横河测试测量:光谱分析仪在测试WDM的巧妙应用

  星星点点 ·  4 个月前  ·  8224 次点击
随着5G前传的定型,传统波分复用器厂家和新进的模块厂家对于CWDM/DWDM(稀疏波分复用/密集波分复用)多通道的#光谱##测试#要求越来越高了。而随着DWDM的广泛应用,通信系统的传输容量得到了极大的提高,这也是光通信发展的主要方向。

  在#测试#WDM(包括CWDM和DWDM)系统过程中,OSNR(光信噪比)是一个反映系统性能的重要指标,那么#光谱仪#的分辨率对OSNR的结果有着怎么样的影响?如何去正确选择合适的分辨率?

  首先我们来看下OSNR的计算方法,根据IEC规范,可以由以下公式获得:

  

  可以看出,能否准确计算出OSNR的关键就取决于OSA获得每个信道的Pi(信号#功率#)与Ni(#噪声##功率#)的#精度#了,Bm是测量时#光谱仪#分辨率,Br是归一化#噪声#带宽通常为0.1nm。精确测量Pi与Ni,决胜于#光谱分析#仪(以下简称OSA)的分辨率!

  由于现在DWDM的信道间隔越来越窄、调制速率越来越高,对于OSNR的准确测量就变得越来越困难。为了精确测量一个调制信号的#功率#,需要一个比较宽的分辨率带宽的滤波器,而这种滤波器的垂直边缘必须非常陡峭,才能正确捕获信号的调制带的#功率#,又不受相邻信道信号的#干扰#。如图1所示。

  

  举一个实测的例子:一个1552.4nm的DFB-LD经过10Gbit/s NRZ调制后的信号作为#测试#源。下图2可以看出,在#测试#该信号#功率#时,最好使用200pm(0.2nm)以上的分辨率。如果减小实际分辨率,信号#功率#测量#误差#就会增大。

  

  同时我们利用#光谱仪##测试#不同分辨率下对应的#光谱#,图3可以看到,只有#光谱仪#的分辨率窗口大于调制信号的谱宽时,调制信号的#功率#才可以得到保证,否则#功率#偏低。然而,在信道间隔很窄的系统中,如果选择分辨率太大又会导致相邻信道的信号叠加,不能分辨出#噪声#,因此分辨率又不能调得过大,需要瞻前顾后。

  

  例如在25GHz信道间隔的DWDM系统中,信道间隔只有200pm,如果此时设置分辨率为200pm,那么就不能有效地分辨出每个信道了,这里我们用不同分辨率#测试#一下对应的#光谱#,如图4所示,分辨率小了之后才能分辨每个信道。

  

  以上是关于信道信号#功率##测试#。如开头说讲,OSNR还跟#噪声##功率#有着密不可分的关系,接下来我们来看如何进行#噪声##测试#会比较合理。

  在进行信道间#噪声##功率#谱密度测量时,需要#光谱仪#具有比较窄的分辨率带宽和陡峭的垂直边缘,要求#光谱仪#有足够大的动态范围,这样被测的#噪声#光中没有夹杂着信号的成分。图5显示了OSA分辨率带宽与动态范围对#噪声##功率#的影响。

  

  但是,OSA规范中“#功率##精度#”和“#功率#平坦度”两项指标也受分辨率影响,AQ6370D分辨率设置大于0.05nm以上时,可以保证#精度#和平坦度。对于#噪声##功率#测量,应当使用能够保证#功率##精度#的分辨率设置,这样才能保证整体的#测试##精度#

  

  然而细心的朋友们可能发现了,#测试##功率##测试##噪声#时,所使用的分辨率是不一致的,测量信号#功率#分辨率需要大一点,而测量#噪声##功率#分辨率需要小一点,这两者是否矛盾,用一台#光谱仪##测试#难道就只能保证其一?

  其实不然,横河AQ6370D有一个针对这项#测试##设计#的功能,“双曲线扫描功能Dual Trace Function”,这可以使一台AQ6370D可以用不同的分辨率分别去计算信号#功率##噪声##功率#,从而获得OSNR的准确结果,我们只需要扫描两条曲线即可。如图6,黄色曲线Trace A读取信号#功率#,红色曲线Trace B读取#噪声##功率#

  

  

  选择分辨率高、动态范围大的#光谱仪#对于准确分析DWDM的OSNR至关重要,AQ6370D的0.02nm的最高分辨率以及大于78dB的动态范围,就可以有效地对信号光与#噪声#光的#功率#进行准确测量,再结合正确的设置,可以确保OSNR的分析结果,是DWDM系统测量的理想选择。

  注:

  本文所述基于实验系统进行测量,测量条件或#测试#能力会根据实际情况有所不同。

  当使用以上设置进行实际测量时,根据系统的动态啁啾、色度色散、调制格式等情况,测量结果会有差异,需要重新设置#测试#条件。

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