Un método para la detección de la dispersión, que comprende: la obtención de una señal eléctrica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado a partir de una señal óptica recibida,

donde el rango de ancho de banda predeterminado tiene un límite superior menor que un valor de frecuencia correspondiente a un primer punto mínimo de la curva de densidad espectral de potencia de la señal con dispersión; la obtención de un valor resultante de una potencia mediante una operación sobre una señal eléctrica dentro el rango de ancho de banda predeterminado; y la obtención de una medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre el valor resultante de la potencia y la medida de dispersión del sistema

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente china número 200610080030.3, titulada “Método y Dispositivo para la Detección de la Dispersión” y presentada en la Oficina de Patentes China el 13 de mayo de 2006.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con el campo de la transmisión óptica, y en particular con un método y un dispositivo para la detección de la dispersión en un sistema adaptativo de compensación de la dispersión.

Antecedentes de la invención

Varias frecuencias o varios modos de una señal transmitida en una fibra óptica tienen diferentes velocidades de transmisión, lo que provoca una distorsión de la forma de onda de la señal, y dicho fenómeno se denomina dispersión. El impacto de la dispersión en la transmisión óptica provoca interferencia entre símbolos entre pulsos de datos. Por lo tanto, es necesaria una compensación de la dispersión para asegurar el rendimiento de la transmisión de un sistema. Para un sistema de transmisión óptica de alta velocidad con una velocidad superior a 40 Gb/s o una red de transmisión óptica que se desea poder configurar dinámicamente, es necesaria una solución ajustable de compensación de la dispersión de forma adaptativa. Para implementar un sistema adaptativo de compensación de la dispersión es necesario un mecanismo de detección de la dispersión y un control de realimentación.

En la actualidad, existen fundamentalmente tres soluciones ajustables de compensación de la dispersión, esto es compensación de la dispersión basada en una red de Bragg de fibra óptica ajustable de periodo variable, predistorsión en la parte transmisora, y equilibrio en la parte receptora.

Las tres soluciones de detección de la dispersión en los sistemas de compensación de la dispersión anteriores se describen principalmente como sigue.

En la solución 1, se determina la medida de la dispersión mediante la comparación de la diferencia de fase entre las señales de reloj.

En relación con la Figura 1, se muestra un método para detectar la dispersión divulgado en un artículo titulado“Técnica de Monitorización de la Dispersión Cromática Utilizando Filtrado Óptico de Banda Lateral y Detección de Desplazamiento de Fase de Reloj”, Journal of Lightwave Technology (JTL), Vol. 20, Núm. 12. En este método se filtra una señal de banda lateral vestigial superior (VSB-U) o una señal de banda lateral vestigial inferior (VSB-L) sobre el espectro de la señal utilizando un filtro óptico 101 antes de la conversión fotoeléctrica en la parte receptora, después se realiza la conversión fotoeléctrica sobre la señal VSB-U o la señal VSB-L mediante un conversor fotoeléctrico 102. Se extrae una señal de reloj mediante una unidad 103 de recuperación de reloj, y se elimina la información de fase de la señal de banda lateral. Posteriormente, se determina la medida de la dispersión mediante la comparación de la diferencia de fase entre las dos señales de reloj correspondientes a las señales de banda lateral y una señal de banda base respectivamente.

Esta solución necesita dos equipos de conversión fotoeléctrica de alta velocidad y configuración del proceso, y es complicado de configurar. Además, la repetición periódica puede ocurrir con una diferencia de fase de reloj, por lo tanto únicamente se puede cuantificar una medida de la dispersión correspondiente hasta un máximo de una variación de un ciclo de reloj, y la variación de la medida de la dispersión cuantificable está limitada.

En la solución 2, se añade una señal de transmisión con una señal de detección de armónicos que se extrae en la parte receptora tras la conversión fotoeléctrica, y la medida de la dispersión del sistema se determina mediante la intensidad de la señal de detección de armónicos en la parte receptora.

En relación con la Figura 2, se muestra una solución de monitorización y compensación de la dispersión utilizando un tono de subportadora en la banda, divulgado en WH4, OFC2001. En esta solución se añade una señal de detección de armónicos, utilizando un modulador, a una señal transmitida en una línea de transmisión, en la parte receptora, el espectro de potencia de la señal de detección de armónicos se separa con un filtro eléctrico después de la conversión fotoeléctrica de la señal óptica, y se determina la medida de la dispersión del sistema de acuerdo con la disminución de la medida de la potencia.

En este método es necesario añadir un dispositivo sintonizador adicional en la parte transmisora, lo que aumenta la complejidad del sistema.

En la solución 3, una señal óptica se convierte en una señal eléctrica, y la dispersión del sistema se determina mediante la detección de un cambio de un primer punto mínimo de dispersión en el espectro de potencia.

Se divulga una solución de la detección de la dispersión en la patente de Estados Unidos número US6487352.

Como se muestra en la Figura 3, la implementación de esta solución de detección es como sigue: después de la conversión fotoeléctrica de una señal óptica, la señal se filtra mediante algunos filtros de banda estrecha de RF, y después se determina un valor de la medida de la dispersión del sistema mediante un análisis de varios componentes del espectro de banda estrecha. En esta solución se utiliza la relación de correspondencia entre el grado de expansión del coseno del espectro de potencia de un receptor cuadrático y la medida de la dispersión de la señal. Aquí, los números de referencia en la Figura 3 son respectivamente como siguen: 300 representa una señal óptica de entrada; 301 representa un conversor fotoeléctrico; 302 representa un amplificador ajustable; 303 representa un filtro paso banda; 304 representa un amplificador ajustable; 305 representa un filtro paso banda; 306 representa un detector cuadrático; 307 representa un filtro paso bajo; 308 representa un conversor A/D; 309 representa un procesador de señal digital; y 310 representa una señal de control de la dispersión.

En la patente anterior, la posición valle de la onda se busca mediante muestreo de alta densidad en el espectro de la potencia, y se determina la medida de la dispersión de una señal con la dirección del desfase y la cantidad de desfase de la posición valle de la onda. El muestreo de alta densidad es necesario para situar con precisión la posición valle de la onda, lo que complica la configuración del sistema de detección e incrementa el coste del mismo. Además, en un sistema de alta velocidad se necesita detectar y compensar incluso un pequeño cambio de la medida de la dispersión de la señal. Sin embargo, el cambio de la posición valle de la onda no es sensible a una pequeña variación en la medida de la dispersión, lo que limita la aplicación de esta solución en el sistema de alta velocidad. Además, en esta solución, es necesario amplificar la energía eléctrica en cada salida del filtro, lo que aumenta el consumo de potencia del sistema.

En la patente de los Estados Unidos número 2004/0156038 se divulga otra solución para la detección de la dispersión.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es superar los inconvenientes del método y dispositivo para la detección de la dispersión de la técnica anterior, que son complejos e insensibles a una pequeña dispersión. La presente invención proporciona un método y dispositivo de detección, que se utiliza en un sistema adaptativo de compensación de la dispersión, con una implementación sencilla, y un sistema de transmisión de la señal óptica.

El método proporcionado para la detección de la dispersión en la presente invención incluye los siguientes pasos.

Obtener una señal eléctrica con un rango de ancho de banda predeterminado a partir de una señal óptica recibida.

Obtener un valor resultante de una potencia mediante una operación sobre la señal eléctrica con el rango de ancho de banda predeterminado.

Obtener una medida de la dispersión del sistema a partir de la relación de correspondencia entre el valor resultante de la potencia y la medida de la dispersión del sistema.

El dispositivo proporcionado para la detección de la dispersión en la presente invención incluye una unidad operacional de filtro fotoeléctrico y una unidad de proceso.

La unidad operacional de filtro fotoeléctrico se adapta... [Seguir leyendo]

1. Un método para la detección de la dispersión, que comprende:

la obtención de una señal eléctrica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado a partir de una señal óptica recibida, donde el rango de ancho de banda predeterminado tiene un límite superior menor que un valor de frecuencia correspondiente a un primer punto mínimo de la curva de densidad espectral de potencia de la señal con dispersión;

la obtención de un valor resultante de una potencia mediante una operación sobre una señal eléctrica dentro el rango de ancho de banda predeterminado; y

la obtención de una medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre el valor resultante de la potencia y la medida de dispersión del sistema.

2. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, donde la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado se obtiene mediante los siguientes pasos:

la obtención de la señal eléctrica mediante conversión fotoeléctrica de la señal óptica recibida; y

la selección de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado.

3. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, donde la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado se obtiene mediante los siguientes pasos:

la selección de una señal óptica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado; y

la obtención de la señal eléctrica mediante conversión fotoeléctrica de la señal óptica dentro del rango de ancho de banda predeterminado.

4. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, donde se obtiene una potencia total de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado mediante una operación de suma sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado, y

la medida de dispersión del sistema se obtiene de acuerdo con una relación de correspondencia entre la potencia total y la medida de dispersión del sistema.

5. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, donde la potencia promedio de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado se obtiene mediante una operación de promedio de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado, y

la medida de dispersión del sistema se obtiene de acuerdo con una relación de correspondencia entre la potencia promedio y la medida de dispersión del sistema.

6. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, que comprende además:

la obtención de la potencia total de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado mediante la operación de adición sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado;

a continuación, la obtención de una proporción entre la potencia total de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado y una potencia total de una señal eléctrica dentro de una región sensible no lineal mediante una operación de división sobre la potencia total de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado y la potencia total de la señal eléctrica dentro de una región sensible no lineal, y

la obtención de la medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre la proporción de las potencias totales y la medida de dispersión del sistema.

7. El método para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, que comprende además:

la obtención de la potencia promedio de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado mediante la operación promedio sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado;

a continuación, la obtención de una proporción entre la potencia promedio de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado y una potencia promedio de una señal eléctrica dentro de una región sensible no lineal mediante una operación de división sobre la potencia promedio de la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado y la potencia promedio de la señal eléctrica dentro de la región sensible no lineal, y

la obtención de la medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre la proporción de las potencias promedio y la medida de dispersión del sistema.

8. Un dispositivo para la detección de la dispersión, que comprende una unidad operacional de filtro fotoeléctrico y una unidad de proceso, donde,

la unidad operacional de filtro fotoeléctrico (61) se adapta para obtener una señal eléctrica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado a partir de una señal óptica recibida, y para obtener un valor resultante de la potencia mediante una operación sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado, donde el rango de ancho de banda predeterminado tiene un límite superior menor que el valor de una frecuencia correspondiente a un primer punto mínimo de la curva de densidad espectral de potencia de la señal con dispersión; y

la unidad de proceso (63) se adapta para obtener una medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre el valor resultante de la potencia y la medida de dispersión del sistema.

9. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 8, donde la unidad operacional de filtro fotoeléctrico comprende un módulo conversor fotoeléctrico, un filtro y un módulo operacional, donde,

el módulo conversor fotoeléctrico (71) se adapta para convertir la señal óptica en la señal eléctrica; y

el filtro (72) se adapta para filtrar la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado de salida del módulo conversor fotoeléctrico; y

el modulo operacional (73) se adapta para obtener el valor resultante de la potencia mediante la operación sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado.

10. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 8, donde la unidad operacional de filtro fotoeléctrico comprende un módulo conversor fotoeléctrico, un filtro y un módulo operacional, donde,

el módulo conversor fotoeléctrico (71) se adapta para convertir la señal óptica de salida del filtro en la señal eléctrica;

el filtro (72) se adapta para filtrar una señal óptica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado; y

el módulo operacional (73) se adapta para obtener el valor resultante de la potencia mediante la operación sobre la señal dentro del rango de ancho de banda predeterminado.

11. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, donde el módulo operacional es un integrador y la unidad de proceso es un módulo de búsqueda (74) de la potencia total.

12. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, donde el módulo operacional es un módulo de cálculo de la potencia promedio y la unidad de proceso es un módulo de búsqueda de la potencia promedio.

13. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, donde el módulo operacional es un módulo de cálculo del coeficiente de potencia y la unidad de proceso es un módulo de búsqueda del coeficiente de potencia.

14. El dispositivo para la detección de la dispersión de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además un conversor A/D (62) adaptado para convertir una señal analógica en una señal digital, una entrada del conversor A/D

(62) conectada a una salida de la unidad operacional de filtro fotoeléctrico, y una salida del conversor A/D (62) conectada a una entrada del módulo de proceso.

15. Un sistema de transmisión de señal óptica, que comprende un módulo ajustable de compensación de la dispersión y un módulo divisor de luz que se conectan en serie en un camino de fibra óptica, un módulo para la detección de la dispersión adaptado para obtener la luz de detección del módulo divisor de luz para detectar la medida de dispersión del sistema, y un módulo de control conectado en serie entre el módulo ajustable de compensación de la dispersión y el módulo detector de la dispersión, donde el módulo detector de la dispersión incluye una unidad operacional de filtro fotoeléctrico y una unidad de proceso, donde,

la unidad operacional (61) de filtro fotoeléctrico se adapta para obtener una señal eléctrica dentro de un rango de ancho de banda predeterminado a partir de una señal óptica recibida, y para obtener un valor resultante de potencia mediante una operación sobre la señal eléctrica dentro del rango de ancho de banda predeterminado, donde el rango de ancho de banda predeterminado tiene un límite superior menor que un valor de frecuencia correspondiente a un primer punto mínimo de la curva de densidad espectral de potencia de la señal con dispersión; y

la unidad de proceso (63) se adapta para obtener la medida de dispersión del sistema de acuerdo con una relación de correspondencia entre el valor resultante de potencia y la medida de dispersión del sistema.