光纖跨段的一部分，其中圖1描繪了放置在第i_l 個(gè)光纖跨段之后的第i個(gè)光纖跨段1〇〇。未在圖1中描繪的第i+1個(gè)光纖跨段放置在第i 個(gè)光纖跨段100之后。光纖跨段100包括具有衰減L1的物理光纖103、諸如摻鉺光纖放大 器（ErbiumDopedFiberAmplifier，EDFA)之類的光放大器105,以及可選地包括衰減器 107。入射功率P1在第i個(gè)光纖跨段100的輸入109處發(fā)射。未在圖1中描繪的第i-1個(gè) 光纖跨段的可選衰減器101放置在第i個(gè)光纖跨段100的輸入109之前。在一實(shí)施形式中， 光纖跨段包括衰減器101、107。在一替代性實(shí)施形式中，光纖跨段不包含衰減器101、107。
[0072] 在無補(bǔ)償鏈路中，非線性噪聲可以近似為高斯噪聲。那么信號(hào)質(zhì)量取決于定義如 下的有效OSNR
[0074]其中Pnu= kP:是非線性噪聲，k是有關(guān)光纖類型、跨段數(shù)、調(diào)制格式、信道數(shù)等的 參數(shù)，PaJ1^是ASE噪聲。
[0077] 為了獲得最佳OSNReffectlve，以下等式成立：
[0079] 那么每個(gè)跨段的最佳信道功率是
[0081] 噪聲系數(shù)NF1取決于在充分逼近下隨增益值單調(diào)遞減的增益，因此，等式（2)的解 弱取決于先前和后續(xù)的入射功率。然而，對(duì)于具有衰減器的系統(tǒng)而言，放大器增益可以始終 調(diào)整到最佳噪聲系數(shù)，同時(shí)通過隨后的衰減器消散過量的入射功率。然后每個(gè)跨段的最佳 入射功率可以通過使用等式（2)單獨(dú)設(shè)置。
[0082] 這種解耦是下文參照?qǐng)D3所描述的方法300的一個(gè)步驟。方法300包括將放大器 屬性從連續(xù)跨段屬性中解耦出來。在多數(shù)放大器中，如圖2所描繪，噪聲系數(shù)隨著增益的增 加而降低，即增益高時(shí)噪聲系數(shù)小。因此，根據(jù)本發(fā)明的一方面，放大器增益增加到最大放 大器輸出功率等所允許的程度，從而產(chǎn)生最小的噪聲系數(shù)并消除后續(xù)跨段之間的耦合。如 圖1所描繪，置于放大器之后的衰減器107降低過量的輸出功率。那么在沒有求解N(跨段 數(shù)）個(gè)耦合的非線性等式的情況下根據(jù)下文所描述的公式（5)確定跨段i的最佳入射功率 (PciptJ是有可能的。
[0083]對(duì)于沒有如圖1所描繪的衰減器10U107的系統(tǒng)而言，跨段100是相互關(guān)聯(lián)的并 且不能獨(dú)立考慮。先前的跨段功率和m)FA增益設(shè)置將影響到隨后的跨段。如圖2所示， m)FA的噪聲系數(shù)（noisefigure，NF)是其增益的函數(shù)。如果EDFA被設(shè)置在較低NF處工 作，則增益和輸出功率對(duì)于隨后的跨段可能不是最佳的。為了獲得這種場景下的最佳跨段 功率，使用兩步方法。第一，根據(jù)公式（2)等將每個(gè)跨段的功率設(shè)為初始值；第二，使用迭代 算法求出最終的最佳跨段功率。圖7的流程圖描述了這種迭代算法的示例性實(shí)施方式。 [0084] 因此，如果無法設(shè)置衰減器，首先導(dǎo)出最佳入射功率的方程組；然后使用迭代算法 求出最終的最佳跨段功率。非線性噪聲可以近似為高斯噪聲。那么信號(hào)質(zhì)量取決于定義如 下的有效OSNR
[0085]OSNReffectlve=l/sumspan1 =ljN(l/0SNReffectlve>1) (3a)
[0086]OSNReffectivej； -Pch,i/【B(SASE，i+SNL，；）】（3b)
[0087] SASEt i= NF iLih v (4a)
[0088]Snl1j1= (4b)
[0089] 其中SNU, 1是在跨段i上產(chǎn)生的非線性噪聲功率頻譜密度，k1是有關(guān)光纖類型、跨 段數(shù)、調(diào)制格式、信道數(shù)等的參數(shù)，Sase,1是在跨段i之后添加的ASE噪聲功率頻譜密度，h是 普朗克常數(shù)，V是光頻率，L1是跨段i的損耗，NF1是在跨段i之后插入的光放大器的噪聲 系數(shù)，B是用于OSNR確定的光參考帶寬（傳統(tǒng)上是12. 5GHz)。根據(jù)等式（3a)計(jì)算的入射 功率的變分法產(chǎn)生以下等式集：
[0090]Pchj0ptjl= ((NF1(PijP^1) -dNFx (PljP1^)ZdP1P1)LxhV/(2k,))1/3
[0091] (5)
[0092] 對(duì)于沒有衰減器的系統(tǒng)而言，各跨段通過最后一項(xiàng)相互關(guān)聯(lián)并且不能獨(dú)立考慮。 先前的跨段功率和m)FA增益設(shè)置將影響到隨后的跨段。為了獲得這種場景下的最佳跨段 功率，使用兩步方法。第一，根據(jù)公式（5)并忽略最后一個(gè)干擾項(xiàng)和應(yīng)用最小噪聲系數(shù)值初 始化每個(gè)跨段的功率。第二，使用迭代算法求出最終的最佳跨段功率。這種示例性迭代算 法的流程圖如圖7所描繪。這種迭代通?？焖偈諗?。同樣可以使用其它算法，例如基于隨 機(jī)或梯度的方法，從等式（3a)中求出最大OSNRrftatlre值和相關(guān)跨段功率。
[0093] 圖2所示為如上參照?qǐng)D1所描述的根據(jù)一實(shí)施形式在光纖跨段100中使用的光放 大器105的噪聲系數(shù)200的示例性圖。該圖示出了常規(guī)光放大器的以dB為單位的噪聲系 數(shù)（noisefigUre，NF)對(duì)以dB為單位的增益，光放大器包括如在參照?qǐng)D1描述的光纖跨段 100中使用的光放大器105。
[0094] 圖3所示為根據(jù)一實(shí)施形式的分配入射功率給傳輸光信道的物理上耦合的光纖 跨段的方法300的示意圖。物理上耦合的光纖跨段可包括如上參照?qǐng)D1所描述的光纖跨段 100,尤其是包括衰減器101、107的光纖跨段。
[0095] 方法300包括將光放大器的操作從光纖跨段的物理耦合中解耦301出來。方法 300包括基于對(duì)應(yīng)光纖跨段的物理參數(shù)確定303光纖跨段中每個(gè)的入射功率P1。
[0096] 在一實(shí)施形式中，解耦301包括增加光放大器105的增益G1，使得光放大器105的 噪聲系數(shù)200近似它們的最小值；以及通過多個(gè)衰減器107調(diào)整隨后光纖跨段上的輸出功 率，每個(gè)衰減器和對(duì)應(yīng)光放大器105的輸出端口 104連接。在一實(shí)施形式中，將光纖100的 入射功率？#角定為光纖跨段100的光放大器105的噪聲系數(shù)200的函數(shù)。在一實(shí)施形式 中，噪聲系數(shù)200的函數(shù)是根據(jù)：
[0097]Pchj0ptjl= (NF1>ninL1hv/(2k1))1/3,
[0098] 其中Pd,C115U表示第i個(gè)光纖跨段的入射功率，NFLlllin表示在跨段i之后插入的光 放大器的最小噪聲系數(shù)，根據(jù)權(quán)利要求2設(shè)置，h表示普朗克常數(shù)，V表示光信道的光頻率， 1^表示光纖跨段的損耗，k1表示有關(guān)光纖跨段的光纖類型、跨段數(shù)、調(diào)制格式和信道數(shù)的參 數(shù)，其中已經(jīng)通過模擬或測量確定了h。
[0099] 在一實(shí)施形式中，光纖跨段100是無色度補(bǔ)償?shù)?。在一?shí)施形式中，光纖跨段100 包括不同光纖類型的至少兩個(gè)光纖跨段1〇〇。在一實(shí)施形式中，光纖跨段1〇〇包括以下光纖 類型之一的至少兩個(gè)光纖跨段100 :標(biāo)準(zhǔn)單模光纖、大有效面積光纖、真波經(jīng)典光纖。在一 實(shí)施形式中，光纖跨段100包括非統(tǒng)一跨段長度的至少兩個(gè)光纖跨段100。在一實(shí)施形式 中，光信道是WDM信道。在一實(shí)施形式中，光纖跨段100形成光點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。在一實(shí)施形式 中，光纖跨段100形成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在一實(shí)施形式中，不同信道類型的相鄰光信道與光信道共 同傳播。
[0100] 圖4所示為根據(jù)一實(shí)施形式的分配入射功率給傳輸光信道的物理上耦合的光纖 跨段的方法400的示意圖。物理耦合的光纖跨段可包括如上參照?qǐng)D1描述的光纖跨段100， 尤其是沒有衰減器101、107的這種光纖跨段。然而，方法400還可應(yīng)用于包括衰減器107 的光纖跨段100。
[0101] 方法400包括基于光放大器的噪聲系數(shù)確定401光纖跨段的初始入射功率。方法 400包括：相對(duì)于光纖跨段的物理耦合，基于初始入射功率的迭代算法分配403入射功率P1 給光纖跨段。迭代算法可對(duì)應(yīng)于如下參照?qǐng)D7描述的迭代算法700。
[0102] 在一實(shí)施形式中，光纖跨段100的初始入射功率根據(jù)以下等式確定：
[0103]Pchjinitjl=(NF,(P1,P1JL1KV/(2k,))173,
[0104] 其中Peh,init>1表示第i個(gè)光纖跨段的初始入射功率，NFJP1,P1+1)表示在跨段i之 后插入的光放大器的噪聲系數(shù)，1^表不光纖跨段i的損耗，h表不普朗克常數(shù)，V表不光信 道的光頻率，1^表示有關(guān)光纖跨段的光纖類型、跨段數(shù)、調(diào)制格式和信道數(shù)的參數(shù)，其中已 經(jīng)通過模擬或測量確定了h。在一實(shí)施形式中，迭代算法用于根據(jù)以下等式確定第i個(gè)光 纖跨段100的入射功率P1:
[0105] Pchj0ptjl= ((NF1(PijP^1) -dNFx (PljP1^)ZdP1P1)LxhV/(2k,))1/3,
[0106] 其中i表示第i個(gè)