CN101286804B - 一种色散检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种色散检测方法及装置，属于光传输领域。为了解决现有技术中色散检测装置结构复杂、检测速度受样本分析复杂度的影响、色散分析结果的置信度依赖于样本分析的策略和采样精度的问题，本发明提供了一种色散检测方法，所述方法包括将光信号转换为色散调幅信号；获取所述色散调幅信号的平均功率；根据色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得光信号色散值的步骤。本发明还提供了一种色散检测装置，所述装置包括色散调幅信号获取单元、功率检测单元和查表对应单元。采用本发明所述方案，检测装置结构简单，所需硬件单元较少，检测速度快，检测结果有较高的置信度。

Description

一种色散检测方法及装置

技术领域

本发明涉及光传输领域，特别涉及一种色散检测方法及装置。

背景技术

光纤中所传信号的不同频率分量或信号的各种模式分量在传输过程中，因传输速度不同引起信号波形失真的现象称为色散。色散会使数据脉冲间产生码间干扰，因而色散对光传输***性能带来的损伤不可忽略，一般需要色散补偿技术来保证光传输***的传输性能。对于40Gb/s以上的高速率光传输***或期望实现可动态配制的光传输网络，可自适应调节的色散补偿解决方案是必不可少的。为了实现自适应色散补偿***，一个色散检测和反馈控制机制

是必须的。

目前，高速色散检测的实现方法主要有以下两种：

1.着眼于对色散起因研究的基于信号频谱的色散检测实现方法。这类方法有边带法、离散分量法以及导频法。其检测对象是光传输介质，通过检测光传输介质的色散特性，并用特定谱分量的色散值来近似替代光信号的色散值，而不是直接检测光信号本身的色散值。这类方法检测速度快，对***硬件性能要求较高，检测结果对全面把握光信号真实色散特性的参考价值有限。

参见图1，为一种基于信号频谱的色散检测方案。该方案是在接收端由接收机解调出基带信号，并提取出其中的时钟信号作为参考时钟；同时在接收到的光信号进行光电转换前，通过光滤波器滤取信号光谱的上边带(VSB-U：Vestigial side band-Upper)或者下边带(VSB-L：Vestigial side band-Low)的信号，然后分别对上边带或下边带信号通过光电转换器进行光电转换后，通过时钟恢复器提取时钟信号，并使边带信号的相位信息清晰化；然后通过相位检测器比较边带信号和基带信号两路时钟信号的相位差来判断色散量的大小。该方案在产生基带信号和边带信号的过程中，需要两套高速光电转换和处理结构，使得***结构复杂。另外，两套时钟恢复***极大地增加了***的实现成本。

2.着眼于对色散导致的信号损伤研究的基于信号包络的色散检测实现方法。这类方法主要是采样分析法。其检测对象是光信号本身，通过对光信号时域离散样本的统计分析得出对信号色散情况的分析结果。这类方法的统计样本是信号的采样值，分析结果的置信度依赖于采样技术的精度。样本分析的复杂度是影响该类检测方法速度的主要原因。分析结果的置信度同样依赖于样本分析技术采用的分析策略。

参见图2，为一种基于信号包络的色散检测方案。在发送端，通过在相位调制器上加载DPSK编码信号，将分布反馈激光器输出的光信号进行调制，输出调制光信号，该信号经过掺铒光纤放大器和衰减器后，在光纤中传输。在接收端，可调滤波器滤出光信号后，对该光信号首先进行异步采样，然后对样本的数学特征进行分析，通过采样样本和信号色散的单值关系来判断色散量的大小。

该方案的算法芯片实现一般都比较复杂，检测速度有限(数十秒量级)。

发明内容

为了解决现有技术中色散检测装置结构复杂、检测速度受样本分析复杂度的影响、色散分析结果的置信度依赖于样本分析的策略和采样精度的问题，提供了一种快速、准确、实现结构简单的色散检测方法及装置。所述技术方案如下：

一种色散检测方法，所述方法包括以下步骤：

将光信号转换为色散调幅信号；

获取所述色散调幅信号的平均功率；

根据色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得光信号的色散值；

其中，所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

对光信号进行相位调制，产生相位调制信号；

对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号；

或者，

所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

将光信号分离为多路信号；

对所述多路信号中的每一路分别进行移相和调相；

将所述经过移相和调相后的每一路信号合并，产生色散调幅信号；

或者，

所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

将光信号在光纤环的起点分离为两路信号；

将所述分离后的两路信号分别沿光纤环镜顺时针方向的支路和逆时针方向的支路传输至偏离所述光纤环路中心的位置以进行移相，并分别进行调相；

将所述经过移相和调相后的两路信号合并，产生色散调幅信号。

一种色散检测装置，所述装置包括色散调幅信号获取单元、功率检测单元和查表对应单元；

所述色散调幅信号获取单元用于将光信号转换为色散调幅信号，并将所述色散调幅信号发送到所述功率检测单元；

所述功率检测单元用于接收所述色散调幅信号，获取色散调幅信号的平均功率，并将所述散调幅信号的平均功率发送到所述查表对应单元；

所述查表对应单元用于接收所述色散调幅信号的平均功率，根据色散调幅信号的平均功率获得光信号的色散值；

其中，所述色散调幅信号获取单元包括调相单元和相幅转换单元；

所述调相单元用于对光信号进行相位调制，产生相位调制信号，并将所述相位调制信号发送到所述相幅转换单元；

所述相幅转换单元用于接收所述相位调制信号，对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号；

或者，

所述色散调幅信号获取单元包括分路单元、时延及调相单元、合路单元；

所述分路单元用于将光信号分离为多路信号，并将所述多路信号中的每一路信号发送到所述时延及调相单元；

所述时延及调相单元用于接收所述每一路信号，对所述多路信号中的每一路分别进行移相和调相，并将所述经过移相和调相后的信号发送到所述合路单元；

所述合路单元接收所述经过移相和调相后的信号，将所述经过移相和调相后的每一路信号合并，产生色散调幅信号；

或者，

所述色散调幅信号获取单元包括包括分/合路单元、光纤环和调相单元；

所述光纤环的起点和所述分/合路单元相连，所述调相单元位于偏离所述光纤环路中心的位置；

所述分/合路单元用于将光信号在光纤环的起点分离为两路信号；所述分离的两路信号通过所述光纤环分别沿光纤环镜顺时针方向的支路和逆时针方向的支路传输至所述调相单元所在的位置以进行移相，并将所述移相后的两路信号传输至所述调相单元分别进行调相；

所述分/合路单元还用于将所述经过移相和调相后的两路信号合并，产生色散调幅信号。

采用本发明实施例所述方案提供的技术方案由于关键器件是调相器和功率检测器，因而结构简单，所需硬件单元较少；使用了信号的全样本空间，检测结果有较高的置信度；涉及的软件操作仅仅是检测量和色散值之间的对应关系的查找，因而检测速度快。

附图说明

图1是现有技术中基于信号频谱的色散检测实现结构图；

图2是现有技术中基于信号包络的色散检测实现结构图；

图3是本发明实施例1所述色散检测方法流程图；

图4是本发明实施例2所述色散检测方法流程图；

图5是本发明实施例所述色散检测装置的结构图；

图6是本发明实施例3所述色散检测装置的结构图；

图7是本发明实施例4所述色散检测装置的结构图；

图8是本发明实施例5所述色散检测装置的结构图；

图9是本发明实施例6所述色散检测装置的结构图；

图10是本发明实施例7所述色散检测装置的结构图；

图11是本发明实施例所述相幅转换单元输出功率与调相单元输入功率的非线性关系示意图；

图12是本发明实施例所述输入信号幅度统计方差和输出信号平均功率之间对应关系示意图；

图13是本发明实施例所述调相单元的输入信号的色散和相幅转换单元输出信号平均功率之间的单值关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。

本发明实施例利用色散带来的信号瞬时幅度统计方差的变化首先将信号的色散信息转换成信号的瞬时相位信息，随后将瞬时相位信息转化回信号的瞬时幅度信息，此时的瞬时幅度信息的统计特征所携带的色散信息由统计方差转变到数学期望，因此可以通过检测信号平均功率的变化来获得信号的色散信息。

本发明实施例涉及的理论模型如下所述。

以零啁啾高斯脉冲为例，信号经过一段光纤后，其相位变化由φ_CD标识，随后再由一个NLE(Nonlinear Element，非线性单元)对其相位进行调制，这里的相位变化由φ_CD+NL标识。两个相位变化量如下式所示。这里的非线性单元NLE由一段HNLF(High Nonliner Fiber，高非线性光纤)构成。

${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}}(l_1,t)=-\frac{\mathrm{sgn}\left({\mathrm{\β}}_2\right)l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}{T_0^2+l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}\·\frac{t^2}{T_0^2}+\frac{1}{2}\·\arctan \frac{l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}{T_0^2}---\left(1\right)$

${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}+\mathrm{NL}}(l_1,l_2,t)={\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}}(l_1,t)$

$+T_0^2\mathrm{\γ}{P}_0{l}_2{(T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2)}^{-1/2}\exp (-\frac{T_0^2{t}^2}{T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2})---\left(2\right)$

其中l₁和l₂分别为光纤和非线性单元的长度。t是延时系时间。T₀，γ和P₀分别是信号的FWHM(Full Width at Half Maximum，半高全宽)、非线性系数和信号的峰值功率。对于1550-nm窗口的信号，色散系数β₂是负数，因此式(1)可以简化为式(3)。

${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}}(l_1,t)=\frac{l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}{T_0^2+l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}\·\frac{t^2}{T_0^2}+\frac{1}{2}\·\arctan \frac{l_1\left|{\mathrm{\β}}_2\right|}{T_0^2}---\left(3\right)$

在最简单的情形下，信号的两个等功率的分支同步相加后，作为相幅转换单元输出的合并信号的相位变化为φ(t)，其表达式为

$\mathrm{\φ}\left(t\right)=\frac{{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}}(l_1,t)+{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}+\mathrm{NL}}(l_1,l_2,t)}{2}---\left(4\right)$

虽然无论是经过光纤色散还是经过非线性单元，信号的能量都保持不变：

但是当经过这一相幅转换单元后，其能量转变为

$E_{\mathrm{PM}-\mathrm{AM}}=T_0^2{(T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2)}^{-1/2}$

$\·{\∫}_{-T_0/2}^{T_0/2}\exp (-\frac{T_0^2{t}^2}{T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2}){\cos }^2\left[\frac{{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}+\mathrm{NL}}(l_1,l_2,t)-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{CD}}(l_1,t)}{2}\right]\mathrm{dt}---\left(5\right)$

$=T_0^2{(T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2)}^{-1/2}$

$\·{\∫}_{-T_0/2}^{T_0/2}\exp (-\frac{T_0^2{t}^2}{T_0^4+{\mathrm{\β}}_2^2{l}_1^2}){\cos }^2\left[\frac{\mathrm{\Δ\φ}\left(t\right)}{2}\right]\mathrm{dt}$

这里，定义相位变化Δφ(t)＝φ_CD+NL(l₁，l₂，t)-φ_CD(l₁，t)。如果将非线性单元和信号本身的各参量固定，β₂·l₁表示色散，那么该能量E_PM-AM就成为信号色散的函数，如式(6)所示

E_PM-AM＝f(β₂·l₁)                        (6)

为了提高检测灵敏度，可以在两路信号之间引入额外的相位差

使相位变化Δφ(t)位于kπ±π/2附近，其中k是整数。那么式(5)就变为式(7)

实施例1

参见图3，本发明实施例提供了一种色散检测的方法，具体步骤如下：

步骤201：对输入光信号进行相位调制，产生相位调制信号。

对输入光信号的相位调制可以采用SOA(Semiconductor Optical Amplifier，半导体光放大器)或HNLF(High Nonliner Fiber，高非线性光纤)，也可以采用其它基于Kerr效应(克尔效应)的非线性器件，通过相位调制将色散引起的信号包络起伏转化为信号的瞬时相位信息。

步骤202：对相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号。

在本步骤中，携带瞬时相位信息的相位调制信号被分路单元分离成多路相位调制信号，多路相位调制信号中的每一路通过时延单元进行移相，将移相后的相位调制信号通过合路单元进行干涉相加后，合并成色散调幅信号，使得色散调幅信号的平均功率发生变化，该变化同瞬时相位信息强相关。在本步骤中，信号的瞬时相位信息被转换为信号的瞬时幅度信息，其色散信息由信号瞬时幅度的统计特性承载。

当时延单元中有一路时延为零时，该路对应的相位调制信号就直接发送到合路单元。

步骤203：检测色散调幅信号的平均功率。

平均功率的检测可以由一个PIN(光电二极管)检测器完成，以获取承载色散信息的色散调幅信号瞬时幅度的统计特性。

步骤204：利用色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得信号的色散值。

由于色散调幅信号的平均功率和信号色散之间存在单值对应关系，可以通过查表法或其它方法如曲线拟合法等根据色散调幅信号的平均功率获得信号的色散值。

实施例2

实施例1中，相位调制和相幅转换是分开实现的，但这种分离关系并不是必须的。参见图4，在本实施例中，相位调制和相幅转换是合为一体的，具体实现方法如下：

步骤301：输入光信号经过分路单元，被分离为多路信号。

步骤302：对步骤301中分离出来的多路信号中的每一路分别通过时延单元和调相单元进行移相和调相。该步骤中，也可以先进行调相，再进行移相。

步骤303：将步骤302中经过移相和调相后的每一路信号输入到合路单元进行合并，产生色散调幅信号。

步骤304、305与步骤203、204相同，不再赘述。

本发明实施例还提供了一种色散检测装置，通过非线性单元利用色散导致的信号包络的变化将信号的相位信息进行相应调整，随后利用基于干涉装置的相幅转换单元将多支路的相位调制信号做线性或者非线性组合以便获得幅度变化反应相位变化的色散调幅信号，最后利用功率检测单元检测色散调幅信号的平均功率，由该平均功率的变化提取信号的色散信息。

参见图5，色散检测(CDM，Chromatic Dispersion Monitoring)装置由调相单元401、相幅转换单元402、功率检测单元403以及查表对应单元404构成。

调相单元401用于对输入光信号进行相位调制，将色散变化引起的信号瞬时幅度变化转换成信号瞬时相位的变化，从而产生相位调制信号，并将相位调制信号发送到相幅转换单元402。其中该信号瞬时幅度的变化不会引起信号平均功率的变化。

相幅转换单元402用于接收调相单元401发送的相位调制信号，对所述相位调制信号进行相幅转换，将信号的相位变化转换为信号瞬时幅度变化，从而产生色散调幅信号，并将色散调幅信号发送到功率检测单元403。其中信号瞬时幅度的变化将引起信号平均功率的变化，使得色散调幅信号平均功率的变化承载了信号色散变化信息。

功率检测单元403用于接收相幅转换单元402发送的色散调幅信号，获取色散调幅信号的平均功率，并将所述色散调幅信号的平均功率发送到查表对应单元404。其中，功率检测单元可以是多阶光电检测单元，可以检测功率，也可以检测功率的n次方根或者n次幂，即可以检测功率相关的统一量。

查表对应单元404用于获取所述功率检测单元403发送的色散调幅信号的平均功率，根据色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得所述光信号的色散值。

调相单元401和相幅转换单元402合在一起组成色散调幅信号获取单元。

下面采用具体实施例3、4对上述色散检测装置作具体说明。

实施例3

参见图6，SOA401a为调相单元；功分比为1∶1的功分器402a、光时延单元402b和合波器402c构成了相幅转换单元；PIN检测器403a为功率检测单元。为了提高检测灵敏度，还可以在PIN检测器403a中附加高阶器件。本实施例中，调相单元除了可以是SOA401a以外，还可以是HNLF，或其它的基于光Kerr效应的非线性器件。

SOA401a用于对输入光信号进行相位调制，将色散变化引起的信号瞬时幅度变化转换成信号瞬时相位的变化，从而产生相位调制信号，并将相位调制信号发送到相幅转换单元中的功分器402a。其中该信号瞬时幅度的变化不会引起信号平均功率的变化。

功分器402a用于接收调相单元401发送的调相信号，并将相位调制信号分离为两路相位调制信号，其中一路相位调制信号发送到光时延单元402b，另一路相位调制信号发送到合波器402c。

光时延单元402b用于接收功分器402a发送的一路相位调制信号，对该路相位调制信号进行移相，并将移相后的信号发送到合波器402c；

合波器402c用于将经过移相后的一路相位调制信号与另一路相位调制信号合并，产生色散调幅信号，并发送到PIN检测器403a。

PIN检测器403a用于接收相幅转换单元中合波器402c发送的色散调幅信号，获取色散调幅信号的平均功率，并将该色散调幅信号的平均功率发送到查表对应单元404。

查表对应单元404用于获取PIN检测器403a发送的色散调幅信号的平均功率，根据色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得光信号的色散值。

实施例4

实施例3中，采用了一个光时延单元，为了获得更好的效果，参见图7，在本实施例中，相幅转换单元包括分路单元402d、时延单元402e和合路单元402f。其中，时延单元402e由N个分立的时延单元构成，该N个分立的时延单元为并联结构。分路单元402d为等分单元，该单元接收调相单元401发送的相位调制信号，输出N个功率相同的相位调制信号，并分别输入到N个时延单元，即各个时延支路上信号的功率是相同的。N个时延单元输出移相后的相位调制信号并输入到合路单元402f，合路单元402f输出色散调幅信号，将信号的相位变化转换为信号瞬时幅度变化。为了提高检测灵敏度，相幅转换单元可以由一个带放大器/衰减器的高阶滤波器构成。本实施例的其它单元及连接关系和实施例3相同，不再赘述。

实施例5

在实施例3和实施例4中，调相单元和相幅转换单元从结构上是分离的，这种结构上的分离关系并不是必需的，可以组合在一起形成色散调幅信号获取单元，共同实现调相单元和相幅转换单元的功能。

参见图8，本实施例中的色散检测装置包括分路单元402d，时延单元402e，调相单元401g，合路单元402f、功率检测单元403及查表对应单元404。

分路单元402d为等分单元，用于将输入光信号分离N个功率相同的信号，并将每一路信号发送到时延单元402e。

时延单元402e由N个分立的时延单元构成，该N个分立的时延单元为并联结构，用于接收分路单元402d发送的每一路信号，对多路信号中的每一路分别进行移相，并将移相后的信号发送到调相单元401g。

调相单元401g由N个分立的调相单元构成，该N个分立的调相单元为并联结构，用于接收时延单元402e发送的移相后的信号，对移相后的每一路信号进行调相，并将调相后的信号发送到合路单元402f。

合路单元402f用于接收调相单元401g发送的信号，将经过移相和调相后的每一路信号合并，产生色散调幅信号，并发送给功率检测单元403。

时延单元402e和调相单元401g构成了时延及调相单元。

本实施例的其它单元及连接关系和实施例3相同，不再赘述。

实施例6

参见图9，在实施例5中，时延单元402e和调相单元401g的位置也可以互换，即可以先进行调相后进行移相，分路单元402d将输入光信号分离为多路信号后，将多路信号中的每一路信号先发送到调相单元401g。

调相单元401g由N个分立的调相单元构成，该N个分立的调相单元为并联结构，用于接收分路单元402d发送的分离后的信号，对分离后的每一路信号进行调相，并将调相后的信号发送到时延单元402e。

时延单元402e由N个分立的时延单元构成，该N个分立的时延单元为并联结构，用于接收调相单元401g发送的每一路信号后，对多路信号中的每一路分别进行移相，并将移相后的信号发送到合路单元402f。

时延单元402e和调相单元401g构成了时延及调相单元。

本实施例的其它单元及连接关系和实施例5相同，不再赘述。

实施例7

实施例3至实施例6都是基于前馈结构的，在本实施例中可以采用环路结构。参见图10，本实施例中，色散检测装置包括分/合路单元501、调相单元401、光纤环502、功率检测单元403以及查表对应单元404。其中分/合路单元501可以是一个2×2的光耦合器，调相单元401可以是SOA、HNLF或者其它非线性器件，光纤环502使用普通光纤即可，分/合路单元501、调相单元401和光纤环502共同构成一个典型的NOLM(Nonlinear Optical Loop Mirror，非线性光环镜)环镜，其中光纤环的起点和分/合路单元501相连，调相单元401位于偏离光纤环路中心Δτ的位置，其中Δτ是环路中心位置到调相单元401的传输时间，使得经过分/合路单元501后产生的两条支路信号在不同的时间点经过调相单元401，从而起到了时延单元的作用。

输入光信号经分/合路单元501后，分为沿环镜顺时针方向的支路I_c和沿环镜逆时针方向的支路I_cc。两条支路信号在不同的时间点到达调相单元，从而使沿环镜逆时针方向的支路I_cc的信号相对于沿环镜顺时针方向的支路I_c的信号产生时延，这两个信号经过调相单元401后分别产生相位调制信号，并输入到分/合路单元501，该分/合路单元501将相位调制信号合并，输出色散调幅信号至功率检测单元403。功率检测单元403用于接收分/合路单元501发送的色散调幅信号，获取色散调幅信号的平均功率，并将所述色散调幅信号的平均功率发送到查表对应单元404。查表对应单元404用于获取所述功率检测单元403发送的色散调幅信号的平均功率，根据色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得所述光信号的色散值。

下面通过实验曲线对码流情形的说明对本发明进行实验验证。图11、图12、图13为40Gbps信号色散检测实验曲线，码型为NRZ。

参见图11，为调相单元401的输入功率与相幅转换单元402的输出功率之间的非线性关系。由于输入信号的瞬时强度是一个难以表示的量，但可以用它的统计方差来近似，因此，从图11所示的曲线关系中可以看出，相幅转换单元402的输出信号平均功率对调相单元401的输入信号的瞬时强度统计方差即输入功率敏感。

参见图12，为输入信号平均功率为60mW时，输入信号幅度统计方差和输出信号平均功率之间的对应关系。即：调相单元401使输入光瞬时幅度在保持数学期望恒定的条件下，产生色散的方差函数。即虽然瞬时强度是一个难于表示的量，但我们可以用它的统计方差来近似。

参见图13，为调相单元401的输入信号的色散和相幅转换单元402的输出信号平均功率之间的单值关系。利用该单值对应关系就可以通过检测相幅转换单元402的输出信号平均功率来获得信号的色散值。

本发明实施例提供的色散检测方案直接以信号包络的损伤情况为检测对象，属于基于信号包络的色散检测实现方法。由于使用了信号的全样本空间，从检测对象上保证了检测结果的置信度。本检测方法涉及的软件操作仅仅是检测量和色散值之间对应关系的查找，因此其检测速度同边带法的检测速度相当，具有检测速度快、结构简单、所需硬件单元较少的优点。

同时，由于PMD同样引起包络方差变化，因而本发明实施例可以检测PMD，即对PMD透明；通过对RZ/NRZ/CSRZ进行实验验证，本发明实施例对强度调制类码型具有适应性；由于相位比较类方法有周期轮回问题，这限制了色散检测范围，而本发明实施例所述技术方案本质上是对方差的检测，因为方差是单值变化的，所以理论上本发明实施例不存在检测范围上限，因此和相位比较类检测方法比较而言，本发明实施例有较大的检测范围；由于本发明实施例是对全信号样本的检测，而不是对局部信号样本的检测，通过比较本发明实施例的实验结果和其它方案的实验结果得出本发明实施例还具有较好的检测灵敏度。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种色散检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将光信号转换为色散调幅信号；

获取所述色散调幅信号的平均功率；

根据所述色散调幅信号的平均功率和信号色散之间的单值关系获得光信号的色散值；

其中，所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

对光信号进行相位调制，产生相位调制信号；

对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号；

或者，

所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

将光信号分离为多路信号；

对所述多路信号中的每一路分别进行移相和调相；

将所述经过移相和调相后的每一路信号合并，产生色散调幅信号；

或者，

所述将光信号转换为色散调幅信号的步骤具体为：

将光信号在光纤环的起点分离为两路信号；

将所述分离后的两路信号分别沿光纤环镜顺时针方向的支路和逆时针方向的支路传输至偏离所述光纤环路中心的位置以进行移相，并分别进行调相；

将所述经过移相和调相后的两路信号合并，产生色散调幅信号。

2.如权利要求1所述的色散检测方法，其特征在于，所述对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号的步骤具体包括：

将所述相位调制信号分离为两路相位调制信号；

对所述两路相位调制信号中的一路进行移相，获得经过移相的相位调制信号；

将所述经过移相的一路相位调制信号和未经过移相的另一路相位调制信号合并，产生色散调幅信号。

3.如权利要求1所述的色散检测方法，其特征在于，所述对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号的步骤具体包括：

将所述相位调制信号分离为多路相位调制信号；

对所述多路相位调制信号中的每一路分别进行移相，获得经过移相的相位调制信号；

将所述经过移相后的每一路相位调制信号合并，产生色散调幅信号。

4.一种色散检测装置，其特征在于，所述装置包括色散调幅信号获取单元、功率检测单元和查表对应单元；

所述色散调幅信号获取单元用于将光信号转换为色散调幅信号，并将所述色散调幅信号发送到所述功率检测单元；

所述功率检测单元用于接收所述色散调幅信号，获取色散调幅信号的平均功率，并将所述散调幅信号的平均功率发送到所述查表对应单元；

所述查表对应单元用于接收所述色散调幅信号的平均功率，根据色散调幅信号的平均功率获得光信号的色散值；

其中，所述色散调幅信号获取单元包括调相单元和相幅转换单元；

所述调相单元用于对光信号进行相位调制，产生相位调制信号，并将所述相位调制信号发送到所述相幅转换单元；

所述相幅转换单元用于接收所述相位调制信号，对所述相位调制信号进行相幅转换，产生色散调幅信号；

或者，

所述色散调幅信号获取单元包括分路单元、时延及调相单元、合路单元；

所述分路单元用于将光信号分离为多路信号，并将所述多路信号中的每一路信号发送到所述时延及调相单元；

所述时延及调相单元用于接收所述每一路信号，对所述多路信号中的每一路分别进行移相和调相，并将所述经过移相和调相后的信号发送到所述合路单元；

所述合路单元接收所述经过移相和调相后的信号，将所述经过移相和调相后的每一路信号合并，产生色散调幅信号；

或者，

所述色散调幅信号获取单元包括包括分/合路单元、光纤环和调相单元；

所述光纤环的起点和所述分/合路单元相连，所述调相单元位于偏离所述光纤环路中心的位置；

所述分/合路单元用于将光信号在光纤环的起点分离为两路信号；所述分离的两路信号通过所述光纤环分别沿光纤环镜顺时针方向的支路和逆时针方向的支路传输至所述调相单元所在的位置以进行移相，并将所述移相后的两路信号传输至所述调相单元分别进行调相；

所述分/合路单元还用于将所述经过移相和调相后的两路信号合并，产生色散调幅信号。

5.如权利要求4所述的色散检测装置，其特征在于，所述相幅转换单元包括分路单元、时延单元及合路单元；

所述分路单元用于将所述相位调制信号分离为两路，并将所述分离后的一路相位调制信号发送到所述时延单元，另一路相位调制信号直接发送到所述合路单元；

所述时延单元用于接收所述一路相位调制信号并进行移相，并将所述经过移相后的一路相位调制信号发送到所述合路单元；

所述合路单元用于接收所述时延单元发送的经过移相的相位调制信号和所述分路单元发送的另一路未经过移相的相位调制信号，将所述经过移相的一路相位调制信号与所述未经过移相的另一路相位调制信号合并，产生色散调幅信号。

6.如权利要求4所述的色散检测装置，其特征在于，所述相幅转换单元包括分路单元、时延单元及合路单元；

所述分路单元用于将所述相位调制信号分离为多路相位调制信号，并将所述分离后的每一路相位调制信号发送到所述时延单元；

所述时延单元用于接收所述相位调制信号，对所述多路相位调制信号中的每一路分别进行移相，并将所述经过移相后的每一路相位调制信号发送到所述合路单元；

所述合路单元用于接收所述经过移相的相位调制信号，将所述经过移相后的每一路相位调制信号合并，产生色散调幅信号。

7.如权利要求4-6中任意一项权利要求所述的色散检测装置，其特征在于，所述调相单元为半导体光放大器、高非线性光纤或基于光学克尔效应的非线性器件。

8.如权利要求4-6中任意一项权利要求所述的色散检测装置，其特征在于，所述功率检测单元为线性或者非线性光电转换器件。

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