[发明专利]光学通信系统中的增益均衡误差管理

说明书

提供了用于管理光学通信系统中的增益均衡误差的技术。例如，多级增益校正滤波器可以被配置为至少校正由分辨率不足的滤波器产生的增益均衡误差，例如，在光学通信系统中使用的常规非反射增益校正技术。多级滤波器可以至少包括用于校正大部分传输带宽中的增益均衡误差的宽带增益校正滤波器和用于校正带宽的窄区域中的误差的窄带增益校正滤波器。一个或多个多级滤波器可以在系统的中继器中实现(其可以被称为混合GFF)，或者可以被包括在独立主体中(其可以被称为混合GEF)。

技术领域

本公开的实施例涉及光学通信系统领域。更具体地，本公开至少涉及用于管理光学通信系统中的增益均衡误差的技术。

背景技术

长途光学通信系统，例如海底光学通信系统通常会受到多种因素造成的信号衰减的影响，包括散射、吸收和弯曲。为了补偿衰减，这些长距离系统可以包括一系列光学放大器，这些光学放大器沿着信号传输路径间隔开，并被配置为以允许在接收机处进行可靠检测的方式放大或增强光学信号。根据传输路径的长度，沿着该路径定位的光学放大器的数量(以及它们之间的长度)可能会变化。

长距离光学通信系统中常用的光学放大器可以是掺铒光纤放大器(EDFA)，它包括掺有铒(一种稀土元素)的光纤，其可以通过激光(例如，980nm波长区域、1480nm波长区域)激励，以增强某些波长的入射光学信号的强度。已知EDFA输出与波长相关的增益。因此，当诸如具有多个光学信道的波分复用(WDM)光学信号之类的光学信号被EDFA放大时，WDM信号波长内的一些波长可以比其他波长放大得更多。

为了协调波长放大中的不一致性，可以使用增益平坦滤波器(GFF)或增益均衡滤波器(GEF)将光学信号中的波长恢复或校正到大致相同或专门设计的强度，这通常是已知的或被称为增益均衡或增益平坦。然而，在长途光学通信系统中校正增益时，实现持续的均衡精度可能既具有挑战性又要求很高。例如，在中继器中使用的GFF可能具有有限的精度或分辨率，因此，累积的增益相关误差可以通过GEF(通常布置在单独的GEF主体中)定期清理，以将系统中的总增益失真保持在预定义的设计限值内。

GFF或GEF可以利用各种增益校正技术，包括但不限于短周期布拉格光栅滤波器(SP-BFG)、倾斜布拉格光栅滤波器(S-BGF)、长周期光栅滤波器(LP-GF)和薄膜滤波器(TFF)。通常，表现出或几乎没有背向反射的非反射滤波器，例如S-BGF、LP-GF和TFF，在EDFA的GFF输出处不需要额外的隔离器(见图10A)。然而，诸如SP-BFG之类的反射滤波器在GFF输出处确实需要额外的隔离器(见图10B)。这种隔离器给传播的光学信号增加了不希望有的损耗。因此，非反射GFF或GEF在组件和系统级别上都提供了设计优势，因为减少无源组件(例如光学隔离器)的总数可能会减少损耗，并提高设计中的成本和功率效率。

然而，使用非反射GFF或GEF的一个缺点是，非反射滤波器的分辨率通常比反射滤波器的分辨率差。结果，由非反射滤波器产生的增益误差具有增益形状变化，该增益形状变化对于清除滤波器来说可能太剧烈或太快而无法有效补救，这可能在接收机处产生明显超过设计限值的增益变化。

发明内容

提供了用于管理光学通信系统中的增益均衡误差的技术。例如，多级增益校正滤波器可以被配置为至少校正由光学通信系统中使用的传统非反射增益校正技术产生的增益均衡误差。多级滤波器可以至少包括用于校正大部分传输带宽中的增益均衡误差的宽带增益校正滤波器和用于校正带宽的窄区域中的误差的窄带增益校正滤波器。一个或多个多级滤波器可以在系统的中继器中实现(其可以被称为混合GFF)，或者可以被包括在独立主体中(其可以被称为混合GEF)。

在一个实施例中，增益校正滤波器可以至少包括第一滤波器和不同于第一滤波器的第二滤波器。例如，第一滤波器可以被配置为校正光学传输带宽的第一部分中的增益均衡误差，第二滤波器可以被配置为校正光学传输带宽的第二部分中的增益均衡误差，其中光学传输带宽的第一部分可以比第二部分宽。第一和第二校正滤波器可以具有在整个传输带宽中互补的特性。