[发明专利]双向多芯光纤串扰计算方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本申请公开了一种双向多芯光纤串扰计算方法、装置及计算机可读存储介质。多芯光纤包括第一纤芯和第二纤芯，方法包括若第二纤芯的反射量在第一纤芯的功率反射耦合量和第二纤芯的能量耦合反射量在第一纤芯的反射量值于光纤起始端处相同，将第二纤芯的能量耦合反射量在第一纤芯的反射量值的2倍作为第一纤芯在光纤起始端处的反射能量值；将多芯光纤分为长度相同的多段子光纤，同时将基于纤芯内传播常数、纵向扰动因子和纤芯间距确定的传播常数差值信息进行分段处理；基于分段后的传播常数差值信息计算相应段子光纤的反射功率，并根据各子光纤反射功率的累加和计算得到多芯光纤在双向传输过程中的串扰量，实现双向传输过程中多芯光纤串扰的准确计算。

技术领域

本申请涉及光纤串扰计算技术领域，特别是涉及一种双向多芯光纤串扰计算方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

由于单芯单模光纤的信息传输能力受到非线性因素和光纤损耗等的限制无法满足现代通信的需求，具有高效的频谱和空间利用率的多芯光纤(Multi-core fiber，MCF)应用而生。

对于多芯光纤，相邻纤芯中的传输信号会耦合产生串扰(crosstalk，XT)从而影响信号的传输性能，降低信息传输的容量，准确评估XT对于解决MCF传输问题至关重要。在实际MCF信号传输过程中，XT的随机进程性依赖于随机扰动，例如弯曲半径和扭转速率，具有统计分布的特性。

为了进一步提高MCF的信道容量和降低XT，双向传输(Bidirection signalassignment，BSA)被广泛应用在MCF中。MCF中的XT主要是相邻纤芯中传输信号的耦合，当相邻纤芯中信号传输方向相反时，由于反向散射光主要是很小的后向瑞利散射光(Rayleighbackscattering，RB)此时信号耦合量非常小，意味着双向传输可以有效抑制XT，降低串扰。在100km标准单芯光纤上，双向传输串扰(XT_b)比同向传输串扰(XT_f)小10dB以上。双向传输能有效提高纤芯密度和抑制XT，提高MCF的空间和频谱利用率，满足现代通信发展需求。

在同向传输的MCF中，基于指数型自协方差函数的平均功率耦合因子评估随机扰动带来的相位偏移量已经被证明。平均功率因子通过解功率耦合方程组获得平均XT，避免通过大量的数值运算来表现XT的统计分布特性。但是，通过直接解功率耦合方程组获得的XT_b表现为同质MCF中的XT_b均值，并不能表现出随机扰动带来的相位偏移，这与实际双向传输相偏离，更无法真实反映远程信息传输损耗等问题。

鉴于此，如何准确计算双向传输多芯光纤的串扰是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种双向多芯光纤串扰计算方法、装置及计算机可读存储介质，实现了双向传输过程中多芯光纤串扰的准确计算。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种双向多芯光纤串扰计算方法，多芯光纤包括第一纤芯和第二纤芯，包括：

若所述第二纤芯的反射量在所述第一纤芯上的功率反射耦合量值和所述第二纤芯的能量耦合反射量在所述第一纤芯的反射量值在光纤起始端处相同，则将所述第二纤芯的能量耦合反射量在所述第一纤芯的反射量值的2倍作为所述第一纤芯在光纤起始端处的反射能量值；

将所述多芯光纤分为长度相同的多段子光纤，同时将所述第一纤芯和所述第二纤芯的传播常数差值信息进行分段处理，所述传播常数差值信息基于纤芯内传播常数、纵向扰动因子和纤芯间距确定；

基于分段后的传播常数差值信息计算相应段子光纤的反射功率，并根据各子光纤的反射功率的累加和计算得到所述多芯光纤在双向传输过程中的串扰量。

可选的，所述纵向扰动因子包括纤芯的弯曲半径和扭转速率，所述传播常数差值信息为：