[发明专利]用于测量光信号的线宽的系统和方法

权利要求书

1.一种用于测量光信号的线宽的系统，所述系统包括：

光学传感器，确定传播通过不同距离的光信号的线宽的一组测量 值，使得各测量值对应于不同距离并且包括白调频(FM)噪声和低 频FM噪声；以及

处理器，用于确定白FM噪声和LFFM噪声的值，从而减小测 量值与用所述白FM噪声和LFFM噪声的值针对不同距离而计算出 的光信号的线宽的值之差。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

存储器，用于存储所述白FM噪声和LFFM噪声的不同值的预 先计算的组合，其中，所述处理器从所述组合中选择所述白FM噪声 和LFFM噪声的值的组合。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器将通过用不 同对的所述白FM噪声和LFFM噪声的值来针对不同距离而计算出 的光信号的线宽的值的插值而形成的曲线拟合到通过测量值形成的曲 线，并且选择与最接近的拟合对应的白FM噪声和LFFM噪声的 值。

4.根据权利要求1所述的系统，所述处理器确定由如下误差形 成的误差面，所述误差是通过对测量值的插值而形成的曲线与通过对 用不同对的所述白FM噪声和LFFM噪声的值针对不同距离而计算 出的光信号的线宽的值进行插值而形成的曲线之间的误差，并且其中 所述处理器至少确定与所述误差面的局部极小值对应的白FM噪声的 值。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，在规则网格上确定不同 对的所述白FM噪声和LFFM噪声的值。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，各误差包括通过对测量 值的插值而形成的曲线与通过对光信号的线宽的值插值而形成的对应 曲线之间的最小平方距离。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学传感器使用延 迟自外差确定所述一组测量值。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述光学传感器包括：

分光器，用于将所述光信号分成第一信号和第二信号；

延迟模块，用于将所述第一信号延迟通过不同距离，以产生一组 延迟信号，其中，所述不同距离选自一组预定距离，使得各延迟信号 延迟通过从所述一组预定距离之中选择的对应的预定距离；

光合波器，用于将所述第二信号分别与各延迟信号组合，以产生 具有外差频率的一组差拍信号；

传感器，用于测量各差拍信号的线宽，以产生所述一组测量值。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述光学传感器还包 括：

一组光纤，其中，各光纤具有与所述一组预定距离之中的预定距 离对应的长度；以及

光开关，将所述第一信号顺序地或同时地导向各光纤。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述光学传感器还包 括：

光纤回路，具有与所述一组预定距离之中的最小预定距离对应的 长度；

光频移器，在所述光纤回路内；

光纤耦合器，用该光纤耦合器从所述光纤回路中去除所述光信号 的小部分并且将所述小部分馈送到所述光合波器，以进行外差检测。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，各预定距离大于1 km。

12.根据权利要求1所述的系统，还包括：

激光源，用于产生所述光信号；以及

波导，用于将所述光信号传播通过不同距离。

13.一种用于确定光信号的线宽的方法，所述方法包括：

将所述光信号传播通过选自一组预定距离中的不同距离；

测量传播通过所述不同距离的所述光信号的线宽以产生一组测量 值，各测量值对应于所述一组预定距离中的预定距离并且包括白调频 (FM)噪声和低频FM噪声；以及

确定白FM噪声和LFFM噪声的值，从而减小所述测量值与用 所述FM噪声和LFFM噪声的值针对所述一组预定距离而计算出的 所述光信号的线宽的值之差。