專利名稱：一種超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)及其色散均衡處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)及其色散均衡處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一方面，一種超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)，包括光信號發(fā)射端、傳輸線路、光信號接收端，其特點是光信號發(fā)射端或光信號接收端或傳輸線路中或其組合中的至少一組波段的光信號上設(shè)有一個色散處理單元或插損單元或其組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
其中，在光信號發(fā)射端設(shè)置色散處理單元或插損處理單元或其組合是在光信號發(fā)射端設(shè)有至少一個可將每組波段的光信號耦合復(fù)用在一起的波分復(fù)用器，且至少一個波分復(fù)用器的輸出端設(shè)有一個色散處理單元或插損單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。在上述超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)中，如果不同波長光信號的最終剩余色散差值比較大，在發(fā)射端進(jìn)行色散補償后還可以在接收端進(jìn)行色散補償，此時，在光信號接收端設(shè)置色散處理單元或插損處理單元或其組合是在光信號接收端設(shè)有一個可將輸入光信號分為至少兩組不同波段的光信號的光耦合器及至少一個連接在光耦合器各輸出端的可將各組波段的光信號解復(fù)用為單個波長的光信號的解復(fù)用器，且光耦合器的至少一個輸出端與其相對應(yīng)的解復(fù)用器之間設(shè)有一個色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。而且如果光傳輸系統(tǒng)中不同波長的光信號的最終剩余色散差值太大時，本發(fā)明還可以在傳輸線路中進(jìn)行色散補償，此時，在傳輸線路中設(shè)置色散處理單元或插損處理單元或其組合地在傳輸線路中設(shè)有一個可將整個波段的光信號分成至少兩組不同波段的光信號的寬帶濾波器和一個可將各組不同波段的光信號耦合在一起進(jìn)行傳輸?shù)膶拵V波器，且第一寬帶濾波器的至少一個輸出端設(shè)有色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
另一方面，一種超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特點在于包括以下步驟1)、在光傳輸系統(tǒng)中根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組以上的不同波段的光信號；
2)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)射端或接送端或傳輸線路中或其組合中將各組波段的光信號分別用一光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號。
其中，上述步驟2中在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟21)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組不同波段的光信號；22)、或其組合中將各組波段的光信號分別用一光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號；23)、用一個光耦合器將經(jīng)過步驟22處理后的具有相同功率的各組波段的光信號耦合在一起進(jìn)行傳輸。
在上述超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)中，如果不同波長光信號的最終剩余色散差值比較大，在發(fā)射端進(jìn)行色散補償后還可以在接收端進(jìn)行色散補償，此時，在光信號接收端進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟25)、在光傳輸系統(tǒng)的接收端用一個光耦合器將由傳輸線路傳輸過來的整個波段的光信號根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色量大小將其分為至少兩組以上的不同波段的光信號；26)、對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號，再用解復(fù)用器將具有相同功率的各組波段的光信號進(jìn)行解復(fù)用后輸出所有不同波長的單個波長的光信號。
而且如果光傳輸系統(tǒng)中不同波長的光信號的最終剩余色散差值太大時，本發(fā)明還可以在傳輸線路中進(jìn)行色散補償，此時，在傳輸線路中進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟24)、在傳輸線路中將整個波段的ITU-T波長分為至少兩組以上的不同波段的光信號，并分別對各個波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將其處理成具有相同功率的光信號后再將各組波段的光信號進(jìn)行復(fù)用后一起進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明由于采用將整個波段分為幾個小波段，然后根據(jù)線路中的光纖和色散補償模塊的總色散量大小在發(fā)射端或接收端或其組合中同時進(jìn)行不同的色散補償和相應(yīng)的插損處理，從而使得系統(tǒng)中所有波長的剩余色散量都在系統(tǒng)所容忍的范圍之內(nèi)。而且還可以通過采用合適的寬帶濾波器，在傳輸線路中進(jìn)行色散均衡，即用寬帶濾波器把整個波段分成幾個小部分，分別進(jìn)行不同的色散補償后再耦合在一起傳輸。從而充分利用了系統(tǒng)設(shè)計中的插損余量，不需要額外增加光放大器來補償色散均衡后所帶來的插損，并且所用的色散補償模塊的數(shù)量少，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成體積小，大大降低了系統(tǒng)的成本。從而以較低的價格來方便地解決整個波段在超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)的色散均衡問題，且結(jié)構(gòu)清晰、簡單實用、實現(xiàn)容易。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成及工作原理


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本發(fā)明一實施方案的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3是本發(fā)明另一實施方案的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
本發(fā)明所述超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡的處理方法，包括以下步驟1)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)射端或接收端或傳輸線路中或其組合中根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組以上的不同波段的光信號；2)、將各組波段的光信號分別用光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號。
其中，上述步驟2中在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟21)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組不同波段的光信號；22)、將各組波段的光信號分別用一光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號；23)、用一個光耦合器將經(jīng)過步驟22處理后的具有相同功率的各組波段的光信號耦合在一起進(jìn)行傳輸。
為進(jìn)一步使本發(fā)明所述光傳輸系統(tǒng)具有良好的色散均衡，其中，在上述超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)中，如果不同波長光信號的最終剩余色散差值比較大，在發(fā)射端進(jìn)行色散補償后還可以在接收端進(jìn)行色散補償，此時，在光信號接收端進(jìn)行色散補償?shù)姆椒òㄒ韵虏襟E25)、在光傳輸系統(tǒng)的接收端用一個光耦合器將由傳輸線路傳輸過來的整個波段的光信號根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色量大小將其分為至少兩組以上不同波段的光信號；26)、對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號，再用解復(fù)用器將具有相同功率的各組波段的光信號進(jìn)行解復(fù)用后輸出所有單個波長的光信號。
而且如果光傳輸系統(tǒng)中不同波長的光信號的最終剩余色散差值太大時，本發(fā)明還可以在傳輸線路中進(jìn)行色散補償，此時，在傳輸線路中進(jìn)行色散補償包括以下步驟24)、在傳輸線路中將整個波段的ITU-T波長分為至少兩組以上的不同波段的光信號，并分別對各個波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將其處理成具有相同功率的光信號后再將各組波段進(jìn)行復(fù)用后一起進(jìn)行傳輸。
其中上述步驟22和步驟24和步驟26中對各組波段的光信號進(jìn)行色散處理是根據(jù)整個波段的光信號的色散不平坦性，用色散補償模塊對各組波段的光信號進(jìn)行相對應(yīng)的色散補償，使各組波段的光信號的剩余色散量在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。上述步驟22和步驟24和步驟26中對各組波段的光信號進(jìn)行插損處理是利用功率放大器或衰減器或同時利用功率放大器和衰減器對各組波段的光信號進(jìn)行功率放大或衰減或同時進(jìn)行功率放大和進(jìn)行衰減將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號。
以下舉例說明本發(fā)明的具體實施方案
圖2所示為本發(fā)明一個具體的實施例，在該實施例中激光器的速率為10Gb/s，光纖線路跨距為100km，采用色散補償模塊DCM100 FOR LEAF來進(jìn)行補償，其中每6個跨距只采用5個色散補償模塊DCM100 FOR LEAF來進(jìn)行色散補償；根據(jù)24級線路中的剩余色散量，在預(yù)補中對1～29信道(ITU-T頻率為192.1THz到194.9THz)采用色散補償模塊DCM60FOR SMF來進(jìn)行色散均衡，并利用功率放大器和衰減器對其進(jìn)行插損處理使其功率與未加色散補償?shù)?0～40信道的波段組光信號的功率相同，對30～40信道(ITU-T頻率為195.0THz到196.0THz)的波段組光信號不加色散補償模塊；在后補中，對1～15信道(ITU-T頻率為192.1THz到193.5THz)采用了色散補償模塊DCM60 FOR SMF來進(jìn)行色散均衡，并利用功率放大器對其進(jìn)行插損處理使其功率與未加色散補償?shù)?6～40信道的波段組光信號的功率相同，對16～40信道(ITU-T頻率為193.6THz到196.0THz)不加色散補償模塊。這樣我們就把整個系統(tǒng)C-BAND波段信號分為3個部分，分別進(jìn)行不同的色散補償，即1～15信道(ITU-T頻率為192.1THz到193.5THz)是既有預(yù)補也有后補的，16～29信道(頻率為193.6THz到194.9THz)是只有預(yù)補沒有后補的，30～40信道(頻率為195.0THz到196.0THz)是沒有預(yù)補和后補。這樣使得所有波長信號的剩余色散都控制在-300ps/nm到+650ps/nm的范圍之內(nèi)，滿足速率為10Gb/s的激光器的色散容限；色散均衡后的所有信號的Q值都大于7(即誤碼率低于10E-12)，滿足系統(tǒng)要求。同時由于均衡后的最大傳輸距離主要受限于色散補償模塊的補償斜率。對于補償斜率為60％的LEAF光纖的色散補償模塊，假如系統(tǒng)用的是無預(yù)啁啾的電吸收激光器，該色散均衡方案可以滿足3000kmLEAF光纖以下的超長距離傳輸系統(tǒng)。
圖3所示為本發(fā)明的另一個具體的實施例，在該實施例中激光器的速率為10Gb/s，光纖線路跨距為100km，采用色散補償模塊DCM100 FORLEAF來進(jìn)行補償，其中每6個跨距只采用5個DCM100 FOR LEAF來進(jìn)行色散補償；根據(jù)24級線路中的剩余色散量，在預(yù)補中對1～29信道(ITU-T頻率為192.1THz到194.9THz)的波段組光信號采用色散補償模塊DCM60 FOR SMF來進(jìn)行色散均衡，對30～40信道(ITU-T頻率為195.0THz到196.0THz)的波段組光信號不加色散補償模塊只用一個衰減器對其進(jìn)行插損處理使其功率與進(jìn)行色散補償?shù)?-29信道的波段組光信號的功率相同，然后利用一個3db光耦合器將兩組小波段的光信號耦合在一起后送到傳輸線路中，在后補中，對1～15信道(ITU-T頻率為192.1THz到193.5THz)的波段組光信號采用了色散補償模塊DCM60 FOR SMF來進(jìn)行色散均衡，對16～40信道(ITU-T頻率為193.6THz到196.0THz)的波段組光信號不加色散補償模塊，而只用一個衰減器進(jìn)行插損處理使其與進(jìn)行色散補償?shù)?-15信道的光信號的功率相同，這樣我們就把整個系統(tǒng)C-BAND波段信號分為3個部分，分別進(jìn)行不同的色散補償，即1～15信道(ITU-T頻率為192.1THz到193.5THz)是既有預(yù)補也有后補的，16～29信道(頻率為193.6THz到194.9THz)是只有預(yù)補沒有后補的，30～40信道(頻率為195.0THz到196.0THz)是沒有預(yù)補和后補。這樣使得所有波長信號的剩余色散都控制在-300ps/nm到+650ps/nm的范圍之內(nèi)，滿足速率為10Gb/s的激光器的色散容限；色散均衡后的所有信號的Q值都大于7(即誤碼率低于10E-12)，滿足系統(tǒng)要求。同時由于均衡后的最大傳輸距離主要受限于色散補償模塊的補償斜率。對于補償斜率為60％的LEAF光纖的色散補償模塊，假如系統(tǒng)用的是無預(yù)啁啾的電吸收激光器，該色散均衡方案可以滿足3000kmLEAF光纖以下的超長距離傳輸系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于包括以下步驟1)、在光傳輸系統(tǒng)中根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組不同波段的光信號；2)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)射端或接收端或傳輸線路中或其組合中將各組波段的光信號分別用一光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于上述步驟2中在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟21)、在光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將整個波段的ITU-T波長的光信號分為至少兩組不同波段的光信號；22)、將各組波段的光信號分別用一光復(fù)用器耦合在一起后，對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號；23)、用一個光耦合器將經(jīng)過步驟22處理后的具有相同功率的各組波段的光信號耦合在一起進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于上述步驟2中在光傳輸系統(tǒng)的接收端進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟25)、在光傳輸系統(tǒng)的接收端用一個光耦合器將由傳輸線路傳輸過來的整個波段的光信號根據(jù)線路中光纖和色散補償模塊的總色散量大小將其分為至少兩組以上不同波段的光信號；26)、對其中至少一組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號，再分別用解復(fù)用器將具有相同功率的各組波段的光信號進(jìn)行解復(fù)用后輸出所有的單個波長的光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于上述步驟2中在光傳輸系統(tǒng)的傳輸線路中進(jìn)行色散均衡處理的方法包括以下步驟24)、用一個解復(fù)用器在傳輸線路中將整個波段的ITU-T波長分為至少兩組以上的不同波段的光信號，并分別對各組波段的光信號進(jìn)行色散處理或插損處理或同時進(jìn)行色散處理和插損處理并將其處理成具有相同功率的光信號后再將各組波段的光信號進(jìn)行復(fù)用后一起進(jìn)行傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于上述步驟22和步驟24和步驟26中對光信號進(jìn)行色散處理是根據(jù)整個波段的光信號的色散不平坦性，用色散補償模塊對各組波段的光信號進(jìn)行相對應(yīng)的色散補償，使有關(guān)波段的光信號的剩余色散量在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)的色散均衡處理方法，其特征在于上述步驟22和步驟24和步驟26中對光信號進(jìn)行插損處理是利用功率放大器或衰減器或同時利用功率放大器和衰減器對有關(guān)波段的光信號進(jìn)行功率放大或衰減或同時進(jìn)行功率放大和進(jìn)行衰減并將各組波段的光信號處理成具有相同功率的光信號。
7.一種如權(quán)利要求1所述超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)，包括光信號發(fā)射端、傳輸線路、光信號接收端，其特征在于光信號發(fā)射端或光信號接收端或傳輸線路中或其組合中的至少一組波段的光信號中設(shè)有一個色散處理單元或插損單元或其組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述超長傳輸距離的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于光信號發(fā)射端設(shè)有至少一個可將每組波段的光信號耦合復(fù)用在一起的波分復(fù)用器，且至少一個波分復(fù)用器的輸出端設(shè)有一個色散處理單元或插損單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述光信號接收端設(shè)有一個可將輸入光信號分為至少兩組不同波段的光信號的光耦合器及至少一個連接在光耦合器各輸出端的可將各組波段的光信號解復(fù)用為單個波長的光信號的解復(fù)用器，且光耦合器的至少一個輸出端與其相對應(yīng)的解復(fù)用器之間設(shè)有一個色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述傳輸線路中設(shè)有一個可將整個波段的光信號分成至少兩組不同波段的光信號的寬帶濾波器和一個可將各組不同波段的光信號耦合在一起進(jìn)行傳輸?shù)膶拵V波器，且第一寬帶濾波器的至少一個輸出端設(shè)有色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合，其中色散處理單元或插損處理單元或色散處理單元和插損處理單元的組合將各組波段的光信號處理成剩余色散量在系統(tǒng)可以容忍的范圍內(nèi)并具有相同功率的光信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9或10所述的超長傳輸距離光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述色散處理單元為可將對應(yīng)波段的光信號的剩余色散量處理成在系統(tǒng)允許范圍內(nèi)的色散補償模塊，上述插損處理單元為可將各組波段的光信號的功率處理為相同功率的放大器或衰減器或兩者的組合。
全文摘要
一種超長距離光傳輸系統(tǒng)及其色散均衡處理方法，包括光信號發(fā)射端、傳輸線路、光信號接收端，其特點在于光信號發(fā)射端或接收端或傳輸線路中或其組合中的至少一個波段組的光信號上設(shè)有色散處理單元或插損處理單元或其組合用于對發(fā)送端的各組波段進(jìn)行色散補償或插損處理。本發(fā)明由于采用將整個波段分為幾個小波段，然后根據(jù)線路中的光纖和色散補償模塊的總色散大小分別進(jìn)行不同的色散補償或插損處理，從而使得系統(tǒng)中所有波長的剩余色散都在系統(tǒng)所容忍的范圍之內(nèi)。充分利用了系統(tǒng)設(shè)計中的插損余量，不需要額外增加光放大器來補償色散均衡后所帶來的插損，并且所用的色散補償模塊的數(shù)量少，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成體積小、成本低。
文檔編號H04B10/12GK1467931SQ02134340
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者柳賀良, 鐘勝前 申請人:華為技術(shù)有限公司