專利名稱：利用時分復用測試信號測試光放大鏈路的制作方法
利用時分復用測試信號測試光放大鏈路
相關申請的交叉參考本發(fā)明涉及光放大鏈路的測試，尤其是，涉及利用時分復用測試信號測試負 栽波分復用鏈路。
背景技術：
負載方法需要對具有WDM信道的探針信號的頻率解復用，這通常用鏈路輸 出處的交錯復用器來完成。交錯復用器被用來阻擋WDM信道進入分析儀和干擾測 量。不幸地是，鄰近ITU柵格上的WDM信道的光語間隔很容易被交錯復用器測量所消
除，因此將丟失重要的光譜信息。
:針信號并對該探針信號實施測試。說明附圖13下面將參考代表本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中 [141

圖1是具有根據本發(fā)明的測試系統(tǒng)的光學鏈路的示意圖； [151圖2是WDM信號和探針信號的時間圖；[161圖3是具有根據本發(fā)明的測試系統(tǒng)的可替換實施例的光學鏈路的示意圖； [171圖4是利用圖1的具有基于DPS方法的標準ODA的測試系統(tǒng)的，具有WDM 的放大鏈路的殘余色散對波長的曲線圖；[18]圖5是圖1的測試系統(tǒng)所產生的探針信號的光功率對波長的曲線圖；以及 [19圖6是在測試狀態(tài)下通過光鏈路傳輸的WDM信號的光功率對波長的曲線圖。
具體實施方式
[20參考圖l,以l表示的典型光網絡包括前端2，該前端2具有在WDM波長信 道上產生一路或多路光信號的一個或多個傳送器和波分復用器，其中每一個WDM波 長信道都由唯一的中心波長確定，例如，所述中心波長在介于1520nm至1550nm之間 的C帶寬內，所述波分復用器用于將這些WDM波長信道一起多路合成為復用波長信號 3。復用波長信號3在典型的放大光鏈路4上被傳輸，該典型的放大光鏈路4包括一定 長度的光纖6和用于每個預定長度光纖6的一個或多個放大器7,例如摻有鉺的光纖放 大器(EDFA)。在放大光鏈路4中也可設置開關，分插復用器和其它光學部件。在接 收機端8，提供光學光電探測器以將光信號轉換回電信號。[21根據本發(fā)明，在被傳輸過放大光鏈路4之前，即被傳輸至測試鏈路中之前， 探針信號9由探針信號發(fā)生器10產生，并與WDM波長信道信號3進行時分復用 (TDM)。各種測試信號均可被用作探針信號，如對于微分相移類型的測量，探針信號 發(fā)生器10可以是可調制激光器，對于固定分析儀的PMD測量，探針信號發(fā)生器10可 以是寬帶源。探針信號9不能超過光纖鏈路6的最大光功率極限，而且探針信號9的光 譜位置必須在光纖鏈路的運行頻率范圍內，例如在1520 nm至1560 nm之間的C波段和 /或在1560 nm至1610 nm之間的L波段。為了完成TDM測量，第一高頻2xl TDM光 開關11,例如聲光調制器(AOM)開關，被定位在測試鏈路4的輸入端，并且第二高 頻2xl TDM光開關12,例如聲光調制器(AOM)開關，被定位在測試鏈路4的輸出端。 第一光開關11以大約lMHz的調制頻率將WDM信號3和探針信號9多路復用形成TDM 信號13,該頻率高至不被EDFA放大器7發(fā)現，且低至可以避免使用光鏈路4上用以 實施多路復用/多路解復用操作的昂貴高速開關。EDFA ^L大器的反應時間根據鉺離子 的弛豫時間和增益控制系統(tǒng)的速度而定，例如10至100 該反應速度太慢以至于不 能對快速事件產生反應，如對于輸入信號調制在0.5MHz以上的情況，因此EDFA放大 器7的運行由總平均輸入功率而確定，以確保EDFA的運行不受信號調制的影響，而且 使測量在光纖鏈路的運行狀態(tài)下能夠操作。實際上，可以根據放大器7的運行類型和模 式，在0.5MHz和lOOMHz之間選擇調制頻率，并且選擇用于探針信號分析儀14的光 鐠測量的測試和測量(T&M)i殳備。實用頻率范圍是在0.5MHz和lOMHz之間，l.OMHz 和10MHz之間，0.5MHz和5MHz之間，l.OMHz和5MHz之間；然而，更快的頻率范 圍，例如在2MHz和lOOMHz之間，lOMHz及以上，和在lOMHz和lOOMHz之間也是 有利于測量的。第二光開關12將TDM信號13解復用回分離的WDM信號3和探針信 號9,分別傳輸到接收機端8和分析儀14。22要實現1MHz時間級的電選通器對于大多數T&M設備是困難的，而由AOM 開關11和12提供的光選通器則很容易就能實現lMHz頻率，因此能減少選通器的問題 以實現選擇探針信號分析儀14中的適當的時間平均常數。由于第二光開關12的光學解 復用，結果脈沖光探針信號9被送入信號分析儀14中。實際上，大多數T&M設備的時 間平均常數的典型范圍都在毫秒以上，所以脈沖光探針信號9將由信號分析儀14進行 平均，因此，采用TDM測量技術，大多數T&M設備可以在分析儀14中使用，而不需 要任何修改。[23優(yōu)選地，提供WDM信號的選通探測以便易于傳輸鏈路的實時故障檢修，例 如在由PMD導致的斷電期間內。當利用選通探測時，通過脈沖發(fā)生器17產生lMHz 電脈沖16,以驅動，即設置調制或時鐘頻率，第一聲光調制器開關ll。脈沖發(fā)生器17 產生的電脈沖16也被作為選通脈沖，用于驅動接收機端的第二聲光調制器開關12,從 而光鏈路4兩端的第一開關11和第二開關12被同步操作。因此，選通脈沖16可被用 于選通探測，即開關第二開關12,所以只有在探針信號9存在于TDM信號13時，探 針信號9才能被直接傳送至分析儀14,并且只有在WDM信號3存在于TDM信號13 時，WDM信號3才能被傳送至接收機端8。因此，第二 AOM開關12也起到時分解復 用器的作用，參見圖2。[24]在實際操作中，由相同的脈沖發(fā)生器17產生的選通脈沖確保第一AOM開關 11和第二 AOM開關12同步作用，如圖1所示。但是，本發(fā)明并不是絕對需要電選通 脈沖16來工作的。對于遠程鏈路的測量，當光鏈路4的輸入端和輸出端無法物理連接 到相同的發(fā)生器17上時，如圖3所示， 一可替換的實施例包括定位在第二 AOM開關 12之前的光電探測器21，以保持TDM信號13上lMHz脈沖調制的時鐘頻率，所述 TDM信號13上lMHz脈沖調制的時鐘頻率被傳輸到第二脈沖發(fā)生器22,所述第二脈沖 發(fā)生器22獨立于脈沖發(fā)生器17。所述第二脈沖發(fā)生器22包括用于探測TDM信號13 中的脈沖邊沿的電路，用于產生第二電脈沖23，該第二電脈沖23用來觸發(fā)第二 AOM 開關12的操作。因此，在傳送器端2到接收機端8之間傳送的電選通脈沖16并不是必 需的，在傳送器端2和接收機端8相距較遠時提供電選通脈沖16是困難的。不幸地， 如果沒有光到達接收機端8,第一 AOM開關11和第二 AOM開關12的同步是不可能 的。但是，如果由傳送器端2提供的電選通脈沖16被傳至接收端8，即使沒有光到達接 收機，第一 AOM開關11和第二 AOM開關12也能同步操作，這有助于光鏈路4的故 障檢修。電選通可被應用到位誤碼率測試(BERT)以提供實時BER測量，然后所述 電選通可以與利用光譜分析儀14獲得的實時光鐠測量相關?；旧?，相關性測量的時 間分辨率由光譜分析儀14中的時間常數和滿足穩(wěn)定的BER測量所需的誤差累積時間限 定，即對于給定的時間常量(平均時間)，光譜分析儀14將不能發(fā)現和相關快于(慢 于)所給定的時間常量的事件。因此，降至幾十秒的時間分辨率看上去是切實可行的。 由于固有順序的測量方法性能測量必須在光譜測量之前或之后完成，沒有一個當前 可行的傳統(tǒng)測量技術可以提供類似的相關性測量。[26為了證實根據本發(fā)明的TDM技術的操作原理，利用全功能WDM放大鏈路 實施兩個試驗。在兩個試驗中，測試的光鏈路4包括9個光放大器7和具有色散補償圖 (DCM)的大約560km的單模光纖(SMF ) 8。 DCM已經;故最佳化以用于10Gb/s NZR 零啁啾傳輸，其產生大約7%的取消補償。光鏈路4中具有包括橫跨C波段的具有 100GHz間距的四十個波長信道的WDM信號3。根據圖2所示的圖表建立TDM測量的 定時。第一 AOM開關11和第二 AOM開關12的調制頻率被設置為稍微低于所希望的 開關頻率的0.7MHz (受可得到的脈沖發(fā)生器限制)，因而，可以預見來自EDFA放大 器7的可以忽略的反作用。在第一 AOM開關11處，來自探針信號發(fā)生器10的探針信 號信道9具有比WDM信號3中的平均WDM信道高大約7dB的峰值功率。[271在第一個試驗中，分析儀14中采用基于微分相移方法的商用光色散分析儀 (ODA) 。 ODA裝置的操作參數或設計不做任何形式的調整或改進。通過在操作中利 用TDM技術，ODA能夠收集被完全填充的放大鏈路4的所有所需的數據，即累積增益 /插入損失、群延時、PDL、 DGD等。圖4用圖表說明了測量的CD關系曲線的片段， 其中700ps/nm的測量的平均CD值，與基于SMF和DCF規(guī)范計算的預期的鏈路的殘余 色散，以及與所用的色散補償圖一致。[281根據本發(fā)明，圖5中呈現的是分析儀14中的ODA裝置所獲得的光譜，其說 明在大約1545nrn處的探針信號9。該光譜是利用具有用于探針信號9的選通脈沖組16 的光選通獲得的，參見圖2中下面的圖表。WDM信號3中的WDM信道被分析儀14 前面的第二 AOM開關12通過光選通成功地抑制。圖6示出了經"翻轉"到WDM信 號3的選通脈沖接收的光譜，即其定時類似于圖2中的中間的圖表，顯示了從光鏈路4 中的最后放大器7的監(jiān)視輸出(-20dB)獲得的波長光信道。[29]圖5和6中的光譜的比較示出探針和WDM信道9和3之間7dB的原始功率 差，已經分別在傳播通過鏈路4期間被保存。因此，由于時間多路復用，單個探針信道 9能夠在鏈路4中被傳播，而不吸收WDM放大器7的所有功率，并且能夠在非線性閾 值下良好地維持其峰值功率。如圖5所示，第一光譜中的ASE基線的傾斜可由用于第 一 AOM開關11和第二 AOM開關12的低調制頻率解釋，因此，光放大器7已經稍微 地對從0dBm (WDM信道3)到10dBm (ODA探針信道9)的總輸入光功率的調制作 出反應。有可能通過較高的調制頻率維持ASE在同一水平，以便成功地將其用于放大 鏈路中的OSNR測量。[30]對于第二個試3t,具有PMD模塊和補償式寬帶源OBS-15a⑧及可變的偏振器 OVP-15⑧的JDSU T-BERD 8000⑧被用來測量放大鏈路4中的平均PMD。經實驗測量平 均PMD值是1.45ps，這與以前的結果基本一致。再次，TDM測量技術可以良好的工作 而不需分析儀14中的標準T&M設^^故任何的改動或調整。
權利要求
1、一種在傳輸具有多個波長信道的波分復用WDM信號時，用于測試光鏈路的系統(tǒng)，包括用于產生探針信號的探針信號發(fā)生器；第一時分復用TDM光學開關，用于將所述探針信號和所述WDM信號時分復用，以形成TDM信號；第二時分復用TDM光學開關，用于在所述TDM信號通過該光鏈路之后將所述探針信號與所述WDM信號分離；以及分析儀，用于從所述第二TDM光學開關接收所述探針信號并對所述探針信號實施測試。
2、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一TDM光開關具有0.5MHz和100MHz 之間的調制頻率。
3、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一 TDM光開關具有大約1MHz到 lOMHz的調制頻率。
4、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述第二TDM光開關的選通信號 發(fā)生器，所述選通信號發(fā)生器用以產生指示用于將所述探針信號與所述WDM信號分離 的TDM信號的調制頻率的選通信號。
5、 根據權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述選通信號發(fā)生器還連接到所述第一TDM 光開關，用以設置所述第一 TDM光開關的所述調制頻率。
6、 根據權利要求4所述的系統(tǒng)，還包括連接到所述選通信號發(fā)生器的光電探測器， 用以檢測所述TDM信號的所述調制頻率；以及還包括連接到所述第一 TDM光開關并 獨立于所述選通信號發(fā)生器的時鐘信號發(fā)生器，用以產生時鐘信號來設置所述TDM信 號的所述調制頻率。
7、 根據權利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述探針信號發(fā)生器包括可調激光器，所 述可調激光器用于產生由不同中心波長確定的探針信號。
8、 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號的波長可調至1520 nm和1610 腿之間。
9、 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個第一和第二TDM光開關包括有聲光調 制器開關。
10、根據權利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號發(fā)生器包括有寬帶源。
11、根據權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述探針信號的波長所覆蓋的范圍是從1520 nm到1560 nm和/或從1560 nm到1610 nm。
全文摘要
一種時分復用測量技術被用于有源波分復用負載光學鏈路中的光譜測量，并提供該鏈路的性能和光譜參數的瞬時實時相關性，這對于在瞬時效應或偏振模式色散波動期間的鏈路性能的動態(tài)特性是重要的。
文檔編號H04B10/08GK101159493SQ20071016416
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月8日 優(yōu)先權日2006年10月6日
發(fā)明者亞歷克斯·特汝肯, 恩里科·岡澤爾斯 申請人:安科特納有限責任公司