一種實現信號光頻譜整合的方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及光纖通信技術領域，特別是設及一種實現靈活光柵彈性光網絡中信號 光頻譜整合的方法及系統。
【背景技術】
[0002] 相對于傳統的WDM光網絡，基于OFDM技術的彈性光網絡有很多優勢。OFDM技術將 高速串行數據流轉換成低速并行子數據流進行傳輸，延長了符號周期，提高了抗干擾能力， 子信道間相互正交，提升了頻譜利用率，而且其頻譜具有彈性和可擴展性的固有特性。因 此，（FDM光網絡最顯著特點就是頻譜網格較小且靈活，可依據用戶需求分配所需頻譜。但 是，該種光網絡結構存在嚴重的頻譜不連續，碎片化問題，需要頻譜整合技術去解決該個問 題。
[0003] 頻譜整合能夠進行頻譜的重新分配利用，達到提高頻譜利用率、解決交叉連接過 程中波長競爭、進行有效路由選擇和降低網絡阻塞率問題。
[0004] 現有光-電-光波長轉換結構的波長轉換器，其需要用到電子器件部分，由于"電 子瓶頸"的限制，轉換速率較低，對信號速率不透明；轉換過程中對原有信號的相位和幅度 信息不能保留，對信號調制格式不透明。而單級全光波長轉換器結構中，累浦光和波長光之 間有一個波長間隔，因此不能實現OFDM信號的任意搬移。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種實現信號頻譜整合的方法及系統，目的在于消除現有 光-電-光轉換結構中"電子瓶頸"效應影響W及解決單級全光波長轉換器不能實現對信 號的任意搬移的問題。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供一種實現信號光頻譜整合的方法，包括：
[0007] 將第一信號光W及第一累浦光禪合后，發送至第一非線性介質光纖中；
[000引在所述第一非線性介質光纖中經四波混頻效應，將所述第一信號光的波長轉換為 第一波長；
[0009] 提取所述第一波長的信號作為閑頻光；
[0010] 將所述閑頻光作為第二信號光，與第二累浦光禪合后，發送至第二非線性介質光 纖中；
[0011] 在所述第二非線性介質光纖中經四波混頻效應，將所述第二信號光的波長轉換為 第二波長；
[0012] 提取所述第二波長的信號作為輸出光。
[0013] 可選地，所述第一非線性介質光纖為高非線性光纖。
[0014] 可選地，所述第二非線性介質光纖為高非線性光纖。
[0015] 可選地，所述第一信號光為相干光正交頻分復用信號光。
[0016] 可選地，所述第一累浦光為連續光。
[0017]可選地，所述第一信號光的輸入功率為9. 1地m，所述第一累浦光的輸入功率為 27. 9地m。
[001引可選地，所述第二信號光的輸入功率為7. 9地m，所述第二累浦光的輸入功率為 22. 3地m。
[0019] 本發明還提供了一種實現信號光頻譜整合的系統，包括：
[0020] 第一禪合器，用于將第一信號光W及第一累浦光禪合后，發送至第一非線性介質 光纖中；
[0021] 第一非線性介質光纖，用于經四波混頻效應，將所述第一信號光的波長轉換為第 一波長；
[0022] 第一帶通濾波器，用于提取所述中間波長的信號作為閑頻光；
[0023] 第二禪合器，用于將所述閑頻光作為第二信號光，與第二累浦光禪合后，發送至第 二非線性介質光纖中；
[0024] 第二非線性介質光纖，用于經四波混頻效應，將所述第二信號光的波長轉換為第 二波長；
[0025]W及第二帶通濾波器，用于提取所述第二波長的信號作為輸出光。
[0026] 可選地，還包括：
[0027] 放大器，用于對所述第一信號光、所述第一累浦光、所述第二累浦光、所述閑頻光 W及所述輸出光進行放大。
[0028] 可選地，所述第一非線性介質光纖的長度為150m、色散斜率為0.024ps.皿-2.虹1一1， 非線性系數為6. 9W-ikm-i，損耗為6. 2地.km-i，受激布里淵闊值為0. 65W;
[0029] 所述第二非線性介質光纖的長度為100m、色散斜率為0. 00化S.rniT2.knTi，非線性 系數為10. 8胖-1虹1-1，損耗為0. 8地.km-i，受激布里淵闊值為0.18W。
[0030] 本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法及系統，通過將第一信號光W及第一 累浦光禪合后，在第一非線性介質光纖中進行第一級波長轉換，然后將提取出的閑頻光與 第二累浦光禪合后，在第二非線性介質光纖中進行第二級波長轉換。本發明所提供的實現 信號光頻譜整合的方法及系統，采用兩級轉換結構全光波長轉換器，不包含電子器件，消除 了 "電子瓶頸"效應的影響，提高了轉換效率。且本發明采用兩級轉換結構，能夠完成無間 隔波長轉換W及消除四波混頻效應帶來的相位共輛問題。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法的一種【具體實施方式】的流程 圖；
[0032] 圖2為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法的另一種【具體實施方式】的流 程圖；
[0033] 圖3為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法的另一種【具體實施方式】的波 長轉換過程示意圖；
[0034] 圖4為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的系統的一種【具體實施方式】的結構 框圖；
[0035] 圖5為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的系統的另一種【具體實施方式】的結 構框圖；
[0036]圖6為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的系統的CO-OFDM信號波長轉換仿真 實驗圖；
[0037]圖7為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的系統的C0-0FDM信號頻譜整合仿真 實驗圖；
[003引圖8為本發明所提供的實現信號光頻譜整合的系統的轉換效率示意圖；
[0039] 圖9為第一級輸入信號波長不變C0-0抑M信號經兩級波長轉換后邸R對比圖；
[0040] 圖10為第二級輸出信號波長不變C0-0FDM信號經兩級波長轉換后B邸對比圖；
[0041] 圖11為頻譜整合前頻譜圖（(FDM信號頻譜在波長1550nm位置）：
[004引圖12為頻譜整合后頻譜圖（(FDM信號頻譜被轉換至1540皿波長位置）；
[004引圖13為頻譜整合前后C0-0FDM信號B邸及星座圖對比。
【具體實施方式】
[0044] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和【具體實施方式】 對本發明作進一步的詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是 全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0045] 本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法的一種【具體實施方式】的流程圖如圖1 所示，該方法包括：
[0046] 步驟S101 ;將第一信號光W及第一累浦光禪合后，發送至第一非線性介質光纖 中；
[0047] 步驟S102 ;在所述第一非線性介質光纖中經四波混頻效應，將所述第一信號光的 波長轉換為第一波長；
[0048] 步驟S103 ;提取所述第一波長的信號作為閑頻光；
[0049] 步驟S104;將所述閑頻光作為第二信號光，與第二累浦光禪合后，發送至第二非 線性介質光纖中；
[0化0] 步驟S105 ;在所述第二非線性介質光纖中經四波混頻效應，將所述第二信號光的 波長轉換為第二波長；
[0化1] 步驟S106 ;提取所述第二波長的信號作為輸出光。
[0化2] 本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法，通過將第一信號光W及第一累浦光 禪合后，在第一非線性介質光纖中進行第一級波長轉換，然后將提取出的閑頻光與第二累 浦光禪合后，在第二非線性介質光纖中進行第二級波長轉換。本發明所提供的實現信號光 頻譜整合的方法及系統，采用兩級轉換結構全光波長轉換器，不包含電子器件，消除了 "電 子瓶頸"效應的影響，提高了轉換效率。且本發明采用兩級轉換結構，能夠完成無間隔波長 轉換W及消除四波混頻效應帶來的相位共輛問題。
[0053]現有光-電-光波長轉換結構的波長轉換器，其需要用到電子器件部分，由于"電 子瓶頸"的限制，轉換速率較低，對信號速率不透明。轉換過程中對原有信號的相位和幅度 信息不能保留，對信號調制格式不透明（不能完成OFDM信號的波長轉換），信號再生費用 高，可靠性低，設備升級有難度。
[0054] 而基于高非線性光纖（HNL巧四波混頻效應（FWM)的全光波長轉換技術，具有對信 號調制格式和比特率均透明、轉換速率塊、轉換頻帶較寬、結構簡單容易實現等特點。但是 單級全光波長轉換器結構中，累浦光和波長光之間有一個波長間隔，因此不能實現OFDM信 號的任意搬移。鑒于此，在本發明所提供的另一種【具體實施方式】中，利用兩級波長轉換結構 的全光波長轉換器對OFDM信號進行頻譜整合。該方法結構簡單、容易實現，可用于高速率 多調制信號。
[0化5]如圖2本發明所提供的實現信號光頻譜整合的方法的另一種【具體實施方式】的 流程圖所示，與上一實施例相比，本實施例中第一非線性介質光纖具體為高非線性光纖 (HNLF1)，第二非線性介質光纖具體為高非線性光纖（HNLF2)，第一信號光具體為相干光正 交頻分復用信號光（C0-0FDM)，第一累浦光為連續光。
[0化6] 該方法包括；
[0化7] 步驟S201 ;將C0-0抑M信號光和第一累浦光經第一禪合器禪合后，發送至第一高 非線性光纖HNLF1中；
[005引步驟S202 ;在第一高非線性光纖（HNLF1)中經四波混頻（FWM)效應，將C0-0抑M信 號光轉換至第一波長處；
[0化9] Am在轉換波段帶外，由帶通濾波器將中間波長Am的閑頻光濾出，至此，完成了第 一級波長轉換。
[0060] 步驟S203;將第一波長的信號濾出作為閑頻光；
[0061] 步驟S204;將該閑頻光作為第二信號光，與第二累浦光經第二禪合器禪合后，發 送至第二高非線性光纖HNLF2中；
[0062] 步驟S205;在第二