專利名稱：光纖傳輸系統(tǒng)，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖傳輸系統(tǒng)，一種喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，和一種能夠測(cè)量光纖傳輸線的喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量方法。
分布喇曼放大是一種將泵激光施加到傳送信號(hào)光的光纖，以利用光纖傳輸線本身作為放大介質(zhì)獲得喇曼放大效應(yīng)的模式。由于喇曼放大補(bǔ)償了傳輸線的傳播損耗，因而利用分布喇曼放大的光纖傳輸系統(tǒng)能夠延長(zhǎng)傳輸信號(hào)的距離。(測(cè)量喇曼增益斜率的必要性)由泵激光的功率規(guī)格化的在把某種功率(W)的泵激光施加到作為喇曼放大介質(zhì)的光纖產(chǎn)生的喇曼增益(dB)稱為喇曼增益斜率(dB/W)。以下說(shuō)明在分布喇曼放大中喇曼增益斜率的測(cè)量是十分重要的。
喇曼增益斜率隨各種不同光纖改變。首先，作為基本傳輸網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)的光纖有各種不同的種類，并且喇曼增益斜率依賴于光纖的模場(chǎng)直徑(芯直徑)，GeO2添加劑的量，水(OH)的吸收率，等等。這些參數(shù)也隨制造者、制造時(shí)間、和光纖的批次而改變。
另一個(gè)改變的主要因素是站損耗。在一個(gè)大的終端站中，或特別是在一個(gè)中繼臺(tái)中，在從放置泵激光源的房屋到傳輸線光纖的數(shù)個(gè)地點(diǎn)存在連接器連接，在許多情況下這將涉及數(shù)dB的損耗。對(duì)于不使用分布喇曼放大的傳輸系統(tǒng)，可以將站損耗考慮為一種區(qū)段損耗。但是，在分布喇曼放大中，在泵激光到達(dá)傳輸線光纖之前造成的損耗是特殊的，因此需要另外說(shuō)明。
因此，當(dāng)在其影響增益的參數(shù)有很大變化的現(xiàn)有傳輸線上進(jìn)行分布喇曼放大時(shí)，很難事先預(yù)測(cè)獲得希望的喇曼增益所需的泵激功率。因而需要耗費(fèi)人力和時(shí)間的就地調(diào)節(jié)。
在一個(gè)地點(diǎn)的諸如傳輸線光纖的性質(zhì)和終端站或中繼臺(tái)的損耗特性之類的條件可以作為喇曼增益斜率測(cè)量時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)取消調(diào)節(jié)的需要。這使得能夠高度準(zhǔn)確地測(cè)量獲得特定增益所需的泵激功率，從而能夠動(dòng)態(tài)地控制喇曼增益。
相對(duì)于信號(hào)光的波長(zhǎng)，喇曼增益表現(xiàn)出圖8中所示的分布圖形。喇曼增益斜率是泵激光與測(cè)試光之間的頻率差的函數(shù)。在一個(gè)石英玻璃光纖構(gòu)成的典型傳輸線中，喇曼增益斜率在增益軸線上具有類似的特征。由于增益具有峰值的頻率差是13THz左右，因此，以下將一個(gè)特定傳輸線的增益斜率表示為一個(gè)比泵激波長(zhǎng)大13THz的信號(hào)波長(zhǎng)，除非另有指示。(常規(guī)喇曼增益斜率測(cè)量方法)如上所述，盡管喇曼增益斜率的實(shí)際測(cè)量是關(guān)鍵的，但不存在就地測(cè)量的簡(jiǎn)單實(shí)際方法。
當(dāng)可以像在實(shí)驗(yàn)室中一樣在傳輸線的相反的兩端工作時(shí)，可以通過(guò)圖6中所示的布置實(shí)現(xiàn)喇曼增益斜率的測(cè)量。設(shè)置在要測(cè)量其喇曼增益斜率的傳輸線光纖100的一端的是一個(gè)具有信號(hào)波長(zhǎng)帶的測(cè)試光源60，設(shè)置在另一端的是一個(gè)用于多路復(fù)用和去多路復(fù)用泵激波長(zhǎng)帶和信號(hào)波長(zhǎng)帶的WDM(波分多路復(fù)用)耦合器110。一個(gè)泵激光源120連接到WDM耦合器110的一個(gè)泵激波長(zhǎng)帶端口，和一個(gè)用于測(cè)量信號(hào)光的功率的光接收器130連接到一個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)帶端口?？梢杂米鞴饨邮掌?30的有光譜分析儀和光功率儀之類的測(cè)量裝置，在滿足性能時(shí)也可以使用光電二極管之類的簡(jiǎn)單的光接收元件。
在把測(cè)試光施加到傳輸線上并且停止泵激光時(shí)，測(cè)量在光接收器130檢測(cè)的測(cè)試光的功率(P1[dBm])。接下來(lái)，在泵激光源120輸出時(shí)，測(cè)量在光接收器130檢測(cè)的測(cè)試光的功率(P2[dBm])。測(cè)試光的功率P2與P1之間的差就是測(cè)試光獲得的喇曼增益(dB)。用泵激光功率規(guī)格化增益，以獲得喇曼增益斜率(dB/W)。由于這種方法允許用一個(gè)簡(jiǎn)單的光接收元件測(cè)量，因而可以用相對(duì)低的成本實(shí)現(xiàn)。但是，它的問(wèn)題是，這種方法不容易進(jìn)行，因?yàn)橐粋€(gè)傳輸線的相反兩端一般是相互分離的。(通過(guò)僅在傳輸線的一端操作實(shí)現(xiàn)的慣用喇曼增益斜率測(cè)量方法)即使在可以僅在傳輸線的一端操作的情況下，圖7中所示的這種方法能夠測(cè)量喇曼增益斜率。在這種方法中，喇曼增益是用一個(gè)OTDR(光時(shí)域反射計(jì))160測(cè)量的。OTDR 160是一種用于通過(guò)對(duì)從同一散射進(jìn)入光纖并且返回的光脈沖的延遲散射光的量的時(shí)間解析測(cè)量，檢測(cè)一個(gè)光纖的故障點(diǎn)的裝置。圖7中示出了一個(gè)結(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中用OTDR 160檢測(cè)通過(guò)一個(gè)波長(zhǎng)濾波器140和一個(gè)光衰減器150的測(cè)試光返回散射。由于帶有一個(gè)喇曼增益，延遲散射光增大了喇曼增益之多，因而可以測(cè)量喇曼增益。
但是，本發(fā)明需要在DRA的安裝地點(diǎn)提供一個(gè)昂貴的專用OTDR設(shè)備。這個(gè)方法也需要臨時(shí)改變傳輸線的布線，以連接OTDR設(shè)備，這又導(dǎo)致了成本和可操作性的問(wèn)題。
當(dāng)測(cè)量喇曼增益斜率時(shí)，這種如圖6中所示的慣用方法需要將測(cè)量裝置、光源和工作人員部署在傳輸線的相反的兩端，妨礙了可操作性。另一方面，盡管圖7中所示的慣用方法使得即使僅在傳輸線的一端操作，也能測(cè)量喇曼增益斜率，但是它需要在一個(gè)地點(diǎn)提供昂貴的OTDR設(shè)備，并且也需要改變傳輸線的布線以連接OTDR設(shè)備，這造成了需要解決的成本和可操作性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種可操作性和成本性能優(yōu)良、能夠通過(guò)在傳輸線一端工作實(shí)現(xiàn)的、并且不需要改變?cè)谝环N信號(hào)傳輸狀態(tài)下的布線就能夠進(jìn)行喇曼增益斜率測(cè)量的光纖傳輸系統(tǒng)，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備和喇曼增益斜率測(cè)量方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量方法，該喇曼增益斜率通過(guò)用泵激光的功率規(guī)格化由入射到光纖的所討論的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的增益而獲得的值，包括步驟測(cè)量喇曼放大在要測(cè)量的光纖中產(chǎn)生的噪聲光的功率，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率。
在優(yōu)選的構(gòu)造中，在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞焦饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用泵激光功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的噪聲光的功率的改變量而獲得的值的噪聲光的變化量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量方法進(jìn)一步包括從獲得的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一步驟，和根據(jù)在第一步驟中獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率的第二步驟。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一步驟中，在對(duì)有關(guān)多種光纖進(jìn)行的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)于每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一步驟中，通過(guò)將噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為是一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算線性表達(dá)式的系數(shù)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，通過(guò)替換作為在第一步驟中獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的線性表達(dá)式中的要測(cè)量的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，泵激光的功率是通過(guò)施加到光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率的改變量而獲得的值的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率。
所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量方法進(jìn)一步包括從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一步驟，和根據(jù)在所述第一步驟中得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率的第二步驟，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，該喇曼增益斜率是通過(guò)用泵激光的功率規(guī)格化由入射到光纖的所討論的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的增益而獲得的值，包括用于測(cè)量在要測(cè)量的光纖中由喇曼放大產(chǎn)生的噪聲光的功率，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括用于在一個(gè)或更多階段中改變?nèi)肷涞焦饫w上的泵激光的功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的噪聲光的功率改變量得到的值的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括從獲得的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和根據(jù)在第一裝置中獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)用于使泵激光入射到光纖上的泵激光源，用于將所討論的泵激光與所討論的光纖耦合的光耦合裝置，用于測(cè)量從所討論的光纖輸出的噪聲光的功率的光接收裝置，和用于將所討論的噪聲光從所討論的光纖導(dǎo)入到所討論的光接收裝置中的光分配裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一裝置中，在進(jìn)行有關(guān)多種光纖的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)于每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一裝置中，通過(guò)將噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為是一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算線性表達(dá)式的系數(shù)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，通過(guò)替換作為由第一裝置得到的噪聲光改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的線性表達(dá)式中的要測(cè)量的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，泵激光的功率是通過(guò)施加到光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括用于在兩個(gè)或更多階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用所述泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而得到的值的噪聲光改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括用于從獲得的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和根據(jù)所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光改變量計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)中的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，并且用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)中的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，并且用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的所述光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大，進(jìn)一步包括用于在兩個(gè)或更多階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用所述泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而得到的值的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)中的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，并且用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的所述光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大，進(jìn)一步包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)用所述第一裝置獲得的噪聲光改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲改變量計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的光纖將信號(hào)光從發(fā)射終端站發(fā)送到接收終端站的光纖傳輸系統(tǒng)，其中發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)包括用于測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，該喇曼增益斜率是通過(guò)用所討論的泵激光的功率規(guī)格化入射到光纖上的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的增益而獲得的值，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于通過(guò)測(cè)量喇曼放大在要測(cè)量的光纖中產(chǎn)生的噪聲光的功率獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在該優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞焦饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量作為通過(guò)用泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的噪聲光的功率的改變量而得到的值的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼斜率的第二裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括一個(gè)用于將泵激光入射到光纖的泵激光源，用于將所討論的泵激光與所討論的光纖耦合的光耦合裝置，用于測(cè)量從所討論的光纖輸出的噪聲光的功率的光接收裝置，和用于將所討論的噪聲光從所討論的光纖引入所討論的光接收裝置的光分配裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于測(cè)量有關(guān)入射到光纖的泵激光的每個(gè)階段的功率的，從通過(guò)光纖發(fā)射信號(hào)光的信號(hào)光源發(fā)射的信號(hào)光的功率，以測(cè)量光纖的喇曼增益斜率的裝置。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一裝置中，在進(jìn)行有關(guān)多種光纖的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)于每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，在第一裝置中，通過(guò)將噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為是一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算線性表達(dá)式的系數(shù)。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備替換作為第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的線性表達(dá)式中的要測(cè)量的光纖的噪聲光的改變量，以計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，泵激光的功率是通過(guò)施加到光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量作為一個(gè)通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而獲得的值的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
在另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)所述第一裝置獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量喇曼放大在要測(cè)量的光纖中產(chǎn)生的噪聲光的功率，在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞焦饫w的泵激光的功率，獲得作為通過(guò)用泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的噪聲光的功率的改變量而得到的值的噪聲光的改變量，和替換噪聲光的改變量與喇曼增益斜率的關(guān)系表達(dá)式中的噪聲光的改變量，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率。
此外，本發(fā)明一致地測(cè)量有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的每種的噪聲光的改變量，而不改變測(cè)量線，根據(jù)測(cè)量結(jié)果獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式，并且替換關(guān)系表達(dá)式中的要測(cè)量的光纖的噪聲光的改變量，從而獲得光纖的喇曼增益斜率。
根據(jù)本發(fā)明，利用表示為一個(gè)線性表達(dá)式的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式，通過(guò)計(jì)算線性表達(dá)式的系數(shù)，確定關(guān)系表達(dá)式。
從以下給出的詳細(xì)說(shuō)明中，可以清楚地了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
從下面給出的詳細(xì)說(shuō)明和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖，可以對(duì)本發(fā)明有更全面的了解，但是，不應(yīng)當(dāng)將它們看成是對(duì)本發(fā)明的限制，而僅僅是為了幫助說(shuō)明和理解本發(fā)明。
在附圖中

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于進(jìn)行測(cè)量的光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是用于說(shuō)明噪聲光的功率改變量ΔN與喇曼增益斜率之間的相關(guān)性的曲線圖；圖3是用于說(shuō)明一個(gè)噪聲光測(cè)量系統(tǒng)的波長(zhǎng)特性的曲線圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的用于進(jìn)行校正測(cè)量的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的處理過(guò)程的流程圖；圖6是用于說(shuō)明需要在傳輸線的相反兩端操作的慣用喇曼增益斜率測(cè)量方法的示意圖；圖7是用于說(shuō)明通過(guò)僅在傳輸線一端操作實(shí)現(xiàn)的慣用喇曼增益斜率測(cè)量方法的示意圖；圖8是用于說(shuō)明喇曼增益分布的曲線圖；和圖9是用于說(shuō)明喇曼增益與產(chǎn)生的噪聲光量之間的相關(guān)性的曲線圖。
首先，說(shuō)明本發(fā)明的原理。
當(dāng)把用于喇曼放大的泵激光入射到傳輸線時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于喇曼增益量的噪聲光。從噪聲光的功率的測(cè)量值反向地計(jì)算喇曼增益是本發(fā)明的基本特征。噪聲光的各分量主要是由從喇曼放大產(chǎn)生的放大的自發(fā)喇曼散射構(gòu)成的，加上極少量的得自熱噪聲的噪聲光，任何一種噪聲光都是依照喇曼增益產(chǎn)生的，因此能夠用于測(cè)量喇曼增益斜率。
在下面的文獻(xiàn)中報(bào)告了從喇曼放大產(chǎn)生的噪聲光功率的分析和量化研究。
·Kiyofumi Mochizuki，Noboru Edagawa和Yoshinao Iwamoto的“光纖喇曼放大器中的放大的自發(fā)喇曼散射”(”Amplified Spontaneous RamanScattering in Fiber Rama Amplifier”，J.Lightwave Technol.，4，(9)，pp.1328-1333(1986))。
·Yasuhiro Aoki的“光纖喇曼放大器的性質(zhì)和它們?cè)跀?shù)字光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用”(”Properties of Fiber Raman Amplifiers and Their Application toDigital Optical Communication System”，J.Lightwave Technol.，6，(7)，pp.1225-1239(1988))。
根據(jù)這些文獻(xiàn)，后后的泵激喇曼放大中的噪聲功率可以用下面的表達(dá)式1表示NP＝Δλ×h×c2/λ02×[4.34/G×exp(G/4.34)-(4.34/G+1)](表達(dá)式1)其中NP代表通過(guò)具有λ0的中心波長(zhǎng)和Δλ的帶寬的矩形光濾波器的噪聲光的功率。也假設(shè)用h代表的普朗克常數(shù)是6.63×10-34(J·s)，用C代表的光通量是3.00×108(m/s)。
圖9中示出了相對(duì)于根據(jù)這個(gè)表達(dá)式得到的喇曼增益G產(chǎn)生的噪聲光的功率量。在圖9中，假設(shè)λ0＝1.55μm，和Δλ＝1nm。已經(jīng)知道，在一個(gè)滿足條件G≥3dB的喇曼增益G的區(qū)域中，以dBm表示的噪聲光的功率和以dB表示的增益G相互成正比。因此，預(yù)先校正增益G與噪聲光功率之間的關(guān)系，使得隨后能夠從噪聲光功率反向計(jì)算喇曼增益。
在入射到傳輸線的泵激光的功率改變到PP1(W)和PP2(W)(PP1)時(shí)觀察到的噪聲光的功率分別是NP1(dBm)和NP2(dBm)的情況下，噪聲光的功率改變量ΔN(dB/W)定義為ΔN＝(NP2-NP1)/(PP2-PP1)。
圖2中示出了噪聲光的功率改變量ΔN與通過(guò)圖6中所示的方法獨(dú)立地測(cè)量的喇曼增益斜率Γ之間的關(guān)系?？梢钥吹?，這種關(guān)系展現(xiàn)了可用下面的表達(dá)式2表示的直線關(guān)系Γ＝A×ΔN+B(表達(dá)式2)，其中A和B的值是用泵激波長(zhǎng)與噪聲光測(cè)量系統(tǒng)的波長(zhǎng)特性之間的關(guān)系確定的系數(shù)，即，通過(guò)觀察線確定的系數(shù)。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)行主測(cè)量的光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。噪聲光測(cè)量系統(tǒng)20(喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備)的波長(zhǎng)特性是由光接收器靈敏度的波長(zhǎng)特性和從圖1中的A端到一個(gè)接收器的路徑的波長(zhǎng)特性確定的。圖3示出了由圖1的一個(gè)光接收器26測(cè)量的噪聲光譜，它們是相對(duì)于幾種泵激波長(zhǎng)得到的。具有比約1500nm短的波長(zhǎng)的噪聲光被一個(gè)WDM耦合器截止。觀察到的噪聲光的功率總量主要受濾波器的濾波質(zhì)量的影響。一旦確定了濾波器，通過(guò)系數(shù)A和B可以確定它們之間的對(duì)應(yīng)性。
此外，系數(shù)A和B的值也依賴于泵激波長(zhǎng)與增益測(cè)量波長(zhǎng)之間的波長(zhǎng)差(更準(zhǔn)確地講，是頻率差)。圖2示出了當(dāng)泵激波長(zhǎng)是1424nm，1437nm，1449nm和1494nm時(shí)，在喇曼增益分布圖的峰值波長(zhǎng)(比泵激波長(zhǎng)大13THz)的喇曼增益斜率。當(dāng)預(yù)先確定了泵激波長(zhǎng)和要測(cè)量其增益的波長(zhǎng)時(shí)，也可以通過(guò)系數(shù)A和B確定它們之間的對(duì)應(yīng)性。
因此，線性表達(dá)式2中的系數(shù)A和B中的每一個(gè)都是僅依賴于測(cè)量系統(tǒng)20的系數(shù)并且是一個(gè)作為測(cè)量的參數(shù)。因而一旦在預(yù)定的測(cè)量系統(tǒng)20中在預(yù)定的測(cè)量條件下(泵激光波長(zhǎng)和噪聲光測(cè)量系統(tǒng)的波長(zhǎng)特性)預(yù)先校正了系數(shù)A和B，就可以從噪聲光的功率改變量ΔN的測(cè)量值反向計(jì)算喇曼增益斜率Γ。
可以在傳輸線的泵激光進(jìn)入側(cè)的端部進(jìn)行噪聲光的功率測(cè)量。此外，可以通過(guò)用于測(cè)量直流分量的簡(jiǎn)單和便宜的光接收器測(cè)量噪聲光的功率。因此，僅在傳輸線一端操作就可以以優(yōu)良的可操作性和成本性能實(shí)現(xiàn)喇曼增益斜率測(cè)量。此外，圖1中所示的這種結(jié)構(gòu)消除了為喇曼增益斜率的測(cè)量和信號(hào)傳輸改變布線的需要，從而防止了布線改變涉及的故障和斷線之類的麻煩，并且進(jìn)一步使得能夠?qū)鲆嫘甭蕼y(cè)量進(jìn)行遠(yuǎn)距離的執(zhí)行和操作。
圖5是表示本發(fā)明的過(guò)程的流程圖。本發(fā)明的過(guò)程主要是由兩個(gè)階段構(gòu)成的，(1)通過(guò)一個(gè)噪聲光測(cè)量系統(tǒng)的校正，和(2)有關(guān)一個(gè)要知道其喇曼增益特性的傳輸線的喇曼增益斜率的測(cè)量。在以下，將(1)和(2)分別稱為校正測(cè)量①和主測(cè)量②。
校正測(cè)量是要獲得依賴于測(cè)量系統(tǒng)20和測(cè)量條件的系數(shù)A和B。校正測(cè)量①是由兩個(gè)測(cè)量步驟構(gòu)成的，(a)測(cè)量噪聲光的功率改變量ΔN的步驟501和(b)測(cè)量喇曼增益斜率的步驟502，和(c)根據(jù)獲得到有關(guān)多個(gè)測(cè)試光纖的(a)和(b)的測(cè)量結(jié)果，獲得測(cè)量系統(tǒng)20的表達(dá)式2的系數(shù)A和B的步驟503。
首先，參考圖4，說(shuō)明執(zhí)行校正測(cè)量①的結(jié)構(gòu)。在以下，將從測(cè)試光纖10向A端輸出的方向稱為向前的方向，并且將從A端到測(cè)試光纖10的輸入方向稱為向后的方向。此外，將通過(guò)泵激光波長(zhǎng)接受一個(gè)增益的波長(zhǎng)帶稱為信號(hào)波長(zhǎng)帶。
一個(gè)用于多路復(fù)用和去多路復(fù)用泵激波長(zhǎng)帶和信號(hào)波長(zhǎng)帶的WDM耦合器21連接到A端。將一個(gè)泵激光源22連接到WDM耦合器21的泵激波長(zhǎng)帶端口，以使泵激光在向后的方向進(jìn)入測(cè)試光纖10。就工作效率而言，測(cè)試光纖10最好是一個(gè)試驗(yàn)光纖線圈。在WDM耦合器21與A端之間，進(jìn)一步連接一個(gè)用于分支一部分向前方向光的TAP耦合器23。
以下，在TAP耦合器23的三個(gè)端口中，將一個(gè)連接到傳輸線的端口稱為輸入端口，將連接到WDM耦合器21的端口稱為主端口，并且將剩下的一個(gè)端口稱為監(jiān)視端口。將主端口和監(jiān)視端口之間的分支比設(shè)置為95∶5。將一個(gè)用于去多路復(fù)用泵激波長(zhǎng)帶和信號(hào)波長(zhǎng)帶的WDM耦合器24連接到監(jiān)視端口。將一個(gè)光終接單元25連接到WDM耦合器24的泵激波長(zhǎng)帶端口，而將一個(gè)用于測(cè)量噪聲光的功率的光接收器26連接到信號(hào)波長(zhǎng)帶端口。
WDM耦合器24的插入，防止了泵激光的返回光進(jìn)入光接收器26。在WDM耦合器24與光接收器26之間，提供了一個(gè)干涉光消除濾波器27，以防止不是由喇曼泵激產(chǎn)生的噪聲光的光進(jìn)入光接收器26。此外，將一個(gè)截止頻率是10Hz的低通濾波器連接到光接收器26的輸出端，以具有一個(gè)最小需要的觀察帶，從而提高了靈敏度。以圖6中所示的相同方式，在B端提供了一個(gè)用于測(cè)量喇曼增益斜率的測(cè)試光源30。在WDM耦合器21的信號(hào)波長(zhǎng)帶端口提供了一個(gè)用于測(cè)量測(cè)試光的功率的光接收器40。
在圖4所示的結(jié)構(gòu)中，除了測(cè)試光源30，測(cè)試光纖10和光接收器40之外的其它部分用作在主測(cè)量中使用的測(cè)量系統(tǒng)20。
利用上述圖4所示的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行校正測(cè)量，即，獲得系數(shù)A和B的測(cè)量。以下說(shuō)明測(cè)量過(guò)程。
(a)噪聲光的功率改變量ΔN的測(cè)量(步驟501)將在A端輸出的泵激光功率假設(shè)為PP1(W)，測(cè)量由光接收器26檢測(cè)的噪聲光的功率，并且將其設(shè)為NP1(dBm)。同樣地，將在A端輸出的泵激光的功率假設(shè)為PP2(W)，測(cè)量噪聲光的功率并將其設(shè)為NP2(dBm)。根據(jù)這樣得到的測(cè)量值，獲得了噪聲光的功率改變量，ΔN(dB/W)＝(NP2-NP1)/(PP2-PP1)。
(b)喇曼增益斜率測(cè)量(步驟502)根據(jù)作為一種慣用喇曼增益斜率測(cè)量方法的圖6中所示的方法，利用光接收器40測(cè)量和校正在(a)中測(cè)量了噪聲光的功率改變量的測(cè)試光纖10的喇曼增益斜率。
盡管在使用已知喇曼增益斜率的測(cè)試光纖10時(shí)，不需要進(jìn)一步測(cè)量喇曼增益斜率，但是，由于即使是在圖4中的A端的連接損耗中的輕微差異，也將造成光接收器40觀察的喇曼增益斜率的改變，因而，為了更精確的校正，最好是不改變A端的連接狀態(tài)地、一致地進(jìn)行上述(a)和(b)的測(cè)量。
盡管存在著根據(jù)增益斜率測(cè)量波長(zhǎng)改變測(cè)試光的波長(zhǎng)的需要，但是可以省略對(duì)測(cè)試光波長(zhǎng)的修改。更具體地講，當(dāng)預(yù)先知道增益的分布圖時(shí)，可以利用相同波長(zhǎng)的測(cè)試光，根據(jù)測(cè)試光波長(zhǎng)與增益斜率測(cè)量波長(zhǎng)之間的增益比測(cè)量有關(guān)多個(gè)泵激波長(zhǎng)的喇曼增益斜率。
(c)系數(shù)A和B的計(jì)算(步驟503)利用多個(gè)測(cè)試光纖10，通過(guò)執(zhí)行(a)和(b)的測(cè)量以獲得如圖2中所示的相關(guān)曲線圖，從而得到系數(shù)A和B，。為了提高準(zhǔn)確性，最好采用盡可能多的試樣。在圖2中，測(cè)量了16個(gè)測(cè)試光纖試樣。
測(cè)量系統(tǒng)S是指在圖3所示波長(zhǎng)特性條件下的情況的測(cè)量系統(tǒng)，在PP1＝0.100(W)和PP2＝0.150(W)時(shí)，在每個(gè)泵激波長(zhǎng)的喇曼增益分布具有峰值的波長(zhǎng)確定喇曼增益斜率。從有關(guān)多個(gè)測(cè)試光纖10的測(cè)量(a)和(b)，得到下面表面1中所示的測(cè)量系統(tǒng)S的系數(shù)A和B，其中將單模光纖(SMF)和非零色散位移光纖(NZDSF)用作測(cè)試光纖10[表1]
圖1示出了進(jìn)行主測(cè)量②的結(jié)構(gòu)。從圖4所示的結(jié)構(gòu)除去測(cè)試光源30、測(cè)試光纖10、和光接收器40，并且不加改變地將一個(gè)經(jīng)受校正測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)結(jié)合到圖1所示的結(jié)構(gòu)中。這使得能夠根據(jù)校正測(cè)量①的結(jié)果執(zhí)行主測(cè)量②。
以下說(shuō)明在圖1所示的結(jié)構(gòu)中測(cè)量一個(gè)實(shí)際鋪設(shè)的光纖的喇曼增益斜率的方法。
首先，為了噪聲光功率的精確測(cè)量，將光接收器置于沒(méi)有不是由喇曼泵激產(chǎn)生的噪聲光的其它光(此后稱為干擾光)進(jìn)入的狀態(tài)。為了防止從A端輸出光，停止B端一側(cè)的傳輸信號(hào)，并且在WDM耦合器24與光接收器26之間提供一個(gè)干擾光消除濾波器27以消除干擾光。如果無(wú)需干擾光消除濾波器27，可以省略它，并且在這樣一種情況下，應(yīng)當(dāng)用一個(gè)其中沒(méi)有設(shè)置干擾光消除濾波器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正測(cè)量①。
以在校正測(cè)量①中獲得噪聲光的功率的改變量ΔN的情況相同的方式，測(cè)量要測(cè)量的傳輸線上的噪聲光的功率的改變量ΔN。通過(guò)將這樣得到的噪聲光的功率改變量ΔN和校正測(cè)量得到的系數(shù)A和B應(yīng)用到表達(dá)式2，可以獲得喇曼增益系數(shù)。
當(dāng)在上述測(cè)量系統(tǒng)S中進(jìn)行有關(guān)在校正測(cè)量①中沒(méi)有使用的SMF的主測(cè)量②時(shí)，在0.100(W)PP1的NP1和在0.150(W)PP2的NP2，以及噪聲光的功率改變量ΔN如下面的表2中所示。因此，根據(jù)通過(guò)校正測(cè)量得到的表1中系數(shù)A和B，確定了下面表3中所示的每個(gè)泵激波長(zhǎng)的喇曼增益斜率Γ。



盡管在本實(shí)施例中，使用了一個(gè)光電二極管(Pin-PD)作為光接收器26，但是使用具有測(cè)量信號(hào)波長(zhǎng)帶光功率的直流分量的功能的其它設(shè)備或測(cè)量單元也是有效的。例如，使用雪崩光電二極管(APD)，熱量計(jì)和光功率計(jì)是有效的。
盡管在本實(shí)施例中，使用了一個(gè)光功率計(jì)作為光接收器40，但是使用具有測(cè)量信號(hào)波長(zhǎng)帶光功率功能的其它測(cè)量單元或設(shè)備也是有效的。例如，使用光譜分析儀，PIN光電二極管(Pin-PD)，雪崩光電二極管(APD)，和熱量計(jì)是有效的。
在本實(shí)施例中，盡管使用了一種介電多層膜WDM耦合器來(lái)防止泵激光的向后散射光輸入到光接收器，但是也可以使用其它具有截止泵激光波長(zhǎng)帶和使信號(hào)光波長(zhǎng)帶通過(guò)的濾光功能的設(shè)備。例如，使用光柵型波長(zhǎng)濾波器，Pabry-Perot型波長(zhǎng)濾波器，和Mach-Zehnder干涉儀型波長(zhǎng)濾波器是有效的。
盡管在本實(shí)施例中，使用了一個(gè)介電多層膜濾波器作為截止干涉光的干涉光消除濾波器27，但是應(yīng)用其它具有截止干涉光波長(zhǎng)并且使足夠進(jìn)行測(cè)量的噪聲光通過(guò)的濾波功能的設(shè)備也是有效的。例如，使用光柵型波長(zhǎng)濾波器，F(xiàn)abry-Perot型波長(zhǎng)濾波器，和Mach-Zehnder干涉儀型波長(zhǎng)濾波器是有效的。
盡管在本實(shí)施例中，使用了融合光纖型耦合器作為TAP耦合器23，但是也可以使用其它具有使泵激光源波長(zhǎng)帶，放大的波長(zhǎng)帶和增益測(cè)量波長(zhǎng)通過(guò)，并且以希望的分支比分支它們功能的設(shè)備。例如，使用介電多層膜型耦合器是有效的。
盡管在本實(shí)施例中使用了利用光纖光柵使其波長(zhǎng)變窄的Fabry-Perot泵激光器作為泵激光源22，但是使用能夠輸出足夠功率的并且波長(zhǎng)是可變的泵激光器也是有效的。
盡管是根據(jù)一種通過(guò)校正測(cè)量獲得作為在從噪聲光的改變量計(jì)算喇曼增益斜率中使用的表達(dá)式2的線性表達(dá)式的系數(shù)A和B，并且在主測(cè)量中替換線性表達(dá)式中的噪聲光改變量以計(jì)算喇曼增益斜率的系統(tǒng)說(shuō)明本發(fā)明的，但是，當(dāng)用于從一個(gè)測(cè)量目標(biāo)中的噪聲光改變量計(jì)算喇曼增益斜率的線性表達(dá)式(表達(dá)式2)的系數(shù)A和B是已知的時(shí)候，不需要校正測(cè)量。也就是說(shuō)，通過(guò)用已知的系數(shù)A和B在測(cè)量系統(tǒng)設(shè)定作為表達(dá)式2的線性表達(dá)式，使測(cè)量系統(tǒng)能夠替換設(shè)定的線性表達(dá)式中的要測(cè)量的光纖的噪聲光的改變量，以計(jì)算要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率。
盡管在本實(shí)施例中，使用了SMF和NZDSF作為測(cè)試光纖10，但是也可以使用1.55μm色散位移光纖(DSF)之類的光纖。
盡管在本實(shí)施例中，使用了SMF作為傳輸線光纖100，但是也可以使用NADSF，DSF之類的光纖。
此外，盡管在本實(shí)施例中，是根據(jù)向后泵激喇曼放大的布置說(shuō)明本發(fā)明的，但是，由于通過(guò)預(yù)先獲得噪聲光功率與增益之間的關(guān)系，向前泵激喇曼放大的布置也可以從噪聲光功率測(cè)量增益，因而也可以用于本發(fā)明。
盡管以上根據(jù)優(yōu)選的模式和實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述的模式和實(shí)施例，而是可以用其技術(shù)思想范圍內(nèi)的各種不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如上所述，本發(fā)明能夠不改變?cè)谝环N信號(hào)傳輸狀態(tài)的布線，通過(guò)僅在傳輸線一端操作，測(cè)量喇曼增益斜率。此外，必要的測(cè)量單元是一個(gè)簡(jiǎn)單而便宜的光接收器。結(jié)果，即使在同時(shí)在傳輸線的相反兩端操作是難于做到的情況下，也能夠以低廉的成本實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的可操作性的喇曼增益斜率測(cè)量。
盡管本發(fā)明是根據(jù)其示例實(shí)施例描述和說(shuō)明的，但是，熟悉本領(lǐng)域的人員應(yīng)當(dāng)知道，可以對(duì)其進(jìn)行上述或其它改變、刪除或增添，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明理解為僅限于上述的特定實(shí)施例，而是包括能夠在附屬權(quán)利要求中指出的特性所包括的范圍或其等同物內(nèi)實(shí)現(xiàn)的所有可能的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量方法，喇曼增益斜率是通過(guò)用泵激光的功率規(guī)格化入射到光纖的所討論的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的增益而獲得的值，該方法包括步驟測(cè)量要測(cè)量的光纖中由喇曼放大產(chǎn)生的噪聲光的功率，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w上的泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率，噪聲光的改變量是通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率的改變量而獲得的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，進(jìn)一步包括從得到的有關(guān)多種已知其喇曼增益斜率的光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一步驟，和根據(jù)在所述第一步驟中得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率的第二步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中在所述第一步驟，在對(duì)有關(guān)的多種光纖進(jìn)行的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)于每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中在所述第一步驟，通過(guò)將所述的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算所述線性表達(dá)式的系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中通過(guò)替換作為在所述第一步驟中得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的所述線性表達(dá)式中的要測(cè)量的所述光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而現(xiàn)實(shí)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，其中在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率，噪聲光的改變量是通過(guò)用所述泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而獲得到的值，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的喇曼增益斜率測(cè)量方法，進(jìn)一步包括從得到的有關(guān)多種已知其喇曼增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一步驟，和根據(jù)在所述第一步驟得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率的第二步驟，其中，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
10.一種用于測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，喇曼增益斜率是用泵激光的功率規(guī)格化入射到光纖上的所討論的泵激光造成的喇曼放大所產(chǎn)生的增益而得到的值，設(shè)備包括用于測(cè)量喇曼放大在要測(cè)量的光纖中產(chǎn)生的噪聲光的功率，以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，噪聲光的改變量是通過(guò)用所述泵激光的功率改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而得到的值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)所述第一裝置獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括用于使泵激光入射到所述光纖的泵激光源，用于將所討論的泵激光與所討論的光纖耦合的光耦合裝置，用于測(cè)量從所討論的光纖輸出的噪聲光的功率的光接收裝置，和用于將所討論的噪聲光從所討論的光纖導(dǎo)入所討論的光接收裝置的光分配裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中在所述第一裝置，在進(jìn)行有關(guān)多種光纖的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中在所述第一裝置，通過(guò)將噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算所述線性表達(dá)式的系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中通過(guò)替換作為由所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的所述線性表達(dá)式中的要測(cè)量的所述光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，噪聲光的改變量是一個(gè)通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率的改變量而得到的值，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而現(xiàn)實(shí)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和根據(jù)所述第一裝置獲得的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中所述設(shè)備結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)中，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，和用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的所述光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，所述設(shè)備結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)中，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，和用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的所述光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大，進(jìn)一步包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，噪聲光的改變率是通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率的改變量而得到的值。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，其中所述設(shè)備結(jié)合在一個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)射和接收終端站或中繼臺(tái)中，測(cè)量作為信號(hào)傳輸線的光纖的增益斜率，和用于對(duì)通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的所述光纖發(fā)送的信號(hào)光的喇曼放大，進(jìn)一步包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置。
23.一種用于通過(guò)作為信號(hào)傳輸線的光纖從一個(gè)發(fā)射終端站向一個(gè)接收終端站發(fā)送信號(hào)光的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述發(fā)射或接收終端站或中繼臺(tái)包括一個(gè)用于測(cè)量喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備，喇曼增益斜率是通過(guò)用泵激光的功率規(guī)格化入射到所述光纖的所討論的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的增益而獲得的值，所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于通過(guò)測(cè)量喇曼放大在要測(cè)量的光纖中產(chǎn)生的噪聲光的功率獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光的改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，噪聲光的改變量是通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率改變量而得到的值。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于使泵激光入射到所述光纖的泵激光源，用于將所討論的泵激光與所討論的光纖耦合的光耦合裝置，用于測(cè)量從所討論的光纖輸出的噪聲光的功率的光接收裝置，和用于將所討論的噪聲光從所討論的光纖導(dǎo)入到所討論的光接收裝置的光分配裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于相對(duì)于入射到所述光纖的所述泵激光的每個(gè)階段的功率，測(cè)量從通過(guò)所述光纖發(fā)射信號(hào)光的信號(hào)光源發(fā)送的所述信號(hào)光的功率，以測(cè)量所述光纖的喇曼增益斜率的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中在所述第一裝置，在進(jìn)行有關(guān)多種光纖的測(cè)量中，一致地測(cè)量噪聲光的改變量和喇曼增益斜率，而不相對(duì)于每種光纖改變測(cè)量系統(tǒng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中在所述第一裝置，通過(guò)將噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式假設(shè)為一個(gè)線性表達(dá)式，計(jì)算所述線性表達(dá)式的系數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備替換作為所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的所述線性表達(dá)式中的要測(cè)量的所述光纖的噪聲光的改變量，以計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于在兩個(gè)或更多的階段中改變?nèi)肷涞剿龉饫w的泵激光的功率，并且測(cè)量噪聲光改變量以獲得所討論的光纖的喇曼增益斜率的裝置，噪聲光的改變量是通過(guò)用所述泵激光的功率的改變量規(guī)格化對(duì)應(yīng)的所述噪聲光的功率的改變量而得到的值，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光纖傳輸系統(tǒng)，其中所述喇曼增益斜率測(cè)量設(shè)備包括用于從得到的有關(guān)已知其喇曼增益斜率的多種光纖的噪聲光的改變量，獲得噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的關(guān)系表達(dá)式的第一裝置，和用于根據(jù)所述第一裝置得到的噪聲光的改變量與喇曼增益斜率之間的所述關(guān)系表達(dá)式，從要測(cè)量其增益斜率的光纖的噪聲光的改變量，計(jì)算所討論的要測(cè)量的光纖的喇曼增益斜率的第二裝置，所述泵激光的功率是通過(guò)施加到所述光纖而實(shí)現(xiàn)了不小于3dB的喇曼增益的功率。
全文摘要
在用于測(cè)量作為一個(gè)通過(guò)用泵激光的光功率規(guī)格化入射到一個(gè)光纖的所討論的泵激光造成的喇曼放大產(chǎn)生的一個(gè)增益而得到的一個(gè)值的喇曼增益斜率的喇曼增益斜率測(cè)量中，根據(jù)入射到一個(gè)光纖的泵激光的光功率與施加泵激光產(chǎn)生的噪聲光的光功率之間的關(guān)系，計(jì)算所討論的光纖的喇曼增益斜率。
文檔編號(hào)G02F1/35GK1416229SQ0214811
公開日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者曾部真章, 矢野隆 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社