[发明专利]多波长单跨段传输方法和系统

说明书

本发明公开了一种多波长单跨段传输方法，包括：光信号经第一前置放大器放大后，进入前向耦合器并与前向随路拉曼放大器发出的拉曼泵浦光共同输出；从前向耦合器输出的光信号传输到第一增益单元，同时同向旁路二阶遥泵放大器的发出的二阶泵浦光到达第一增益单元并产生增益，放大同样到达第一增益单元的由前向耦合器输出的光信号；第一增益单元输出的光信号传输至第二增益单元，同时反向二阶遥泵放大器的发出的二阶泵浦光到达第二增益单元并产生增益，放大同样到达第二增益单元的由第一增益单元输出的光信号；第二增益单元输出的光信号传输至色散补偿光纤，并经色散补偿光纤到达波分系统，信号传输完毕。本发明还公开了一种多波长单跨段传输系统。

技术领域

本发明涉及电力系统通信传输技术领域，特别是指一种多波长单跨段传输方法和系统。

背景技术

电力系统通信传输方式主要有电力载波、微波、电力、音频电缆等方式，但是随着电力网的扩大，电网由省网发展到跨省、跨区，要求的信息量急剧增加，以上方式已不能满足现代大容量高速数字网的要求，光纤通信网的应用便应运而生。在光纤系统长距离信息传输时，为了收集和放大光信号需要建设大量的中继站，利用光传输技术SDH和光放大技术进行长距离数据传输，现有技术中的拉曼放大技术和遥泵光放大技术都能够解决长距单跨段传输系统。但是随着智能电网的发展，诸如新疆、青海等偏远地区的电网通信需求更是与日俱增，且这些地区地形复杂，超高压交流，特高压交、直流变电站、换流站之间超长站距的出现，站与站点之间距离非常远，因此在这种超长单跨段且大容量通信数据的需求下，拓展更长距离、更大容量的传输是非常有必要的。

近年来EDFA和RFA的应用大大延长了光纤通信系统的传输距离。采用级联EDFA能在线路中提高信号光功率，但EDFA的噪声指数累计会逐段降低光信噪比；RFA在传输光纤中利用分布式放大原理可以使其等效噪声指数为负值，减小光信噪比的劣化。但对于超长跨距光传输系统，有时采用EDFA和RFA仍然不能解决系统接收端光信噪比要求时，采用远程泵浦光放大器可以提供良好的解决方案。远程泵浦光放大器(ROPA，Remotely OpticallyPumped Amplifier)简称遥泵放大器，主要应用于超长跨距无中继光传输系统中，用来提高系统功率预算，延长传输跨距，如图1a和1b所示。

远程泵浦光放大器(ROPA，Remotely Optically Pumped Amplifier)简称遥泵放大器，主要应用于无中继系统中，用来提高系统功率预算，延长传输跨距。伴随着经济飞跃发展，带动城市群的兴起，在长江三角洲、珠江三角洲、环渤海湾等出现相邻间隔不大于350公里的城市群，城市群内部相邻城市之间的通信未来可能成为无中继传输的下一个应用热点，在欧洲、北美等发达地区以及东南亚等多国邻近地区，铺设陆地光缆费用较高或且存在第三方的障碍而比较困难，此时在沿海相邻都市之间铺设海底无中继系统，成为无中继传输的另一种应用。沼泽、沙漠、森林等无人区中继站建设、维护费用高，是无中继系统应用的又一焦点所示。在国内电力网系统中，伴随超高压电力技术的成熟，特别是伴随西电东输政策的实施，所以在电力通信网中对单跨距400km传输系统的要求也是非常迫切。据统计，仅沙漠就占据全球陆地面积的四分之一左右，再加上沼泽、森林、山脉等无人区，无中继传输在穿越无人区方面存在巨大的潜在市场应用，而目前单跨距长距离DWDM的成熟解决案中主要是通过Raman+FEC来实现的，因此研究远程多阶泵浦放大器对拓展更长距离的的传输系统来说是非常有意义的。

目前遥泵放大技术已经在无中继海底光缆传输中广泛使用，但是在内陆光纤传输系统中实际应用较少，特别是在电力系统光纤通信领域。泵浦波长范围在1450nm～1490nm内输出功率达数瓦的激光器在市场上已经开始使用，这样就使得遥泵放大技术在未来通信领域更加有活力。另外，采用遥泵放大器可以将长距离光纤损耗降低10dB左右，可允许在距离上有更大程度的延伸。因此，通常将遥泵放大技术与前向纠错技术结合起来使用，能够更加延长传输距离，提高系统传输功率，减少成本投资。