[实用新型]一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测装置。

背景技术

当信号在单模光纤传输时，光波分解成二个相互垂直的偏振分量，称为偏振模。用石英玻璃制造的通讯用光纤，由于各种原因导致光纤中圆对称性结构被破坏，产生非圆对称应力，结果使得两个相互垂直的偏振模的群速度不一致，这种现象称为偏振模色散(PMD)。由于偏振模色散，在每根光纤中形成传送信号的快轴2和慢轴1(如图1所示)，使得两个相互垂直的偏振态信号到达接收端的时间不同，即产生差分群时延。在大于10Gb/s的高速光纤传输系统中，早先铺设的光纤由于偏振模色散较大，从而增大数据传输的误码率，对于40Gb/s长距离光纤传输系统，即使应用新的光纤，偏振模色散对传输的影响也很大，因此必需对此进行补偿。当前的补偿技术大体分为电补偿、光电补偿和光补偿，电补偿受电速率瓶颈限制，光电补偿需要多个光电检测器，成本较高。对偏振模色散进行自适应补偿的困难在于光纤中的偏振模色散具有随机性和变化性，需要有效、快速、实时的补偿，即要求对PMD的补偿必须是自适应的。

目前的PMD自适应补偿器分为反馈、前馈和反馈+前馈控制方式的PMD自适应补偿结构，但PMD自适应补偿器至少包括PMD补偿单元、取样监测单元和控制单元。取样监测单元是PMD自适应补偿器的重要组成部分。由于实际光纤链路中的偏振模色散随时间不断变化，要求取样监测系统能实时监测链路中的偏振模色散，及时为控制单元提供反馈或前馈信号，从而控制补偿单元，实现偏振模色散自适应补偿。经常采用的监测信号有：(1)电域频率分量的电功率，测量该信号的实验仪器由光电探测器、窄带通滤波器和微波功率计组成，这些器件都与系统的传输速率有关，即在不同的传输速率系统中不能通用，而且传输速率越高，就要求光电器件的响应速度越快，这会大大增加系统的复杂程度和成本；(2)单偏振态偏振度(DOP)，测量DOP的实验仪器就是一台偏振测试仪，其显著的优点是与比特率和码型无关，即在任何传输速率的光通信系统中都是适用的，但采用单偏振态偏振度作为监测信号也有一定的局限性，因为它与输入的偏振态密切相关，当输入光信号的偏振态与光纤的某一偏振主态重合，DOP值将始终为1，从而失去了对偏振模色散的判断，使得补偿无法完成。若采用偏振度椭球，可克服第二种监测信号的缺陷并且结构简单，具有普遍适用性，但从偏振度椭球获取PMD信息耗时长，不能满足PMD实时补偿的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测装置，该监测装置只需采集少量的点、大幅度缩短从偏振度椭球获取PMD信息的时间，能满足PMD实时补偿的要求，能及时、快速、有效地补偿和跟踪光纤链路中随机变化的偏振模色散。为此，本实用新型所述的实时监测装置由扰偏器和偏振模色散自适应补偿器组成，所述的在线偏振仪和PMD补偿器相联，接入光纤通信链路上，所述的计算机控制装置通过数据采集卡、低通电滤波器与在线偏振仪的输出端相连，计算机控制装置的输出端通过DA模块输出端相连PMD补偿器。

本实用新型的优点是能用较低的成本为偏振模色散补偿器提供反馈信号，从偏振度椭球获取PMD信息，能满足PMD实时补偿的要求，采用搜索和跟踪算法，使得偏振模色散补偿器动态地、有效地、实时地对光纤线路中随机变化的偏振模色散进行补偿。

附图说明

图1为光纤传输中偏振模色散产生的示意图

图2为本实用新型在光纤链路中使用状态结构示意图

具体实施方式

如图1所示，用石英玻璃制造的通讯用光纤3，由于各种原因导致光纤中圆对称性结构被破坏，产生非圆对称应力，结果使得两个相互垂直的偏振摸的群速度不一致，这种现象称为偏振模色散。由于偏振模色散，在每根光纤中形成传送信号的快轴2和慢轴1，使得两个相互垂直的偏振态信号4到达接收端的时间不同，即产生时延差5。在大于10Gb/s的高速光纤传输系统中，早先铺设的光纤由于偏振模色散较大，从而增大数据传输的误码率，因此必需对此进行补偿。

如图2所示，一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测装置，由计算机85控制装置所组成。所述的实时监测装置由扰偏器6和偏振模色散自适应补偿器8组成。所述的在线偏振仪82和PMD补偿器81相联，接入通信光纤链路7上。所述的计算机控制装置通过数据采集卡84、低通电滤波器83与在线偏振仪的输出端相连，计算机控制装置的输出端通过DA模块输出端86相连PMD补偿器。