光信噪比(OSNR)測量解決方案

    基于ROADM網絡的出現，為測試光信噪比提出了新的挑戰(zhàn)。JDSU偏振分束法可以準確真實測試ROADM光信噪比。

　　可再配置光分插復用器(ROADMs)是構建動態(tài)的可重構密集波分復用(DWDM)網絡或智能光網絡(AON)的關鍵元件。AON加速了三重播放服務的展開，并使先進的波長應用能夠在更低的成本上實現。

　　雖然基于ROADM的網絡更加經濟，但是它們也為光學測試提出了新的測量挑戰(zhàn)。光信噪比(OSNR)是光學網絡中預測系統(tǒng)誤碼率(BER)的關鍵性能參數。使用一個光譜分析儀可以相當容易地測量光信噪比(OSNR)。現在，由于基于ROADM的網絡的出現，必須利用新的測量方法。

　　ROADM網絡的挑戰(zhàn)h

　　在以可再配置光分插復用器(ROADM)為基礎的高速光纖網絡中，每個通道都可以穿越通過不同的路徑、光放大器和分插濾波器。由于這些不同的途徑，相鄰通道的噪聲幅度可能是不同的。用于可再配置光分插復用器(ROADMs)內部解復用通道時的在線濾波器也抑制了光纖通道之間的噪聲。因此，使用線性內插法(帶外測量)沒有給出在實際通道波長位置所出現的噪聲，產生了不正確的光信噪比(OSNR)數值。要獲得真實的光信噪比(OSNR)數值，需要帶內光信噪比(OSNR)測量。
　　
光信噪比(OSNR)測量解決方案

　　要測量真實的光信噪比(OSNR)，必須獲得可再配置光分插復用器(ROADM)濾波器光傳輸帶內的噪聲，或帶內噪聲?？梢圆捎萌N方法來進行“帶內”噪聲測量：

　　1.使用傳統(tǒng)光譜分析器(OSA)的肩部法軟件解決方案；2.偏振差異檢測，有限的零偏振技術；3.偏振分束法，高級的零偏振技術。

　　在下文中對這三種解決方案進行了更加詳細的分析。

　　·肩部法

　　某些測試儀表供應商聲稱，即使自動光信噪比(OSNR)測量是錯誤的，但是人們可以通過肉眼可見的標記手動測量光信噪比(OSNR)。這就是肩部法。“肩部法”的基礎是一個假設。

　　在高速光纖網絡中，光學信號的帶寬差不多和濾波器帶寬一樣大，造成噪聲與信號之間非常平滑地過渡。

　　在ROADM網絡中，多個可再配置光分插復用器(ROADM)級聯，導致濾波波形變窄，這使得即使在10Gbps為準確的噪聲測量而檢測一個凸起也幾乎是不可能的。

　　肩部法不可能在10Gbps或更高(40/43Gbps)的數據傳輸率上準確地測量高速網絡中的帶內噪聲基底，這樣就不可能測量真實的光信噪比(OSNR)。

　　·偏振差異檢測

　　偏振差異檢測是以零偏振原理法則為基礎，而支持這一法則的事實是，光學傳輸信號包括了任意的偏振光，而放大自發(fā)輻射噪聲(ASE)只包括了非偏振光。在光路中安裝一個光纖偏振器，根據輸入信號的偏振狀態(tài)(SOP)，它會阻塞或傳遞光學信號。偏振分束器會將輸入信號分離成兩個正交偏振狀態(tài)(SOP-1和SOP-2)，抑制了偏振傳輸信號，并傳送了非偏振噪聲。雖然并不是普遍性的，但是某些業(yè)內人士相信，通過分離兩個正交偏振，總是會有顯示噪聲肩部的條件，這樣可以直接測量帶內噪聲。

　　在ROADM系統(tǒng)中，光學傳輸信號的偏振狀態(tài)在各個通道中有所不同。偏振分束器提供了一個固定的偏振狀態(tài)。偏振傳輸信號的抑制取決于輸入信號與偏振分束器之間偏振狀態(tài)的匹配，抑制可以在15分貝到20分貝不等改變。但是信號的抑制在各個通道中有所不同。而這導致用這種方法會帶來很高的測量不確定性。

　　使用偏振差異檢測不可能可靠地測量帶內噪聲，因此也不可能測量真實的光信噪比(OSNR)。

　　·光學偏振分束法

　　偏振差異檢測的缺點在于偏振傳輸信號的抑制取決于傳輸信號和偏振分束器之間偏振狀態(tài)的匹配。JDSU提供了一種改進的解決方案，它使用一個集成可變偏振控制器，將輸入信號的偏振調整到與偏振分束器相匹配。這種方法被稱作光偏振分束(OPS)法。

 

 

　　利用一個偏振控制器，使輸入信號的偏振狀態(tài)適合于偏振信號最大抑制的偏振分束器。偏振分束器會將偏振狀態(tài)分成兩個正交狀態(tài)(SOP-1和SOP-2)。對于每個光通道，都要對偏振控制器進行個別調整。同時使用SOP-1和SOP-2的測量結果，可獲得真實的光信噪比(OSNR)。

http://www

　　圖2顯示了三通道10Gbps系統(tǒng)通過一個由100GHz濾光器構建的可再配置光分插復用器(ROADM)的光譜。

 

　　綠色跡線顯示了用光譜分析器(OSA)測量的信號+噪聲。紅色跡線顯示了偏振傳輸信號的抑制，它指出了使用光偏振分束(OPS)法所測量的噪聲基底(帶內噪聲)，并因而得到了真實的光信噪比(OSNR)。

　　光偏振分束(OPS)法將會為每一個通道單獨地抑制傳輸信號而得到帶內噪聲。不會由于缺少肩部或由于高帶寬信號(例如，在40Gbps或100Gbps)，而受任何限制。

　　利用光偏振分束(OPS)法可以在獨立于數據傳輸率和調制格式的所有條件下非常準確地測量全部光通道的真實光信噪比(OSNR)。

　　測試結果

　　為了檢驗用于測量ROADM網絡中真實的光信噪比(OSNR)的不同方法，使用下面有八個通道通過兩個可再配置光分插復用器(ROADM)的測試設置(如圖3所示)。

http://

ccidcom.com
　　第1、第2、第4和第8通道通過了可再配置光分插復用器(ROADM)中的快速路徑。

　　第3、第5、第6和第7通道插入在可再配置光分插復用器(ROADM)中。

　　測試結果如下表

 http

　　傳統(tǒng)的帶外光信噪比(OSNR)測量在八個通道中的五個失敗了(S欄中紅色)，誤差在3-13dB。對于八個通道中的三個，以偏振差異檢測為基礎對光信噪比(OSNR)進行測量產生了不正確的光信噪比(OSNR)值(E欄中橙色)。唯一為所有通道提供準確測量的方法是安科特納公司(JDSU)的偏振分束(OPS)法(JDSU欄中的藍色區(qū)域)。

　　利用集成偏振控制器的安科特納公司(JDSU)偏振分束(OPS)法是唯一的在任何可再配置光分插復用器(ROADM)配置方案中提供準確而又可靠的真實光信噪比(OSNR)的測量方法。

 

.com