[发明专利]一种光网络性能监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光网络性能监测装置及监测方法。

背景技术

在光通信网络中，为了保证良好的服务质量，光网络性能监测的重要性变得越来越突出。射频谱分析技术是一种常用的性能监测技术。由自发辐射噪声（ASE，Amplified Spontaneous Emission）、光纤色散等导致的损伤会改变信号的强度和相位，经过强度探测后，会在信号射频谱上呈现出一定的特征。射频谱分析技术，即通过滤波等方式提取这些特征以监测损伤光信噪比的监测技术，是其中的关键技术，这种技术具有对信号偏振不敏感、效果稳定等特点，适于相位调制信号的损伤监测。

信号与噪声在接收机上被探测时发生拍频，产生拍噪声，是低频处射频（RF，Radio Frequency）分量的主要组成部分，与信号的信噪比相关。通过提取拍噪声的RF功率，即可监测信号的光信噪比（OSNR，Optical Signal Noise Ratio）。

偏振模色散（PMD，Polarization Mode Dispersion）也是高速波分复用系统（WDM，Wave Division Multiplexing）系统中限制传输性能的重要参数之一。PMD在光纤链路和许多在线器件里累积，随时间、温度、网络的重构而变化，因而实时的PMD监测非常必要。眼图和延时抽头图技术可以反映PMD的大小，然而在其它损伤存在的同时，测量PMD仍具有挑战性。

传输链路中另外一个导致信号损伤的重要参数是色度色散（CD，Chroma Dispersion）。利用RF谱监测CD的技术目前已有很多报道。这些报道的监测技术中，由于RF导频分量技术不需要高速器件，虽然能够用于在线监测，但是需要修改发射机，增加的导频分量也会影响数据信号传输的性能。检测时钟分量技术对于监测高速信号并不合适。

对多种损伤参数实现同时独立地监测可以降低成本。目前利用RF谱技术同时监测CD和PMD的文献还很少。文献[1]报道了用干涉仪来同时监测CD和PMD，但是这种方法稳定性较差。因此，探索能用于监测高速复杂调制格式信号多种损伤参数的监测技术对于未来光网络的性能保障具有重要意义。

参考文献出处：

[1]Y.Lizé,L.Christen,et al.,“Independent and simultaneousmonitoring of chromatic and polarization mode dispersion in OOK andDPSK transmission,”IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.19,2007,pp.3–5.

发明内容

本发明提供一种光网络性能监测装置及监测方法，用于解决现有技术中使用RF谱（RF，Radio Frequency）技术同时监测色度色散（CD，Chroma Dispersion）和偏振模色散（PMD，Polarization Mode Dispersion）时，需要修改发射机、增加的导频分量会影响数据信号传输性能、检测稳定性差的问题。

本发明提供的一种光网络性能监测装置，包括：耦合器1、滤波器2、第一光强度探测元件3、第二光强度探测元件4、第一频谱分析仪5、第二频谱分析仪6、除法运算单元7，其中：

耦合器1，用于将待测信号分为两路，把待测信号输入至所述耦合器1的输入端口，所述耦合器1的第一输出端口连接所述滤波器2的输入端口，耦合器1的第二输出端口连接所述第一光强度探测元件3的输入端口；

滤波器2，用于滤除待测信号的边带分量，所述滤波器2的输出端口连接所述第二光强度探测元件4的输入端口；

第一光强度探测元件3和第二光强度探测元件4，用于检测待测信号的光强度，所述第一光强度探测元件3的输出端口连接所述第一频谱分析仪5输入端口，所述第二光强度探测元件4的输出端口连接所述第二频谱分析仪6的输入端口；

第一频谱分析仪5和第二频谱分析仪6，用于检测待测信号的RF功率，所述第一频谱分析仪5输出端口以及所述第二频谱分析仪6的输出端口共同接入除法运算单元7进行除法处理，由除法运算单元7输出检测结果。

进一步，本发明所述的光网络性能监测装置，所述耦合器1的分光比是1:1。

进一步，本发明所述的光网络性能监测装置，所述滤波器2是高斯二阶带通滤波器。

进一步，本发明所述的光网络性能监测装置，所述滤波器2的带宽是10GHz。