[发明专利]用于级联光放大器通信系统的OSNR计算方法及装置

摘要

本发明公开了一种用于级联光放大器通信系统的OSNR计算方法及装置，涉及光纤通信技术领域。该方法包括：利用各级光放大器的增益系数、各段光纤衰减，计算各级光放大器‑光纤段的净增益；利用信道数目、信道间隔、中心频率信道调制后的信号光功率、各级光放大器的增益斜率，并结合净增益计算各信道各级的信号光功率；根据每级光放大器噪声系数，结合信号光功率计算链路的等效OSNR代价；根据输入端OSNR，结合等效OSNR代价，计算输出端OSNR。该装置包括净增益计算模块、信号光功率计算模块、等效OSNR代价计算模块和目标OSNR计算模块。本发明能有效解决传统OSNR计算方法中测量精度不够、不稳定、硬件成本高昂和复杂度高的问题。

主权项

1.一种用于级联光放大器通信系统的OSNR计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、利用各级光放大器的增益系数、各段光纤衰减，计算各级光放大器‑光纤段的净增益；采用以下公式计算：Δ_j＝G_j*L_j其中，Δ_j表示第j级光放大器‑光纤段的净增益，j∈[1,N]；N表示光放大器总级数，为大于1的正整数；G_j表示第j级光放大器的增益系数，L_j表示第j段光纤衰减；S2、利用信道数目、信道间隔、中心频率信道调制后的信号光功率、各级光放大器的增益斜率，并结合S1所得的各级光放大器‑光纤段的净增益，计算每个信道每级的信号光功率；S3、根据每级光放大器噪声系数，结合S2所得的每个信道每级的信号光功率，计算链路的等效OSNR代价；S4、根据确定的输入端OSNR，结合S3所得的等效OSNR代价，计算输出端OSNR；步骤S2具体包括以下操作：1)确定光放大器的中心频率，利用该中心频率信道调制后的信号光功率并结合S1中计算出的各级光放大器‑光纤段的净增益Δ_j，逐级算出中心频率信道在各级光放大器的信号光功率其计算公式为：其中，i₀表示中心频率信道号，j表示第j级光放大器；2)确定信道数目Ch，利用计算出的中心频率信道在各级光放大器的信号光功率信道间隔以及各级光放大器的增益斜率，计算出每个信道每级的信号光功率Pin_e_(i，j)，其计算公式为：其中，i表示第i信道，i∈[1，Ch]；GT_j表示第j级光放大器的增益斜率；B表示信道间隔；步骤S3具体包括以下操作：1)根据每级光放大器噪声系数，结合S2所得的每个信道每级的信号光功率Pin_e_(i，j)计算出k_(i，j)，所述k_(i，j)为第j级光放大器的噪声特性对第i信道OSNR的影响，其计算公式为：其中，F_j表示第j级光放大器噪声系数；2)累积各级光放大器的k_(i，j)后取倒数，计算出整个链路的等效OSNR代价OSNR_link，其计算公式为：其中，N1表示第N1级光放大器、N2表示第N2级放大器；当计算从第1级到第j级的累积光放大器的k_(i，j)，则N1＝1，N2＝j，以此类推；步骤S4中，根据确定的输入端OSNR，结合S3所得的等效OSNR代价，计算输出端OSNR时，采用以下公式计算：其中，OSNR_in为输入端OSNR，OSNR_link为S3所得的等效OSNR代价，OSNR_out为输出端OSNR。