使用差分偏振響應的帶內光噪聲測量的制作方法

專利名稱：使用差分偏振響應的帶內光噪聲測量的制作方法
技術領域：
本發明涉及光學電信應用中的帶內噪聲的確定。更具體地，本發明涉及密集波分復用(DWDM)光學網絡中的帶內噪聲的確定。
背景技術：
光學信噪比(OSNR)是對由光學電信網絡所傳送的信號的品質的一種直接度量。 在正常的和適當的操作條件下，光通信鏈路的OSNR通常高，常常超過15dB或20dB，甚至更大。光通信鏈路中的噪聲的主導分量通常是非偏振的放大自發輻射(ASE)，其是由該鏈路中的光放大器貢獻的寬帶噪聲源。一般，如果在該信號的附近沒有譜濾波，就可以認為ASE在跨越全信號譜寬度的小波長范圍上是譜平坦的。IEC 61280-2-9光纖通信子系統測試程序-第2_9部標準(版本1. Ob 2002)提供了一種用于確定密集波分復用(DWDM)網絡中的OSNR的標準方法。該方法基于如下假定 信道間噪聲電平(intercharmelnoise level)代表了信號峰位置處的噪聲電平。該方法對信號帶寬之外的噪聲的功率電平進行插值，以評估該信號帶寬之內的帶內噪聲(in-band noise) 0增大的調制速率增大了信號帶寬，且增大了信道密度，減小了信道間寬度；從而導致對用于執行該測量的光譜分析器的嚴格的譜特性要求。當相鄰峰的噪聲電平大部分連續時，所述標準中描述的程序能夠應付這些困難。例如，所述標準提出了雙掃描流程首先用一個較大的分辨率帶寬來測量一個寬調制峰，以捕獲整個信號峰；然后使用一個窄的分辨率帶寬來確定該噪聲，以最小化主峰和相鄰峰對信道間噪聲電平的貢獻。替代地，商業光譜分析器(OSA)(諸如EXFO的FTB-5240，在其2007年前可得到的版本中)通過在單掃描中執行積分峰值計算和精細噪聲確定實現了一個相關的程序。然而，為了嚴格符合標準建議，噪聲電平應在峰之間的信道中部間隔 (mid-channel spacing)處被確定。例如，在用單峰對噪聲進行譜濾波的情況下，在經過多個復用器或解復用器——諸如可重構的光分插復用器(ROADM)——之后，中部間隔 (mid-spacing)噪聲電平不再代表帶內噪聲電平，而帶內噪聲電平是用于OSNR確定的相關參數。于是，信道間噪聲電平的插值變得不可靠。這可以通過如下方式來減輕依賴于OSA 濾波器的非常陡的譜響應以及自適應處理來確定在信道帶寬之內噪聲與信號曲線(signal profile)的底部相遇處的臺肩(shoulders)處的噪聲電平。然而，增加的調制率，連同復用器和解復用器的窄濾波，使得越來越難于在信道帶寬之內實現對噪聲電平的可靠測量。主動消偏振(activepolarization-nulling)(見 J. H. Lee 等人，“0SNR Monitoring Technique using Polarization-Nulling Method，，，IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 13，No. 1，January 2001)提供了對光譜直接分析的一種替代方法。此方法利用了如下事實信號峰總體上是偏振的，而噪聲總體上是非偏振的。使用與偏振器級聯的偏振控制器(所述偏振器用作分析器)，有可能主動地控制輸入信號的偏振，以找到使得信號峰被偏振器最大地抑制的條件。光譜跡(optical spectrum trace)在信號峰被抑制時被獲取，并且顯示了光信道帶寬之內的帶內噪聲。使用所獲取的光譜跡，可以確定光信道帶寬之內的噪聲電平。在如下文獻中描述了主動消偏振方法的變體Wein等人的美國專利7，106，443 ； Skold 等人的‘‘PMD-intensitive DOP-based OSNRmonitoring by spectral SOP measurements，，，Paper 0ThH3,OpticalFiber Communications Conference, Anaheim,USA, March 2005 ；以及，Rudolph 等人的美國專利 7，756，369。主動消偏振方法及其變體都要求偏振信號峰被抑制在零或非常接近于零。在實踐中，這要求該信號峰的消光度(degree of extinction)比待測量的最高可能的OSNR大至少10dB。例如，為了以0. 5dB的精確度測量25dB的0SNR，就要求38dB的消光。這一高消光度對儀器本底噪聲(instrumental noise floor)施加了約束，而儀器本底噪聲一般常常受到電子器件、偏振分集光學器件品質等等的限制，為了令人滿意地克服這些約束，就要求增加儀器的固有成本。盡管有前述儀器約束，但達到這樣的高消光比還要求偏振態(SOP) 在龐加萊球上的優秀覆蓋(即，產生非常大量的S0P)，或使用全“高端”(full “highend”) 的(即，非常精確地校準的)因此高成本的偏振測定的(polarimetric)0SA。在Gari6py等人的由本申請人共有的國際專利申請公開文本W02008/122123A1 中，描述了對插值方法和主動消偏振方法的替代方法。由Gari6py等人描述的一方面在上述文本中被稱為被動偏振感應區分(Passive Polarization-Induced Discrimination) (PPID)方法。PPID方法包括，用光譜分析器裝置對光譜進行偏振分集檢測(polarization-diverse detection)，其中兩個光譜跡是在不同的且通常是正交的偏振分析條件下獲取的。然而，不同于主動消偏振方法(其中可以測量的極限OSNR近似相應于在正交偏振分析條件下取得的譜跡之間的最大測量差)，用PPID方法可以測量的極限OSNR 可以顯著大于這一最大測量差。換言之，PPID方法完全不要求偏振信號被抑制或接近于測量儀器的本底電噪聲。這使得對被測信號偏振控制、OSA分量品質(例如，偏振消光比)的要求顯著不那么嚴格，且與主動消偏振方法相比可以顯著減少測量時間。注意到，在如Gari6py等人描述的PPID方法的一個實施方案中，對光信號的帶內噪聲電平的估計是基于對信號峰邊緣處噪聲電平的評估而做出的。使用迭代計算，可以在接近于信號峰的波長處帶內估計噪聲電平跡，但隨著信號分量在信號峰附近增加，所估計噪聲電平的誤差也增加。然而，注意到，在大多數光濾波長距離(long-haul)光纖網絡中，限制性噪聲源是信號-ASE差拍噪聲(signal-ASE beat noise)，其中信號和ASE在電檢測帶寬之內的基帶頻率處干涉。在采用光學放大器的典型光通信系統中，信號-ASE差拍噪聲是對于光學性能的限制性噪聲項，且可以與光通信信道的誤碼率(BER)直接相關。因此，對帶內OSNR的估計提供了系統性能的指示性(indicative)度量。然而，當前正在開發和部署新的系統，所述新的系統利用了多比特每符碼(multi-bit-per-symbol)先進調制格式，以用27G波特及更高的符碼率來傳輸多于100(ibit/S。不僅已調制信號的關聯光譜比先前的(通常是開關鍵控的)10(ib/S系統寬得多，而且譜輪廓(spectral profiles)常常更加復雜，且在中心不一定是“尖峰的(sharply peaked)”。因此，精確的信號-ASE差拍噪聲估計可以要求對“疊力口(superposed)”(或“下層(underlying) ”，其是不那么嚴格但卻廣泛采用的術語)光噪聲譜跡與信號譜跡進行卷積。在緊濾波的(tightly filtered)的系統中，這一下層噪聲自身常常在濾波器邊緣附近在信道帶寬的顯著部分上被濾波。據此，假定平坦的光噪聲譜跡， 則不能基于對下層帶內噪聲的估計來可靠地確定這樣的系統的0SNR。因此需要可靠地確定光信號峰下層的光噪聲譜跡。尤其需要可應用在DWDM網絡的情況下(其中個體信道可以攜帶各自的已經過了不同光學鏈路從而具有不同下層噪聲屬性的信號)的方法。

發明內容
提供了用于確定密集波分復用(DWDM)輸入光信號的噪聲參數(諸如帶內噪聲或光學信噪比(OSNIO)的系統和方法，所述輸入光信號在光信號帶寬之內具有信號貢獻和噪聲貢獻Ν(λ)。該方法使用差分偏振響應(D-Pol)方法來估計光信號下層的噪聲。所提供的系統和方法對于確定靈敏多信道密集波分復用(DWDM)光學系統中的帶內噪聲的譜跡(從而確定0SNR)尤其有價值。在這樣的靈敏系統中，可以在沿著光學網絡的任何地方添加或丟棄光信道，無論是在光學放大之后還是在光學放大之前。添加和丟棄一般是使用光分插復用器(OADM)執行的，所述光分插復用器不僅對相應于光信道的信號進行濾波，還對噪聲進行濾波。所述光噪聲是用有用信號峰濾波的，且接下來被譜限制到所述光信道的信道帶寬或譜鄰域(spectral neighborhood)，并且在各個DWDM信道之間有所不同。因此，信道內噪聲不能總體上代表光信道的帶內噪聲。對于當前正在開發和部署的且利用多比特每符碼先進調制格式來用27G波特 (Baud)及更高的符碼率傳輸多于100(ibit/S的系統而言，所提供的系統和方法也尤其有價值。在這些系統中，不僅調制信號的關聯光譜比先前的開關鍵控10(ib/S系統寬得多，而且譜輪廓常常更為復雜，且在中心處不一定是“尖峰”。因此，精確的信號-ASE差拍噪聲估計可能要求將下層光噪聲譜跡與信號譜跡進行卷積。在緊濾波的(tightly filtered)系統中，該下層噪聲自身常常在濾波器邊緣附近在信道帶寬的顯著部分上被濾波。從而，假定平坦的光噪聲譜跡，則不能基于對下層帶內噪聲的估計來可靠地確定這樣的系統的0SNR。此夕卜，對于噪聲譜跡的擾動，尤其是由來自間隔緊密的信道的串擾(crosstalk)造成的擾動， 可能導致這樣的估計預測出更不可靠的OSNR確定。所提供的系統和方法基于的是對與射到(偏振)分析器上的光輸入信號的不同的偏振態(SOP)相應的多個測量值的分析，所述多個測量值包括被偏振分析的輸入光信號的光譜跡(其可被稱為偏振分析光譜跡)。所述系統和方法采用了從頭開始的(ab initio) 統計方法來得出參數κ的近似值，參數κ指示了信號貢獻S(X)在所述偏振分析測量值中的比例。如果SOP分析條件的分布的特征是已知的，則κ的近似值可以被確定為在多種 SOP下做出的測量值的數量(Iiaff)的函數。無需對信號寬度之內的噪聲貢獻Ν(λ)的下層形狀做出假定。一旦κ的值已經確定，則可以直接構造信號峰下層的噪聲分布Ν( λ)的完整譜跡。根據一方面，提供了一種用于對輸入光信號(Ρ(λ))確定帶內噪聲參數的方法， 所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻(SU))以及噪聲貢獻(Ν(λ))，所述信號貢獻是至少部分偏振的，且所述噪聲貢獻是大部分(mostly)非偏振的， 所述方法包括對于輸入光信號(PU))的nS()P個不同的偏振態(SOP)分析條件，獲取nS(ff 個偏振分析光譜跡(Pa(X))，所述SOP分析條件的分布近似已知；使用所述偏振分析光譜跡(Pa ( λ ))，在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻，所述數學地區分包括獲得一個差分偏振響應(S' (λ))，該差分偏振響應通過一個比例常數與所述信號貢獻(SU))的光譜相關；作為數量nS()P的函數，估計差分偏振響應(S' (λ)) 對所述信號貢獻(SU))的光譜的所述比例常數；使用所述比例常數和所述差分偏振響應(S' (λ))，在所述光信號帶寬之內，從所述輸入光信號(Ρ(λ))估計所述噪聲貢獻 (Ν(λ))的光譜；以及從所述數學地區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數。根據一方面，提供了一種用于對輸入光信號確定帶內噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述方法包括獲取nS(ff對互相正交的光譜，其相應于所述nS(ff個偏振態(SOP)分析條件，所述偏振態分析條件相對于所述輸入光信號而言是任意的；通過如下方式使用所述互相正交的光譜在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻定義一個差分偏振響應，其通過一個比例常數與所述光信號帶寬之內的信號貢獻的光譜相關；作為所述SOP分析條件的數量nS(ff的函數，估計所述差分偏振響應對所述信號貢獻的光譜的所述比例常數；以及使用所述比例常數，估計所述噪聲貢獻在所述光信號帶寬之內的光譜；以及從所區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數。根據一方面，提供了一種用于對輸入光信號確定帶內噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻是至少部分偏振的，且所述噪聲貢獻是大部分非偏振的，所述方法包括(1)獲取nS(ff對互相正交的光譜(Ρ>(λ)，Ρ<(λ))，其相應于所述nS()P個偏振態(SOP)分析條件，所述偏振態分析條件相對于所述輸入光信號而言是任意的，每一對互相正交的光譜都相應于互相正交的SOP分析條件；(2)使用所述互相正交的光譜(Ρ>(λ)，Ρ<(λ))，在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻，所述數學地區分包括定義一個差分偏振響應(S' (λ))，其通過一個比例常數與所述光信號帶寬之內的所述信號貢獻(SU))的光譜相關；作為所述SOP分析條件的數量nS()P的函數，估計所述差分偏振響應(S' (λ))對所述信號貢獻(SU))的光譜的所述比例常數；以及使用所述比例常數和所述差分偏振響應(S' (λ ))，估計所述噪聲貢獻(Ν(λ))的在所述光信號帶寬之內的光譜；以及(3)從所區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數。根據另一方面，提供了一種用于對輸入光信號確定帶內噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻是至少部分偏振的，且所述噪聲貢獻是大部分非偏振的，所述方法包括(1)獲取至少一對光譜跡，其包括所述輸入光信號的互相正交的光譜(Ρ> (λ)和卩< (λ))，所述互相正交的光譜相應于互相正交的偏振態(SOP)分析條件，所述偏振態分析條件相對于所述輸入光信號而言是任意的；(2)使用所述互相正交的光譜(P > (λ)，ρ< (λ ))，在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻，所述數學地區分包括定義一個差分偏振響應(S' (λ))，其通過一個比例常數與所述光信號帶寬之內的信號貢獻(SU))的光譜相關；作為所累積的光譜跡對的數量nS()P的函數，估計所述差分偏振響應(S' (λ))對所述信號貢獻(SU))的光譜的所述比例常數；以及使用所述比例常數和所述差分偏振響應 (S' (λ))，估計所述噪聲貢獻(Ν(λ))在所述光信號帶寬之內的光譜；(3)從所區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數；以及(4)多次執行所述獲取步驟和所述數學地區分步驟，以使用不同的SOP分析條件來累積所累積的光譜跡對，并且使用所累積的光譜跡對來精制(refine)所估計的所述噪聲貢獻的光譜。根據一方面，提供了一種用于確定表征輸入光信號的噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻和所述噪聲貢獻具有彼此不同的偏振度和彼此不同的偏振態中的至少一個，所述方法包括 i.分別使用第一偏振分析條件和第二偏振分析條件，在所述光信號帶寬之內相應于所述輸入光信號的第一光譜跡(P > (λ))和第二光譜跡(P < (λ))的獲取波長(acquisition wavelengths)處獲取光譜數據，在所述光信號帶寬的大部分上，所述第一跡比所述第二跡相應于更大的光功率，所述第一偏振分析條件和所述第二偏振分析條件基本互相正交，所述第一偏振分析條件相對于所述輸入光信號的偏振態(SOP)而言是任意的，所述第一光譜跡與所述第二光譜跡之和(PsimU))等于總的所述輸入光信號的光譜；ii.由此，對于多個所述獲取波長，計算所述第一光譜跡(Ρ> (λ))的歸一化比(normalized ratio) ；iii.將步驟(i)和(ii)執行至少nSQP次，包括所述輸入光信號的nSQP個不同的S0P，且對于所述步驟每次執行的每個獲取波長，保留在所有在前的所述歸一化比之中的極值(max ；min)，如此獲得的這組極值代表了對于至少nS()P個所述第一光譜跡之中的每個獲取波長的極值歸一化比；iv.使用這組極值，在所述光信號帶寬之內，數學地區分所述載有數據的信號貢獻與所述噪聲貢獻；以及v.從所區分的所述噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定帶內噪聲電平估計。根據一方面，提供了一種用于確定表征輸入光信號的噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻和所述噪聲貢獻具有彼此不同的偏振度和彼此不同的偏振態中的至少一個，所述方法包括 i.分別使用第一偏振分析條件和第二偏振分析條件，獲取所述輸入光信號的第一光譜跡和第二光譜跡，所述第一偏振分析條件和所述第二偏振分析條件互相正交，且都相對于所述輸入光信號而言是任意的，所述光譜跡表現出不同的信噪比；ii.使用所述光譜跡，在所述光信號帶寬之內，數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻；以及iii.從所區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定帶內噪聲電平。在本說明書中，引述了差分偏振(D-Pol)響應方法。應理解，此方法可以相應于Gari6py等人在WO 2008/122123A1中描述的被動偏振所致區分(Passive Polarization-Induced Discrimination) (PPID)方法，且這兩種命名法指的是同一技術。在本說明書中，術語“跡(trace) ”不應被限制性地理解為圖形化顯示的數據，而是意在涵蓋沒有圖形化顯示但仍然用于任何適當目的的數據。


圖1是例示了示例性輸入光信號的光譜以及其噪聲貢獻和信號貢獻的光譜的圖；圖2是示出了用于使用差分偏振響應(D-Pol)方法對輸入光信號確定噪聲參數的系統的主要部件的方框圖；圖3是例示了用于使用D-Pol方法對輸入光信號確定噪聲參數的方法的流程圖；圖4是示出了一個已測量的光譜Ρ( λ)的圖，該光譜相應于用多個可重構的光分插復用器(ROADM)濾波的10(ibit/S輸入光信號，以及使用D-Pol方法得到的該輸入光信號的載有數據的信號貢獻S(X)和噪聲貢獻Ν(λ)的起初未知的光譜以及噪聲貢獻Ν( λ)的估計；圖5是示出了一個已測量的光譜Ρ( λ)的圖，該光譜相應于用多個可重構的光分插復用器(ROADM)濾波的40(ibit/S輸入光信號，以及使用D-Pol方法和I-D-Pol方法得到的該輸入光信號的載有數據的信號貢獻S(X)和噪聲貢獻Ν(λ)的起初未知的光譜以及噪聲貢獻Ν(λ)的估計；圖6是例示了用于使用I-D-Pol方法對輸入光信號確定噪聲參數的方法的流程圖；圖7是示出了為了使用I-D-Pol方法得到0. 3dB、0. 5dB和IdB的標準偏差，在測量不同SOP的數量IW方面以及在光學信噪比(OSNR)方面的要求的圖；圖8是示出了對于主動消偏振(PN)方法和I-D-Pol方法二者，相應于20dB和25dB 的OSNR值，OSNR偏差絕對值隨著不同SOP數量nSQP而變化的圖；圖9是例示了用于例證圖6的方法的性能的受控測試機構的方框圖；且圖10是示出了在由圖9的機構的校正調節的OSNR和由圖6的I-D-Pol方法估計的0SNR(如從數量nSQP為500的亂序SOP中評估的)之間的偏差的圖。圖IlAUlB和IlC示出了不需要偏振分集OSA的用于獲取光譜數據的三個替代裝置。應注意，在所有附圖中，相似的特征用相似的附圖標記來標示。
具體實施例方式現在參見圖1，本文描述的方法和系統涉及對在通過密集波分復用(DWDM)光信道傳輸數據的光學電信(telecommunications)中使用的光信號ρ的表征。在本說明書全文中，光信號P相應于所述DWDM光信道中的一個。在感興趣的光信道帶寬中，光信號ρ包括兩個分量，即信號貢獻s，其源自載有數據的信號；以及噪聲貢獻η，其包括該光信道之內的所有其他光功率源。噪聲貢獻η主要源自光傳輸系統中的光放大器的放大自發輻射(ASE) 噪聲。圖1示出了一個示例性光信號P的光譜Ρ(λ)，以及其信號貢獻8(λ)的光譜和其噪聲貢獻η(λ)的光譜，以使得ρ(λ) = 8(λ)+η(λ),(1)且ρ = / CBW ρ(λ )，s = I CBW s ( λ )，η = / CBW η ( λ )，并且其中CBW是感興趣的信道帶寬。光信號ρ的光譜跡可以通過光譜分析器(OSA)獲得，且表示了輸入光信號ρ與 OSA的濾波器譜響應結合任何想要的卷積窗口 hwU)而得到的卷積。因此，光譜跡ρ(λ)是光信號P的譜解析光功率(spectrally-resolved optical power)。在相應于信道帶寬CBW的帶寬中，光譜跡P ( λ )也包括信號貢獻S(X)和噪聲貢獻N ( λ )，信號貢獻 S(A)和噪聲貢獻Ν( λ)融合到一起并且表現為光譜跡Ρ(λ)。本文描述的方法和系統被用于在光譜跡Ρ(λ)中將信號貢獻S(X)與噪聲貢獻 N(A)區分開，以對要表征的輸入光信號確定帶內噪聲。與該檢測系統自身關聯的儀器噪聲(即0SA)被認為，與要表征的光噪聲貢獻相比，對所獲得的光譜跡Ρ(λ)具有可忽略的作用。圖1示出了在相應的光信道之內的單個光信號P，但應注意，根據波分復用，多個光信道共享該光譜，每個信道用于傳輸一個光信號(未示出)。然而應牢記，該光譜中，在光信號P的兩側，通常存在其他光信號。一個DWDM光信道被定義為一個譜帶寬，即信道帶寬，其被分配用于在WDM傳輸方案中傳輸光信號。該信號帶寬更確切地說是信號峰的實際寬度，即，其上信號貢獻不可忽略的帶寬。信道帶寬可以大于信號帶寬或與信號帶寬等大(或者甚至窄于信號帶寬)，這取決于DWDM信道的密度以及對于給定傳輸方案的信號傳輸率。本文公開的方法依賴于如下事實光信道內的信號貢獻和噪聲貢獻的偏振性質是不同的。信號貢獻s基本上是偏振的，而噪聲貢獻η是大部分非偏振的。這種質上的差異被用來在所獲得的光譜跡Ρ( λ)中將信號貢獻S(X)與噪聲貢獻Ν(λ)區分開。在Gari6py等人與本申請人共有的WO 2008/122123A1中描述了使用差分偏振響應(D-Pol)方法在DWDM光學系統中確定輸入光信號ρ的帶內噪聲或OSNR的第一種方法。將首先簡述此方法。注意，為了和下面的說明一致，在本說明書中采用的術語和參數與 Gariepy等人所采用的略有不同，但兩者在概念上是相同的。特別地，Gari6py等人的PPID 方法在此被稱為D-Pol。接下來描述第二種方法，它也是D-Pol方法，但是在此被視為對第一種方法的改進，它被稱為改進的D-Pol (I-D-Pol)方法。令ρ(λ)是輸入光信號ρ的光譜，包括信號貢獻s( λ)和噪聲貢獻η(λ)。所述 D-Pol方法和所述I-D-Pol方法都利用了要分析的輸入光信號中的信號貢獻S(X)和噪聲貢獻η(λ)之間的差別性質(differentialproperties) 0信號貢獻8(λ)和噪聲貢獻 η(λ)具有不同的偏振性質，在于信號通常是偏振的，或者至少部分偏振的，而噪聲通常是非偏振的，或者大部分非偏振的。換言之，信號貢獻和噪聲貢獻具有彼此不同的偏振度。 對于下面的說明，將假定這一最后條件。圖2例示了適于執行下文描述的D-Pol方法和I-D-Pol方法的系統10的主要組件。系統10接收要表征的輸入光信號P。該系統包括偏振控制器，在此情況下是偏振置舌L器(polarization scrambler) 12,其后方文置有偏振束分離器(polarization beam splitter) 14、雙信道光譜分析器(OSA) 16、譜處理器18和噪聲計算器20。偏振置亂器12通常由控制單元(未示出)控制，該控制單元指揮在樣和樣 Ipb的獲取之間的偏振態分析條件的變化。由于信號貢獻s和噪聲貢獻η的偏振性質不同，所以將偏振束分離器14插在輸入光信號P的光路中對噪聲貢獻與對信號貢獻的作用不同。偏振束分離器14被用于獲得輸入光信號P的兩個正交分析樣本Pa和Pb。OSA 16同時獲得兩個樣本pA和pB分別的兩個偏振分析光譜跡(Pa ( λ ))，Pa ( λ ) 和I3b ( λ )。由于這兩個樣本ρΑ和ρΒ之間的正交偏振分析條件，所獲得的跡Pa ( λ )和& ( λ ) 是不同的。一種特殊情況是，該OSNR在所獲得的跡之一上是零(null)，即該信號被完全抑制，但應強調，下文描述的D-Pol方法和I-D-Pol方法都不需要這種條件。應注意，偏振束分離器14和雙信道OSA 16的組合構成了偏振分集(polarization diversity) OSA 22 (見，例如，在共同擁有的美國專利No. 6，636，306中描述的以及作為 EXFO的FTB-5240市售的偏振分集0SA)。譜處理器18接收這兩個跡ΡΑ(λ)和Ι^Β(λ)，并且區分噪聲貢獻和信號貢獻。如下文將描述，所述區分可以通過如下方式來執行將一個跡從另一個跡中減去，以移除噪聲貢獻，并且提供一個差分偏振響應，該差分偏振響應通過一個比例常數與信號貢獻S(X) 的光譜相關。通過估計這個比例常數，可以估計信號貢獻S(X)的光譜，從而估計噪聲貢獻 Ν(λ)的光譜。因此，難點在于估計這個比例常數。應注意，在應用本文提出的處理之前，可以對原始跡ΡΑ(λ)和Ι\(λ)應用線性處理(諸如濾波、線性變換到另一個域等等)。噪聲計算器20根據區分開的光學噪聲η(λ)估計帶內噪聲。然后使用區分開的噪聲Ν( λ )和信號S( λ )，可以估計OSNR或任何其他帶內噪聲參數。注意，圖2中描述的系統僅僅作為一個實施例給出了用于應用本文描述的D-Pol 和I-D-Pol方法的適當的系統，且所描述的組件或組件的組合可替換為執行應用所述 D-Pol方法所需的功能的任何其他組件或組件的組合。差分偏振響應(D-Pol)方法現在將更詳細地描述現有技術的D-Pol方法，以更好地理解和認識本發明提供的基于I-D-Pol方法的創造性改進。圖3例示了用于對輸入光信號確定噪聲參數的D-Pol方法。在步驟302中，兩個樣本Pa和Pb是使用互相正交的偏振態分析條件從輸入光信號P產生的。例如，可以通過偏振束分離器14(見圖幻來產生這兩個偏振分析條件，從而產生這兩個樣本pA *pB。注意，這兩個偏振態分析條件，相對于對輸入光信號P的信號貢獻的偏振而言，可以是完全任意的。 在步驟304中，通常使用OSA 16(見圖幻來取得這兩個樣本pA和pB各自的互相正交的一對光譜ΡΑ(λ)和1\(入)。注意，通常在這兩個樣本ρΑ和ρΒ之間分離信號貢獻以及噪聲貢獻。在步驟306中，噪聲N和信號S的貢獻是使用所獲取的跡ΡΑ(λ)和1\(入)來區分的， 例如通過譜處理器18 (見圖幻。下文將更詳細地描述此步驟的實施方案。在步驟308中， 帶內噪聲電平Ν( λ)是從N確定的。此步驟，例如，是通過帶內噪聲計算器20(見圖2)執行的。在步驟310中，噪聲參數(即帶內噪聲、0SNR、BER、電信噪比等等)是使用帶內噪聲電平Ν( λ)來確定的，且通常被輸出。由此確定的噪聲參數被輸出以用于，例如，DWDM光學系統的監測、維護或糾錯。例如，所述噪聲參數可以通過如下方式輸出通過圖形顯示、通過印刷、通過產生電信號，或通過將其存儲在存儲器中供以后取出。也可以使用顯示單元或打印機圖形地或數值地輸出帶內噪聲或0SNR，連同例如單獨獲取的譜跡及它們之和(ΡΑ( λ )、 I3b ( λ )、Ρ ( λ ))。其他參數也可以被顯示或以其他方式以圖形或數字形式輸出。帶內噪聲電平也可以被輸出以用于光信號處理，或用于例如確定光放大器的噪聲系數(noisefigure)。現在更詳細地描述使用所述D-Pol方法對DWDM光學系統中的輸入光信號ρ的帶
13內噪聲或OSNR的確定。雖然下面的分析為簡便起見假定沿著光學電信鏈路的偏振模色散 (PMD)可以被忽略，但即使在存在特定程度的PMD的情況下，所述D-Pol方法仍將產生可接受的結果，如下文所討論。這個D-Pol方法還假定噪聲貢獻是大部分非偏振的，例如對于現有技術電信鏈路中存在的典型的放大自發輻射(ASE)的一般情況。圖4示出了相應于用多級聯可重構光分插復用器(ROADM)濾波的10(ibit/S DffDM 光信號測得的光譜P ( λ )，以及使用下文解釋的D-Pol方法獲得的載有數據的信號貢獻 S(A)和噪聲貢獻Ν(λ)的起初未知的光譜以及噪聲貢獻Ν( λ)的估計。測得的光譜Ρ(λ)包括信號貢獻S(X)和噪聲貢獻Ν(λ)，以使得Ρ(λ ) = S(X )+Ν(λ )。(2)信號貢獻S(X)和噪聲貢獻Ν(λ)各自起初是未知的，且尚待估計。如上所述，使用互相正交的偏振態分析條件，從輸入光信號P產生了兩個樣本Pa和ΡΒ。獲取了相應于這兩個樣本Pa和Pb的這對互相正交的光譜Pa ( λ )和( λ )。在這兩個樣本ρΑ和ρΒ之中分離信號貢獻與噪聲貢獻，以使得這兩個光譜Pa ( λ )和( λ )之一大致包括所述信號貢獻的較大份額。體現所述信號貢獻的較大份額的光譜ΡΑ( λ)或1\(入)在下文將被稱為Ρ>(λ)， 而另一個將被稱為P < ( λ )，以使得Ρ(λ) = Psum(A) = Ρ> (λ)+Ρ< (λ)0(3)例外地，可能發生導致Ρ> (λ)和Ρ< (λ)相等的偏振分析條件，在該情況下，可以通過改變偏振置亂器12 (見圖幻的設置，或通過例如干擾輸入光信號ρ以在其偏振條件中提供一個小變化，來用不同的偏振分析條件對輸入信號P重復進行數據獲取，然后再重復數據獲取。如上所述，一種特殊情況是OSNR在所獲取的光譜P > ( λ )、P < ( λ )之一上是零 (即該信號被完全抑制)，但應理解，此處描述的方法以及其他實施方案都不要求這樣的條件。注意，光譜跡的測量功率的絕對值取決于OSA的分辨率帶寬(RBW)。依照慣例，所獲取的光譜跡在數據處理中通常被歸一化到0. Inm的RBW，盡管未加工數據(raw data)通常相應于更窄的RBW，例如在前述的由EXFO Inc.市售的FTB-5240 OSA的情況下是近似 0.065nmo令參數κ被定義為代表了信號貢獻S(X)的以Ρ>(λ)度量的那部分。由此且假定噪聲貢獻是非偏振的，我們可以表達Ρ> (λ ) = κ S(A )+0. 5Ν(λ )(4a)并且，通過擴展得到Ρ< (λ ) = [1-κ ]S(X )+0· 5Ν(λ )。 (4b)注意，此處使用的κ與Gari6py等人(前文)的k和K值的關系為k = (1-κ)/ κ 且K = Λ2κ -1)。如果我們假定幾乎沒有或沒有鏈路PMDJlJ κ在該光信號帶寬之內是波長恒定的 (例如，對于40G波特的信號是近似40GHz)。用這些表達式，現在可以定義該光譜的差分偏振響應S' (λ )，于是從所獲取的光譜跡容易算出S' (λ) =P>-P<= (2k-1)S(X)。(5)現在，如果我們假定在相應于信號最大值的峰值波長λ p處信號貢獻遠高于噪聲貢獻，即SUp) >>Ν(λρ)，則參數κ可以被估計為Κ Ke = P > (λρ)/Psim(Xp)。(6)對于當前用在光纖電信鏈路中的大多數調制方案，這個峰值波長相應于大致位于該信道帶寬的中點處或附近的單個信號峰。然而，更普遍地，應當在使信號貢獻處于峰值功率的波長處或附近評估參數κ，以使得噪聲貢獻相對于信號貢獻為最小。將等式(6)代入等式(5)，得到S(A) ^ Se = S' (λ)/(2κε-1)。(7)并且將(7)與⑵結合，則得到Ν(λ) ^ Ne(A) = Psum(A)-S' (λ)Λ2κε_1)。(8)圖4中示出了對噪聲貢獻Ne( λ )的該一階估計(first-orderestimation)的一個示例結果。從等式(8)可見，在峰值波長λ 近計算的噪聲值很可能是不可靠的，因為等式(6)中κ的零階估計(zero-order estimation)(即κ e)假定在該峰值波長處是零噪聲，從而隊(λρ) =O0然而，如圖4中所例示，在顯著遠離該峰值波長但仍在該光信號帶寬之內的從而仍被認為在帶內的那些波長處，誤差通常是最小的。例如，在交叉(cross-over)波長λ χ處，其中Ne ( λ x) =Se(Xx)，等式⑶可以被重新整理以給出S' (λχ) Ρ_(λχ)/Κ2κ-1)/2]。(9)從所獲取的數據中，我們得知了 Ρ_(λ)和S' (λ)的曲線，從而可以容易地確定交叉波長λχ。在一個實施方案中，使用了兩個值λχ1和λ χ2，在信號峰的每一側有一個。 于是由等式⑶簡單地給出的噪聲電平。例如，對于SUp)/NUp)為100(20dB)的情況，在Ν(λχ1)和Ν(λχ2)上的誤差小于大約0. 05dB。據此，在一個實施方案中，在λχ1和λχ2之間(例如在λχρ處)的帶內噪聲是通過如下方式確定的對在Ν(λχ1)和Ν(λχ2)之間的一個線性函數做插值，從而提供零階噪聲估計隊(λρ)。在一個實施方案中，使用在公式(2)和(6)中的這個插值的近似噪聲值，得到了改進的零階估計Ke'。從這個改進的估計Kj，得到了 Ν(λρ)的更精確的值。此處理可被進一步迭代直到噪聲值收斂到一個穩定值，以獲得接近于峰值波長的一階噪聲值。在實踐中，通常只要求一次迭代。也可以使用更復雜的信號處理算法以及關于噪聲曲線行為的一些假定。使用這樣的迭代處理，在PMD不隨著該信號帶寬之內的波長而顯著影響SOP的情況下，可以在光信號帶寬之內確定噪聲貢獻Ν(λ)的光譜。因此，用10G 波特的信號比用40G波特的信號更容易滿足此條件，因為10G波特的信號比40G波特的信號在光譜上更窄。進一步，從公式(2)-(3)獲得了信號電平S(X)S(A) = Psum(A)-N(A)0(10)從而，該信道光學帶寬之內的光學信噪比可以被表示為OSNR = / CBW S ( λ ) d λ /Nref，(11)其中CBW是有效信道光學帶寬，Nref是在該信道的中心處在標準0. Inm RBff中的積分噪聲(integrated noise)。替代地，也可以計算總的信道OSNR(OSNReh)，即，在該信道被解復用之后會被傳輸系統中的接收機看到的實際的光學信噪比。所述0SNR。h可以被定義為OSNRch = / CBW S(X)cU/ / CBW Ν(λ)(1λ。(12)假定在該信道帶寬之內噪聲恒定，則該公式簡化成OSNRch = f CBW S ( λ ) d λ / [Nref · (CBff/0. lnm) ]。(13)在另一個實施方案中，在檢測到的射頻基帶中的源自輸入光信號的電噪聲(理論上包括信號-ASE差拍噪聲和ASE-ASE差拍噪聲)是直接從S(X)和Ν(λ)計算的，因此回避了直截了當地確定0SNR。這樣的與輸入光信號相關的電噪聲測量可以非常有用，例如，用于隔離商用電信光接收機中的那些與檢測到的光信號不直接相關的電噪聲源，例如，由接收機自身內的瑕疵和誤調節引起的那些。例如，可以猜測，在實際測得的電噪聲和算得的噪聲之間的差，如上所述，是由這樣的瑕疵或誤調節引起的。注意，在理論上，獲取單對互相正交的樣本足以使用所述D-Pol方法獲得帶內噪聲的可靠估計。據此，在一個實施方案中，使用了單對樣本。在這一情況下，隨著Ρ> (λ)和 Ρ< (λ)之間的差的減小，測量誤差增大，這發生在當信號貢獻S(X)在這兩個樣本之中更均等地分離時。替代地，在另一個實施方案中，產生了多于一對的樣本，且獲取了多對光譜Ρ> (λ) (A)0然后該方法選擇表現出最大的差的那一對互相正交的光譜？> (λ)和P < (λ )，并且用所選擇的這一對光譜執行上述D-Pol方法或其任何其他實施方案。在這一情況下，例如，使用偏振置亂器12 (參見圖2、改變SOP分析條件。當由PMD引起的效應在信號帶寬(通常僅為8或更少)之內不顯著時，使用隨機選擇的SOP分析條件來獲得對于多個DWDM信道中的每一個信道的OSNR測量。出于與同步獲取一對互相正交的樣本相關的實際原因，通常希望，在對一個具體DWDM信道進行一次獲取掃描的時間上，SOP不要顯著地變化。據此，在一個實施方案中，SOP在每次獲取掃描之間準時地變化，并且在光譜Ρ> (λ)和 Ρ< (λ)的獲取期間保持固定。在另一個實施方案中，SOP在與個體DWDM信道之內的OSA 掃描速度相比更慢的時間尺度上變化，使得SOP分析條件不會因為置亂而在信道帶寬上顯著改變，但在對整個DWDM譜范圍(例如整個電信C頻帶)進行掃描所花費的時間上顯著改變。應注意，如果存在顯著的PMD，則由于光譜分析器的非零縫寬(slitwidth)而可能存在輸入信號的一些明顯的局部消偏振(cbpolarization)。然而，通過估計峰值波長(λρ) 處的比例常數，所述D-Pol方法不受由此形成的消偏振的影響。此外，通過采用足夠窄的有效縫寬，所述消偏振可以被最小化。例如，對于與電信C頻帶(即，1530-1565nm)中的 0. 05nm的OSA分辨率帶寬相應的縫寬以及大約15ps的PMD，所述D-Pol方法仍允許為IOG 波特和40G波特兩種信號以0. 5dB或更小的精確度測量高達20dB的0SNR。然而，在實踐中，15ps的PMD值會是非常高的，且很少存在于為高帶寬傳輸而設計的大多數現役光纖鏈路中。本領域技術人員應理解，前述方法可能有許多變體。因此，不應將本文描述的方法理解為限制性的。例如，雖然Ρ> (λ)、Ρ< (λ)和ρ·(λ)通過公式(3)相互關聯，但測量其中任意兩項即可提供足夠的信息來實現本方法的一個適當修改的版本。雖然所述D-Pol方法提供了許多性能優勢，特別地是相對于主動消偏振方法，但仍然有某些局限。
前述D-Pol方法的一個局限可以出現在包括了待表征的信號和噪聲的光信道被緊濾波時，就像在信號路徑包括了多個居間濾波器的情況下那樣，諸如就像在啟用了 ROADM 的網狀網絡中的DWDM信號的情況下那樣。從上面的公式(8)可知，噪聲貢獻的直接確定被限制到交叉波長(λχ1,2)附近的波長。通過隨后采用上述迭代過程，可以可靠地將Ν(λ)延伸得略為靠近通常出現在信道中央的信號峰。然而，通過插值或智能曲線擬合將噪聲曲線延伸得更為靠近信號峰可能是不可靠的，尤其是當光信號帶寬近似等于或大于濾波器的通帶時。圖5中例示了這一情況的一個實例，其示出了對帶有多級聯可重構ROADM濾波器的真實的40G ROADM系統做出的一個示例測量。繪出了測得的光譜P ( λ )，以及信號貢獻 Ρ(λ)和噪聲貢獻Ν(λ)的起初未知的光譜以及使用本文描述的零階D-Pol方法“Νε( λ )_ D-Pol”、本文描述的具有一次迭代的D-Pol方法“迭代的NeU )_D-Pol”和諸如下文描述的 I-D-Pol方法“NeU )_I-D-Pol”估計的噪聲光譜。另一個局限可能出現在存在強PMD的情況下。比值P > ( λ ) /P < ( λ )，，從而所形成的重構信號λ)，可能呈現出波長依賴性(wavelength-d印endent)波紋。由公式(8) 確定的重構噪聲曲線Νε(λ)(其限于交叉點附近的波長)變得對于除了那些非常接近于這兩個交叉波長的值之外的所有值都不那么可靠。改進的差分偏振響應(I-D-Pol)方法下文將要更加詳細描述的I-D-Pol方法可以被用來確定該光信號帶寬全部或大部分的帶內噪聲，而不使得測量時間過長。雖然所述I-D-Pol方法利用了所述D-Pol方法的許多要素，但它提供了顯著的優勢和進步，從而被稱為“改進的D-Pol”方法。注意，所述 I-D-Pol方法不需要引入對噪聲貢獻Ν( λ)的光譜的形狀的假定或已有知識。它允許針對交叉波長之間的(即遍及有用的光信號帶寬的)波長估計噪聲貢獻Ν(λ)。與本文描述的D-Pol方法相比，所述I-D-Pol方法提供了估計參數κ的另一途徑，該途徑不基于在具體波長(例如信號峰處或附近的λρ)處測量的數據。所述I-D-Pol 方法也不預先假設，中心區域上(例如左右交叉波長λ χ1,2之間)的下層噪聲在光譜上是平坦的或具有事先已知的形狀。更確切地，所述I-D-Pol方法采用從頭開始的(ab initio) 統計方法來得出κ的估計值(即Ke)作為各種輸入SOP的足夠大數量ns。p的函數，其中此 SOP分布的特性被假定為近似已知。一旦已確定κ e，則可以直接估計遍及整個信號帶寬的噪聲貢獻隊(λ)的光譜。在本文描述的許多實施方案中，該分布被假定為近似均勻地分布在龐加萊偏振球上。然而應注意，在替代實施方案中情況不一定如此，盡管該分布的特性優選地是近似已知的。圖6例示了使用所述I-D-Pol方法來確定輸入光信號上的噪聲參數的方法的一個實施方案。如在上述D-Pol方法中，在步驟602中，這兩個樣本ρΑ和Ρβ是使用互相正交的偏振態分析條件從輸入光信號P產生的，所述互相正交的偏振態分析條件是，例如，通過偏振束分離器14(見圖2)實現的。注意，這兩個(正交的)SOP分析條件，相對于輸入光信號 P中包含的信號貢獻的SOP而言，可以是完全任意的。在步驟604中，同時地(同時期地) 獲取的互相正交的光譜Ρ> (λ) (λ)(分別屬于這兩個樣本？4和Pb中的較大者和較小者)通常是使用偏振分集OSA 16(見圖2)來獲取的。光譜跡Ρ>(λ)和Ρ<(λ)通常是在信號帶寬和DWDM帶寬兩者中的較小者上獲取的，且所述測量是使用具有小于(優選地顯
17著小于)所述信號帶寬的RBW的OSA做出的。在步驟606中，SOP分析條件被改變，通常是借助于偏振置亂器12 (見圖幻，且步驟602和604被重復(箭頭620)直到獲取了 nSQP對互相正交的光譜P > (λ)(λ)。 如前文提及的，這nS()P個SOP分析條件被假定為近似均勻地分布在龐加萊球上。在步驟608、610、612、614和616中，噪聲N和信號S的貢獻是，例如，由譜處理器 18(見圖2)使用所獲取的互相正交的光譜卩> (λ)和卩< (λ)來區分的。步驟608、610、 612、614和616在下文描述。在步驟618中，噪聲參數，例如帶內噪聲、OSNR、BER或電信噪比，是使用已區分的噪聲N和信號S的貢獻來確定的，且通常如前文所述地被輸出。如在所述D-Pol方法中，為了區分噪聲N和信號S的貢獻，定義了一個差分偏振響應S' (λ)。差分偏振響應S' (λ)通過一個比例常數(其是從參數Κ計算出的)與信號貢獻S(X)在所述光信號帶寬之內的光譜相關。通過估計參數K，可以估計信號貢獻 S(A)的光譜跡，從而估計噪聲貢獻Ν( λ)的光譜跡。在步驟608中，為了限定差分偏振響應S' (λ)，要計算一個極值跡(extrema trace)，例如與所述nS(ff對偏振分析的互相正交的光譜P > ( λ )和P < ( λ )相應的歸一化光譜的一個極大值跡RmaxU)或一個極小值跡Rmin(X)。在這一實施方案中，對于每一對所述互相正交的光譜，通過對照Ρ> (λ)與Ρ< U)之和(即PsumU))將所述光譜Ρ> U)歸一化，獲得了歸一化的光譜R> (λ)。然后通過在所述歸一化的跡R> (Ai)之中為每個波長λ i估計最大值Rmax ( λ》，獲得了與所述nS()p次獲取相應的極值跡Rmax ( λ )，如下Rmax(X)=HiaxSt^(X)Ssop = Hiax(P)(X)ZPsum(X)Ssopo (14)據此，在這一實施方案中，極值跡RmaxU)是在每個獲取波長處或在所述獲取波長的一子集上評估的。如果沿著信號路徑幾乎不存在或不存在PMD，則可以考慮在極值跡Rmax ‘ (λ)的意義方面更易于理解的另一個實施方案。在這一實施方案中，極值跡Rmax‘ (λ)是通過在所獲取的nS()P對光譜之中的歸一化跡中識別顯示出最大信號峰一個歸一化跡來獲得的。然后，所述極值跡Rmax' (λ)相應于光譜P > (λ)(對此SOP分析條件最接近地與信號的SOP 校準)，從而相應于光譜跡P < ( λ )(此處最大地抑制了信號貢獻)。然后，可以對那些將SOP 置亂的主動消偏振方法做出模擬，直到信號被完全抑制。然而，應強調，與消偏振方法不同， 在所述I-D-Pol方法的情況下，在偏振分析的互相正交的光譜P > (λ)、Ρ< (λ)之任一中都不要求信號被基本或完全抑制。極值跡Rmax ‘ ( λ )中的信號的SOP的不完美校準如下所述地被參數κ補償。再次參看圖6的實施方案，為了構造復合(composite)極值跡，極值跡Rmax( λ ) 確切地是被逐波長進行估計的。這樣構造復合極值跡允許顯著補償某些信號畸變，特別是 PMD，這些信號畸變原本會導致重構信號S' (λ)的波長依賴性誤差。在步驟610中，不是如同前面在所述D-Pol方法中那樣從信號峰(λ ρ)處的值來估計κ，而是通過如下方式來估計參數κ 執行統計學計算，以從針對κ的概率密度函數 (作為SOP的數量和/或在龐加萊球上分布的函數)來提供對κ值的從頭開始的估計。尤其，當SOP獨立地且均勻地分布在龐加萊球上時，算得的概率密度函數的預期值μ產生了下面的(從頭開始的)估計Ke，作為不同SOP值的數量nSQP的函數κ ^ κ e = 0. 5[(ais0p+l)/(ns。p+l)]。(15)
換言之，κ e的值表示數量rw越大，則獲取具有與該信號的SOP接近的SOP的光譜跡Ρ> (λ)、Ρ< (λ)之一的機會就越大。據此，數量nSQP越大，則K越逼近1。因此，可以從假定了大量偏振分析光譜跡(Ρ3(λ))的概率計算來估計所述比例常數。在步驟612中，從公式(14)中對極值跡Rmax(X)的定義，可以將差分偏振響應 S' (λ)定義為S' (λ) = ORmaxU)-l)XPs U)。在步驟614中，信號貢獻S(X)的光譜被估計為S(A) ^ Se(A) = S' (λ)/(2κ e-l),且在步驟616中，噪聲貢獻Ν( λ )的光譜被估計為Ν(λ) NeU) = PsumU )-SeU)，(16)其中Ρ·(λ) =Ρ> (λ)+Ρ< (λ)。最后，在步驟618中，確定帶內噪聲參數。例如，可以使用下式計算0SNR。OSNRc = / CBW SeU )cU/ f ENBff NeU)cU，(17)其中ENBW是等效噪聲帶寬。例如，當ENBW = 0. Inm且ENBW = CBff時，可以針對具體的DWDM被測信道分別獲得參考0SNR,ef和信道0SNR。h。注意，在由箭頭620表示的實施方案中，步驟602至606被重復，直到獲取了 nSQP 對互相正交的光譜，并且在這nS()P對全都被獲取之后才執行對S(X)和Ν(λ)的數學的區分(步驟608至616)。在由箭頭622表示的另一個實施方案中，獲取第一對互相正交的光譜，并用這第一對(nS(ff= 1)構造復合極值跡。據此，重復步驟602至606以獲取第二對互相正交的光譜，并用這個迭代獲取的第二對(nS()P = 2)的信息來更新所述復合極值跡。用第三、第四、第五對等重復步驟602至606，以迭代地精制所構造的復合極值跡，并且在任何給定數量的nSQP次獲取之后可以執行步驟608至616來獲得一個估計。一旦相應于nSQP次獲取已經執行了給定數量的迭代，則可以執行步驟608至616來獲得噪聲貢獻的光譜的估計、信號貢獻的光譜的估計，從而獲得噪聲參數的估計。隨著數量nS()P的增加，估計的不確定性降低。因而可以重復步驟602至606以及步驟608至616，直到積累了給定數量的Nsqp 對(nSQP = Nsop)(對這Nsqp個對執行數學的區分)，或者直到測量的不確定性變得適當地低 (要么由操作員“實時地”確定，要么由起初選擇的測量參數確定)。因而，可以預先確定所述給定數量。應注意，采用Gari6py等人的k和K定義(前文)，可以將公式(16)替代地表達為k ^ l/(2nS0P+l)(18a)K^ (nS0P+l)/nS0P(18b)應意識到，極值比(extrema ratio)(即極值的歸一化值)在前述方法中的使用使得OSNR的確定對于輸入光信號的可以發生在測量過程的持續時間上的功率(例如 Psum(A))變化不那么敏感。相似地，估得的噪聲曲線Νε(λ)可以被重寫為NeU) = 2[P> (X)-KeSeU)]；或Ne(X) = 2[Ρ< (λ)-(1-κε)&(λ)]一旦獲得了噪聲頻譜Ne( λ )，則可以在信號帶寬上計算0SNR(根據任何想要的RBff慣例)或者直流電信號-ASE差拍噪聲，如前所述。本領域技術人員應理解，前文描述的I-D-Pol方法存在一些會導致等效分析的變體。因此，本文描述的方法不應被解釋為是限制性的。例如，這一方法不一定使用偏振分集OSA裝置。在第一替代方案(圖11A)中，假定輸入光功率在測量期間不改變，則可以在單信道偏振獨立性(polarization-ind印endent) OSA(或者等效地，偏振分集OSA的單信道)的輸入之前放置一個簡單偏振分析器(例如， 具有已知的額外損耗的線性偏振器)。如果通過在該分析器之前采用一個偏振控制器而獲得了與具有已知分布(例如，在龐加萊球上均勻分布)的SOP分析條件相應的足夠大數量 (Hsqp)的跡，那么每個波長處的最大值(緊密逼近總功率)和每個波長處的最小值可以被用于實現上述過程。在第二替代方案(圖lib)(適用于，例如，包括雙信道偏振獨立性OSA——其中每個信道都是偏振獨立性的——的測量設備)中，可以在這兩個信道之一的輸入之前放置一個分析器(例如，具有已知的額外損耗的線性偏振器)，第二(未分析的)信道被用于將檢測到的光譜歸一化，從而使得測量值對輸入光功率的變化基本不敏感。在第三替代方案(圖11C)中，可以在該分析器之前(要么在偏振置亂器PS之前， 要么在偏振置亂器PS之后)采用一個非偏振依賴性(non-polarization-d印endent)分束裝置，以提取輸入光功率的一部分，然后將此功率用于歸一化。(為清楚起見，省略了電氣連接和處理裝置的細節。)在這一情況下，通常有必要，例如，對所提取的光進行濾波，以僅包括來自被測DWDM信道的功率(通過排除來自相鄰DWDM信道的光功率)。前述三個替代方案可以由本領域技術人員使用上述關于I-D-Pol得出的算法來實現。對于前文描述的分析方法，存在替代方案。例如，在一個實施方案中，所描述的方法被修改以使用極值比入)，其中RminU) = min < R< (λ) > S。P = min < P < ( λ )/Psum ( λ ) > S0P。然后，S' (λ)可以被定義為S' (λ) = (l-2Rfflin(A))Psim(A)或=(Rmax(A)-Rfflin(A))Psum(A)0同樣地，極值跡R' _(λ)和R'可以替代地被表達為R'隱(入)=maX
(λ)/Ρ< (λ) >S0P，以及R' _(入)=min < p> (λ)/ρ< (λ) > sop。以相似的方式，可以用未歸一化的獲取的偏振分析光譜極值跡，諸如未歸一化的極大跡(Pamax(A))和 / 或未歸一化的極小跡(Pamin(A)) :Ρ>(λ) = Pamax(A) = max < PaU) > S。P 且 Ρ< (λ) = PEiminU) = min < Ρει(λ) > S。P)，來將 S ‘ (λ)定義為 S'(入)=Ρ_(λ)-2Ρ^η(λ)，或=PamaxU)-PiiminU)或=2PamaxU)-PsimU)。也應意識到，雖然本文描述的I-D-Pol方法的優選實施方案假定了近似均勻但隨機的SOP分布，但可以替代地使用具有其他特性的分布。這些可以要求不同的偏振控制裝置來控制射到偏振分析器上的光信號的S0P。對于這樣的分布，可以得到替代的概率密度分布，并從中推導出Ke值，如本領域技術人員會知道的。圖5例示了所述I-D-Pol方法如何能夠為40G DffDM信號提供對噪聲貢獻Ν( λ ) 的光譜的精確估計，如用通過圖6的方法獲得的曲線“隊U)I-D-P01”提供的那樣。所述 I-D-Pol方法允許可靠地確定遍及信號帶寬的噪聲曲線。現在討論如本文描述的I-D-Pol方法的不確定性。與Ν(λ)關聯的理論上的相對不確定性3 1!(人)，用1^參數化，可以被表達為δ η ( λ ) /N ( λ ) = {2 [ (nS0P+l) /nS0P] OSNR ( λ )} Δ κ，(19)其中δ η(λ ) = Ν(λ )-Νε(λ ) ,0SNR(A ) = S(A )/Ν(λ )是在 λ 處的本地 0SNR， 且 Δκ = K-Ke0考慮參數κ的概率密度函數，對于那些假定SOP分布近似均勻的實施方案， δη(λ)的標準偏差On可以被計算為ση/Ν(λ) = (l/nS0P) [nS0P/ (nS0P+2) ]1/2 · OSNR( λ ) (l/nS0P)OSNRU )。(20)使用隊(λ )以Ν( λ )為量度的標準偏差或不確定性既依賴于SOP的數量(riSQP)又依賴于在具體波長λ處的OSNRU )。圖7示出了分別達到0. 3dB、0. 5dB和IdB的標準偏差所要求的nSQP和0SNRU)之間的關系。例如，當測量20dB的OSNR時，要求數量nSQP為大約900以獲得0. 5dB的標準偏差σ η。圖8示出了對于所述主動消偏振方法(PN)(見J. H. Lee等人，"OSNR Monitoring Technique Using Polarization-Nulling Method，，，IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 13，No. 1，January 2001)和所述 I-D-Pol 方法二者，相應于 20dB 和 25dB 的 OSNR值，OSNR偏差絕對值隨著SOP數量nSQP而變化的圖。它示出了，除了提供完整噪聲譜曲線、SOP數量nSQP從而提供測量時間以外，相應于給定0SNR，用所述I-D-Pol方法的不確定性比用主動消偏振方法更小。上面詳述的采用了從公式(15)確定的Ke值的I-D-Pol方法實施方案假定，這nS()P 對跡Ρ> (λ)、Ρ< (λ)的SOP的置亂是均勻的，S卩，被偏振置亂覆蓋的SOP的密度在龐加萊球上是大致相等的。然而在實踐中，為了達到上述I-D-Pol方法的可接受的性能，對于待測 OSNR的實際值(例如小于25dB)，這并不是一個非常嚴格的要求，即使當使用公式(15)(其是通過假定均勻SOP分布而得出的)來估計κ時。在許多方面，有關的是SOP在龐加萊球上的覆蓋而非其均勻性，即，在龐加萊球上的SOP分布中不應存在任何顯著的空區域或“孔洞”。注意，考慮到SOP的隨機置亂，隨著跡對Ρ> (λ)、Ρ< (λ)的的數量ns。P增加，在龐力口萊球上的SOP分布中存在這樣的孔洞的概率減小。據此，在數量nS(ff大(例如nS(ff > 200) 的情況下，SOP的置亂是均勻的這一假定成立。在數量nSQP中等(例如50 > nS0P > 100)的情況下，已顯示出，通過SOP的隨機置亂，前述I-D-Pol方法對SOP在龐加萊球上的不均勻分布不是非常敏感。在本文描述的D-Pol和I-D-Pol方法的實施方案中，假定噪聲貢獻Ν( λ )是非偏振的。應認識到，在噪聲是大部分或基本上非偏振的情況下，這些方法也成立。例如，當光通信鏈路上存在偏振依賴性損耗(PDL)時，可能會出現噪聲貢獻Ν(λ)的輕微偏振。當存在這樣的PDL時，噪聲貢獻仍被認為是大部分非偏振的，且本文描述的D-Pol方法和I-D-Pol 方法仍成立，不過帶有由PDL的存在導致的測量誤差。據估計，由PDL引起的OSNR測量誤差與PDL的電平在同一數量級。然而應注意，目前對存在PDL的情況下的OSNR定義沒有成規。因此，前述方法不應限于任何OSNR定義。圖9例示了一種受控的測試機構1000，用于例示前述I-D-Pol方法的性能。在圖9 的機構1000中，OSNR可以被調節到已知的值，因為測試臺元件被仔細地預校準。機構1000 包括自制(home-built)信號源1010，其模擬對40(ib/S的信號的差分相移鍵控(DPSK)調制，還包括ASE噪聲源1012。信號源1010和噪聲源1012分別仿真了信號貢獻s和噪聲貢獻η。在信號源1010和噪聲源1012之后分別放置了可變光學衰減器1014、1016，以調節信號貢獻s和噪聲貢獻η的相對功率電平，從而調節0SNR。耦合器1018將信號貢獻s和噪聲貢獻η合并成輸入光信號P。強模耦合(strong-mode-coupling) PMD仿真器102o (標稱 5和IOps)被交替地插入信號路徑，并且輸入到仿真器1020中的SOP被調節以最大化κ 的由PMD引起的波長依賴性。解復用濾波器1022被用來對輸入光信號ρ進行緊濾波，以仿真典型的DWDM輸入光信號ρ。然后，測量系統1024(諸如圖2的系統10)被用來根據前述 I-D-Pol來測量OSNR。系統1024使用了一個由EXFO Inc.市售的FTB-5240S-P OSA以及一個低成本雙元件偏振置亂器。注意，該偏振置亂器提供了相當好的SOP覆蓋，但龐加萊球上的SOP分布并不完美均勻。對于每個PMD仿真器1020，OSNR電平從15到25dB(相對于0. Inm參考帶寬)不等，且該OSNR是使用前述I-D-Pol方法估計的。圖10示出了在通過機構1000的校準來調節的OSNR和通過I-D-Pol方法估計的OSNR之間的偏差，如從數量nSQP為500的亂序SOP中評估的。如圖10中所示，對于高達20dB的OSNR的所有仿真的PMD條件，OSNR偏差在0. 5dB 以內，而對于25dB的OSNR則維持在IdB以下。雖然在方框圖中例示為經由不同數據信號連接彼此通信的成組的離散元件，但本領域技術人員應理解，所例示的實施方案可以用硬件部件與軟件部件的組合來提供，其中某些部件是由硬件或軟件系統的給定功能或操作來實現的，且所例示的許多數據路徑是由計算機應用程序或操作系統內的數據通信來實現的。因此，所例示的結構是為了所描述的實施方案的教導效率而提供的。上述實施方案僅旨在示例。本發明的范圍應僅由所附權利要求來限定。
2權利要求
1.一種用于對輸入光信號(Ρ(λ))確定帶內噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻(SU))以及噪聲貢獻(Ν(λ))，所述信號貢獻是至少部分偏振的，且所述噪聲貢獻是大部分非偏振的，所述方法包括對于所述輸入光信號(PU))的nS()P個不同的偏振態(SOP)分析條件，獲取Iistff個偏振分析光譜跡(Pa(X))，所述SOP分析條件的分布近似已知；使用所述偏振分析光譜跡(Pa(X))，在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻，所述數學地區分包括獲得一個差分偏振響應(S' ( λ))，其通過一個比例常數與所述信號貢獻(SU))的光譜相關；作為數量nS()P的函數，估計差分偏振響應(S' (λ))對所述信號貢獻(SU))的光譜的所述比例常數；使用所述比例常數和所述差分偏振響應(S' (λ))，在所述光信號帶寬之內，從所述輸入光信號(PU))估計所述噪聲貢獻(Ν(λ))的光譜；以及從所述數學地區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述數學地區分還包括識別極大跡和極小跡中的至少一個，其相應于所述偏振分析光譜跡(Pa(X))之一， 所述極大跡和極小跡中的至少一個是未歸一化的(PamaxU), Pafflin(A))以及歸一化的 (RmaxU)，RminU))中的一個。從所述極大跡、所述極小跡和所述輸入光信號(PU))中的至少兩個，計算所述差分偏振響應(S' (λ))。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述數學地區分還包括通過為多個波長Xi中的每一個選擇極大值和極小值中相應的至少一個，構造復合極大跡和復合極小跡中的至少一個，其相應于所述偏振分析光譜跡(Pa(X))之一，所述復合極大跡和復合極小跡中的至少一個是未歸一化的(Pamax(X), Pafflin(A))以及歸一化的 (RmaxU)，RminU))中的一個，從所述復合極大跡、所述復合極小跡和所述輸入光信號(PU))中的至少兩個，計算所述差分偏振響應(S' (λ))。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述構造是通過每次獲取一個偏振分析光譜跡而迭代地完成的。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述構造是在獲取了給定數量的偏振分析光譜跡之后執行的。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述給定數量是預先確定的。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述偏振分析光譜跡(Pa(X))包括多對互相正交的光譜(ρ> (λ)，ρ< (λ))；并且其中所述數學地區分包括使用所述多對(Ρ> (λ), ρ < (λ ))，其中所述多對中的每一對都相應于互相正交的SOP分析條件。
8.根據權利要求2或3所述的方法，其中所述極大跡和極小跡中的至少一個通過下式被歸一化(Rmax(X) = max < Pa(A)/P(A) > S0P)；(Rmin(A) = min < Pa(A)/P(A) > sop)。
9.根據權利要求2或3所述的方法，其中所述偏振分析光譜跡(Pa(X))包括多對互相正交的光譜(Ρ> (λ)，ρ< (λ))；并且其中所述數學地區分包括使用所述多對(ρ>(λ)， P< (λ))，其中所述多對中的每一對都相應于互相正交的SOP分析條件，其中所述估計所述噪聲貢獻的光譜包括計算所述差分偏振響應(S' (λ))，使得S' (λ) = ORmax(X)-DXPsum(X),其中Rmax (λ )是所述極大歸一化值的跡，且Psum(λ )等于ρ (λ )是所述互相正交的光譜之和；估計所述信號貢獻S(X)的光譜，使得S(X) S' (λ)Λ2κ「1)，其中QKe-I)是估計的比例常數，且K 6表示了以所述互相正交的光譜之一度量的所述信號貢獻的比例；以及估計所述噪聲貢獻Ν( λ )的光譜，使得N(A) ^Psim(A)-S(A)0
10.根據權利要求1所述的方法，其中所述比例常數是從概率計算估計的，所述概率計算假定了大量的偏振分析光譜跡(Ρ3(λ))以及所述SOP分析條件在龐加萊球上的分布近似已知。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述分布是近似均勻的，所述比例常數是 (2 K e-l)，且K e被估計如下κ e = 0. 5X (2nS0P+l)/(nS0P+l),其中nSQP是所述SOP分析條件的數量。
12.根據權利要求7或9所述的方法，其中所述獲取包括將所述輸入光信號偏振束分離成所述輸入光信號的兩個互相正交的樣本；獲取相應于所述互相正交的樣本的這一對的所述互相正交的光譜。
13.根據權利要求1至12中任一所述的方法，其中所述噪聲參數包括所述輸入光信號的光學信噪比。
14.根據權利要求1至13中任一所述的方法，其中所述噪聲參數包括相應于所述輸入光信號的電噪聲電平，并且其中所述確定所述帶內噪聲參數包括從所述信號貢獻的光譜和所述噪聲貢獻的光譜來計算所述電噪聲電平。
15.根據權利要求1至14中任一所述的方法，還包括輸出所確定的噪聲參數。
16.一種用于確定表征輸入光信號的噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻和所述噪聲貢獻具有彼此不同的偏振度和彼此不同的偏振態中的至少一個，所述方法包括i.分別使用第一偏振分析條件和第二偏振分析條件，在所述光信號帶寬之內相應于所述輸入光信號的第一光譜跡(Ρ>(λ))和第二光譜跡(ρ<(λ))的獲取波長處獲取光譜數據，在所述光信號帶寬的大部分上，所述第一跡比所述第二跡相應于更大的光功率，所述第一偏振分析條件和所述第二偏振分析條件基本互相正交，所述第一偏振分析條件相對于所述輸入光信號的偏振態(SOP)而言是任意的，所述第一光譜跡與所述第二光譜跡之和 (Psum(A))等于總的所述輸入光信號的光譜；ii.由此，對于多個所述獲取波長，計算所述第一光譜跡(ρ>(λ))的歸一化比；iii.將步驟⑴和(ii)執行至少nSQP次，包括所述輸入光信號的nSQP個不同的S0P， 且對于所述步驟每次執行的每個獲取波長，保留在所有在前的所述歸一化比之中的極值 (max ；min)，如此獲得的這組極值代表了對于至少nS()P個所述第一光譜跡之中的每個獲取波長的極值歸一化比；iv.使用這組極值，在所述光信號帶寬之內，數學地區分所述載有數據的信號貢獻與所述噪聲貢獻；以及v.從所區分的所述噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定帶內噪聲電平估計。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在獲取波長(λ)處的極值是極大歸一化比(R-U)L
18.根據權利要求16或17所述的方法，其中相應于獲取波長λ的歸一化比是Ρ>(λ)/ ΡΜ(λ)。
19.根據權利要求16、17或18所述的方法，其中所述數學地區分包括i.對所述光譜數據執行計算以獲得一個差分偏振響應(S'(λ))，其中所述差分偏振響應由S' (λ) = 0RmaxU)-l)PsufflU)給出，并且其中所述差分偏振響應(S' (λ))通過一個比例常數與所述載有數據的信號貢獻(SU))相關；ii.使用所述差分偏振響應(S'(λ))和所述比例常數的估計，估計所述載有數據的信號貢獻(SU))的光譜；iii.從所述差分偏振響應S'(λ)除以所述比例常數的結果與總的輸入光信號 Psum(A)的光譜之間的差，估計所述光信號帶寬之內的噪聲Ν( λ )。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述比例常數是2κ-1，其中κ表示了以所述第一光譜跡Ρ> (λ)來度量的所述載有數據的信號貢獻(SU))的比例。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述比例常數的因子κ是由從頭開始的概率計算確定的，所述概率計算假定了大量的nS()P個輸入信號SOP以及所述SOP在龐加萊球上的近似均勻分布。
22.根據權利要求21所述的方法，其中κ由下列關系近似給出 κ 0. 5[(aiSQP+l)/(nSQP+l)]。
23.根據權利要求20所述的方法，其中所述因子κ[其中K = (1+Κ)/2Κ]被假定是近似波長獨立性的且在信號峰處被評估，并且所述nS(ff個輸入信號SOP提供了對龐加萊球的足夠覆蓋。
24.一種用于確定表征輸入光信號中的噪聲參數的方法，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻以及噪聲貢獻，所述信號貢獻和所述噪聲貢獻具有彼此不同的偏振度和彼此不同的偏振態中的至少一個，所述方法包括i.分別使用第一偏振分析條件和第二偏振分析條件，獲取所述輸入光信號的第一光譜跡和第二光譜跡，所述第一偏振分析條件和所述第二偏振分析條件互相正交，且都相對于所述輸入光信號而言是任意的，所述光譜跡表現出不同的信噪比；ii.使用所述光譜跡，在所述光信號帶寬之內，數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻；以及iii.從所區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定帶內噪聲電平。
25.根據權利要求M所述的方法，其中所述區分包括對所述光譜跡執行計算，以獲得一個差異光譜，所述差異光譜與所述信號貢獻的光譜基本成比例；使用所述差異光譜，估計所述光信號的光譜；從所述第一光譜跡和第二光譜跡中的至少一個，確定所述輸入光信號的光譜；以及使用從所述輸入光信號的所確定的光譜中減去所述信號貢獻的所估計的光譜，確定所述光噪聲的電平。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述光譜跡中的每一個都具有信號貢獻和噪聲貢獻，并且其中所述執行計算還包括估計因子K[其中k= (1-κ)/κ且K= (l+k)/(l-k)]， 所述因子K與用于在估計所述光信號的光譜中使用的兩個光譜跡的信號貢獻之間的比例相關。
27.根據權利要求沈所述的方法，其中所述因子K被假定是近似波長獨立性的且在信號峰處被評估。
28.根據權利要求M所述的方法，其中將步驟(i)執行總共％^次，每次重復都相應于所述輸入光信號的一個不同的S0P，且所述Iistff個SOP態都令人滿意地均勻分布在龐加萊球上，且每個光譜跡都包括在所述光信號帶寬之內的多個波長處獲取的測量。
29.一種用于對輸入光信號(PU))確定帶內噪聲參數的裝置，所述輸入光信號在一個光信號帶寬之內具有載有數據的信號貢獻(SU))以及噪聲貢獻(Ν(λ))，所述信號貢獻是至少部分偏振的，且所述噪聲貢獻是大部分非偏振的，所述裝置包括用于獲取的裝置，其對于所述輸入光信號(PU))的不同的偏振態(SOP)分析條件，獲取nSQP個偏振分析光譜跡(Pa(A))，所述SOP分析條件的分布近似已知；用于使用所述偏振分析光譜跡(Pa(X))在所述光信號帶寬之內數學地區分所述信號貢獻與所述噪聲貢獻的裝置，所述數學地區分包括獲得一個差分偏振響應(S' (λ ))，其通過一個比例常數與所述信號貢獻(SU))的光譜相關；作為數量nS()P的函數，估計差分偏振響應(S' (λ))對所述信號貢獻(SU))的光譜的所述比例常數；使用所述比例常數和所述差分偏振響應(S' (λ))，在所述光信號帶寬之內，從所述輸入光信號(P U))估計所述噪聲貢獻(Ν(λ))的光譜；以及用于從數學地區分的噪聲貢獻對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數的裝置。
全文摘要
一種方法，包括對于輸入光信號的nSOP個不同的偏振態分析條件，獲取nSOP個偏振分析光譜跡，所述SOP分析條件的分布近似已知；使用所述偏振分析光譜跡在光信號帶寬之內數學地區分信號貢獻與噪聲貢獻，所述數學地區分包括獲得一個差分偏振響應，其通過一個比例常數與所述信號貢獻的光譜相關；作為數量nSOP的函數，估計差分偏振響應對所述信號貢獻的光譜的所述比例常數；使用所述比例常數和所述差分偏振響應，在所述光信號帶寬之內估計所述輸入光信號中的所述噪聲貢獻的光譜；以及由數學地區分的噪聲貢獻，對所述輸入光信號確定所述帶內噪聲參數。
文檔編號H04B10/08GK102474354SQ201080036237
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月19日 優先權日2009年8月19日
發明者N·西爾, 何剛 申請人:愛斯福公司