詳加贅述。
[0035] 此外，上述光纖耦合器，可以采用分光率為任何值的光纖耦合器，在分光率為不同 值的情況下，確定光信噪比的方式與該分光率有關(guān)。以光纖耦合器的分光率是1:1為例，處 理器可以采用下述公式計(jì)算上述光信噪比：
[0036]
[0037] 式中，OSNR(dB)表示上述光信噪比，a表示帶通濾波器對(duì)光信號(hào)的濾波系數(shù)，3 表不帶通濾波器對(duì)噪聲的濾波系數(shù)，Pi表不上述第一光功率，P2表不上述第二光功率，Bn表 示噪聲帶寬，表示分辨率帶寬。噪聲帶寬Bn，分辨率帶寬Br可以采用現(xiàn)有以及以后可能 出現(xiàn)的任何方式測(cè)量得到，在此不再詳加贅述。
[0038] 上述示例中，是以分光率為1:1為例進(jìn)行說(shuō)明，在分光率為其他比例的情況下，基 于上述分光率為1:1時(shí)的確定方式，可以是將第一光功率換算成分光率為1:1時(shí)對(duì)應(yīng)的光 功率后，再使用上述公式進(jìn)行計(jì)算。也可以是直接基于該分光率比例對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行 確定，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很容易知曉具體如何換算，因此在此不予詳加贅述。
[0039] 基于上述本發(fā)明的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，以下結(jié)合一個(gè)具體的測(cè)試用例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。
[0040] 已知波長(zhǎng)以及帶寬的待測(cè)光信號(hào)被耦合進(jìn)光纖耦合器的入口，并被光纖耦合器等 分為兩路。所測(cè)試的待測(cè)光信號(hào)是42. 8Gb/s的DQPSK信號(hào)，并帶有1. 3nm帶寬的光噪聲。 光纖耦合器的輸出分別連接第一光功率計(jì)與帶通濾波器。該帶通濾波器可以為中心波長(zhǎng)與 帶寬可調(diào)的帶通濾波器，具體可以根據(jù)所測(cè)試信號(hào)的中心波長(zhǎng)以及帶寬需要來(lái)調(diào)節(jié)，從而 可以便捷的用于波分復(fù)用（WDM)系統(tǒng)中，以通過(guò)改變中心波長(zhǎng)來(lái)測(cè)試不同信道的光信噪比。 該帶通濾波器也可以使用固定帶寬的窄帶濾波器。在該帶通濾波器為中心波長(zhǎng)與帶寬可調(diào) 的帶通濾波器的情況下，可將帶通濾波器的中心波長(zhǎng)調(diào)整到待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)，將帶通濾 波器的帶寬選擇比待測(cè)光信號(hào)的帶寬窄的值。
[0041] 在此示例中，帶通濾波器的帶寬為0. 32nm，該帶通濾波器對(duì)所測(cè)試光信號(hào)的濾波 系數(shù)（a)為0. 379,而對(duì)噪聲的濾波系數(shù)（0 )為0. 121。帶通濾波器的輸出連接到第二光 功率計(jì)。第二光功率計(jì)所測(cè)到的經(jīng)過(guò)了窄帶濾波的光信號(hào)功率為P2。由于光纖耦合器是對(duì) 光信號(hào)進(jìn)行等分輸出，因而可以通過(guò)下式計(jì)算出該光信噪比（0SNR)。 CN104883220A 說(shuō)明書 5/6 頁(yè)
[0042]
[0043]在上述等式中，Bn是噪聲的帶寬，Br是分辨率帶寬。噪聲帶寬Bn，分辨率帶寬Br可以采用現(xiàn)有以及以后可能出現(xiàn)的任何方式測(cè)量得到，在此不再詳加贅述。
[0044] 圖4中示出了本發(fā)明光信噪比監(jiān)測(cè)裝置在無(wú)色散與偏振模式色散情況下對(duì) 42.8-Gb/sDQPSK信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)以及軟件仿真的結(jié)果。軟件仿真使用的平臺(tái)是 VPItransmssionMaker7. 6。在實(shí)驗(yàn)中，我們隨機(jī)抽測(cè)了兩個(gè)不同的偏振態(tài)情況下光信噪比 監(jiān)測(cè)的性能。圖4所示中，橫坐標(biāo)表示由光譜儀（0SA)測(cè)得的光信噪比（0SNR)，縱坐標(biāo)表示 根據(jù)本發(fā)明方案計(jì)算得到的OSNR，S0P1、S0P2分別表示兩種偏振狀態(tài)下，測(cè)得的0SNR實(shí)驗(yàn) 結(jié)果，Simulation表示根據(jù)軟件仿真計(jì)算得到的0SNR理論曲線。S0P1和S0P2是在實(shí)驗(yàn) 中隨機(jī)抽測(cè)的兩種偏振態(tài)情況下0SNR結(jié)果，其與理論結(jié)果基本吻合，因此這個(gè)方法與待測(cè) 光信號(hào)的偏振態(tài)無(wú)關(guān)。圖4中所展示監(jiān)測(cè)的光信噪比范圍為15dB到35dB，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以知曉的是，本發(fā)明方案提供的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)范圍并不限于該范圍。從圖 4中所示結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在監(jiān)測(cè)高光信噪比的時(shí)候，監(jiān)測(cè)誤差要比監(jiān)測(cè)低光信噪比時(shí)的誤差 大。這是由于在高信噪比的情況下帶通濾波后的第二光功率（P2)隨光信噪比的變化較小。 在使用較窄帶寬的帶通濾波器的情況下，此誤差更大。因此，在光信噪比較高的情況下，第 二光功率P2的誤差會(huì)造成較大的監(jiān)測(cè)誤差。但是量測(cè)的誤差可以通過(guò)平均多次量測(cè)的結(jié) 果來(lái)減小，即上述第二光功率P2可以是第二光功率計(jì)進(jìn)行N次測(cè)量得到的N次功率的平均 值，其中N為正整數(shù)，具體測(cè)量的次數(shù)N可以通過(guò)實(shí)際需要來(lái)設(shè)定。更重要的是光信噪比的 監(jiān)測(cè)不會(huì)受到偏振態(tài)變化的影響，因此本發(fā)明是一種與偏振無(wú)關(guān)的光信噪比監(jiān)測(cè)方法。
[0045]基于類似的考慮，上述第一光功率P1可以是第一光功率計(jì)進(jìn)行一次測(cè)量得到的 功率值，也可以是進(jìn)行M次測(cè)量得到的M個(gè)功率的平均值，以避免測(cè)量誤差的影響。其中， M為正整數(shù)。M與N的值可以相同，也可以不相同。
[0046] 圖5示出了待監(jiān)測(cè)信號(hào)在不同色散值下對(duì)光信噪比監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的影響。圖5所示 中，橫坐標(biāo)表示色散（⑶，ChromaticDispersion)值，縱坐標(biāo)表示根據(jù)本發(fā)明方案計(jì)算得到 的0SNR。由圖5可見(jiàn)，當(dāng)色散從Ops/nm增加到-600ps/nm的過(guò)程中，在15dB到30dB光信 噪比的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)的誤差在0. 7dB以內(nèi)。因此可以確定本發(fā)明方法是不會(huì)受到色散 的影響。圖6示出了待監(jiān)測(cè)信號(hào)在不同程度偏振模式色散影響下對(duì)光信噪比監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的 影響。圖6所示中，橫坐標(biāo)表示差分群時(shí)延，縱坐標(biāo)表示根據(jù)本發(fā)明方案計(jì)算得到的0SNR。 由圖6可見(jiàn)，基于本發(fā)明的方法，當(dāng)群時(shí)延（DifferentialGroupDelay,D⑶）差從Ops升 至60ps的過(guò)程中，光信噪比的監(jiān)測(cè)依然不會(huì)受到明顯的影響。
[0047]此外，當(dāng)噪聲的偏振度（D0P)發(fā)生變化的時(shí)候，光信噪比的監(jiān)測(cè)同樣不會(huì)受到影 響。圖7展示了部分偏振的噪聲的偏振度分別為0. 1和0. 3兩種情況下，光信噪比監(jiān)測(cè)的 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果，圖7所示中，橫坐標(biāo)表示光信噪比，縱坐標(biāo)表示根據(jù)本發(fā)明方案計(jì)算 得到的0SNR，Simulation表示基于軟件仿真計(jì)算得到的0SNR理論曲線，其與實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的 兩種所含不同偏振度噪聲的信號(hào)的結(jié)果吻合。通過(guò)圖7可見(jiàn)，兩者之間的誤差是非常小的。 [0048] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光信噪比監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括步驟： 測(cè)量待測(cè)光信號(hào)的第一光功率； 對(duì)所述待測(cè)光信號(hào)進(jìn)行帶通濾波后，測(cè)量帶通濾波后的待測(cè)光信號(hào)的第二光功率； 根據(jù)所述第一光功率、第二光功率以及帶通濾波對(duì)光信號(hào)的濾波系數(shù)和噪聲的濾波系 數(shù)確定所述待測(cè)光信號(hào)的光信噪比。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信噪比監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述第二光功率為對(duì)所述 待測(cè)光信號(hào)帶通濾波后進(jìn)行一次測(cè)量得到的功率值或者進(jìn)行N次測(cè)量得到的N個(gè)功率的均 值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光信噪比監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在分光率為1:1時(shí)，采 用下述公式計(jì)算所述光信噪比：式中，OSNR (dB)表示所述光信噪比，α表示所述帶通濾波光信號(hào)的濾波系數(shù)，β表示 所述帶通濾波對(duì)噪聲的濾波系數(shù)，P1表示所述第一光功率，P2表示所述第二光功率，Bn表示 噪聲帶寬，表示分辨率帶寬。4. 一種光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括接入待測(cè)光信號(hào)的光纖耦合器，分別與所 述光纖耦合器的輸出端連接的第一光功率計(jì)、帶通濾波器，以及與所述帶通濾波器連接的 第二光功率計(jì)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括與所述第一光功率 計(jì)、所述第二光功率計(jì)連接的處理器，用于根據(jù)所述第一光功率、第二光功率以及所述帶通 濾波器的對(duì)光信號(hào)的濾波系數(shù)、噪聲的濾波系數(shù)計(jì)算所述待測(cè)光信號(hào)的光信噪比。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述第一光功率為所述第 一光功率計(jì)對(duì)所述待測(cè)光信號(hào)進(jìn)行一次測(cè)量得到的功率值或者進(jìn)行M次測(cè)量得到的M個(gè)功 率的均值，M為正整數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述第二光功率為所述第 二光功率計(jì)對(duì)帶通濾波后的待測(cè)光信號(hào)進(jìn)行一次測(cè)量得到的功率值或者進(jìn)行N次測(cè)量得 到的N個(gè)功率的均值，N為正整數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項(xiàng)所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，在所述光纖耦 合器的分光率為1:1時(shí)，所述處理器采用下述公式計(jì)算所述光信噪比：式;中，OSM (dB)表不所還元信噪比，α表不所還帶通濾汲器的元濾汲糸數(shù)，μ表不所 述帶通濾波器的噪聲濾波系數(shù)，P1表示所述第一光功率，P2表示所述第二光功率，Bn表示噪 聲帶寬，表示分辨率帶寬。9. 根據(jù)權(quán)利要求4至7任意一項(xiàng)所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述帶通濾波 器為可調(diào)式帶寬濾波器，其選定帶寬比所述待測(cè)光信號(hào)的帶寬小，其工作中心波長(zhǎng)與待測(cè) 信號(hào)中心波長(zhǎng)相同或者在預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求4至7任意一項(xiàng)所述的光信噪比監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述帶通濾 波器為帶寬固定濾波器，所述帶通濾波器的帶寬比所述待測(cè)光信號(hào)的帶寬小，其工作中心 波長(zhǎng)與待測(cè)信號(hào)中心波長(zhǎng)相同或者在預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)。
【專利摘要】一種光信噪比監(jiān)測(cè)方法及裝置，該方法包括步驟：測(cè)量待測(cè)光信號(hào)的第一光功率；對(duì)所述待測(cè)光信號(hào)進(jìn)行帶通濾波后，測(cè)量帶通濾波后的待測(cè)光信號(hào)的第二光功率；根據(jù)所述第一光功率、第二光功率以及帶通濾波對(duì)光信號(hào)的濾波系數(shù)和噪聲的濾波系數(shù)確定所述待測(cè)光信號(hào)的光信噪比。本發(fā)明方案實(shí)現(xiàn)了在不對(duì)發(fā)送機(jī)進(jìn)行修改、不影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下對(duì)所接收光信號(hào)的光信噪比監(jiān)測(cè)。
【IPC分類】H04B10/079, H04B10/07
【公開(kāi)號(hào)】CN104883220
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410070032
【發(fā)明人】余長(zhǎng)源, 余毅, 徐偉
【申請(qǐng)人】蘇州工業(yè)園區(qū)新國(guó)大研究院, 新加坡國(guó)立大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月27日