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龙图腾网获悉中国电子科技集团公司第三十四研究所申请的专利一种用于10Gb/s数据速率160km光纤传输方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115549804B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211181068.5，技术领域涉及：H04B10/61；该发明授权一种用于10Gb/s数据速率160km光纤传输方法是由柯有强;陶庆肖;姚君;吴炳森;宋文生;聂杨;马祖其;王绍雷设计研发完成，并于2022-09-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于10Gb/s数据速率160km光纤传输方法在说明书摘要公布了：本发明公开了种用于10Gbs数据速率160km光纤传输电路和传输方法，所述传输电路包括通过光缆连接的发射机和接收机，其中，发射机包括顺序连接的波长转换模块和第一光放模块，接收机包括MCU模块和与MCU模块均连接且依次顺序连接的第二光放模块2、第一光开关1、色散补偿模块、第二光开关2，MCU模块还与切换开关和自动人工开关连接，波长转换模块的输入端连接业务光信号，所述方法包括：1）参数设定；2）发射机工作；3）接收机工作。这种电路灵活适用于≤10Gbs数据速率传输，通用性好，能自动适应远距离、近距离传输、可作为中继设备增加传输距离，设置简单、可维护性好，为数据传输系统快速开通提供方便，这种方法简单实用。

本发明授权一种用于10Gb/s数据速率160km光纤传输方法在权利要求书中公布了：1.一种用于10Gbs数据速率160km光纤传输方法，其特征在于，采用用于10Gbs数据速率160km光纤传输电路，所述用于10Gbs数据速率160km光纤传输电路包括通过光缆连接的发射机和接收机，其中，发射机包括顺序连接的波长转换模块和第一光放模块，接收机包括MCU模块和与MCU模块均连接且依次顺序连接的第二光放模块2、第一光开关1、色散补偿模块、第二光开关2，MCU模块还与切换开关和自动人工开关连接，波长转换模块的输入端连接业务光信号、输出端连接第一光放模块1的输入端，第一光放模块1的输出端即发射光输出端连接传输光缆，第二光放模块2的光输入端即接收光输入口连接传输光缆、光输出端连接第一光开关1的P1光接口、串口连接MCU模块串口1，第一光开关1的P2光接口连接色散补偿模块光输入接口、P3光接口连接第二光开关2的P3光接口、控制接口连接MCU模块的数据D0端，色散补偿模块的输出端连接第二光开关2的P2接口，第二光开关的P1接口为业务光输出口、控制接口连接MCU模块数据D0端，接收机MCU模块的数据D1端连接切换开关的公共端即中心抽头、数据D2端连接自动人工开关、串口2为通信接口连接上位机，切换开关的抽头1悬空、抽头2接+3.3V电源、抽头3接信号地，自动人工开关的一脚连接MCU模块数据D2端、另一脚接信号地； 所述波长转换模块的工作波长范围为单模1270nm～1610nm、输入光功率为-22dBm～-5dBm、输出光信号波长符合DWDMCH34通道标准即波长为1550.12nm、输出光功率为-10dBm～+2dBm； 所述第一光放模块1为EDFA光放，工作波长为1530nm～1565nm、输入功率为-15dBm～+5dBm，工作方式为恒功率输出方式，输出功率为+12dBm±0.15dBm，噪声系数≤4.5dB，输入输出泵浦泄漏≤-40dBm，回波损耗≤-45dB，输入输出隔离度≥30dB； 所述第二光放模块2为单通道EDFA光放，工作波长为DWDMCH34通道1550.12nm，输入功率为-39dBm～+27dBm，工作方式为恒功率输出工作方式，最大输出光功率+12dBm±0.15dBm，噪声系数≤4.5dB，输入输出泵浦泄漏≤-40dBm，回波损耗≤-45dB，输入输出隔离度≥30dB，输入光功率-15dBm～+5dBm时光功率检测精度±0.2dBm； 所述第一光开关1、第二光开关2均为非锁定型单模光开关，第一光开关1、第二光开关2的工作波长均为单模1260nm～1620nm、插入损耗≤0.7dB、回波损耗≥50dB、串扰≥55dB、重复性≤±0.15dB、开关时间≤8ms、开关寿命≥10000000次，第一光开关1、第二光开关2的切换真值表见下表1： 表1 所述色散补偿模块为60km色散补偿光纤，色散值-1000～-1100psm、插入损耗≤5dB； 所述切换开关为1：3切换开关； 所述方法包括如下步骤： 1参数设定： 1-1发射机的第一光放模块1设定输出功率为+12dBm±0.1dBm， 1-2最长传输距离： 1-2-1不采用光纤色散模块时：低速率数据光传输系统不考虑光纤色散影响，传输的距离最远，接收机第二光放模块2光输入范围-39dBm～+27dBm，发射机到接收机光路最大允许损耗dB＝12--39＝51，系统保留3dB功率设计余量，因此允许的最大光路损耗dB＝51-3＝48，G.652型单模光缆在1550nm波长最大衰减系数为0.21dBkm，工程设计时，光缆损耗以0.25dBkm计算，实验室采用长距离裸光纤，光路损耗以0.21dBkm计算、最长传输距离km＝480.21～0.25＝192～228； 1-2-2采用色散补偿模块时：光缆长度≥100km时，10Gbs数字光传输系统需要增加色散补偿元件以抵消光纤色散的影响，采用60km色散补偿模块，色散值-1000～-1100psm，插入损耗≤5dB，补偿后的剩余色散光纤长度≤100km，最长传输距离km＝100+60＝160； 1-3100km传输距离参数计算：10Gbs数据传输系统如不采用色散补偿模块传输距离应≤100km，100km光缆光路损耗范围为21dB～25dB，发射机输出功率+12dBm，接收机接收功率dBm＝12-21～25＝-9～-13； 1-4检测阈值计算：检测阈值功率上限设置为-7dBm、对应传输距离km＝12--70.21～0.25＝76～90，检测阈值功率下限为-9dBm、对应传输光缆距离km＝12--90.21～0.25＝84～100，保证直通即不采用色散补偿的传输距离≤100km，在此光纤传输距离如采用60km色散补偿模块补偿，补偿后剩余色散光纤长度km＝76～100-60＝16～40； 1-5接收机业务光功率输出计算： 1-5-1自动模式和人工补偿直通模式： 自动模式工作时，第二光放模块2输出光功率为-4dBm±0.25dBm； 人工补偿即色散补偿模块工作时，业务光信号输出功率＝第二光放模块2光功率-第一光开关1、第二光开关2损耗-色散补偿模块损耗即≈-10.4dBm； 直通模式工作时，色散补偿模块被旁路，业务光信号输出功率＝第二光放模块2光功率-第一光开关1、第二光开关2插入损耗即≈-5.4dBm； 1-5-2中继模式： 中继模式即系统在发射机和接收机之间串接至少一个与接受机电路一样的电路，此模式工作时，第二光放模块2输出光功率为+8dBm±0.25dBm，业务光信号输出功率＝第二光放模块2的光功率-第一光开关1、第二光开关2损耗-色散补偿模块损耗即≈+1.6dBm； 1-5-3中继模式传输距离计算：中继模式时，业务光信号从发射机传输到中继接收机，再从中继接收机传输至紧跟其后的接收机即终端接收机。中继接收机工作在中继模式，终端接收机工作在人工色散补偿模式，中继接收机和终端接收机都采用60km色散补偿模块，中继接收机、终端接收机色散补偿长度总计120km，10Gbs数据传输系统传输距离应≤100km，整个链路的传输距离km≤100+60+60＝220； 如果降低10Gbs数据传输系统的数据速率，光纤色散对低速数据影响相应减小，传输距离增大，≤1Gbs速率数据传输不考虑光纤色散影响，中继接收机设置为中继模式，终端接收机设置为直通模式，系统保留3dB设计余量，发射机传输到中继接收机传输距离为192km～228km，中继接收机到终端接收机传输距离km＝+1.6--39-30.21～0.25＝150～179； 2发射机工作：发射机端输入的业务光信号先转换成1550.12nmDWDM波长信号，再由EDFA光放放大，输出功率+12dBm，然后通过传输光缆进行光纤传输，具体为：波长为λi的10Gbs业务光信号输入波长转换模块，经光波长转换处理后，输出波长λo的DWDM光信号，然后输出给第一光放模块1，第一光放模块1对输入的波长λo光信号进行光功率放大，输出发射光信号的光功率为Po1，然后通过传输光缆进行光纤传输，第一光放模块1采用恒功率输出工作方式； 3接收机工作：接收机采用大动态光功率自适应接收设计，光功率接收范围为-39dBm～+27dBm，接收机EDFA光放采用自动模式、人工色散补偿模式和直通模式把输入光信号放大或衰减到-4dBm、采用人工中继模式放大或衰减到+8dBm，人工中继模式传输距离220km，其它模式传输距离160km，接收机工作流程为：经传输光缆传输后的接收光信号Pi2输入第二光放模块2，第二光放模块2采用大动态光功率自适应输入和恒功率输出方式工作，Pi2输入范围为+27dBm～-39dBm，输出光功率为Po2，其中，Po2值由设定的工作模式决定，第二光放模块2状态监测数据通过串口定时向MCU模块的串口1发送数据，MCU模块对状态监测数据内的光功率数据进行分析、判决，根据设定工作模式设置第二光放模块2的Po2值，工作模式设定由MCU模块的D2、D1外部开关状态设定： MCU模块数据D2与自动人工开关连接，当自动人工开关接“0”电平时，光放大模块2为自动接收方式，MCU模块通过串口1控制第二光放大模块2的输出功率Po2a、并对第二光放大模块2送来的光功率数据进行解析，判断接收光功率大小，判决比较器采用迟滞判断方式，判决功率阈值上限下限相差2dBm，防止接收机输入光功率在判决阈值附近时光开关频繁切换，当输入功率大于设定的阈值功率时，说明传输光缆短不需要进行色散补偿，第一光开关1、第二光开关2切换到P3口，业务光信号不经色散补偿模块传输直接输出；当输入功率小于设定阈值功率时，第一光开关1、第二光开关2切换到P2口，业务光信号经色散补偿模块补偿后输出，当自动人工开关悬空或接“1”电平时，为人工控制接收模式，采用D1连接的切换开关，强制接收机进行色散补偿、不补偿即直通以及中继模式，中继模式的第二光放大模块2输出功率为Po2b； 人工控制接收模式时，MCU模块数据D1为三态输入工作方式：当切换开关置于1位置时，D1输入为悬空高阻状态，为中继方式，强制接通色散补偿模块进行色散补偿，D0输出数据“1”控制第一光开关1、第二光开关2切换到P2口，并控制第二光放大模块2输出Po2b光功率；当切换开关置于2位置时，D1接+3.3V，输入为“1”电平，为人工色散补偿模式，MCU模块D0输出“1”电平，控制第一光开关1、第二光开关2接通P2口，业务光信号传输经色散补偿模块进行色散补偿后输出；当开关置于3位置时，D1接地，输入为“0”电平，为直通模式，MCU模块的D0输出“0”电平，控制第一光开关1、第二光开关2接通P3口，业务光信号通过第一光开关1、第二光开关2直通输出，旁路色散补偿模块，工作真值表见下表2：表2

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