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隨著光學(xué)鍍膜工藝的進(jìn)步，25GHz的DWDM器件指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足商業(yè)使用的要求，而且目前各大系統(tǒng)供應(yīng)商為提高額定波段內(nèi)的傳輸能力，也加大了25GHz信道間隔的波分傳輸設(shè)備的研發(fā)力度，為下一步此類傳輸設(shè)備的商用化做好準(zhǔn)備。因此對25GHz間隔的傳輸系統(tǒng)的準(zhǔn)確測量將是各器件生產(chǎn)廠家與系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商面臨的首要問題，本文對兩種DWDM測量方法進(jìn)行比較，為選擇合適的測量方法提供參考。
WDM系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
隨著通信業(yè)務(wù)（特別是IP業(yè)務(wù)）的飛速增長，帶來了對帶寬需求的快速增長，目前單信道的傳輸速率為10Gbit/s的SDH傳輸系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟而且得到廣泛的應(yīng)用。如果要再提高傳輸速率，按照SDH速率以4的倍數(shù)增長的速度，那就必須要用40Gbit/s的傳輸速率，但是40Gbit/s的傳輸系統(tǒng)還不是非常成熟，同時(shí)對系統(tǒng)的升級所需要的成本也是非常高的，另外受光放大器工作帶寬的限制，拓寬傳輸帶寬也不理想。因此很多傳輸設(shè)備提供商以及運(yùn)營商比較愿意選擇提高DWDM信道的密度使其在相同帶寬內(nèi)能傳輸更多的信道，來提供更高的傳輸速率。
目前很多傳輸系統(tǒng)采用的DWDM信道間隔為100GHz（0.8nm），當(dāng)把信道間隔從100GHz縮小到25GHz，可使額定帶寬傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量提高4倍，而且不需要開發(fā)新型的光纖放大器、隔離器等相應(yīng)光器件，使系統(tǒng)的升級更加方便。
傳統(tǒng)DWDM的測量方法
目前在用光譜分析儀（OSA）對DWDM測量的時(shí)候，都是利用光譜的內(nèi)插法來進(jìn)行的，這種測量方法稱作雙曲線法。一般OSA能夠測量的DWDM的最小信道間隔取決于光譜儀的最高分辨率，目前光纖型光譜儀最高的分辨率為0.01nm（10pm），從理論上講這樣的分辨率可以對25GHz信道間隔的DWDM進(jìn)行測量。但是當(dāng)DWDM信號經(jīng)過調(diào)制后，DWDM信號的譜寬會被展寬，此時(shí)利用10pm的分辨率進(jìn)行測量會發(fā)現(xiàn)還是不能很好把信號光和噪聲光分離開。
從目前的衍射光柵型OSA來講，要再提高分辨到5pm或更高會比較困難，同時(shí)即使把分辨率提高到這樣的水平，單臺光譜儀的價(jià)格也會非常高，使用者對測量設(shè)備的投入也會很大。最后使自身設(shè)備的成本變高從而缺乏競爭力。
利用區(qū)域噪聲擬合改善光譜分析
目前DWDM傳輸?shù)牟ǘ沃饕訡波段（1530～1565nm），尤其在1540～1560nm這個(gè)范圍內(nèi)EDFA的增益譜比較平坦，這也基本覆蓋了DWDM的1550nm工作波段。
因此可以利用ASE噪聲一致性較好的特點(diǎn)，利用信號以外的噪聲信號作為內(nèi)插擬合的數(shù)據(jù)。這樣就很好地避開了由于內(nèi)部噪聲與信號無法分開而造成的誤差。
以橫河公司的光譜儀為例，如橫河AQ6370光譜儀工作分辨率為20pm，相鄰信道間由于分辨率的原因，內(nèi)部的噪聲被抬高，此時(shí)按傳統(tǒng)的方法分析的話，OSNR的測量誤差會非常大。但是我們可以看到在傳輸信道以外的噪聲是傳輸系統(tǒng)中的實(shí)際噪聲，因此可以發(fā)揮AQ6370的區(qū)域噪聲擬合功能，利用特定區(qū)域的噪聲來進(jìn)行噪聲擬合獲得比較準(zhǔn)確的OSNR分析結(jié)果。利用AQ6370的線標(biāo)記作為區(qū)域選擇條件，利用線標(biāo)記以外區(qū)域的噪聲信號作為擬合數(shù)據(jù)，這樣可以擬合出比較準(zhǔn)確的噪聲曲線。雖然EDFA在C-band的增益比較平坦，但是如果直接進(jìn)行線性擬合的話，這時(shí)擬合出來的噪聲是一個(gè)理想的直線，不能反應(yīng)出噪聲的變化趨勢，于是AQ6370型光譜分析儀在對噪聲進(jìn)行擬合的時(shí)候利用高斯法、LORENZ法或者n次多項(xiàng)式法來進(jìn)行擬合，這樣可以充分利用噪聲的變化趨勢來擬合出一個(gè)相對準(zhǔn)確的噪聲功率。
測量結(jié)果比較
通過上表的比較可以看出，傳統(tǒng)曲線擬合法與區(qū)域擬合法測量的結(jié)果有較大的差別，而且實(shí)際測量的結(jié)果與理論分析的結(jié)果是一致的，可以看出在傳統(tǒng)分析法中對噪聲功率測量的誤差直接導(dǎo)致了OSNR分析的錯(cuò)誤。改變分析方法，對提高OSNR分析精度的效果是非常顯著的。
結(jié)論
在對超密集波分復(fù)用系統(tǒng)的測量中，OSA依然是合適的、方便的測量工具。只要使用合適的分析方法，就可以得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。其中區(qū)域擬合法就是一種比較方便而準(zhǔn)確的DWDM分析方法，它可以除去由于信道間噪聲與信號不能很好分離而導(dǎo)致的測量誤差。而且區(qū)域和擬合方法可以自由的選擇。它是50GHz、25GHz信道間隔的超密集波分復(fù)用系統(tǒng)理想的測量解決方案。
