本发明涉及光网络领域， 尤其涉及光网络领域中监测光性能参数的装 置、 方法和光传输系统。 背景技术

在基于多媒体网络技术的应用服务的推动下， 以及人们对带宽的需求， 通信网络的传输容量急剧增长。传统的电网络 无法为高容量的通信网络提供 一个低成本的解决方案，网络带宽的瓶颈从网 络的光层转移到网络层。因此， 动态、 透明和可重构的光网络引起人们越来越多的关 注， 并得到了快速的发 展。

光网络的发展除了传输速率在不断提升之外， 其智能化程度也在不断提 升。 而智能化的管理就需要对网络的状态和信号进 行实时的监测， 从而进行 动态的控制。因此，在光域判定网络物理层的 参数和健康状态是非常必要的， 光性能监测 （ Optical Performance Monitor, 简称为 'ΌΡΜ" )作为一种在线 (光域）监测通道的光功率、中心波长及光信� �比（ Optical Signal Noise Ratio, 简称为 "OSNR" )等指标的功能模块， 已经引起人们的关注， 它能够为光网 络提供可靠、 准确和实时的信息， 并成为光网络管理的重要环节。

目前， OPM模块对光性能参数的监测主要是基于光谱分 析技术，即 OPM 模块一般釆用可调谐滤波器、 零差检测技术来提取光谱特征进行多参数监 测。 其中该可调滤波器需要过滤出每个单波长光信 号， 并对每个单波长光信 号进行监测， 从而可以进行光性能参数的估计。

然而， 由于 OPM模块釆用的滤波器会带来信号的严重损伤， 从而使得 OPM模块检测光性能参数的精度较低。 发明内容

本发明实施例提供了一种监测光性能参数的装 置、 方法和光传输系统， 能够高精度地对光性能参数进行监测。

第一方面， 提供了一种监测光性能参数的装置， 该装置包括： 相干接收 单元， 用于将接收的待检测光信号与多波长本振激光 进行相干合成， 并将经 过相干合成形成的相干接收信号转换为模拟电 信号； 数据釆集单元， 用于釆 集该相干接收单元输出的该模拟电信号， 并将该模拟电信号转换为数字信 号； 功率谱生成单元， 用于对该数据釆集单元输出的该数字信号进行 处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱； 光性能参数监测单元， 用于根据该功 率谱生成单元生成的该连续全功率谱，对承载 该待检测光信号的传输链路的 光性能参数进行监测。

结合第一方面， 在第一方面的第一种可能的实现方式中， 该相干接收单 元包括： 多波长本振激光器， 用于输出多波长本振激光； 第一光合成器件， 用于将该待检测光信号中具有第一偏振态的第 一待检测光信号与该多波长 本振激光中具有该第一偏振态的第一本振激光 进行相干合成； 第一光电探测 器， 用于接收该第一光合成器件进行相干合成后生 成的该相干接收信号， 并 将该相干接收信号转换为该模拟电信号。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第 一方面的第二种可能的实 现方式中， 该相干接收单元还包括： 偏振控制器， 用于调整接收的该待检测 光信号的偏振态； 第一偏振分束器， 用于将该偏振控制器输出的该待检测光 信号分成偏振态互相垂直的该第一待检测光信 号和第二待检测光信号， 该第 一待检测光信号输入至该第一光合成器件； 第二偏振分束器， 用于将该多波 长本振激光器输出的多波长本振激光分成偏振 态互相垂直的该第一本振激 光和第二本振激光， 该第一本振激光输入至该第一光合成器件。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第 一方面的第三种可能的实 现方式中， 该相干接收单元还包括： 第二光合成器件， 用于接收具有第二偏 振态的该第二待检测光信号， 以及具有该第二偏振态的该第二本振激光， 并 用于将该第二待检测光信号与该第二本振激光 进行相干合成，其中该第二偏 振态与该第一偏振态垂直； 第二光电探测器， 用于接收该第二光合成器件进 行相干合成后生成的相干接收信号， 并将该相干接收信号转换为该模拟电信 号。

结合第一方面或第一方面的第一种至第三种可 能的实现方式中的任一 种可能的实现方式， 在第一方面的第四种可能的实现方式中， 该功率谱生成 单元包括： 傅里叶变换模块， 用于对该数据釆集单元输出的该数字信号进行 傅里叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波长本振激光对 应的多个不同频 带上的连续功率谱； 频语拼接模块， 用于根据该多个不同频带上的连续功率 谱， 生成该待检测光信号的离散全功率谱； 频谱生成模块， 用于根据该待检 测光信号的离散全功率谱，通过插值算法生成 该待检测光信号的连续全功率 谱。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第 一方面的第五种可能的实 现方式中， 该傅里叶变换模块具体用于： 对该数据釆集单元输出的相同频带 的多个该数字信号进行平均处理； 对经过该平均处理的该数字信号进行傅里 叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波长本振激光对 应的该相同频带上的 连续功率语。

结合第一方面的第一种至第五种可能的实现方 式中的任一种可能的实 现方式， 在第一方面的第六种可能的实现方式中， 该多波长本振激光器为可 调谐激光器， 该可调谐激光器输出的激光的波长包括该待检 测光信号的波 长。

结合第一方面的第一种至第五种可能的实现方 式中的任一种可能的实 现方式， 在第一方面的第七种可能的实现方式中， 该多波长本振激光器为光 频梳， 其中， 该相干接收单元还包括： 带通滤波器 BPF， 用于对该光频梳输 出的多波长本振激光进行滤波， 其中该待检测光信号的频率位于该带通滤波 器的截止频率的范围内。

结合第一方面的第三种至第七种可能的实现方 式中的任一种可能的实 现方式， 在第一方面的第八种可能的实现方式中， 该第一光合成器件或该第 二光合成器件为光混频器； 该第一光电探测器或该第二光电探测器的带宽 在

500MHz至 2GHz的范围内。

结合第一方面的第三种至第七种可能的实现方 式中的任一种可能的实 现方式， 在第一方面的第九种可能的实现方式中， 该第一光合成器件或该第 二光合成器件为光辆合器。

结合第一方面或第一方面的第一种至第九种可 能的实现方式中的任一 种可能的实现方式， 在第一方面的第十种可能的实现方式中， 该光性能参数 监测单元进行监测的该光性能参数包括下列参 数中的至少一种参数： 光信噪 比 OSNR、 光功率、 调制格式、 信道波长漂移、 放大自发辐射 ASE噪声、 放大器增益和增益偏斜。

第二方面， 提供了一种监测光性能参数的方法， 该方法包括： 将接收的 待检测光信号与多波长本振激光进行相干合成 ； 将经过相干合成形成的相干 接收信号转换为模拟电信号； 釆集该模拟电信号， 并将该模拟电信号转换为 数字信号； 对该数字信号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱； 根据该连续全功率谱，对承载该待检测光信号 的传输链路的光性能参数进行 监测。

结合第二方面， 在第二方面的第一种可能的实现方式中， 该将接收的待 检测光信号与多波长本振激光进行相干合成， 包括： 将该待检测光信号中具 有第一偏振态的第一待检测光信号与该多波长 本振激光中具有该第一偏振 态的第一本振激光进行相干合成。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第 二方面的第二种可能的实 现方式中， 在该将接收的待检测光信号与多波长本振激光 进行相干合成之 前， 该方法还包括： 调整接收的该待检测光信号的偏振态； 将经过偏振态调 整的该待检测光信号分成偏振态互相垂直的该 第一待检测光信号和第二待 检测光信号； 将该多波长本振激光分成偏振态互相垂直的该 第一本振激光和 第二本振激光； 其中， 该将接收的待检测光信号与多波长本振激光进 行相干 合成， 包括： 将该第一待检测光信号与该第一本振激光进行 相干合成。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第 二方面的第三种可能的实 现方式中，该将接收的待检测光信号与多波长 本振激光进行相干合成，包括： 将该第一待检测光信号与该第一本振激光进行 相干合成； 将具有第二偏振态 的该第二待检测光信号与具有该第二偏振态的 该第二本振激光进行相干合 成， 其中该第二偏振态与该第一偏振态垂直。

结合第二方面或第二方面的第一种至第三种可 能的实现方式中的任一 种可能的实现方式， 在第二方面的第四种可能的实现方式中， 该对该数字信 号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱， 包括： 对该数字信号进 行傅里叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波长本振激光对 应的多个不同 频带上的连续功率谱； 根据该多个不同频带上的连续功率谱， 生成该待检测 光信号的离散全功率谱； 根据该待检测光信号的离散全功率谱， 通过插值算 法生成该待检测光信号的连续全功率谱。

第三方面， 提供了一种光传输系统， 该光传输系统包括： 光纤链路， 用 于传输光信号； 分光器， 设置在该光纤链路中， 用于将该光信号分为第一光 信号和第二光信号， 其中， 该第一光信号的强度大于该第二光信号的强度 ； 和根据本发明实施例的监测光性能参数的装置 ， 用于接收该分光器输出的该 第二光信号， 并对该第二光信号的光性能参数进行监测，

其中， 该装置包括： 相干接收单元， 用于将接收的待检测光信号与多波 长本振激光进行相干合成， 并将经过相干合成形成的相干接收信号转换为 模 拟电信号； 数据釆集单元， 用于釆集该相干接收单元输出的该模拟电信号 ， 并将该模拟电信号转换为数字信号； 功率谱生成单元， 用于对该数据釆集单 元输出的该数字信号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱； 光性 能参数监测单元， 用于根据该功率谱生成单元生成的该连续全功 率谱， 对承 载该待检测光信号的传输链路的光性能参数进 行监测。

基于上述技术方案， 本发明实施例的监测光性能参数的装置、 方法和光 传输系统， 通过将接收的待检测光信号与多波长本振激光 进行相干合成， 并 进行相应的信号处理以生成待检测光信号的连 续全功率谱，从而能够根据该 连续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输链路的光性能参 数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成的损伤， 由此能够高精度地对光性能参数 进行监测。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对本发明实施例中 所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面所描述的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的 前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是根据本发明实施例的一种应用场景的示意� �框图。

图 2是根据本发明实施例的监测光性能参数的装� �的示意性框图。 图 3是根据本发明实施例的相干接收单元的示意� �框图。

图 4是根据本发明实施例的相干接收单元的另一� �意性框图。

图 5是根据本发明实施例的相干接收单元的再一� �意性框图。

图 6是根据本发明实施例的功率谱生成单元的示� �性框图。

图 7是根据本发明实施例的监测光性能参数的方� �的示意性流程图。 图 8 是根据本发明实施例的监测光性能参数的方法 的另一示意性流程 图。

图 9 是根据本发明实施例的监测光性能参数的方法 的再一示意性流程 图。 图 10是根据本发明实施例的光传输系统的示意性� ��图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明 实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不 是全部实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例， 都应属于本发明保护的范围。

应理解， 本发明实施例的技术方案可以应用于各种光网 络， 特别是无源 光网络（Passive Optical Network, 简称为 "PON" )， 例如： 吉比特无源光网 络（Gigabit-capable Passive Optical Networks, 简称为 "GPON" ) 系统、 10G

EPON" )和 10G比特无源光网络（ 10-Gigabit-capable Passive Optical Network, 简称为 "XG PON" )等。 此外， 为了描述方便， 下文中将以 PON系统为例 进行说明， 但本发明并不限于此。

图 1示出了根据本发明实施例的一种应用场景的� �意性框图。如图 1所 示， 在一种光传输系统中， 例如在 PON系统中， 该 PON系统可以包括用于 传输光信号光纤链路 10， 以及设置在该光纤链路 10中的分光器 20， 该分光 器 20可以将光纤链路 10中传输的光信号分为两路光信号， 其中一路光信号 可以继续在光纤链路 10中传输， 另一路光信号可以输入到监测光性能参数 的装置 30中， 该装置 30例如为 OPM模块， 或根据本发明实施例的监测光 性能参数的装置， 以对承载该光信号的传输链路的光性能参数进 行监测。

应理解， 该光纤链路传输的光信号既可以用于承载 PON系统中从光线 路终端（ Optical Line Terminal, 简称为 "OLT" )传输到一个或者多个光网络 终端（ Optical Network Terminal,简称为 'ΌΝΤ" )/光网络单元（ Optical Network Unit, 简称为 "ONU" ) 的数据， 也可以用于承载从 ONT/ONU传输到 OLT 的数据， 还可以用于承载其它光网络系统或光传输系统 中的数据， 本发明并 不限于此。

图 2示出了根据本发明实施例的监测光性能参数� �装置 100的示意性框 图。 如图 2所示， 该装置 100包括：

相干接收单元 110， 用于将接收的待检测光信号与多波长本振激光 进行 相干合成， 并将经过相干合成形成的相干接收信号转换为 模拟电信号； 数据釆集单元 120，用于釆集该相干接收单元 110输出的该模拟电信号， 并将该模拟电信号转换为数字信号；

功率谱生成单元 130， 用于对该数据釆集单元 120输出的该数字信号进 行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱；

光性能参数监测单元 140， 用于根据该功率谱生成单元 130生成的该连 续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输链路的光性能参 数进行监测。

具体而言， 如图 2所示， 为了能够高精度地对光性能参数进行监测， 根 据本发明实施例的监测光性能参数的装置 100可以包括相干接收单元 110、 数据釆集单元 120、 功率谱生成单元 130和光性能参数监测单元 140。 其中， 该相干接收单元 110可以基于相干光通信原理， 将待检测光信号与多波长本 振激光进行相干合成， 由于相干合成还考虑光信号的相位特征， 因此能够显 著地提高光信号的抗干扰能力， 使得装置能够提高监测光性能参数的精度。 相干合成后的光信号例如可以由光电探测器接 收， 以将该光信号转换为模拟 电信号； 该模拟电信号例如可以由包括模数转换器 （ Analog-Digital Converter, 简称为 "ADC" ) 的数据釆集单元 120釆集， 并将该模拟电信号 转换为数字信号； 功率谱生成单元 130可以对该数字信号进行处理， 生成该 待检测光信号的连续全功率谱； 从而光性能参数监测单元 140可以根据该连 续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输链路的光性能参 数进行监测。

具体地， 在本发明实施例中， 一方面通过将接收的待检测光信号直接与 多波长本振激光进行相干合成， 以能够对该待检测光信号中波长与本振激光 波长相同的光信号进行监测，从而不需要使用 滤波器件来获取特定波长的待 检测光信号并进行监测， 由此能够避免釆用滤波器件对信号造成的损伤 ， 提 高装置对光性能参数的监测精度； 另一方面， 本发明釆用相干合成技术对光 信号进行处理， 能够显著地提高光信号的抗干扰能力， 从而能够进一步提高 装置对光性能参数的监测精度。

因此， 本发明实施例的监测光性能参数的装置， 通过将接收的待检测光 信号与多波长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测 光信号的连续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光 信号的传输链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成 的损伤， 由此能够高精度地对光性能参数进行监测。

下面将结合图 3至图 6， 对根据本发明实施例的装置 100所包括的相干 接收单元 110、 数据釆集单元 120、 功率谱生成单元 130和光性能参数监测 单元 140分别进行描述。

在本发明实施例中， 如图 3所示， 该相干接收单元 110包括：

多波长本振激光器 111， 用于输出多波长本振激光；

第一光合成器件 112， 用于将该待检测光信号中具有第一偏振态的第 一 待检测光信号与该多波长本振激光中具有该第 一偏振态的第一本振激光进 行相干合成；

第一光电探测器 113， 用于接收该第一光合成器件 112进行相干合成后 生成的该相干接收信号， 并将该相干接收信号转换为该模拟电信号。

在本发明实施例中，该多波长本振激光器 111可以输出多波长本振激光， 该多波长本振激光具有的频带包括待检测光信 号中的部分或全部光信号具 有的频率， 或该多波长本振激光的波长包括该待检测光信 号中的部分或全部 光信号的波长，从而该多波长本振激光能够与 该部分或全部光信号进行相干 合成， 并由此能够获得该待检测光信号在与该多波长 本振激光对应的多个不 同频带上的连续功率谱，从而能够进一步获得 该待检测光信号的连续全功率 谱。

其中， 该待检测光信号的波长范围可以为 DWDM系统中的波长范围， 例如， 该波长范围可以为 1528.77nm至 1560.61nm， 但应理解， 本发明实施 例仅以此为例进行说明， 但本发明并不限于此， 例如， 该待检测光信号的波 长范围还可以为其它值。

在本发明实施例中，可选地，该多波长本振激 光器 111为可调谐激光器， 该可调谐激光器输出的激光的波长包括该待检 测光信号的波长。 即该可调谐 激光器能够输出的激光的频带可以包括待检测 光信号具有的频率。

例如， 该可调谐激光器的频率调谐范围可以包括整个 通信波段， 即包括 C波段和 L波段。 因而， 通过改变可调谐激光器的输出激光的波长， 能够选 择性地对该待检测光信号中的特定波长进行监 测，从而不需要使用滤波器件 来获取特定波长的待检测光信号并进行监测， 由此能够避免釆用滤波器件对 信号造成的损伤， 提高装置对光性能参数的监测精度。

另外， 在该可调谐激光器的频率调谐范围确定时， 通过确定该可调谐激 光器的频率调谐步长， 可以调节该多波长本振激光对应的多个不同频 带之间 的频带间隔， 从而可以改变最终获取的待检测光信号的连续 全功率谱的精 度、 准确度和监测时间。

因此， 根据本发明实施例的监测光性能参数的装置， 在釆用可调谐激光 器来输出多波长本振激光时， 不仅能够避免釆用滤波器件对信号造成的损 伤， 还可以根据需要改变该可调谐激光器的频率调 谐精度， 从而可以改变最 终获取的待检测光信号的连续全功率谱的精度 、 准确度和监测时间， 由此使 得根据本发明实施例的装置对光性能参数进行 监测的性能可控。

应理解， 在本发明实施例中， 为了降低装置的成本同时又能够减少可调 谐激光器每次频率调谐的时间， 可以增大该可调谐激光器的频率调谐步长， 而频率调谐步长的增大会导致恢复的功率语模 糊粗糙， 因此需要釆用优化算 法进行优化， 该优化算法例如为维纳反卷积算法。 该算法需要将各光学器件 当作一个整体， 以估计出装置的响应曲线， 从而获得光学器件整体的响应曲 线， 从而进行优化。 经过该维纳反卷积算法进行优化处理后， 能够获得高精 度和高准确度的连续全功率谱， 从而能够高精度地对光性能参数进行监测， 并能够缩短监测时间， 降低装置成本。

在本发明实施例中，可选地，该多波长本振激 光器 111为光频梳，其中， 该相干接收单元 110还包括： 带通滤波器 BPF， 用于对该光频梳输出的多波 长本振激光进行滤波， 其中该待检测光信号的频率位于该带通滤波器 的截止 频率的范围内。

即该带通滤波器可以用于对该光频梳输出的多 波长本振激光进行选择， 使得在包括待检测频带范围内的多波长本振激 光能够输出， 该待检测频带包 括该待检测光信号的频率， 以与该待检测光信号进行相干合成， 其中该带通 滤波器的截止频率可以根据待检测光信号的频 带进行设置。

在本发明实施例中， 通过釆用光频梳作为多波长本振激光器， 可以利用 光频梳设备可以同时产生多个光源的特点， 能够实现同时对多个频点的信号 进行相干合成，增加相干合成的并行度，并能 够缩短光性能参数的监测时间； 此外， 光频梳输出的多波长本振激光性能稳定， 能够进一步提高光性能参数 的监测精度和准确度。

应理解， 当釆用光频梳作为多波长本振激光器时， 可以釆用多个光电探 测器对相干合成后的光信号进行接收， 并可以釆用多个数据釆集单元等， 以 能够快速地生成该待检测光信号的连续全功率 谱，从而能够缩短光性能参数 的监测时间。 应理解， 在本发明实施例中， 多波长本振激光器既可以包括同时输出具 有多个中心波长的激光的激光器， 例如光频梳； 该多波长本振激光器又可以 包括分时地输出具有多个中心波长的激光的激 光器， 例如可调谐激光器； 本 发明实施例仅以光频梳和可调谐激光器为例进 行说明， 但本发明并不限于 此。

还应理解， 在本发明实施例中， 多波长本振激光可以表示同时输出的或 分时输出的具有多个不同中心波长的激光，每 个中心波长都可以对应一个频 带， 即该多波长本振激光可以对应多个不同频带。

还应理解， 在本发明实施例中， 待检测光信号与多波长本振激光进行相 干合成， 既可以包括待检测光信号同时与多个不同中心 波长的激光进行相干 合成， 又可以包括待检测光信号分时地与多个不同中 心波长的激光进行相干 合成， 由此可以得到待检测光信号在与该多波长本振 激光对应的多个不同频 带上的连续功率谱。 本发明实施例仅以此为例进行说明， 但本发明并不限于 此。

在本发明实施例中， 可选地， 该第一光合成器件 112为光耦合器或光混 频器。 优选地， 当该第一光合成器件 112为光混频器时， 该第一光电探测器 113的带宽在 500MHz至 2GHz的范围内。

具体地， 该光混频器例如为 90° 光混频器， 该光耦合器例如为 180° 光 耦合器等。 另外， 由于光辆合器相对于光混频器 （Hybrid ) 而言成本更为低 廉， 并且用光耦合器来代替光混频器时， 既能够保证高精度地监测光性能参 数， 同时又能够进一步减少输出端的光电探测器的 数量， 从而能够进一步降 低监测光性能参数的装置的成本。

在本发明实施例中， 当多波长本振激光器 111输出的多波长本振激光或 接收的待检测光信号为非单偏振激光时，可以 釆用偏振控制器对光信号的偏 振态进行调整， 并可以通过偏振分束器将各单偏振光空间上分 开。

具体地，在本发明实施例中，可选地，如图 4所示，该相干接收单元 110 还包括：

偏振控制器 114， 用于调整接收的该待检测光信号的偏振态；

第一偏振分束器 115， 用于将该偏振控制器 114输出的该待检测光信号 分成偏振态互相垂直的该第一待检测光信号和 第二待检测光信号， 该第一待 检测光信号输入至该第一光合成器件 112; 第二偏振分束器 116， 用于将该多波长本振激光器 111输出的多波长本 振激光分成偏振态互相垂直的该第一本振激光 和第二本振激光， 该第一本振 激光输入至该第一光合成器件 112。

应理解， 在本发明实施例中， 相干接收单元 110也可以仅对具有与该第 一偏振态垂直的第二偏振态的待检测光信号和 本振激光进行相干合成， 并将 该相干合成后的光信号转换为模拟电信号，从 而不仅能够精确地对光性能参 数进行监测， 还使得装置结构简单， 成本低。

还应理解，在本发明实施例中，为了进一步提 高光性能参数的监测精度， 相干接收单元 110还可以既对具有该第一偏振态的待检测光信 号和本振激光 进行相干合成， 又对具有与该第一偏振态垂直的第二偏振态的 待检测光信号 和本振激光进行相干合成。

具体地，在本发明实施例中，如图 5所示，可选地，该相干接收单元 110 还包括：

第二光合成器件 117，用于接收具有第二偏振态的该第二待检测 光信号， 以及具有该第二偏振态的该第二本振激光， 并用于将该第二待检测光信号与 该第二本振激光进行相干合成， 其中该第二偏振态与该第一偏振态垂直； 第二光电探测器 118， 用于接收该第二光合成器件 117进行相干合成后 生成的相干接收信号， 并将该相干接收信号转换为该模拟电信号。

具体而言， 接收的待检测光信号经过偏振控制器 114调整偏振态之后， 输入至第一偏振分束器 115， 该第一偏振分束器 115将该待检测光信号分成 偏振态互相垂直的第一待检测光信号和第二待 检测光信号， 该第一待检测光 信号具有第一偏振态， 并输入至该第一光合成器件 112， 该第二待检测光信 号具有第二偏振态，并输入至该第二光合成器 件 117;多波长本振激光器 111 输出的多波长本振激光由该第二偏振分束器 116分成偏振态互相垂直的第一 本振激光和第二本振激光， 该第一本振激光具有第一偏振态， 并输入至该第 一光合成器件 112， 该第二本振激光具有第二偏振态， 并输入至该第二光合 成器件 117。

第一光合成器件 112将具有第一偏振态的第一待检测光信号和第 一本振 激光进行相干合成， 并将相干合成后的相干接收信号输入至第一光 电探测器 113; 该第二光合成器件 117将具有第二偏振态的第二待检测光信号和第 二 本振激光进行相干合成， 并将相干合成后的相干接收信号输入至第二光 电探 测器 118; 并分别由第一光电探测器 113和第二光电探测器 118将相干接收 信号转换为模拟电信号。

在本发明实施例中， 可选地， 第二光合成器件 117为光混频器或光辆合 器。优选地， 当该第二光合成器件 117为光混频器时，该第二光电探测器 118 的带宽在 500MHz至 2GHz的范围内。

可选地， 该第一光电探测器 113 或该第二光电探测器 118 的带宽在 500MHz至 1GHz的范围内， 或在 1GHz至 2GHz的范围内。 例如， 该第一 光电探测器 113或该第二光电探测器 118的带宽为 500MHz、 800MHz或 1 GHz 等， 以减小该第一光电探测器 113或第二光电探测器 118的带宽要求， 从而 能够显著地降低装置的成本。

应理解， 在本发明实施例中， 第一光电探测器或第二光电探测器可以为 将接收的光信号转换为电信号的器件， 例如， 该第一光电探测器或第二光电 探测器可以为光电二极管、 PIN光电二极管、 雪崩光电二极管等， 但本发明 实施例并不限于此。

在本发明实施例中， 数据釆集单元 120例如包括模数转换器 ADC， 以 将釆集到的模拟电信号转换为数字信号， 该 ADC的带宽可以在 500MHz至 2GHz的范围内。

例如， 在本发明实施例中， 可调谐激光器用于输出多波长本振激光， 该 可调谐激光器的调谐步长例如为 lGHz， 此时， 第一光电探测器或第二光电 探测器的带宽可以为 500MHz， 数据釆集单元 120包括的 ADC的带宽也可 以为 500MHz; 再例如， 可调谐激光器的调谐步长为 5GHz， 此时， 第一光 电探测器或第二光电探测器的带宽可以为 lGHz， 数据釆集单元 120包括的 ADC的带宽也可以为 lGHz。但应理解，本发明实施例仅以此为例进� �说明， 本发明并不限于此。 图。 如图 6所示， 该功率语生成单元 130包括：

傅里叶变换模块 131， 用于对该数据釆集单元输出的该数字信号进行 傅 里叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波长本振激光对 应的多个不同频带 上的连续功率谱；

频语拼接模块 132， 用于根据该多个不同频带上的连续功率谱， 生成该 待检测光信号的离散全功率谱； 频谱生成模块 133， 用于根据该待检测光信号的离散全功率谱， 通过插 值算法生成该待检测光信号的连续功率谱。

具体而言，相干接收单元 110每次可以将一个或多个特定频带的本振激 光与待检测光信号进行相干合成， 并通过傅里叶变换模块 131进行傅里叶变 换， 生成该待检测光信号在该一个或多个特定频带 上的连续功率谱。 例如， 通过连续改变多波长本振激光器的输出频带， 可以获得该待检测光信号在多 个不同频带上的连续功率谱。 由此， 该频谱拼接模块 132可以根据该多个不 同频带上的连续功率谱， 可以生成该待检测光信号的离散全功率谱， 从而该 频谱生成模块 133可以根据该待检测光信号的离散全功率谱， 通过插值算法 生成该待检测光信号的连续功率语。

在本发明实施例中， 当信道环境比较恶劣时， 为了更准确地估计待检测 光信号的连续功率谱， 可以将相同频带的多个相干接收信号进行平均 处理， 以提高确定该待检测光信号在与多波长本振激 光对应的相同频带上的连续 功率谱的精度， 从而进一步提高装置对光性能参数进行监测的 精度。

具体地， 在本发明实施例中， 可选地， 该傅里叶变换模块 131具体用 于：

对该数据釆集单元输出的相同频带的多个该数 字信号进行平均处理； 对经过该平均处理的该数字信号进行傅里叶变 换， 生成该待检测光信号 在与该多波长本振激光对应的该相同频带上的 连续功率谱。

应理解， 在本发明实施例中， 术语 "全功率语" 表示待检测光信号在整 个待检测频带上的功率语， 该待检测频带表示与该待检测光信号相应的频 带， 例如， "离散全功率谱" 表示待检测光信号在整个待检测频带上的离散 的功率谱， "连续全功率谱" 表示待检测光信号在整个待检测频带上的连续 的功率谱。 还应理解， 在本发明实施例中， 术语 "离散" 是相对 "连续" 而 言的， 例如， "离散全功率谱" 表示在整个待检测频带内的部分频带上的功 率谱， 在整个待检测频带内是非连续的， 即缺少该待检测频带内的一些特定 频带上的功率谱。

在本发明实施例中， 光性能参数监测单元 140用于根据该功率谱生成单 元生成的该连续全功率谱，对承载该待检测光 信号的传输链路的光性能参数 进行监测。 具体地， 该光性能参数监测单元 140进行监测的该光性能参数可 以包括下列参数中的至少一种参数： 光信噪比 OSNR、 光功率、 调制格式、 信道波长漂移、 放大自发辐射 （Amplified Spontaneous Emission, 简称为 "ASE" )噪声、 放大器增益和增益偏斜。

应理解， 在本发明实施例中， 由于检测的相干接收信号中包含有本振激 光的功率部分， 以及光信号经过上述各种光器件带来的损耗等 ， 数据釆集单 元输出的数字信号例如经过快速傅里叶变换（ Fast Fourier Transform, 简称为 "FFT" )之后， 得到的是特定频带的相对粗糙的光谱。 为了得到待检测光信 号的高精度的连续全功率谱， 可以对该粗糙的光谱进行进一步的优化处理， 例如频谱拼接、 功率校正、 系数补偿等， 以获得高精度和高准确度的连续全 功率谱， 从而进一步提高光性能参数的监测精度。

还应理解，在本发明实施例中，为了便于对光 性能参数进行更好的监测， 各光信号在入射到光电探测器之前， 还可以入射到其它光学器件， 例如可以 经分光器进行分光， 也可以经过聚焦透镜进行会聚等， 本发明实施例并不限 于此。 另外， 在本发明实施例中， 还可以理解， 各单元可以分别独立设置， 也可以整体设置成光性能监测 OPM模块， 但本发明实施例并不限于此。

因此， 本发明实施例的监测光性能参数的装置， 通过将接收的待检测光 信号与多波长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测 光信号的连续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光 信号的传输链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成 的损伤， 由此能够高精度地对光性能参数进行监测。

另外， 本发明实施例的监测光性能参数的装置能够实 现高精度、 实时在 线地对不同的传输信道进行多参数监测； 能够实现对光通信整个波段上的多 参数进行监测； 也能够主要针对传输链路进行多参数监测， 并可以通过在线 监测反映网络性能的参量， 以更有利于光网络的监测和管理； 此外， 根据本 发明实施例的装置还具有成本低、 光性能参数监测性能可控、 光性能参数监 测时间短等优点。

上文中结合图 1至图 6， 详细描述了根据本发明实施例的监测光性能参 数的单元， 下面将结合图 7至图 10，详细描述根据本发明实施例的监测光性 能参数的方法和光传输系统。

图 7示出了根据本发明实施例的监测光性能参数� �方法 300的示意性流 程图， 该方法 300可以由根据本发明实施例的监测光性能参数 的装置 100执 行， 例如该方法 300可以由 OPM模块执行。 如图 7所示， 该方法 300包括： S310, 将接收的待检测光信号与多波长本振激光进行 相干合成；

S320, 将经过相干合成形成的相干接收信号转换为模 拟电信号；

S330, 釆集该模拟电信号， 并将该模拟电信号转换为数字信号；

S340, 对该数字信号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱； S350, 根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输链路的光性 能参数进行监测。

因此， 本发明实施例的监测光性能参数的方法， 通过将接收的待检测光 信号与多波长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测 光信号的连续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光 信号的传输链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成 的损伤， 由此能够高精度地对光性能参数进行监测。

在本发明实施例中， 可选地， 该将接收的待检测光信号与多波长本振激 光进行相干合成， 包括：

将该待检测光信号中具有第一偏振态的第一待 检测光信号与该多波长 本振激光中具有该第一偏振态的第一本振激光 进行相干合成。

在本发明实施例中， 可选地， 如图 8所示， 在该将接收的待检测光信号 与多波长本振激光进行相干合成之前， 该方法 300还包括：

S360, 调整接收的该待检测光信号的偏振态；

S370,将经过偏振态调整的该待检测光信号分成� ��振态互相垂直的该第 一待检测光信号和第二待检测光信号；

S380,将该多波长本振激光分成偏振态互相垂直� ��该第一本振激光和第 二本振激光；

其中，该将接收的待检测光信号与多波长本振 激光进行相干合成，包括： S311， 将该第一待检测光信号与该第一本振激光进行 相干合成。

在本发明实施例中， 可选地， 该将接收的待检测光信号与多波长本振激 光进行相干合成， 包括：

将该第一待检测光信号与该第一本振激光进行 相干合成；

将具有第二偏振态的该第二待检测光信号与具 有该第二偏振态的该第 二本振激光进行相干合成， 其中该第二偏振态与该第一偏振态垂直。

在本发明实施例中， 可选地， 如图 9所示， 该对该数字信号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱， 包括： 5341 , 对该数字信号进行傅里叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波 长本振激光对应的多个不同频带上的连续功率 谱；

5342, 根据该多个不同频带上的连续功率谱， 生成该待检测光信号的离 散全功率谱；

S343 , 根据该待检测光信号的离散全功率谱， 通过插值算法生成该待检 测光信号的连续全功率谱。

应理解， 在本发明的各种实施例中， 上述各过程的序号的大小并不意味 着执行顺序的先后， 各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定 ， 而不应 对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解， 在本发明实施例中， 输出多波长本振激光的多波长本振激光器 为可调谐激光器，该可调谐激光器输出的激光 的波长包括该待检测光信号的 波长。

可选地， 在本发明实施例中， 输出多波长本振激光的多波长本振激光器 为光频梳， 其中， 该光频梳输出的多波长本振激光可以由带通滤 波器 BPF 进行滤波， 其中该待检测光信号的频率位于该带通滤波器 的截止频率的范围 内。

可选地， 在本发明实施例中， 用于将接收的待检测光信号与多波长本振 激光进行相干合成的第一光合成器件或第二光 合成器件为光混频器； 用于将 经过相干合成形成的相干接收信号转换为模拟 电信号的第一光电探测器或 第二光电探测器的带宽在 500MHz至 2GHz的范围内。

可选地， 在本发明实施例中， 该第一光合成器件或该第二光合成器件为 光耦合器。

可选地， 在本发明实施例中， 进行监测的该光性能参数包括下列参数中 的至少一种参数： 光信噪比 OSNR、 光功率、 调制格式、 信道波长漂移、 放 大自发辐射 ASE噪声、 放大器增益和增益偏斜。

因此， 本发明实施例的监测光性能参数的方法， 通过将接收的待检测光 信号与多波长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测 光信号的连续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光 信号的传输链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成 的损伤， 由此能够高精度地对光性能参数进行监测。

如图 10所示，本发明实施例还提供了一种光传输系� �� 500，该光传输系 统 500包括：

光纤链路 510， 用于传输光信号；

分光器 520， 设置在该光纤链路 510中， 用于将该光信号分为第一光信 号和第二光信号， 其中， 该第一光信号的强度大于该第二光信号的强度 ； 和 根据本发明实施例的监测光性能参数的装置 530，用于接收该分光器 520 输出的该第二光信号， 并对该第二光信号的光性能参数进行监测，

其中， 该装置包括： 相干接收单元， 用于将接收的待检测光信号与多波 长本振激光进行相干合成， 并将经过相干合成形成的相干接收信号转换为 模 拟电信号； 数据釆集单元， 用于釆集该相干接收单元输出的该模拟电信号 ， 并将该模拟电信号转换为数字信号； 功率谱生成单元， 用于对该数据釆集单 元输出的该数字信号进行处理， 生成该待检测光信号的连续全功率谱； 光性 能参数监测单元， 用于根据该功率谱生成单元生成的该连续全功 率谱， 对承 载该待检测光信号的传输链路的光性能参数进 行监测。

因此， 本发明实施例的光传输系统， 通过将接收的待检测光信号与多波 长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测光信号的 连 续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输 链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成的损伤， 由 此能够高精度地对光性能参数进行监测。

在本发明实施例中，该分光器 520例如具有 90: 10或 80: 20的分光比， 使得大部分光信号仍在光纤链路中传输， 即根据本发明实施例的第一光信号 仍在光纤链路 510中传输。

在本发明实施例中，可选地，该相干接收单元 包括： 多波长本振激光器， 用于输出多波长本振激光； 第一光合成器件， 用于将该待检测光信号中具有 第一偏振态的第一待检测光信号与该多波长本 振激光中具有该第一偏振态 的第一本振激光进行相干合成； 第一光电探测器， 用于接收该第一光合成器 件进行相干合成后生成的该相干接收信号， 并将该相干接收信号转换为该模 拟电信号。

在本发明实施例中， 可选地， 该相干接收单元还包括： 偏振控制器， 用 于调整接收的该待检测光信号的偏振态； 第一偏振分束器， 用于将该偏振控 制器输出的该待检测光信号分成偏振态互相垂 直的该第一待检测光信号和 第二待检测光信号， 该第一待检测光信号输入至该第一光合成器件 ； 第二偏 振分束器， 用于将该多波长本振激光器输出的多波长本振 激光分成偏振态互 相垂直的该第一本振激光和第二本振激光， 该第一本振激光输入至该第一光 合成器件。

在本发明实施例中，可选地，该相干接收单元 还包括： 第二光合成器件， 用于接收具有第二偏振态的该第二待检测光信 号， 以及具有该第二偏振态的 该第二本振激光， 并用于将该第二待检测光信号与该第二本振激 光进行相干 合成， 其中该第二偏振态与该第一偏振态垂直； 第二光电探测器， 用于接收 该第二光合成器件进行相干合成后生成的相干 接收信号， 并将该相干接收信 号转换为该模拟电信号。

在本发明实施例中，可选地，该功率谱生成单 元包括：傅里叶变换模块， 用于对该数据釆集单元输出的该数字信号进行 傅里叶变换， 生成该待检测光 信号在与该多波长本振激光对应的多个不同频 带上的连续功率谱； 频谱拼接 模块， 用于根据该多个不同频带上的连续功率谱， 生成该待检测光信号的离 散全功率谱； 频谱生成模块， 用于根据该待检测光信号的离散全功率谱， 通 过插值算法生成该待检测光信号的连续功率谱 。

在本发明实施例中， 可选地， 该傅里叶变换模块具体用于： 对该数据釆 集单元输出的相同频带的多个该数字信号进行 平均处理； 对经过该平均处理 的该数字信号进行傅里叶变换， 生成该待检测光信号在与该多波长本振激光 对应的该相同频带上的连续功率谱。

在本发明实施例中， 可选地， 该多波长本振激光器为可调谐激光器， 该 可调谐激光器输出的激光的波长包括该待检测 光信号的波长。

在本发明实施例中， 可选地， 该多波长本振激光器为光频梳， 其中， 该 相干接收单元还包括： 带通滤波器 BPF， 用于对该光频梳输出的多波长本振 激光进行滤波， 其中该待检测光信号的频率位于该带通滤波器 的截止频率的 范围内。

在本发明实施例中， 可选地， 该第一光合成器件或该第二光合成器件为 光混频器； 该第一光电探测器或该第二光电探测器的带宽 在 500MHz 至 2GHz的范围内。

在本发明实施例中， 可选地， 该第一光合成器件或该第二光合成器件为 光耦合器。

在本发明实施例中， 可选地， 该光性能参数监测单元进行监测的该光性 能参数包括下列参数中的至少一种参数： 光信噪比 OSNR、 光功率、 调制格 式、 信道波长漂移、 放大自发辐射 ASE噪声、 放大器增益和增益偏斜。

应理解，根据本发明实施例的光传输系统 500包括的监测光性能参数的 装置 530， 可以对应于根据本发明实施例的监测光性能参 数的方法的执行主 体， 并可以对应于根据本发明实施例的监测光性能 参数的装置 300， 并且该 装置 530中的各个模块的上述和其它操作和 /或功能分别为了实现图 1至图 6 中的各个方法的相应流程， 为了简洁， 在此不再赘述。

因此， 本发明实施例的光传输系统， 通过将接收的待检测光信号与多波 长本振激光进行相干合成， 并进行相应的信号处理以生成待检测光信号的 连 续全功率谱， 从而能够根据该连续全功率谱， 对承载该待检测光信号的传输 链路的光性能参数进行监测， 能够避免釆用滤波器件对信号造成的损伤， 由 此能够高精度地对光性能参数进行监测。

另外， 本文中术语 "系统" 和 "网络" 在本文中常被可互换使用。 本文 中术语 "和 /或"， 仅仅是一种描述关联对象的关联关系， 表示可以存在三种 关系， 例如， A和 /或 可以表示： 单独存在八， 同时存在八和^ 单独存 在 B这三种情况。另外，本文中字符 "/"，一般表示前后关联对象是一种 "或" 的关系。

应理解， 在本发明实施例中， "与 A相应的 B"表示 B与 A相关联， 根 据 A可以确定 B。 但还应理解， 根据 A确定 B并不意味着仅仅根据 A确定 B , 还可以根据 A和 /或其它信息确定^

本领域普通技术人员可以意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各 示例的单元及算法步骤， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实 现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能一 般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能 究竟以硬件还是软件方式来执 行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个 特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功 能，但是这种实现不应认为超 出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到， 为了描述的方便和简洁， 上述 描述的系统、 装置和单元的具体工作过程， 可以参考前述方法实施例中的对 应过程， 在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的系统、 装置和 方法， 可以通过其它的方式实现。 例如， 以上所描述的装置实施例仅仅是示 意性的， 例如， 所述单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可 以有另外的划分方式， 例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到 另一个 系统， 或一些特征可以忽略， 或不执行。 另夕卜， 所显示或讨论的相互之间的 耦合或直接辆合或通信连接可以是通过一些接 口、装置或单元的间接辆合或 通信连接， 也可以是电的， 机械的或其它的形式连接。 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理 单元， 即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据 实际的需要选择其中的部分或 者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外， 在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成 在一个处理单元 中， 也可以是各个单元单独物理存在， 也可以是两个或两个以上单元集成在 一个单元中。 上述集成的单元既可以釆用硬件的形式实现， 也可以釆用软件 功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实 现并作为独立的产品销 售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做 出贡献的部分，或者该技术方 案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出 来， 该计算机软件产品存储在 一个存储介质中， 包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以 是个人计算 机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述 方法的全部或部 分步骤。 而前述的存储介质包括： U盘、 移动硬盘、 只读存储器 （ROM， Read-Only Memory )、 随机存取存 4诸器 ( RAM, Random Access Memory )、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内， 可轻易 想到各种等效的修改或替换， 这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为 准。