光信号的功率检测电路、系统、方法以及芯片与流程

1.本技术涉及光通信技术领域，特别涉及一种光信号的功率检测电路、系统、方法以及芯片。


背景技术：

2.为了监测光通信系统的性能，以确保光通信系统的可靠性，需要对光通信系统中传输的光信号的功率进行检测。
3.相关技术中，光信号的功率检测系统一般包括可调谐激光器、相干接收机、低通滤波器以及运算器。其中，相干接收机用于对待检测的光信号，以及可调谐激光器发射的光信号进行相干混合，并将混合后的混合光信号输出至低通滤波器。低通滤波器对混合光信号进行滤波，并将滤波后的混合光信号输出至运算器。其中，该低通滤波器可以将待检测的光信号中与可调谐激光器输出的光信号的中心频率一致的频率分量输出至运算器。运算器进而可以计算得到该待检测的光信号中，与可调谐激光器输出的光信号的中心频率一致的频率分量的功率。
4.但是，当待检测的光信号的频谱宽度较宽时，上述方法需多次调整可调谐激光器发射的光信号的波长，以实现对待检测的光信号中各个频点的功率检测。该功率检测方法的效率较低。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种光信号的功率检测电路、系统、方法以及芯片，可以解决相关技术中的功率检测方法效率较低的技术问题。
6.一方面，提供了一种光信号的功率检测电路，该功率检测电路，用于接收混合光信号，该混合光信号是对被测光信号和本振光信号进行相干混合得到的，该本振光信号包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，且n为大于1的整数；该功率检测电路还用于对该混合光信号进行滤波，以及根据滤波后的混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。其中，该每个光载波的中心频率可以均位于该被测光信号的频谱范围内。
7.由于该混合光信号中相干混合的本振光信号包括中心频率不同的至少两个光载波，因此基于该混合光信号，即可实现对该被测光信号中至少两个不同频点处的功率的并行检测，从而有效提高了功率检测的效率。
8.可选地，该功率检测电路还可以用于：调整该梳状光源发射的该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在对应的一个频谱范围内变化，且不同光载波的中心频率对应的频谱范围不同。
9.由于每个光载波的中心频率能够在对应的一个频谱范围内变化，因此能够在不增加光载波的个数n的前提下，有效增加对被测光信号进行功率检测时检测的频点的个数。进而，可以实现对被测光信号的谱形的精确检测，提高了功率检测的精度。
10.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括n个业务光信号，各个业务光信号的频谱宽度相同，且波长互不相同；其中，每个业务光信号为经过调顶得到的信号，不同业务光信号的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个业务光信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该业务光信号的频谱宽度。
11.由于不同波长的业务光信号的频谱宽度相同，使得功率检测电路可以按照固定的目标频率间隔调整各个光载波的中心频率，从而有效简化了频率调整的操作。
12.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括多个业务光信号，该多个业务光信号的波长互不相同，且该多个业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同，每个业务光信号包括至少一个切片信号，每个切片信号为经过调顶得到的信号，不同切片信号的调制频率不同，且不同切片信号的频谱宽度相同，n为该波分复用信号包括的切片信号的总数；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个切片信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
13.在业务光信号的频谱宽度不完全相同的场景中，可以对业务光信号进行切片，得到多个频谱宽度相同的切片信号。由于各个切片信号的频谱宽度均相同，因此可以按照相同的目标频率间隔统一调整该n个光载波的中心频率，从而有效简化了频率调整的操作。
14.可选地，每个光载波为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
15.本技术提供的方案还可以对光载波进行调顶，由此可以降低对待检测的被测光信号的要求。例如，即使波分复用信号包括的各业务光信号未经过调顶，或者各业务光信号的频谱宽度不同，也可以基于调顶后的光载波实现对各业务光信号的功率的有效检测。
16.可选地，该混合光信号包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的正交分量、第一偏振分量的同相分量、第二偏振分量的正交分量以及第二偏振分量的同相分量；该功率检测电路可以包括：低通滤波器、运算器、梳状滤波器以及功率检测子电路；其中，该低通滤波器，用于分别对该四个分量进行低通滤波；该运算器，用于确定低通滤波后的该四个分量的功率；该梳状滤波器，用于对该四个分量的功率进行梳状滤波，其中，该梳状滤波器的通带的数量大于或等于n，每个通带的中心频率等于一个调制频率；该功率检测子电路，用于确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对应的调顶功率，以及根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。
17.其中，被测光信号在该光载波的中心频率处的功率与该调顶功率正相关，与该光载波的强度以及该调顶深度均负相关。在对波分复用信号包括的n个业务光信号分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：中心频率在采用该调制频率调顶的业务光信号的频谱范围内变化的光载波。在对波分复用信号包括的n个切片信号分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：中心频率在采用该调制频率调顶的切片信号的频谱范围内变化的光载波。在对n个光载波分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：采用该调制频率调顶的光载波。
18.可选地，n个调制频率中的第i个调制频率与n个光载波中的第i个光载波对应，i为不大于n的正整数；则该被测光信号在该第i个光载波的中心频率f
ci
处的功率满足：
19.其中，p
pi
为该第i个调制频率对应的调顶功率，a
ci
为该第i个光载波的强度，ai为该第i个调制频率对应的调顶深度。
20.另一方面，提供了一种光信号的功率检测设备，该功率检测设备包括：相干接收机，以及功率检测电路；该相干接收机，用于对被测光信号和本振光信号进行相干混合，得到混合光信号，以及将该混合光信号发送至该功率检测电路，其中，该本振光信号包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，n为大于1的整数；该功率检测电路，用于接收该混合光信号，对该混合光信号进行滤波，以及根据滤波后的混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。
21.可选地，该相干接收机和该功率检测电路可以集成设置。例如，该功率检测电路可以为集成电路，该集成电路可以设置在该相干接收机中。
22.可选地，该功率检测电路还可以用于：调整该梳状光源发射的该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在对应的一个频谱范围内变化，且不同光载波的中心频率对应的频谱范围不同。
23.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括n个业务光信号，各个业务光信号的频谱宽度相同，且波长互不相同；其中，每个业务光信号为经过调顶得到的信号，不同业务光信号的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个业务光信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该业务光信号的频谱宽度。
24.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括多个业务光信号，该多个业务光信号的波长互不相同，且该多个业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同，每个业务光信号包括至少一个切片信号，每个切片信号为经过调顶得到的信号，不同切片信号的调制频率不同，且不同切片信号的频谱宽度相同，n为该波分复用信号包括的切片信号的总数；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个切片信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
25.可选地，每个光载波为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
26.可选地，该混合光信号包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的正交分量、第一偏振分量的同相分量、第二偏振分量的正交分量以及第二偏振分量的同相分量；该功率检测电路可以包括：低通滤波器、运算器、梳状滤波器以及功率检测子电路；其中，该低通滤波器，用于分别对该四个分量进行低通滤波；该运算器，用于确定低通滤波后的该四个分量的功率；该梳状滤波器，用于对该四个分量的功率进行梳状滤波，其中，该梳状滤波器的通带的数量大于或等于n，每个通带的中心频率等于一个调制频率；该功率检测子电路，用于确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对
应的调顶功率，以及根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。
27.可选地，n个调制频率中的第i个调制频率与n个光载波中的第i个光载波对应，i为不大于n的正整数；则该被测光信号在该第i个光载波的中心频率f
ci
处的功率满足：
28.其中，p
pi
为该第i个调制频率对应的调顶功率，a
ci
为该第i个光载波的强度，ai为该第i个调制频率对应的调顶深度。
29.又一方面，提供了一种光信号的功率检测系统，该功率检测系统包括：梳状光源，相干接收机和功率检测电路；该梳状光源，用于发射本振光信号，该本振光信号包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，n为大于1的整数；该相干接收机，用于对被测光信号和该本振光信号进行相干混合，得到混合光信号，以及将该混合光信号发送至该功率检测电路；该功率检测电路，用于对该混合光信号进行滤波，根据滤波后的混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。其中，该每个光载波的中心频率可以均位于该被测光信号的频谱范围内。
30.可选地，该功率检测电路还可以用于：调整该梳状光源发射的该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在对应的一个频谱范围内变化，且不同光载波的中心频率对应的频谱范围不同。
31.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括n个业务光信号，各个业务光信号的频谱宽度相同，且波长互不相同；其中，每个业务光信号为经过调顶得到的信号，不同业务光信号的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个业务光信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该业务光信号的频谱宽度。
32.可选地，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括多个业务光信号，该多个业务光信号的波长互不相同，且该多个业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同，每个业务光信号包括至少一个切片信号，每个切片信号为经过调顶得到的信号，不同切片信号的调制频率不同，且不同切片信号的频谱宽度相同，n为该波分复用信号包括的切片信号的总数；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个切片信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
33.可选地，每个光载波为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同；该功率检测电路，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
34.可选地，该混合光信号包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的正交分量、第一偏振分量的同相分量、第二偏振分量的正交分量以及第二偏振分量的同相分量；该功率检测电路可以包括：低通滤波器、运算器、梳状滤波器以及功率检测子电路；其中，该低通滤波器，用于分别对该四个分量进行低通滤波；该运算器，用于确定低通滤波后的该四个分量的功率；该梳状滤波器，用于对该四个分量的功率进行梳状滤波，其中，该梳状滤波器的通带的数量大于或等于n，每个通带的中心频率等于一个调制频率；该功率检测子电路，
用于确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对应的调顶功率，以及根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。
35.可选地，n个调制频率中的第i个调制频率与n个光载波中的第i个光载波对应，i为不大于n的正整数；则该被测光信号在该第i个光载波的中心频率f
ci
处的功率满足：
36.其中，p
pi
为该第i个调制频率对应的调顶功率，a
ci
为该第i个光载波的强度，ai为该第i个调制频率对应的调顶深度。
37.可选地，该梳状光源可以包括一个频率梳光源；或者，该梳状光源包括合波器，以及波段互不相同的多个频率梳光源，该合波器用于对该多个频率梳光源发射的光载波进行合波得到本振光信号。
38.对于待检测的被测光信号占用的波段较窄的场景，该梳状光源可以仅包括一个频率梳光源，以降低该梳状光源的成本和体积。对于待检测的被测光信号占用的波段较宽的场景，该梳状光源可以包括多个频率梳光源，以覆盖该被测光信号所占用的波段，进而实现对该被测光信号的功率的有效检测。
39.再一方面，提供了一种光通信系统，该系统包括：如上述方面提供的光信号的功率检测系统，第一光收发设备，第二光收发设备，以及连接在该第一光收发设备和该第二光收发设备之间的至少一个光放大器；
40.该功率检测系统中的相干接收机与目标器件连接，该目标器件包括该至少一个光放大器、该第一光收发设备和该第二光收发设备中的至少一个，该相干接收机用于接收该目标器件发射的被测光信号。
41.可选地，该光通信系统可以包括多个光信号的功率检测系统。
42.再一方面，提供了一种光信号的功率检测方法，该方法可以应用于上述方面所提供的功率检测电路，该方法包括：接收对被测光信号和本振光信号进行相干混合得到的混合光信号，然后对该混合光信号进行滤波，再根据滤波后的混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率；其中，该本振光信号包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，n为大于1的整数。
43.可选地，该方法还可以包括：调整该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个频谱范围内变化，且不同光载波的中心频率在不同的频谱范围内变化。
44.可选地，该被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括n个业务光信号，该n个业务光信号的频谱宽度相同，每个业务光信号为经过调顶得到的信号，且不同业务光信号的调制频率不同；相应的，调整该本振光信号中每个光载波的中心频率的过程可以包括：按照目标频率间隔，调整该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个业务光信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该业务光信号的频谱宽度。
45.可选地，该被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括多个的业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同，每个业务光信号包括至少一个切片信号，每个切
片信号为经过调顶得到的信号，不同切片信号的调制频率不同，且不同切片信号的频谱宽度相同，n为该波分复用信号包括的切片信号的总数；相应的，调整该本振光信号中每个光载波的中心频率的过程可以包括：按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个切片信号的频谱范围内变化；其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
46.可选地，每个光载波为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同；调整该本振光信号中每个光载波的中心频率的过程可以包括：按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
47.可选地，该混合光信号包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的正交分量、第一偏振分量的同相分量、第二偏振分量的正交分量以及第二偏振分量的同相分量；对该混合光信号进行滤波可以包括：分别对该四个分量进行低通滤波；根据滤波后的该混合光信号，确定每个业务光信号在一个光载波的中心频率处的功率的过程可以包括：确定低通滤波后的四个分量的功率；通过梳状滤波器对该四个分量的功率进行梳状滤波，其中，该梳状滤波器具有多个通带，每个通带的中心频率等于一个调制频率；确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对应的调顶功率；根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。
48.可选地，第i个调制频率与第i个光载波对应，i为不大于n的正整数；该被测光信号在第i个光载波的中心频率f
ci
处的功率满足：
49.其中，p
pi
为第i个调制频率对应的调顶功率，a
ci
为第i个光载波的强度，ai为第i个调制频率对应的调顶深度。
50.上述方面所提供的光信号的功率检测设备、系统以及方法中任一种设计方式所带来的技术效果可参见前述光信号的功率检测电路中相应设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
51.再一方面，提供了一种芯片，该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时，用于实现如上述方面提供的光信号的功率检测方法。
52.再一方面，提供了一种功率检测电路，该功率检测电路可以包括：存储器，处理器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现如上述方面所提供的光信号的功率检测方法。
53.再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方面所提供的光信号的功率检测方法。
54.再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方面所提供的光信号的功率检测方法。
55.综上所述，本技术提供了一种光信号的功率检测电路、系统、方法以及芯片，该功率检测电路接收到的混合光信号是对被测光信号和本振光信号进行相干混合得到的，且该本振光信号中包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同。基于该混合光信号，即可实现对该被测光信号在至少两个不同频点处的功率的并行检测，从而有效
amplifier，oa)。例如，图1中示出了三个oa。其中每个光收发设备与oa之间，以及各个oa之间均可以通过光纤300连接。
74.第一光收发设备100可以用于发射被测光信号，该至少一个oa用于将该被测光信号放大后传输至第二光收发设备200。其中，该被测光信号可以为波分复用信号，该波分复用信号包括波长互不相同的多个业务光信号。或者，该被测光信号也可以为单一波长的信号。
75.在本技术实施例中，该光信号的功率检测系统000可以与目标器件连接，该目标器件可以包括该至少一个oa、该第一光收发设备10和第二光收发设备200中的至少一个。也即是，该光信号的功率检测系统000所连接的目标器件可以仅包括一个器件，也可以包括多个器件。该功率检测系统000可以接收该目标器件发射的被测光信号，并对该被测光信号的功率进行检测。该光信号的功率检测系统000也可以称为光功率检测(optical power monitor，opm)系统。
76.本技术实施例提供的光通信系统中可以包括一个或多个光信号的功率检测系统000。例如，图1所示的光通信系统包括三个光信号的功率检测系统000，其中每个光信号的功率检测系统000与一个oa连接。
77.可选地，如图1所示，该第一光收发设备100和第二光收发设备200中的每个光收发设备均可以包括：多个光信号收发单元(optical transponder unit，otu)，上下波长选择开关(add drop wavelength selective switch，ad wss)，以及至少一个波长选择开关(wavelength selective switch，wss)。例如，图1中示出了两个wss。其中，每个out用于发射和接收一个波长的业务光信号，且各个out发射(或接收)的业务光信号的波长不同。其中，该ad wss用于实现各个业务光信号的上下波，即该ad wss可以用于对上行的各个业务光信号进行合波，以及用于对下行的波分复用信号进行分波。该wss用于实现波分复用信号的路由。
78.本技术实施例提供了一种光信号的功率检测系统，该光信号的功率检测系统000可以应用于如图1所示的光通信系统中。如图2所示，该功率检测系统可以包括：光信号的功率检测设备00以及梳状光源10。
79.其中，该梳状光源10，用于发射本振光信号lo。该本振光信号lo包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，且n为大于1的整数。例如，该本振光信号lo包括的n个光载波的中心频率各不相同。
80.如图2所示，该光信号的功率检测设备00可以包括功率检测电路01和相干接收机02。
81.该相干接收机02，用于对被测光信号si和该本振光信号lo进行相干混合，得到混合光信号，以及将该混合光信号传输至该功率检测电路01。其中，该被测光信号si可以为波分复用信号，该波分复用信号包括波长互不相同的多个业务光信号。或者，该被测光信号si也可以为单一波长的信号。
82.该功率检测电路01，用于接收该混合光信号，对该混合光信号进行滤波，以及根据滤波后的该混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。其中，每个光载波的中心频率均位于该被测光信号的频谱范围内。
83.其中，功率检测电路01对混合光信号进行滤波后，可以滤出该被测光信号中与该
本振光信号中各中心频率相同频率的分量，其余分量则均被滤除。由此，功率检测电路01即可根据该滤波后的混合光信号，确定出该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。
84.由于该本振光信号中包括n个光载波，且该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，因此，功率检测电路01接收到将该本振光信号与被测光信号进行相干混合得到的混合光信号后，即可实现对该被测光信号在至少两个不同频点处的功率的并行检测，从而有效提高了功率检测的效率。
85.可选地，本技术实施例提供的功率检测电路01可以独立于相干接收机02设置。或者，该功率检测电路01可以为集成电路(integrated circuit，ic)，也可以称为集成芯片，且该功率检测电路01可以设置在该相干接收机02中。
86.在本技术实施例中，对于该被测光信号si为波分复用信号的场景，该波分复用信号si的波段可以为常规(conventional，c)波段(wavelength band)，即该波分复用信号si包括的各个业务光信号的波长范围为1530纳米(nm)至1565nm。
87.或者，该波分复用信号si的波段可以为长(longer，l)波段，即该波分复用信号si包括的各个业务光信号的波长范围为1565nm至1625nm。
88.又或者，该波分复用信号si的波段可以为c l波段，即该波分复用信号si包括的各个业务光信号的波长范围为1530nm至1625nm。
89.可选地，该n个光载波的中心频率互不相同，该功率检测电路01还可以用于：调整该梳状光源10发射的该本振光信号lo中每个光载波的中心频率，使该每个光载波的中心频率能够在对应的一个频谱范围内变化，且不同光载波的中心频率所对应的频谱范围不同。其中，每个光载波的中心频率所对应的频谱范围均可以位于该被测光信号的频谱范围内。
90.例如，每个光载波的中心频率所对应的频谱范围内可以包括多个待检测的频点，该功率检测电路01可以调整光载波的中心频率，使得每个光载波的中心频率能够遍历对应的一个频谱范围内的多个频点。其中，每个频谱范围内的待检测的频点可以是功率检测电路01中预先存储的。
91.由于每个光载波的中心频率能够在对应的一个频谱范围内变化，因此能够在不增加光载波的个数n的前提下，有效增加对被测光信号进行功率检测时检测的频点的个数。也即是，可以实现对被测光信号的谱形的精确检测，有效提高了功率检测的精度。
92.作为一种可选地实现方式，如图3所示，该被测光信号si为波分复用信号，该波分复用信号si包括频谱宽度δf
bw
相同，但波长互不相同的n个业务光信号。也即是，该本振光信号lo包括的光载波的个数n，等于该波分复用信号si所包括的业务光信号的个数。该n个光载波可以与该n个业务光信号一一对应。该波分复用信号si包括的每个业务光信号均为经过调顶(pilot tone modulation)得到的信号，且不同的业务光信号的调制频率不同。
93.在上述实现方式中，该功率检测电路01可以用于按照目标频率间隔δf
step
，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率能够在对应的一个业务光信号的频谱范围内变化。其中，该目标频率间隔δf
step
小于该业务光信号的频谱宽度δf
bw
。由于不同波长的业务光信号的频谱宽度δf
bw
相同，使得功率检测电路01可以按照固定的目标频率间隔δf
step
调整各个光载波的中心频率，从而有效简化了频率调整的操作。
94.示例的，参考图3，假设波分复用信号si包括ch1至chn共n个通道的业务光信号，则该梳状光源10发射的本振光信号lo可以包括与该n个业务光信号一一对应的n个光载波。每
个光载波的中心频率位于对应的一个业务光信号的频谱范围内，且能够在该频谱范围内变化。例如，第一个光载波的中心频率f
c1
能够在第一个业务光信号ch1的频谱范围内变化。第n个光载波的中心频率f
cn
能够在第n个业务光信号chn的频谱范围内变化。
95.可选地，在上述实现方式中，相邻两个光载波的中心频率的频率差可以等于该业务光信号的频谱宽度δf
bw
。例如图3中，第一个光载波的中心频率f
c1
与第二个光载波的中心频率的f
c2
的频率差等于δf
bw
。其中，图3中为了示意清楚，将各个业务光信号的频谱间隔绘制，在实际应用中，相邻业务光信号的频谱会部分重叠。
96.作为另一种可选地实现方式，被测光信号si为波分复用信号，该波分复用信号si包括多个波长互不相同的业务光信号，且该多个业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同。其中，每个业务光信号可以包括至少一个切片信号，且每个切片信号为经过调顶得到的信号。该n个切片信号的频谱宽度相同，且不同切片信号的调制频率不同，即任意两个切片信号的调制频率不同。在该实现方式中，n为该波分复用信号si包括的切片信号的总数，相应的，该n个光载波可以与该n个切片信号一一对应。
97.可选地，切片信号的频谱宽度可以是根据各个业务光信号的频谱宽度确定的，且切片信号的频谱宽度不大于任一业务光信号的频谱宽度。例如，该切片信号的频谱宽度可以为各个业务光信号的频谱宽度的最大公约数。如图5所示，若该波分复用信号si中的第n个通道的业务光信号cnn的频谱宽度为该最大公约数的三倍，则该业务光信号cnn可以被划分为三个频谱宽度相同的切片信号chn1，chn2和chn3。并且，该三个切片信号为采用不同调制频率进行调顶得到的信号。其中，n为正整数，且n不大于波分复用信号si包括的业务光信号的个数。
98.示例的，假设该波分复用信号si包括的多个业务光信号中，部分业务光信号的频谱宽度为50吉赫兹(ghz)，部分业务光信号的频谱宽度为75ghz，部分业务光信号的频谱宽度为100ghz，则该切分信号的频谱宽度可以为25ghz。相应的，每个频谱宽度为50ghz的业务光信号可以被切分为两个25ghz的切片信号，每个频谱宽度为75ghz的业务光信号可以被切分为三个25ghz的切片信号，每个频谱宽度为100ghz的业务光信号可以被切分为四个25ghz的切片信号。
99.在上述实现方式中，该功率检测电路01，用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率能够在对应于的一个切片信号的频谱范围内变化。其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
100.在波分复用信号si包括的各个业务光信号的频谱宽度不完全相同的场景中，本技术实施例提供的方案可以在对业务电信号进行电光调制以生成业务光信号的过程中，对业务电信号进行切片和调顶，使得最终生成的业务光信号包括多个频谱宽度相同的切片信号。由于各个切片信号的频谱宽度相同，因此可以按照相同的频率间隔(即目标频率间隔)统一调整该n个光载波的中心频率，以实现对n个切片信号的功率的并行检测，从而有效简化了调整多个光载波的中心频率时的复杂度。
101.在本技术实施例中，对业务电信号进行切片，再对切片后的电信号进行调顶的过程也可以称为切片调顶。对业务电信号进行切片调顶以生成业务光信号的实现过程可以参考图5。如图5所示，需要先对时域的业务电信号进行快速傅里叶变换(fast fourier transform，fft)，以将该业务电信号变换到频域。然后再对该频域的业务电信号进行切片
得到多个切片。例如，如图5所示，假设待生成的业务光信号的频谱宽度为各个业务光信号的频谱宽度的最大公约数的l倍(l为大于1的整数)，则可以将该频域的业务电信号切分为l个切片。之后，对每一个切片分别进行快速傅里叶逆变换(inverse fft，ifft)，以将每个切片变换到时域。然后，对于每个切片，可以通过乘法器将该切片与对应的调顶系数相乘，以实现对该切片的调顶。其中，对该l个切片中的第l个切片进行调顶时采用的调顶系数k
l
可以满足：a
l
·
cos(2π
·fpl
·
t) (1-a
l
)。其中，a
l
为对第l个切片进行调顶时的调顶深度，f
pl
为对第l个切片进行调顶时的调制频率，l为不大于l的正整数。
102.进一步的，可以通过加法器将调顶后的l个切片叠加，将叠加后的切片通过数模转换器(digital-to-analog converter，dac)转换为模拟信号，并将该模拟信号输出至光调制器。最后，光调制器可以采用一个业务光载波对该模拟信号进行调制，从而生成一个业务光信号。例如，参考图5，假设待生成的业务光信号为第n个通道的业务光信号，则光调制器可以采用中心频率为f
sn
的业务光载波对该模拟信号进行调制，从而得到中心频率为f
sn
的业务光信号。
103.作为再一种可选的实现方式，该本振光信号包括的n个光载波中，每个光载波均为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同。在该实现方式中，该功率检测电路01，可以用于按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使得每个光载波的中心频率能够在对应的一个频谱范围内变化。其中，每个光载波的中心频率所对应的频谱范围的宽度可以等于相邻两个光载波的中心频率的频率差。相应的，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
104.在该实现方式中，该本振光信号包括的光载波的个数n与该被测光信号的类型无关。也即是，若该被测光信号为波分复用信号，则该光载波的个数n与该波分复用信号包括的业务光信号的个数无关。并且，每个光载波的中心频率所对应的频谱范围也与任一业务光信号的频谱范围无关，仅需保证该n个光载波的中心频率所对应的频谱范围的集合，能够覆盖该被测光信号的频谱范围即可。由于功率检测电路01可以按照固定的目标频率间隔调整各个光载波的中心频率，从而有效简化了频率调整的操作。
105.并且，上述对光载波进行调顶的实现方式，还可以降低对待检测的被测光信号的要求。例如，若该被测光信号为波分复用信号，则即使该波分复用信号包括的各业务光信号未经过调顶，或者各业务光信号的频谱宽度不同，也可以基于调顶后的光载波实现对各业务光信号的功率的有效检测。
106.基于上述例举的各个实现方式可知，本技术实施例提供的方案可以对n个业务光信号分别进行调顶，或者可以分别对n个切片信号进行调顶，又或者，还可以分别对n个光载波进行调顶。该调顶是一种信号调制技术，其能够在信号发射端，在每个波长的光信号的顶部均叠加一小幅度的低频正弦信号或低频余弦信号作为该光信号的标识。该低频正弦信号或低频余弦信号的频率即为调顶的调制频率，且对不同光信号进行调顶时采用的调制频率不同。功率检测电路01进而可以基于该调制频率判别不同波长的光信号，并检测不同光信号的功率。
107.例如，假设该被测光信号为包括n个业务光信号的波分复用信号，且每个业务光信号均为经过调顶的信号，则经过调顶后的第i个业务光信号的强度随时间t变化的公式可以为：
[0108][0109]
其中，ai为第i个业务光信号的调顶深度，其取值范围一般为0.01＜ai＜0.1。对各个业务光信号的调顶深度可以相同，也可以不同。a
si
为第i个业务光信号的强度，f
si
为第i个业务光信号的中心频率，为第i个业务光信号的相位，且该相位为时变量。f
pi
为对第i个业务光信号进行调顶时所采用的调制频率。j为虚数单位。由于对不同业务光信号进行调顶时采用的调制频率不同，因此当i≠k时，f
pi
≠f
pk
。其中，i和k均为不大于n的正整数。
[0110]
该波长互不相同的n个业务光信号合波后得到的波分复用信号的强度随时间t变化的公式为：基于该公式可知，该波分复用信号的强度等于该n个业务光信号的强度之和。
[0111]
可选地，在本技术实施例中，该功率检测电路01可以按照中心频率由低到高的顺序，调整该梳状光源发射的本振光信号中每个光载波的中心频率，进而使得该中心频率能够遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点。
[0112]
在该调整方式中，每个光载波的中心频率的初始值，可以等于对应的一个频谱范围的中心频率与该频谱范围的宽度的一半的差值。假设被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括n个频谱宽度均为δf
bw
的业务光信号，且每个光载波的中心频率对应一个业务光信号的频谱范围，则第i个光载波的中心频率的初始值f
ci-0
可以满足：
[0113]fci-0
＝f
si-δf
bw
/2；
[0114]
其中，f
si
表示第i个业务光信号的中心频率，i为不大于n的正整数。
[0115]
如图6所示，假设每个业务光信号的频谱范围内均包括m 1个待检测的频点，其中m为正整数。则该功率检测电路01可以从每个光载波的中心频率的初始值开始，按照目标频率间隔δf
step
将每个光载波的中心频率调整m次，从而使每个光载波的中心频率能够遍历该m 1个待检测的频点。由于该m 1个待检测的频点均位于业务光信号的频谱范围内，因此该目标频率间隔δf
step
和每个业务光信号的频谱宽度δf
bw
可以满足如下关系式：δf
bw
≤m
×
δf
step
。
[0116]
示例的，对于第一个光载波，功率检测电路01可以先设置该第一个光载波的中心频率f
c1-0
为：f
c1-0
＝f
s1-δf
bw
/2。之后，功率检测电路01能够以目标频率间隔δf
step
为步长，逐步增大该第一个光载波的中心频率。其中，功率检测电路第m次调整该第一个光载波的中心频率后，该第一个光载波的中心频率为f
c1-m
＝f
c1-0
m
×
δf
step
。该m为不大于m的正整数。
[0117]
或者，该功率检测电路01还可以按照中心频率由高到低的顺序，调整该梳状光源发射的本振光信号中每个光载波的中心频率，进而使得该中心频率能够遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点。
[0118]
在该调整方式中，每个光载波的中心频率的初始值，可以等于对应的一个频谱范围的中心频率与该频谱范围的宽度的一半之和。假设被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括n个频谱宽度均为δf
bw
的业务光信号，且每个光载波的中心频率对应一个业务光信号的频谱范围，则第i个光载波的中心频率的初始值f
ci-0
可以满足：f
ci-0
＝f
si
δf
bw
/2。
[0119]
当然，该功率检测电路01也可以按照其他顺序调整该本振光信号中每个光载波的中心频率，只要使得该中心频率能够遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点即
可。
[0120]
在本技术实施例中，该相干接收机02输出的混合光信号可以包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的同相分量i
x
、第一偏振分量的正交分量q
x
、第二偏振分量的同相分量iy以及第二偏振分量的正交分量qy。
[0121]
可选地，如图7所示，该功率检测电路01可以包括：低通滤波器011、运算器012、梳状滤波器013以及功率检测子电路014。
[0122]
该低通滤波器011，用于分别对该四个分量进行低通滤波。由于能够对四个分量分别进行低通滤波，因此该低通滤波器011也可以称为四通道低通滤波器。该低通滤波器011对四个分量进行低通滤波后，可以使得该被测光信号中与该本振光信号中各中心频率相同频率的分量被滤出，其余分量则均被滤除。由于在本技术实施例中，调顶信号的中心频率均为低频，小于低通滤波器时的截止频率，因此该低通滤波的操作对调顶无影响。
[0123]
该低通滤波器011对该四个分量i
x
、q
x
、iy以及qy进行低通滤波后，该四个分量可以分别表示为：
[0124][0125]
其中，i
x-lp
(t)为低通滤波后的分量i
x
，q
x-lp
(t)为低通滤波后的分量q
x
，i
y-lp
(t)为低通滤波后的分量iy，q
y-lp
(t)为低通滤波后的分量qy。f
pi
表示对第i个光信号(该光信号可以为业务光信号、切片信号或光载波)进行调顶时采用的调制频率，即第i个调制频率。ai表示对该第i个光信号进行调顶时的调顶深度，即第i个调制深度，不同光信号的调顶深度可以相同，也可以不同。a
si-x
(f
ci
)表示被测光信号中频率为f
ci
(即第i个光载波的中心频率)的频率分量的x偏振分量的强度，a
si-y
(f
ci
)表示被测光信号中频率为f
ci
的频率分量的y偏振分量的强度。表示被测光信号中频率为f
ci
的频率分量的x偏振分量的相位，表示被测光信号中频率为f
ci
的频率分量的y偏振分量的相位。
[0126]
该运算器012，用于确定低通滤波后的该四个分量的功率。例如，该运算器012可以先确定低通滤波后的每个分量的平方，然后再对该四个分量的平方进行求和，从而得到该四个分量的功率。也即是，该四个分量的功率是指该四个分量的总功率。该运算器012也可以称为平方和运算器。低通滤波后的该四个分量的功率随时间t变化的公式可以表示为：
[0127][0128]
其中，
[0129][0130][0131]
[0132]
上述表达式中，k为不大于n的正整数，且k≠i。f
ck
为第k个光载波的中心频率。由于和均是随机的，故该功率的表达式中的第二项和第三项均可以理解为随机噪声。
[0133]
该梳状滤波器013，用于对该四个分量的功率进行梳状滤波。其中，该梳状滤波器013的通带的数量可以大于或等于n，且每个通带的中心频率等于一个调制频率。也即是，该梳状滤波器013的至少n个通带的中心频率分别为f
p1
、f
p2
…fpn
。采用该梳状滤波器013对该四个分量的功率进行梳状滤波后，即可滤除该功率中的随机噪声。该梳状滤波器013的输出可以表示为：
[0134][0135]
该功率检测子电路014，用于确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对应的调顶功率，以及根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率，与该调顶功率正相关，与该光载波的强度以及该调顶深度均负相关。
[0136]
其中，在被测光信号为波分复用信号，且对该波分复用信号包括的n个业务光信号分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：中心频率在采用该调制频率调顶的业务光信号的频谱范围内变化的光载波。例如，假设第i个光载波的中心频率在第i个业务光信号的频谱范围内变化，且对该第i个业务光信号进行调顶时采用的调制频率为f
pi
，则该调制频率f
pi
对应的光载波即为该第i个光载波。
[0137]
在被测光信号为波分复用信号，且对该波分复用信号包括的n个切片信号分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：中心频率在采用该调制频率调顶的切片信号的频谱范围内变化的光载波。例如，假设第i个光载波的中心频率在第i个切片信号的频谱范围内变化，且对该第i个切片信号进行调顶时采用的调制频率为f
pi
，则该调制频率f
pi
对应的光载波即为该第i个光载波。
[0138]
在对n个光载波分别进行调顶的场景，调制频率对应的光载波是指：采用该调制频率调顶的光载波。例如，假设对第i个光载波进行调顶时采用的调制频率为f
pi
，则该调制频率f
pi
对应的光载波即为该第i个光载波。
[0139]
可选地，如图7所示，该功率检测子电路014可以包括：功率检测模块0141、谱形恢复模块0142以及控制器0143。其中，该功率检测模块0141的输入端与该梳状滤波器013的输出端连接，该功率检测模块0141能够先对梳状滤波后的该四个分量的功率做fft变换，以将该梳状滤波后的功率转换至频域。之后，该功率检测模块0141即可检测出频域上频率分别为f
p1
、f
p2
…fpn
处的功率，即检测出频域上每个调制频率处的功率。其中，每个调制频率处的功率即为该调制频率对应的调顶功率。该功率检测模块0141检测出的n个调顶功率分别为p
p1
、p
p2
…
p
pn
。该n个调顶功率中的第i个调顶功率p
pi
可以表示为：
[0140]
该谱形恢复模块0142可以从控制器0143中获取梳状光源10输出的本振光信号中n个光载波的中心频率f
c1
、f
c2
…fcn
，以及该n个光载波的强度a
c1
、a
c2
…acn
。并且，该谱形恢复模块0142可以根据获取到的光载波的中心频率和强度，对该功率检测模块0141输出的n个调顶功率p
p1
、p
p2
…
p
pn
分别进行计算，从而得到被测光信号在每个光载波的中心频率处出的
功率。例如，该谱形恢复模块0142采用第i个调制频率对应的调顶深度ai以及该第i个光载波的强度a
ci
，对该第i个调顶功率p
pi
进行计算，即可得到被测光信号在该第i光载波的中心频率f
ci
处出的功率ps(f
ci
)：
[0141][0142]
该谱形恢复模块0142基于上述方式确定出被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率后，可以记录该n个光载波的中心频率f
c1
、f
c2
…fcn
，与该n个功率ps(f
c1
)、ps(f
c2
)、
…
ps(f
cn
)的对应关系。例如，该谱形恢复模块0142可以生成二维数组以记录上述中心频率与功率的对应关系。
[0143]
图8是本技术实施例提供的再一种功率检测系统的结构示意图，结合图7和图8可以看出，该功率检测电路01中的运算器012、该梳状滤波器013和该功率检测子电路014可以均集成在微处理器中。例如，参考图8，该微处理器可以为微控制单元(micro controller unit，mcu)。
[0144]
可选地，如图8所示，该功率检测设备还可以包括模数转换器(analog-to-digital converter，adc)03和存储器04。其中，该adc 03分别与该低通滤波器011和该mcu连接，用于对该低通滤波器011输出的各个分量进行模数转换，并将模数转换后的数据传输至该mcu。该存储器04可以用于存储梳状光源10发射的本振光中各个光载波的中心频率和强度，以及各个光载波与各个业务光信号的对应关系。
[0145]
在本技术实施例中，该存储器04可以独立于该mcu设置，或者，也可以集成在该mcu中，即该存储器04可以为mcu的内部存储器。
[0146]
可选地，在本技术实施例中，该低通滤波器011、该运算器012、该adc 03、该梳状滤波器013以及该功率检测子电路014也可以均集成在微处理器中。即该功率检测电路01可以为集成电路。例如，该功率检测电路01可以为数字信号处理器(digital signal processor，dsp)。
[0147]
在本技术实施例中，如图8所示，该梳状光源10可以包括一个可调频率的频率梳光源101。或者，如图9所示，该梳状光源10可以包括波段互不相同的多个频率梳光源101，以及合波器102。例如，图9中示出了两个频率梳光源101。该合波器102用于对该多个频率梳光源101发射的不同波段的光载波进行合波，得到该本振光信号。
[0148]
可选地，若被测光信号所占用的波段较窄，则该梳状光源10可以仅包括一个可调频率的频率梳光源101，以降低该梳状光源10的成本和体积。例如，若该被测光信号的波长属于c波段，则该梳状光源10可以包括一个c波段的频率梳光源101。若该被测光信号的波长属于l波段，则该梳状光源10可以包括一个l波段的频率梳光源101。
[0149]
若被测光信号所占用的波段较宽，则该梳状光源10可以包括波段互不相同的多个频率梳光源101，以覆盖该被测光信号所占用的波段，进而实现对该被测光信号的功率的有效检测。例如，若该被测光信号占用了c波段和l波段，则如图9所示，该梳状光源10可以包括一个c波段的频率梳光源101和一个l波段的频率梳光源101。
[0150]
图10是本技术实施例提供的再一种功率检测系统的结构示意图。对于该n个光载波为调顶后的信号的场景，如图10所示，该梳状光源10可以包括至少一个频率梳光源101，以及调顶电路103。图10中仅示意性示出了一个频率梳光源101。其中，该调顶电路103用于
对该至少一个频率梳光源101输出的每个光载波分别进行调顶。
[0151]
可选地，如图10所示，该调顶电路103可以包括分波器1031、n个强度调制器1032以及合波器1033。该分波器1031用于对该至少一个频率梳光源101输出的n个光载波进行分波，以将每个光载波输出至一个强度调制器1032。每个强度调制器1032用于采用一个调制频率对接收到的一路光载波进行调顶，且不同强度调制器1032所采用的调制频率不同。该合波器1033用于对n个强度调制器1032输出的经过调顶的光载波进行合波，并将合波后的n个光载波(即本振光信号l0)输出至该相干接收机02。
[0152]
本技术实施例提供的功率检测电路及系统，可以通过梳状光源输出的n个光载波，实现对被测光信号在该n个中心频率处的功率的并行检测。因此，有效缩短了功率检测所需的时长，提高了功率检测的效率。当被测光信号所占用的波段较宽，即频谱宽度较宽(例如达到100nm)时，本技术实施例提供的功率检测电路及系统的功率检测速度，能够满足对突发谱形事件的检测需求。
[0153]
其中，该突发谱形事件是指业务光信号的频谱在较短的时间内发生变化后又恢复正常。由于该突发谱形事件的持续时长较短，因此若功率检测系统的功率检测速度较慢，则无法有效检测到该突发谱形事件。
[0154]
例如，若被测光信号为波分复用信号，且该波分复用信号包括波长互不相同的n(n可以为100或者200)个业务光信号，其中每个波长的业务光信号中存在m 1个待检测的频点。则采用本技术实施例提供的功率检测系统，需要重复m 1次功率检测流程即可完成对该n个业务光信号的功率检测。而采用相关技术中的方法，则需要重复n
×
(m 1)次功率检测流程才可以完成对该n个业务光信号的功率检测。由此可知，相比于相关技术中的功率检测方法，本技术实施例提供的功率检测电路及系统能够将功率检测速度提升n倍。
[0155]
综上所述，本技术实施例提供了一种光信号的功率检测系统，该功率检测系统中的梳状光源输出的本振光信号中包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同。将该本振光信号与被测光信号进行相干混合后，即可实现对该被测光信号在至少两个不同频点处的功率的并行检测，从而有效提高了功率检测的效率。并且，该功率检测系统中的功率检测电路还可以在每个光载波对应的一个频谱范围内调整该光载波的中心频率，从而可以实现对被测光信号在每个频谱范围内的多个频点的功率的检测，由此可以有效提高对被测光信号的功率检测精度，实现对被测光信号的谱形检测。
[0156]
本技术实施例还提供了一种光信号的功率检测方法，该方法可以应用于上述实施例所提供的光信号的功率检测电路01中。参考图11，该方法可以包括：
[0157]
步骤201、接收混合光信号。
[0158]
其中，该混合光信号是对被测光信号和本振光信号进行相干混合后得到的。该本振光信号包括n个光载波，该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，n为大于1的整数。该被测光信号可以为包括波长互不相同的多个业务光信号的波分复用信号，或者也可以为单一波长的业务光信号。参考图1，该被测光信号是该光信号的功率检测系统000所连接的目标器件发射的。
[0159]
参考图2，该光信号的功率检测系统包括相干接收机02，该相干接收机02可以用于对被测光信号和本振光信号进行相干混合，得到混合光信号，并将该混合光信号发送至该功率检测电路01。也即是，该功率检测电路01可以接收相干接收机02发送的混合光信号。
[0160]
步骤202、对该混合光信号进行滤波。
[0161]
对混合光信号进行滤波后，可以滤出该被测光信号中与该本振光信号中各中心频率相同频率的分量，其余分量则均被滤除。
[0162]
步骤203、根据滤波后的该混合光信号，确定该被测光信号在每个光载波的中心频率处的功率。
[0163]
由于该本振光信号包括n个光载波，且该n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，因此基于上述步骤201至步骤203的方法，可以实现对被测光信号在至少两个不同的中心频率处的功率的并行检测。
[0164]
步骤204、检测该本振光信号中，每个光载波的中心频率是否遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点。
[0165]
在本技术实施例中，该功率检测电路01还可以调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率能够遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点。其中，不同光载波的中心频率对应的频谱范围不同。
[0166]
若功率检测电路01检测到每个光载波的中心频率已遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点，则可以确定已完成对该被测光信号的功率检测，并结束操作。若功率检测电路01检测到每个光载波的中心频率还未遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点，则可以执行步骤205。
[0167]
步骤205、在每个光载波对应的一个频谱范围内调整该光载波的中心频率。
[0168]
若功率检测电路01检测到每个光载波的中心频率还未遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点，则功率检测电路01可以在每个光载波对应的一个频谱范围内调整该光载波的中心频率。之后，可以继续执行上述步骤201。也即是，在本技术实施例中，该光信号的功率检测电路01可以重复执行上述步骤201至步骤205，直至每个光载波的中心频率遍历对应的一个频谱范围内的多个待检测的频点。
[0169]
示例的，假设每个光载波的中心频率对应的一个频谱范围内均包括m 1个待检测的频点，则该光信号的功率检测电路01可以将上述步骤201至步骤205重复执行m 1次，从而实现对被测光信号的谱形检测。
[0170]
上述步骤201至步骤205的实现过程可以参考上文对该功率检测电路01的相关描述。
[0171]
作为一种可选的实现方式，该被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括频谱宽度相同，但波长互不相同的n个业务光信号。其中，每个业务光信号均为经过调顶得到的信号，且不同的业务光信号的调制频率不同。相应的，上述步骤205可以包括：
[0172]
按照目标频率间隔，调整该本振光信号中每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个业务光信号的频谱范围内变化。其中，该目标频率间隔小于该业务光信号的频谱宽度。
[0173]
作为另一种可选的实现方式，该被测光信号为波分复用信号，该波分复用信号包括多个波长互不相同的业务光信号，且该多个业务光信号中至少两个业务光信号的频谱宽度不同。其中，每个业务光信号包括至少一个切片信号，且每个切片信号为经过调顶得到的信号。该n个切片信号的频谱宽度相同，且不同切片信号的调制频率不同。在该实现方式中，n为该波分复用信号包括的切片信号的总数。相应的，上述步骤205可以包括：
[0174]
按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，使每个光载波的中心频率在一个切片信号的频谱范围内变化。其中，该目标频率间隔小于该切片信号的频谱宽度。
[0175]
作为再一种可选的实现方式，每个光载波为经过调顶得到的信号，且不同光载波的调制频率不同；相应的，上述步骤205可以包括：
[0176]
按照目标频率间隔，调整每个光载波的中心频率，该目标频率间隔小于相邻两个光载波的中心频率的频率差。
[0177]
可选地，该混合光信号包括四个分量，该四个分量分别为第一偏振分量的正交分量、第一偏振分量的同相分量、第二偏振分量的正交分量以及第二偏振分量的同相分量。
[0178]
上述步骤202可以包括：分别对该四个分量进行低通滤波。参考图7，该功率检测电路01可以包括低通滤波器011，该低通滤波器011用于执行该步骤201和步骤202，因此该步骤201和步骤202的实现过程可以参考上文对该低通滤波器011的相关描述。
[0179]
图12是本技术实施例提供的一种确定被测光信号在光载波的中心频率处的功率的方法流程图。如图12所示，上述步骤203可以包括：
[0180]
步骤2031、确定低通滤波后的四个分量的功率。
[0181]
在本技术实施例中，该功率检测电路01可以计算该低通滤波后的四个分量的平方和，作为该四个分量的功率。即该四个分量的功率是指该四个分量的总功率。参考图7，该功率检测电路01还可以包括运算器012，该运算器012用于执行该步骤2031，因此该步骤2031的实现过程可以参考上文对运算器012的相关描述。
[0182]
步骤2032、通过梳状滤波器对该四个分量的功率进行梳状滤波，该梳状滤波器具有多个通带，每个通带的中心频率等于一个调制频率。
[0183]
通过梳状滤波器对该四个分量的功率进行梳状滤波后，可以滤除该功率中的随机噪声。该步骤2032的实现过程可以参考上文对梳状滤波器013的相关描述。
[0184]
步骤2033、确定梳状滤波后的该四个分量的功率在每个调制频率处的功率，得到每个调制频率对应的调顶功率。
[0185]
在本技术实施例中，可以先对梳状滤波后的该四个分量的功率做fft变换，以将该梳状滤波后的功率转换至频域，之后，即可检测出频域上频率分别为f
p1
、f
p2
…fpn
处的功率，即检测出频域上每个调制频率处的功率。参考图7，该功率检测电路01还包括功率检测子电路014，该功率检测子电路014包括功率检测模块0141。该步骤2033的实现过程可以参考上文对该功率检测模块0141的相关描述。
[0186]
步骤2034、根据每个调制频率对应的调顶功率、该调制频率对应的光载波的强度，以及该调制频率对应的调顶深度，确定被测光信号在该光载波的中心频率处的功率。
[0187]
该被测光信号在该光载波的中心频率处的功率，与该调顶功率正相关，与该光载波的强度以及该调顶深度均负相关。参考图7，该功率检测子电路014还包括谱形恢复模块0142。该步骤2034的实现过程可以参考上文对该谱形恢复模块0142的相关描述。
[0188]
可选地，该n个调制频率中的第i个调制频率与n个光载波中的第i个光载波对应，则该被测光信号在该第i个光载波的中心频率f
ci
处的功率满足：
[0189]
其中，p
pi
为第i个调制频率对应的调顶功率，a
ci
为该第i个光载波的强度，ai为第i个调制频率对应的调顶深度。
[0190]
可选地，本技术实施例提供的光信号的功率检测方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，上述步骤204和步骤205可以根据情况删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此不再赘述。
[0191]
综上所述，本技术实施例提供了一种光信号的功率检测方法，该方法可以接收将本振光信号与被测光信号进行相干混合得到的混合光信号。由于该本振光信号包括的n个光载波中至少两个光载波的中心频率不同，因此基于该混合光信号可以实现对该被测光信号在至少两个不同频点处的功率的并行检测，有效提高了功率检测的效率。
[0192]
并且，该方法还可以在每个光载波对应的一个频谱范围内调整该光载波的中心频率，从而可以实现对被测光信号在每个频谱范围内的多个频点的功率的检测，由此可以有效提高对被测光信号的功率检测精度，实现对被测光信号的谱形检测。
[0193]
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，上述描述的光信号的功率检测方法的具体实现过程，可以参考前述光信号的功率检测系统以及功率检测电路实施例中的相关描述，在此不再赘述。
[0194]
应理解的是，本技术实施例提供的光信号的功率检测电路还可以用专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)实现，或可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)实现，上述pld可以是复杂程序逻辑器件(complex programmable logical device，cpld)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)，通用阵列逻辑(generic array logic，gal)或其任意组合。也可以通过软件实现上述方法实施例提供的功率检测方法，当通过软件实现上述方法实施例提供的功率检测方法时，该功率检测电路中的各个器件和子电路也可以为软件模块。
[0195]
本技术实施例还提供了一种光通信系统，如图1所示，该系统包括：至少一个如上述实施例提供的光信号的功率检测系统000，第一光收发设备100，第二光收发设备200，以及连接在该第一光收发设备100和该第二光收发设备200之间的至少一个oa。
[0196]
该功率检测系统000中的相干接收机02与目标器件连接，该目标器件包括该至少一个oa、该第一光收发设备100和该第二光收发设备200中的至少一个，该相干接收机02用于接收该目标器件发射的被测光信号。
[0197]
可选地，该光通信系统可以为wdm或dwdm系统。
[0198]
图13是本技术实施例提供的一种功率检测电路的结构示意图，该功率检测电路可以应用于上述实施例所提供的光信号的功率检测系统中。参考图13，该功率检测电路可以包括：处理器1301、存储器1302、收发器1303和总线1304。其中，总线1304用于连接处理器1301、存储器1302和收发器1303。通过收发器1303(可以是有线或者无线)可以实现与其他设备之间的通信连接。存储器1302中存储有计算机程序，该计算机程序用于实现各种应用功能。
[0199]
应理解，在本技术实施例中，处理器1301可以是中央处理器(central processing unit，cpu)，该处理器1301还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、gpu或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
[0200]
存储器1302可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性
存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data date sdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，dr ram)。
[0201]
总线1304除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线1304。
[0202]
处理器1301被配置为执行存储器1302中存储的计算机程序。处理器1301通过执行该计算机程序来实现上述实施例提供的功率检测方法。例如，可以实现上述方法实施例中步骤201至步骤205所示的方法，以及步骤2031至步骤2034所示的方法。
[0203]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机实现如上述实施例提供的功率检测方法。例如，可以执行上述方法实施例中步骤201至步骤205所示的方法，以及步骤2031至步骤2034所示的方法。
[0204]
本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机实现如上述实施例提供的功率检测方法。例如，可以执行上述方法实施例中步骤201至步骤205所示的方法，以及步骤2031至步骤2034所示的方法。
[0205]
本技术实施例还提供了一种芯片，该芯片包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时，用于实现如上述实施例提供的功率检测方法。例如，可以执行上述方法实施例中步骤201至步骤205所示的方法，以及步骤2031至步骤2034所示的方法。
[0206]
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘(solid state drive，ssd)。
[0207]
应当理解的是，本文提及的“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。另外，为了便于清楚描述本技术实施例的技术方案，在本技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可
以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0208]
以上所述，仅为本技术的可选实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，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技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。