shù)的不斷革新，也促成了光纖傳輸距離在逐年倍增，光參量的好壞成為了衡量光纖通信系統(tǒng)的重要指標(biāo)。為了能更好實(shí)現(xiàn)對光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)測，有必要對網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)闹匾獏⒘窟M(jìn)行監(jiān)測，光性能監(jiān)測(Optical Performance Monitoring，OPM)隨光纖通信的發(fā)展得到人們更多的關(guān)注。在眾多參數(shù)中，光色散(Chromatic Dispersion，CD)是可反應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)好壞的重要參量。

在光纖通信系統(tǒng)中，光色散是衡量光纖鏈路質(zhì)量的重要指標(biāo)，對于估算和測量系統(tǒng)具有重要的意義。光色散，指的是光波中各個(gè)頻率分量傳輸速率的差異。如圖1所示，光信號在光纖中是由不同的頻率成份攜帶的，這些不同的頻率成份通過同一介質(zhì)時(shí)有不同的傳播速度，這種現(xiàn)象就稱為色散。在時(shí)間上表現(xiàn)為光脈沖在通過光纖傳播時(shí)，其波形在時(shí)間上發(fā)生了展寬并引起信號畸變造成失真，從而引起接收錯(cuò)誤，限制了光纖的傳輸容量。色散與光纖長度成線性關(guān)系，即光纖越長，色散越大。在光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)闹虚g節(jié)點(diǎn)對CD進(jìn)行監(jiān)測，可以判斷光信號經(jīng)過的光纖長度，或者，在已知光纖長度的情況下，可以判斷出光纖的色散參數(shù)。這些監(jiān)測結(jié)果可以為光網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量評估提供一個(gè) 重要的判斷依據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中測量色散的方法可以是脈沖時(shí)延法，該方法的具體實(shí)現(xiàn)可以是(該方法的實(shí)現(xiàn)如圖2所示)：

用一臺脈沖信號發(fā)生器去調(diào)制一個(gè)激光器，從激光器輸出的光信號通過分光鏡分為兩路。一路進(jìn)入被測光纖(由于色散作用，這一路的光脈沖信號被展寬)。另一路，不經(jīng)過被測光纖，直接進(jìn)入光監(jiān)測器和接收機(jī)。將兩路接收到的信號送入雙蹤示波器。從顯示出的脈沖波形上分別測得兩束光脈沖的寬度。假設(shè)輸入光纖和從光纖輸出的光脈沖波形都近似成高斯，用時(shí)域法測量經(jīng)光纖傳輸造成的脈沖展寬可以計(jì)算出光纖的色散。

脈沖時(shí)延法是通過測定不同波長的窄光脈沖經(jīng)過光纖傳輸后的時(shí)延差，直接由定義式得出光纖色散系數(shù)的一種方法。這種方法是將已知形狀的窄脈沖(通常寬度為幾百ps)注入待測光纖，由于光纖的色散，光脈沖沿光纖傳輸后將會(huì)發(fā)生展寬，在光纖輸出端記錄下該展寬的光脈沖波形，由輸出脈沖寬度與輸入脈沖寬度的差值，就可以得出色散導(dǎo)致的脈沖展寬，從而根據(jù)展寬可以估計(jì)得出光纖加入的色散。

根據(jù)上述脈沖時(shí)延法的實(shí)現(xiàn)方式可知，通過該方法估計(jì)色散需要有原始脈沖的比對，在實(shí)際遠(yuǎn)距離傳輸應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法及裝置，本發(fā)明所提供的方法及裝置解決現(xiàn)有脈沖時(shí)延法在遠(yuǎn)距離傳輸應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)的問題。

第一方面，提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法，該方法包括：

將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；

將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；其中， 所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在所述待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號；

確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；

通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散包括：

根據(jù)所述時(shí)延值和公式確定所述待測信號傳輸過程中的光纖色散；其中，所述τ₀為所述兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值，所述T為所述待測信號的等效基帶信號的碼元寬度，λ為所述待測信號的中心頻率，c為光速。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號包括:

對所述第一模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第一數(shù)字信號；對所述第二模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第二數(shù)字信號；

對所述第一數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第一時(shí)域功率信號；對所述第二數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第二時(shí)域功率信號。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如果光信號是包括X偏振信號和Y偏振信號的信號，其中，X偏振信號和Y偏 振信號是正交的，該方法包括：

將所述X偏振信號和Y偏振信號分別作為所述待測信號與所述第一光信號和所述第二光信號進(jìn)行相干混頻，得到第一光信號對應(yīng)的X偏振模擬電信號Ux、第一光信號對應(yīng)的Y偏振模擬電信號Uy和第二光信號對應(yīng)的X偏振模擬電信號Lx；第二光信號對應(yīng)的Y偏振模擬電信號Ly；其中，Ux和Lx是X偏振態(tài)信號分別與所述第一光信號和第二光信號進(jìn)行相干混頻得到的信號；Uy和Ly是Y偏振態(tài)信號分別與所述第一光信號和第二光信號進(jìn)行相干混頻得到的信號；

則所述第一模擬電信號包括所述Ux和Uy，所述第二模擬電信號包括所述Lx和Ly。

第二方面，提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置，該裝置包括：

光信號源，用于產(chǎn)生第一光信號和第二光信號；其中，所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

第一相干接收機(jī)，所述第一相干接收機(jī)與所述光信號源相連，用于將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；

第二相干接收機(jī)，所述第二相干接收機(jī)與所述光信號源相連，用于將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；

信號處理器，所述信號處理器與所述第一相干接收機(jī)和第二相干接收機(jī)相連，用于將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號，并確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

結(jié)合第二方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光信號源包括：

第一激光器，用于產(chǎn)生所述第一光信號；

第二激光器，用于產(chǎn)生所述第二光信號。

結(jié)合第二方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述光信號源包括：

一個(gè)激光源，用于產(chǎn)生光信號；

一個(gè)光電調(diào)制器和一個(gè)微波信號源，所述光電調(diào)制器的兩個(gè)輸入端分別連接所述激光源和所述微波信號源的輸出端，用于利用所述微波信號源產(chǎn)生的信號對所述光信號進(jìn)行載波抑制調(diào)制產(chǎn)生所述第一光信號和第二光信號。

第三方面，提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置，該裝置包括：

相干接收模塊，用于將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；其中，所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在所述待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號；

時(shí)延值確定模塊，用于確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；

色散確定模塊，用于通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

結(jié)合第三方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，色散確定模塊具體用于根據(jù)所述時(shí)延值和公式確定所述待測信號傳輸過程中的光纖色散；其中，所述τ₀為所述兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值，所述T為所述待測信號的 等效基帶信號的碼元寬度，λ為所述待測信號的中心頻率，c為光速。

結(jié)合第三方面或第三方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述轉(zhuǎn)換確定模塊具體用于對所述第一模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第一數(shù)字信號；對所述第二模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第二數(shù)字信號；對所述第一數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第一時(shí)域功率信號；對所述第二數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第二時(shí)域功率信號。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)或兩個(gè)，至少具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的色散檢測方法及裝置通過待測信號與特定的光信號進(jìn)行相干混頻得到待測光信號上下邊帶的兩個(gè)模擬電信號，再通過兩個(gè)模擬電信號之間的時(shí)延值確定色散，所以本實(shí)施例提供的方案與調(diào)制碼型無關(guān)，與波特率相關(guān)，所以算法簡單，便于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光信號在光纖中傳輸?shù)氖疽鈭D；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中測量色散的脈沖時(shí)延法的流程示意圖；

圖3a和圖3b為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射信號m1(t)的示意圖；

圖4a和圖4b為現(xiàn)有技術(shù)中信號m2(t)的示意圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中信號m3(t)的示意圖；

圖6為m1(f)和m2(f)加載到光波上的示意圖；

圖7為出現(xiàn)時(shí)間延遲的兩個(gè)信號做互相關(guān)的函數(shù)圖象；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法的信號處理示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法流程示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中通過將兩個(gè)時(shí)域功率信號進(jìn)行互相關(guān)確定兩個(gè)信 號之間的時(shí)延值的信號處理示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例將待檢測光信號兩個(gè)偏振態(tài)的信號當(dāng)做兩個(gè)獨(dú)立的信號進(jìn)行處理的信號處理示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光信號源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了方便理解本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例所提供方法的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行說明，具體包括：

從發(fā)射機(jī)發(fā)射出來的光信號的時(shí)域形式可表示為：

從發(fā)射機(jī)發(fā)射出來的光信號的時(shí)域形式可表示為：

E_S(t)＝{[∑_ns_nδ(t-nT)]*p(t)}c(t)(其中，s_n為信號比特?cái)?shù)據(jù)，δ(t)為脈沖函數(shù)，p(t)為脈沖波形，c(t)為光載波,*代表卷積運(yùn)算)，T是信號的符號周期。令：

m₁(t)＝∑_ns_nδ(t-nT)

m₂(t)＝p(t)

m₃(t)＝c(t)；

其中，m₁(t)為發(fā)射信號的基帶形式，表現(xiàn)為周期為T的脈沖函數(shù)(如圖3a所示)，其頻域形式如圖3b所示，m₁(f)是周期為1/T的周期信號。

p(t)為脈沖波形，若p(t)取非歸零矩形波，則m₂(t)如圖4a所示的：m₂(t)對應(yīng)的頻域形式m₂(f)為圖4b所示，m₂(t)為主瓣帶寬1/T的帶限信號；

m₃(t)為光載波，由于光載波為頻率為f₁的單載波，在頻域上可表達(dá)為一個(gè)脈沖信號(如圖5所示)；

因?yàn)樾盘栐趥鬏斶^程中是將發(fā)射信號疊加在光載波信號上發(fā)送的，所以：

發(fā)射的時(shí)域光信號：E_S(t)＝[m₁(t)*m₂(t)]·m₃(t)

在頻域上可表達(dá)為：E_S(f)＝[m₁(f)·m₂(f)]*m₃(f)

m₁(f)為周期為1/T的周期信號，m₂(f)為主瓣帶寬1/T的對稱的帶限信號，兩者相乘，再加載到光波中心頻率f₁上(如圖6所示)，則在有限帶寬內(nèi)(f₁-1/T到f₁+1/T)，根據(jù)圖6可知只有f₁-1/2T和f₁+1/2T處可以得到完全相同的周期重復(fù)的信號。

由于在f₁-1/2T和f₁+1/2T處的兩個(gè)窄帶信號，相距1/T，滿足m₁(f)的最小周期1/T，并且在m₂(f)脈沖波形的帶寬內(nèi)關(guān)于中心波長軸對稱，所以如果沒有加入色散，在兩個(gè)相干接收機(jī)分別得到的f₁-1/2T和f₁+1/2T處的兩個(gè)窄帶信號應(yīng)該是完全相同的。所以通過比較f₁-1/2T和f₁+1/2T處的兩個(gè)窄帶信號的差異可以檢測出信號傳輸過程中的色散。

色散測量的原理在于加入色散后，接收得到的本應(yīng)完全相同的f₁-1/2T和f₁+1/2T處的兩個(gè)窄帶信號，在色散影響下產(chǎn)生了時(shí)延，在時(shí)域上兩個(gè)信號會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位。

對出現(xiàn)時(shí)間延遲的兩個(gè)信號做互相關(guān)，其函數(shù)圖象如圖7所示，該函數(shù)的圖像存在一個(gè)尖峰。尖峰的位置或橫坐標(biāo)表示兩個(gè)信號錯(cuò)開的采樣點(diǎn)的數(shù) 目。將采集到的上下邊帶1/2(即f₁-1/2T和f₁+1/2T)時(shí)域功率信號，即兩個(gè)時(shí)域數(shù)據(jù)做互相關(guān)，可以得到一個(gè)相關(guān)函數(shù)，而相關(guān)函數(shù)的尖峰的橫坐標(biāo)指代的是兩個(gè)應(yīng)該相同時(shí)域數(shù)據(jù)(上下邊帶1/2時(shí)域功率信號)在加入色散后所產(chǎn)生的延遲，而這個(gè)時(shí)間延遲與加入的色散值成正比。通過上述原理可以計(jì)算出信號傳輸過程中的色散。

實(shí)施例

基于上述實(shí)現(xiàn)原理本發(fā)明實(shí)施例提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的方法(方法流程如圖9所示，具體的信號流處理示意如圖8所示)，該方法具體包括：

步驟901，將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；其中，所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在所述待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

在該實(shí)施例中，第一光信號和第二光信號在待測信號中心頻率加減1/2波特率處的附近則可以實(shí)現(xiàn)光纖色散的測量。第一光信號和第二光信號的最優(yōu)實(shí)施例是：第一光信號的中心頻率為所述待測信號的中心頻率加1/2波特率，第二光信號的中心頻率為所述待測信號的中心頻率減1/2波特率。

步驟902，將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號；

在該實(shí)施例中，進(jìn)行轉(zhuǎn)化的具體實(shí)現(xiàn)可以是：

對所述第一模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第一數(shù)字信號；對所述第二模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第二數(shù)字信號；

對所述第一數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第一時(shí)域功率信號；對所述第二數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第二時(shí)域功率信號。

步驟903，確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；

在該實(shí)施例中，模擬電信號轉(zhuǎn)換為時(shí)域功率信號后可以通過各種方式確定兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延，在該實(shí)施例中最優(yōu)化的方式是通過將兩個(gè)時(shí)域功率信號進(jìn)行互相關(guān)確定兩個(gè)信號之間的時(shí)延值(具體實(shí)現(xiàn)原理如圖10所示)。

采用兩個(gè)時(shí)域功率信號互相關(guān)確定時(shí)延值的方式時(shí)，兩個(gè)時(shí)間功率信號的相關(guān)函數(shù)含有一個(gè)尖峰，尖峰的位置τ₀表征的是中心頻率加減1/2波特率處的兩個(gè)功率信號的時(shí)延值(如圖7所示)，該時(shí)延值與色散大小成正比。時(shí)延值指的是，中心頻率加減1/2波特率處的兩個(gè)模擬電信號在沒有加入色散時(shí)應(yīng)該為周期重復(fù)相同的信號，在加入色散后由于兩個(gè)信號的載頻不同受到色散影響，從而兩個(gè)信號出現(xiàn)錯(cuò)位產(chǎn)生時(shí)延。加入的色散正比于延時(shí)量，所以根據(jù)時(shí)延值可以計(jì)算色散。

步驟904，通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

以下結(jié)合附圖8，對本發(fā)明實(shí)施例所提供方法中，信號的處理流程做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，具體實(shí)現(xiàn)可以是：

將待測信號輸入兩個(gè)相干接收機(jī)，兩個(gè)相干接收機(jī)分別將待測信號與本激光1和本振激光2相干混頻得到兩個(gè)模擬電信號，其中兩個(gè)相干接收機(jī)對信號的處理流程完全相同，以下以本振激光1對應(yīng)的相干接收機(jī)的信號處理流程為例進(jìn)行說明：

待測信號與本振激光1同時(shí)輸入相干接收機(jī)，相干接收機(jī)會(huì)將待測信號與本振激光1進(jìn)行混頻，然后得到四路光信號；然后將四路光信號進(jìn)行分成兩組光信號，對每組光信號進(jìn)行光電探測然后得到一路模擬電信號，兩組光信號對應(yīng)得到兩路模擬電信號(每一路模擬電信號代表了最終輸出的模擬電信號的一 部分的信息)，兩路模擬電信號組合形成相干接收機(jī)最后輸出的模擬電信號(即該實(shí)施例中的第一模擬電信號)；

再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將模擬電信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字電信號a(其中，該數(shù)字信號a是對應(yīng)待測信號f-1/2T頻率處的信號)。

基于本振激光1和待測信號的相同處理流程，本振激光2和待測信號經(jīng)過相同的處理過程也可以獲得一個(gè)數(shù)字電信號b(其中，該數(shù)字信號b是對應(yīng)待測信號f+1/2T頻率處的信號)。

信號處理器(例如DSP)將數(shù)字電信號a每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得第一時(shí)域功率信號；將數(shù)字電信號b每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得第二時(shí)域功率信號(其中，時(shí)域功率信號代表數(shù)字電信號在每個(gè)時(shí)刻的功率)；

然后第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號進(jìn)行互相關(guān)操作之后，得到兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值，從而根據(jù)色散與時(shí)延值之間的關(guān)系可以確定光纖傳輸?shù)臅r(shí)延值。

具體的，可以通過以下公式確定光纖色散：

其中，所述τ₀為所述兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值，所述T為所述待測信號的等效基帶信號的碼元寬度，λ為所述待測信號的中心頻率，c為光速。

另外，因?yàn)楝F(xiàn)在的光通信系統(tǒng)通常使用偏振復(fù)用技術(shù)，偏振復(fù)用技術(shù)是將信息調(diào)制到兩個(gè)正交的偏振狀態(tài)上(即X偏振和Y偏振)。為了能夠監(jiān)測偏振復(fù)用系統(tǒng)的色散，可以使用偏振分束器(Polarization Beam Splitter，PBS)將待測信號和本振激光分成正交的兩個(gè)偏振態(tài)分別進(jìn)行色散估計(jì)。所以在本實(shí)施例所提供的方案中，當(dāng)待檢測的光信號包括X偏振信號和Y偏振信號，其中X 偏振信號和Y偏振信號是正交的，可以將X偏振信號和Y偏振信號分別作為獨(dú)立的信號與第一光信號和第二光信號進(jìn)行混頻操作得到四個(gè)模擬電信號，為了確定時(shí)延值，則需要將四個(gè)模擬電信號組合形成2個(gè)模擬電信號，則具體實(shí)現(xiàn)可以是：

四個(gè)模擬電信號為：Ux、Lx、Uy和Ly，具體是

X偏振態(tài)信號分別與所述第一光信號和第二光信號進(jìn)行相干接收得到X偏振方向上的信號，該信號包括第一光信號對應(yīng)的X偏振模擬電信號Ux、第二光信號對應(yīng)的X偏振模擬電信號Lx；

Y偏振態(tài)信號分別與所述第一光信號和第二光信號進(jìn)行相干混頻得到Y(jié)偏振方向上的信號，該信號包括第一光信號對應(yīng)的Y偏振模擬電信號Uy和第二光信號對應(yīng)的Y偏振模擬電信號Ly。

對應(yīng)的第一模擬電信號和第二模擬電信號分別都包括兩個(gè)部分，具體為：

則所述第一模擬電信號包括所述Ux和Uy，所述第二模擬電信號包括所述Lx和Ly。

進(jìn)一步，確定時(shí)域功率信號則可以是：將Ux和Uy分別取模平方(即|Ux|^2+|Uy|^2)得到第一時(shí)域功率信號，將所述Lx和Ly分別取模平方(即|Lx|^2+|Ly|^2)得到第二時(shí)域功率信號。

在該實(shí)施例中，因?yàn)橥ㄟ^對這兩個(gè)偏振態(tài)的功率信號做互相關(guān)求時(shí)延值，可以排除偏振模色散的影響。因?yàn)槿绻⑾到y(tǒng)中同時(shí)也存在偏振模色散，偏振模色散參量是不會(huì)影響|Ux|^2+|Uy|^2和|Lx|^2+|Ly|^2的量值，所以采用|Ux|^2+|Uy|^2和|Lx|^2+|Ly|^2做功率互相關(guān)可以得到比較準(zhǔn)確的時(shí)延值。

另外，在該實(shí)例中，可以將待檢測光信號對應(yīng)的兩個(gè)偏振態(tài)的信號當(dāng)做兩個(gè)獨(dú)立的信號，然后分別與第一光信號和第二光信號進(jìn)行相干接收等處理從而 得到兩個(gè)光纖色散值(信號流處理如圖11所示)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的方法與調(diào)制碼型無關(guān)，與波特率有關(guān)，所以算法簡單，便于實(shí)現(xiàn)；

另外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法能精確有效實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)CD監(jiān)測，為光網(wǎng)絡(luò)的管理提供一個(gè)可靠信息來源，使光網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理和運(yùn)行更便捷。

另一實(shí)施例

如圖12所示，該實(shí)例提供一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置，該裝置包括：

光信號源1201，用于產(chǎn)生第一光信號和第二光信號；其中，所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

第一相干接收機(jī)1202，該第一相干接收機(jī)與所述光信號源相連，用于將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；

第二相干接收機(jī)1203，該第二相干接收機(jī)與所述光信號源相連，用于將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；

在具體的實(shí)現(xiàn)環(huán)境中，每個(gè)相干接收機(jī)中至少包括一個(gè)混頻器、一個(gè)光電探測器。兩個(gè)相干接收機(jī)是分別對兩個(gè)信號進(jìn)行處理，每個(gè)相干接收機(jī)對應(yīng)一個(gè)信號。

信號處理器1204，該信號處理器與所述第一相干接收機(jī)和第二相干接收機(jī)相連，用于將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號，并確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

在具體的使用環(huán)境中，光信號源1201的實(shí)現(xiàn)方式包括多種，以下提供兩 種最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方式：

方式一

該光信號源中包括兩個(gè)激光器，兩個(gè)激光器分別用于產(chǎn)生第一光信號和第二光信號。具體為：

第一激光器，用于產(chǎn)生所述第一光信號；

第二激光器，用于產(chǎn)生所述第二光信號。

方式二

該光信號源中包括一個(gè)激光源、一個(gè)光電調(diào)制器和一個(gè)微波信號源(具體結(jié)構(gòu)如圖13所示)，具體的：

激光源，用于產(chǎn)生光信號；

該光電調(diào)制器的兩個(gè)輸入端分別連接所述激光源和所述微波信號源的輸出端，用于利用所述微波信號源產(chǎn)生的信號對所述光信號進(jìn)行載波抑制調(diào)制產(chǎn)生所述第一光信號和第二光信號。

在該實(shí)施例中，最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方式可以是：所述第一光信號的中心頻率為所述待測信號的中心頻率加1/2波特率；所述第二光信號的中心頻率為所述待測信號的中心頻率減1/2波特率。

另一實(shí)施例

如圖14所示，本實(shí)施例還提供另外一種監(jiān)測光通信網(wǎng)絡(luò)色散的裝置，該裝置包括：

混頻模塊1401，用于將待測信號與第一光信號進(jìn)行相干混頻得到第一模擬電信號；將所述待測信號與第二光信號進(jìn)行相干混頻得到第二模擬電信號；其中，所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率在所述待測信號的中心頻率兩邊，且所述第一光信號和所述第二光信號的中心頻率差等于波特率；

轉(zhuǎn)換模塊1402，用于將所述第一模擬電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的第一時(shí)域功率信號，將所述第二模擬電信號轉(zhuǎn)換為第二時(shí)域功率信號；

可選的，該轉(zhuǎn)換模塊1402具體用于對所述第一模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第一數(shù)字信號；對所述第二模擬電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理得到第二數(shù)字信號；對所述第一數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第一時(shí)域功率信號；對所述第二數(shù)字信號每個(gè)時(shí)刻的值取模平方獲得所述第二時(shí)域功率信號。

時(shí)延值確定模塊1403，用于確定所述第一時(shí)域功率信號和第二時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值；

色散確定模塊1404，用于通過所述時(shí)延值與色散之間的對應(yīng)關(guān)系獲得所述待測信號傳輸過程中的光纖色散。

可選的，該色散確定模塊具體用于根據(jù)所述時(shí)延值和公式確定所述待測信號傳輸過程中的光纖色散；其中，所述τ₀為所述兩個(gè)時(shí)域功率信號之間的時(shí)延值，所述T為所述待測信號的等效基帶信號的碼元寬度，λ為所述待測信號的中心頻率，c為光速。

本申請實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的色散檢測方法通過待測信號與特定的光信號進(jìn)行相干混頻得到待測光信號上下邊帶的兩個(gè)模擬電信號，再通過兩個(gè)模擬電信號之間的時(shí)延值確定色散，所以本實(shí)施例提供的方案與調(diào)制碼型無關(guān)，與波特率相關(guān)，所以算法簡單，便于實(shí)現(xiàn)；

另外，本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法能精確有效實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)CD監(jiān)測，為光網(wǎng)絡(luò)的管理提供一個(gè)可靠信息來源，使光網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理和運(yùn)行更便捷。

本發(fā)明所述的方法并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù) 人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其它的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。