專利名稱：光功率均衡裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術，特別涉及光通信系統中，光信號的功率均衡技術。
背景技術：
在光通信技術中，波分復用(Wavelength DivisionMultiplexing，簡稱“WDM”)是一種重要地傳輸技術。它利用了一根光纖可以同時傳輸多個不同波長的光載波的特點，把光纖可能應用的波長范圍劃分成若干個波段，每個波段用作一個獨立的通道傳輸一種預定波長的光信號。
在一個典型的WDM系統中，主要包含有合波器/分波器、光分插復用設備(Optical Add/Drop Multiplexer，簡稱“OADM”)、光纖以及光放大器。簡單的說，分波器/合波器對光信號進行復用/解復用；OADM對光信號進行分插復用；光放大器補償光傳輸系統的光功率損耗；光纖為傳輸載體。
另一方面，在WDM系統中，光纖老化、連接器老化或者一些人為因素和環境因素都會導致線路的異常衰減，從而影響到接收端輸入光功率的穩定性。
為此，目前通常采用光功率自動控制(Automatic Level Control，簡稱“ALC”)技術來解決上述光功率不穩定的問題。但是至今為止，雖然有的廠商也提出了通過復雜硬件以及檢測機制實現的方案，卻尚未開發出一種ALC技術能夠在確保成本較低的條件下，提供很好的光功率調整速度、精確度、可靠性，并在在比較特殊的系統條件下也能夠使用。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種光功率均衡裝置以及光功率均衡方法，使得能夠在諸如無光放系統、城域密集波分復用(Metro Dense WaveDivision Multiplexer，簡稱“DWDM”)系統以及粗波分復用(CoarseWavelength DivisionMultiplexer，簡稱“CWDM”)系統等新興的網絡形態中廣泛使用；成本較低；可靠性高；精確度好。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種光通信系統中的光功率均衡裝置，包含發送端側功率檢測模塊，用于測量發送端側光信號的功率；接收端側功率檢測模塊，用于測量接收端側光信號的功率；自動光衰減模塊，用于根據衰減值對光信號的功率進行衰減，使得所述發送端側光信號的功率和所述接收端側光信號的功率的差值與預定值一致，并且，所述發送端側功率檢測模塊、所述接收端側功率檢測模塊和所述自動光衰減模塊串連在同一個光路上。
其中，所述發送端功率檢測模塊與接收端功率檢測模塊均包含x∶y的光分路器和光探測器。
所述自動光衰減模塊包含電可調光衰減單元和通信控制電路單元。
所述光通信系統中還包含兩個光放大器，一個位于發送端，在所述發送端側功率檢測模塊之前；另一個位于接收端，在所述接收端側功率檢測模塊之后；并且，所述兩個光放大器和所述發送端側功率檢測模塊、所述接收端側功率檢測模塊、所述自動光衰減模塊串連在同一個光路上。
所述自動光衰減模塊位于所述兩個光放大器之間。
本發明還提供了一種一種光功率均衡方法，包含以下步驟A當通信系統開通時，測量并存儲發送端側與接收端側光信號的功率的標準差值；B實時測量所述發送端側與接收端側光信號的功率的實際差值；C根據實際差值和標準差值之間的變化，對光信號的功率進行衰減，使所述兩側的光信號的功率差值與所述標準差值一致。
其中，所述根據實際差值和標準差值之間的變化，對光信號的功率進行衰減為所述實際差值和標準差值之間的變化與所述光信號功率衰減值變化相反，值相等。。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的區別在于，采用了發送端和接收端側功率檢測模塊以及自動光衰減模塊，根據兩側光信號的功率的實際差值與標準差值之間的變化，通過自動光衰減模塊，對光信號進行反相衰減，從而抵銷由于光通信線路的衰減引起的變化。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即適用于有光放大器、無光放大器、有專用光監控信道(Optical Supervisory Channel，簡稱“OSC”)通道、無專用OSC通道、同步數字體系(Synchronous OpticalNetwork，簡稱“SDH”)系統、DWDM系統、CWDM系統，特別是在城域網之中，能夠很好的體現高的性價比、可靠性高、速度快的特點，并且對于原有網絡系統的性能沒有影響。
圖1是根據本發明的一個實施例的光功率均衡裝置示意圖；圖2是根據本發明的一個實施例的光功率均衡方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
如圖1所示，本發明提供的光功率均衡系統包含發送端側功率檢測模塊13、接收端側功率檢測模塊23以及自動光衰減模塊30。
另外，如圖所示，在本實施例涉及到的光通信系統中，在發送端側與接收端側還分別有合波器11、分波器21，以及光放大器12和22。
發送端側功率檢測模塊13和接收端側功率檢測模塊23分別位于發送端側和接收端側，用于檢測該處光信號的功率。它們都由x∶y的光分路器、光探測器以及相應的電路部分組成。其中，x和y的比值由光通信系統的光功率大小以及光探測器的接收靈敏度決定。
自動光衰減模塊30位于發送端側功率檢測模塊13與接收端側功率檢測模塊23之間，包含電可調光衰減單元和通信控制電路單元。用于實現最終的光信號功率的調整，即對光信號的功率進行衰減。
具體的說，當線路衰減發生變化時，例如光纖老化或連接器老化造成的線路衰減增大，發送端側與接收端側光信號的實際功率差值會發生變化，在本發明中，根據發送端側與接收端側光信號的功率的實際差值，對通過其的光信號的功率進行衰減，使衰減值的變化與線路衰減的變化相反，保證發送端側和接收端側的光信號的功率的實際差值與標準差值一致，從而確保接收端側的光信號的功率的穩定。
需要說明的是自動光衰減衰減模塊30的位置只要在兩個光放大器12和22之間即可，具體在什么位置并沒有講究，因為其根本作用是保證光放大器22能夠有一個功率穩定的輸入。熟悉本發明領域的技術人員可以理解，所有這些部件，包括發送端側功率檢測模塊13、接收端側功率檢測模塊23、自動光衰減衰減模塊30以及相關的控制通信電路，可以是獨立的，也可以附屬在傳輸系統的其他部件上，其他部件可以是分波器/合波器/OADM、放大器、監控信號接入模塊等。
當根據上述實施例的光功率均衡系統工作時，首先在系統開通時分別通過發送端側功率檢測模塊13和接收端側功率檢測模塊23測量該處的光信號的功率，并將兩側光信號的功率差值作為標準差值存儲在通信系統中。
此后，隨著系統投入使用，線路衰減由于各種原因將發生變化。發送端側功率檢測模塊13與接收端側功率檢測模塊23分別實時地測量兩側光信號的功率，并將測量結果上報給系統。系統由此能夠監測兩側光信號的功率的實際差值，并根據實際差值相對于標準差值的變化，通過自動光衰減衰減模塊30對通過線路的光信號的功率進行衰減，該衰減值的變化與兩側光信號的功率的衰減變化相反，由此使發送端側和接收端側光信號的功率實際差值與系統投入使用時測得的標準差值一致，從而保證接收端側的光信號的功率的穩定，繼而避免了光信噪比因輸入的光信號的功率的不穩定而受到影響。例如，原先發送端和接收端的光信號功率差值是8dB，自動光衰減衰減模塊30的衰減值是3dB。一段時間后由于光纖的老化，發送端和接收端的光信號功率差值增大到9dB，此時，自動光衰減衰減模塊30自動將其衰減值調小至2dB，以保證發送端和接收端的光信號功率差值重新回復到8dB，最終保證光放大器22的輸入功率穩定。
需要說明的是，因為一般發送端和接收端之間線路上的衰減隨著時間都趨向于增大，所以自動光衰減衰減模塊30在系統最初投入運行的時侯需要調節在比較大的衰減狀態，以便以后能夠有足夠的余量向衰減較小的狀態調整。
本發明還提供了一種光功率均衡方法，如圖2所示。該方法包含一下步驟步驟100測量并存儲發送端側與接收端側光信號的功率的標準差值。其中，標準差值即指通信系統開通時，已經調整好的光信號的功率之間的差值。在本實施例中，可分別通過圖1中的發送端側和接收端側的功率檢測模塊13和23測得后相減求出，并存儲在系統中。
步驟110實時測量發送端側與接收端側光信號的功率的實際差值。具體的說，當光通信的線路的衰減由于各種因素發生變化時，發送端和接收端兩側的光信號的功率之間的實際差值隨之變化。該實際差值同樣可分別通過發送端側和接收端側的功率檢測模塊13和23測得后相減求出。
步驟120根據實際差值和標準差值之間的變化，對光信號的功率進行衰減。在本步驟中，根據步驟110已經求出的實際差值和標準差值之間的變化，確定并控制圖1中的自動光衰減模塊30中的電可調光衰減單元衰減值的大小，使得該衰減值的變化與光通信的線路衰減的變化相反，由此抵消線路衰減引起的光信號的功率差值變化，從而穩定接收端側光信號的功率。
需要說明的時，上述方法的速度決定于電可調光衰減單元的反映速度、控制單元的通信速度/控制算法的優劣。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種光通信系統中的光功率均衡裝置，其特征在于，包含發送端側功率檢測模塊，用于測量發送端側光信號的功率；接收端側功率檢測模塊，用于測量接收端側光信號的功率；自動光衰減模塊，用于根據衰減值對光信號的功率進行衰減，使得所述發送端側光信號的功率和所述接收端側光信號的功率的實際差值與預定值一致，并且，所述發送端側功率檢測模塊、所述接收端側功率檢測模塊和所述自動光衰減模塊串連在同一個光路上。
2.根據權利要求1所述的光通信系統中的光功率均衡裝置，其特征在于，所述發送端功率檢測模塊與接收端功率檢測模塊均包含x:y的光分路器和光探測器。
3.根據權利要求1所述的光通信系統中的光功率均衡裝置，其特征在于，所述自動光衰減模塊包含電可調光衰減單元和通信控制電路單元。
4.根據權利要求1所述的光通信系統中的光功率均衡裝置，其特征在于，所述光通信系統中還包含兩個光放大器，一個位于發送端，在所述發送端側功率檢測模塊之前；另一個位于接收端，在所述接收端側功率檢測模塊之后；并且，所述兩個光放大器和所述發送端側功率檢測模塊、所述接收端側功率檢測模塊、所述自動光衰減模塊串連在同一個光路上。
5.根據權利要求4所述的光通信系統中的光功率均衡裝置，其特征在于，所述自動光衰減模塊位于所述兩個光放大器之間。
6.一種光功率均衡方法，其特征在于，包含以下步驟A當通信系統開通時，測量并存儲發送端側與接收端側光信號的功率的標準差值；B實時測量所述發送端側與接收端側光信號的功率的實際差值；C根據實際差值和標準差值之間的變化，對光信號的功率進行衰減，使所述兩側的光信號的功率差值與所述標準差值一致。
7.根據權利要求6所述的光功率均衡方法，其特征在于，所述根據實際差值和標準差值之間的變化，對光信號的功率進行衰減為所述實際差值和標準差值之間的變化與所述光信號功率衰減值變化相反，值相等。
全文摘要
本發明涉及光通信技術，公開了一種光功率均衡裝置及其方法，使得能夠在諸如無光放系統、Metro DWDM系統以及CWDM系統等新興的網絡形態中廣泛使用；成本較低；可靠性高；精確度好。這種光功率均衡裝置以及光功率均衡方法包含發送端側功率檢測模塊，用于測量發送端側光信號的功率；接收端側功率檢測模塊，用于測量接收端側光信號的功率；自動光衰減模塊，用于根據衰減值對光信號的功率進行衰減，其中所述衰減值與所述發送端側和接收端側功率檢測模塊測量的光信號的功率的衰減相反。
文檔編號H04B10/18GK1592183SQ0315764
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月4日 優先權日2003年9月4日
發明者熊前進 申請人:華為技術有限公司