鳞集光波分复用系统的波长测量手艺  
发布时刻： 2003-10-17  作者：秩名  
摘要：伟年夜的通信带宽，高度靠得住的传输机能，充沛的营业承载容量以及低廉的行使费用，确保收集的可持续成长，撑持当前和未来的任何营业旗子记号的传送要求。 

　　1　鳞集光波分复用（DWDM）系统 

　　DWDM系统首要由光合波器、光分波器和掺铒光纤放年夜器（EDFA）组成。其中EDFA的浸染是由比旗子记号波长低的高能量光泵源将能量辐射进一段掺铒光纤中，当载有净负荷的光波经过过程此段光纤一路流传时，完成光能量的转移，使在1530-1565m波长局限内各个光波承载的净负荷旗子记号全都获得放年夜，填补了光纤线路的能量损失落。这样，当用EDFA取代传统的光通信链路中的中继段培植时，就能以起码的费用直接经过过程增添波长数增年夜传输容量，使整个光通信系统的结构和贪图都年夜年夜简化，并便于施工维护。 

　　EDFA在DWDM系统中现实应用时又分为功放或后置放年夜器（BA），预放或前置放年夜器（PA）和线路放年夜器（LA）3种，但有的公司为了简化，尽量裁减培植品种，统一为OA，以便于维护。 

　　此刻商用的DWDM系统的每个波长的数据速度是2.5Gbps，或10Gbps，波长数为4、8、16、32等；40、80甚至132个波长的DWDM系统也已有产物。常用的有两类培植。一类是在光合波器前与在光分波器后设置波长转换器（Wavelength Transponder）OTU。这一类培植是开放式的，接纳这种可以行使现有的1310nm和1550nm波长区的任一厂家的光发送与光领受机模块；波长转换器将这些非尺度的光波长旗子记号更改到1550nm窗口中划定的尺度光波长旗子记号，以便在DWDM系统中传输。美国的Ciena公司、欧洲的pirelli公司接纳这类培植，他们是出产光器件的公司，凡是，所出产的光分波合波器有较好的光学机能参数。如Ciena公司接纳的信道波长距离为0.8nm，对应100GHz的带宽，在1545.3-1557.4nm波长局限内供给16个光波信道或光路。但他们没有SDH传输培植，是以，在系统培植、收集治理方面不能统一考虑。此类培植的优点是应用天真、通用性强，瑕玷是增添波长转换器、成开放式培植，或发送是开放式，领受为一体式的DWDM系统培植。 

　　因为初期商用的EDFA带宽平展局限在1540-1560nm，故早期行使的DWDM系统的复用光波长多在1550nm四周。后来现实EDFA的增益谱宽为35nm，约4.2THz，其中增益升沉小于1dB的谱宽在1539-1565nm之间，若以1.6nm（对应200GHz）的波长距离，则起码可实现8波长，甚至16波长的同步放年夜；若以0.8nm（对应100GHz）的波长距离，则起码可实现16个波长，甚至32个波长的DWDM系统，再加上EDFA约40dB的高增益，年夜于100mW的高输出功率，以及4-5dB的低噪声值等优胜机能，故极年夜地促进了DWDM系统的快速成长。 

　　正如电放年夜器那样，光放年夜器在放年夜光旗子记号的同时也要引入噪声。它由光子的自觉幅射（Spontaneous Emission）发生。此种噪声和光旗子记号在光放年夜器中一路放年夜，并逐级蕴蓄形成干扰旗子记号，即熟知的放年夜自觉辐射（Amplified Spontaneous Emission，简写为ASE）干扰旗子记号。这种ASE干扰旗子记号经多经光放蕴蓄的功率会年夜到1-2mW，其频谱分布与波长增益谱对应。 

　　这就是为什么经由若干很多若干个OLA放年夜后必需经由光电更改，离别掏出各波长光路的电旗子记号进行准时、整形与再生（3R），完成光数字旗子记号处置责罚的首要原因，它决意了电中继段或复用段的最年夜距离或最年夜光中继段数。当然，其他成分例如准许的总的色散值也决意此电中继段的最年夜距离，这要由系统贪图作光功率预算时，哪个成分要求最严厉来确定。 

　　2　DWDM系统的测试要求 

　　以SDH终端培植为根柢根底的多波长鳞集光波分复用系统和单波长SDH系统的测试要求差异很年夜。首先，单波长光通信系统的正确波长测试是不主要的，只需用通俗的光功率计测量了光功率值就可剖断光系统是否正常了。设置光功率计到一个特定的波长值，例如是1310nm照样1550nm，仅用作分歧波长区光系统光源发光功率测试的较准与批改，因为对宽光谱的功率计而言，光源波长差几十nm时测出的光功率值的差异也不年夜。可是，对DWDM系统就完全分歧了，系统有许多波长，许多光路，要离别测出系统中每个光路的波长值与光功率巨细，才气共发剖断出是哪个波长，哪个光路系统出了题目问题。因为各个光路的波长距离凡是是1.6nm（200GHz）、0.8nm（GHz），甚至0.4nm（50GHz），故必需有波长选择性的光功率计，即波长计或光谱剖析仪才气测出系统的各个光路的波长值和光功率的巨细，是以，用日常的光功率计测出系统的总光功率值是不治理题目问题。其次，为了滑腻地增添波长、扩年夜DWDM系统容量，或为了天真地调剂、调整电路和收集的容量，需要裁减某个DWDM系统的波长数，即要求DWDM系统在增添或裁减波长数时，总的输出光功率根底不变。这样，当有某个光路、某个净负荷载体，即光波长或光载频失落效时，又用通俗光功率计测量总光功率值是无? ǚ⑾治侍獾模?蛭?涣礁龉庠仄倒β蚀蟠蠼档突蚴?В?宰艿墓夤β手涤跋旌苄　４耸保?匦攵愿鞲龉庠仄档墓β式?醒≡裥圆饬浚?唤霾獬龉夤β实缙街担??一棺既返夭獬鼍咛宓牟ǔな?岛螅?拍苋非兄?朗悄母霾ǔつ奶豕饴烦隽宋侍狻Ｕ獠唤鲈谂卸瞎饴饭收鲜狈浅１匾???以谙低嘲沧啊⒌鞑夂腿粘Ｎ?な币埠苤匾??nbsp;

　　此外，为了测量光放年夜器增益光谱特征，尤其是增益平展度，需找出各波长或各光路的功率电平差值时，也必需测量出各光路的波长值和光功率值。 

　　为便于查寻光线路放年夜器的故障，除测量各个光路的波长值和光功率外，还要测量出各个光路的信噪比（OSNR）。这里，在测量OSNR时要注重测量仪表的噪声带宽。例如用HP70952B光谱剖析仪（噪声带宽1nm）测量的OSNR要比用Agilent 86121A WDM光路剖析仪（噪声带宽0.1nm）测量出的OSNR低约10dB；这是因为前者掏出的噪声功率是后者掏出的噪声功率的10倍，自然，前者测出的OSNR要低约10db（因光旗子记号功率测量有差异）。 

　　因为DWDM系统有n个波长，n个光路，等效于n个虚SDH光通信系统，故在系统的主要测量点必需有光分路器（分光器），以避免在做波长和功率测量时中止系统，造成年夜量营业丢失落。 

　　为便于对照较量，将OSP-102/OMS-100组合测试仪和一个典型的执行室用光谱剖析仪OSA的手艺范例列在一路。 

　　3　可调谐光滤波器 

　　为使具有光谱剖析仪功能的仪表适合现场测试，需要有轻便工整的可调谐光滤波器选择光波长。它是一个可调法布里-泊罗（Fabry-Perot）滤波腔体，它的根底结构是由两块部门镀银的板组成反射平面，两块板相对分隔的距离是可普的。其滤波事理是：对某个波长的光，当调节两块板之间的距离，使在两块板之间反射引起的部门射线在相位上完全重叠时，滤波器对该波长的光是纵贯的，而对其他波长的光会引入很年夜的衰减。 

　　这种可调谐光滤波器与光分度计或扭转过问滤波器对比有许多优点。它没有轴承、轴、马达等，不存在因为一连持久的垄断引起磨损、碎裂等题目问题；结构异常坚贞，对振动不敏感。它是弗成逆的光器件，无论是衰减，照样凡是波长均与输入光波的射线极化无关；这一优点在有几个波长激光器都调整到有不异输出光功率时尤其主要。 

　　4　便携式光谱剖析仪 

　　合用于DWSM系统现场安设调测与日常维护的便携式光谱剖析仪，裁撤前已介绍的HP 70952B,Agilent 86121A外，现举OSP-102插件和OMS-100主机配合专用于DWDM系统测试的便携式光谱剖析仪为例，声名接纳可调谐光滤波器一方面使成本较着降低，一方面使重量减轻。体积缩小，有利于便携。为便于行使，还增添了下述分立的应用体式格局。 

　　（1）光谱剖析仪体式格局 

　　用可调谐光滤波器沿着要选测的波长局限调整移动，将以图形体式格局显示测量效果，可用游标定位估量波长、功率数值，以及各波长和功率差值的测试数据。还可用存储器存储两个光谱的测试数据进行对照。 

　　（2）光纤系统体式格局 

　　用表列出直到16个光路或波信道的被测试的波长、功率和S/N。这种应用体式格局对光纤通信系统的日常维护测试不凡有用。因为在DWDM系统的运行过程中，凡是不只愿光载频旗子记号的功率超出划定的容限。 

　　（3）光功率计体式格局 

　　可调谐光滤波器平稳调整到所选的波长，以数字显示该波长的光功率，就可以用来检测该光路或信道光载频功率随时刻的转变，即不变水平。这一体式格局在检测中止故障时尤