1、概述
——隨著國內(nèi)多條干線WDM系統(tǒng)的開通,WDM系統(tǒng)測試和維護(hù)成為大家面臨的一個實際問題,WDM系統(tǒng)是一種光域的模擬系統(tǒng),可看作平行許多光通路,每個采用稍微不同的光波長,共享一種傳輸媒質(zhì)——光纖的系統(tǒng)。它與SDH系統(tǒng)在測試參數(shù)和方法上有較大差異,除了常規(guī)數(shù)字系統(tǒng)的誤碼和抖動外,模擬量特別是光域的模擬量測量大大增加,例如光通道功率、中心波長、串音、光信噪比等。另外WDM儀表,特別是光譜分析儀、多波長計的應(yīng)用也有一些新參數(shù)。
2、WDM系統(tǒng)中測試的物理量
——在常規(guī)SDH系統(tǒng)中,主要是進(jìn)行數(shù)字信號的性能測量,如誤碼、抖動性能等,監(jiān)測的模擬量基本上限制在發(fā)送機的發(fā)送光功率和接收光功率等。而在WDM系統(tǒng)中,需要測試的模擬量就大大增加,如光信號波長、發(fā)送光功率、接收光功率和信號的光信噪比等,對光信號波長、光信噪比和串音的測試是WDM系統(tǒng)所特有的,而且在多個測試點還需要進(jìn)行重復(fù)測試。WDM系統(tǒng)增加的主要測試參數(shù)有:
——波長中心頻率和波長間隔:測量每個通路波長的精確值,以確定DFB激光器的漂移,保證相鄰波長不發(fā)生串?dāng)_。
——光信噪比:確定光信號的傳輸質(zhì)量,噪聲的測量必須基于通路之間的噪聲電平。
——串音:由于波分復(fù)用器/解復(fù)用器不完善帶來的串?dāng)_,確定器件帶來的通路間相互干擾。
——功率:各參考點合路的總功率、各路的功率。
下面分別進(jìn)行具體介紹,而對于與常規(guī)SDH系統(tǒng)類似或可參照的測試量則不再贅述。
2.1 通路中心頻率和中心頻率偏移
——WDM系統(tǒng)的一個重要特點是在光波分復(fù)用器處輸入的信號均為固定波長的光信號,各個通路的信號波長不同,而且對中心頻率偏移有嚴(yán)格規(guī)定,通路中心頻率偏移定義為通路實際的中心頻率與通路中心頻率標(biāo)稱值的差值。如對于8×2.5Gb/s WDM系統(tǒng),通路間隔選擇200GHz,到壽命終了時的波長偏移不大于±20GHz。理想情況下,光信號的脈沖寬度應(yīng)無限接近于0,但實際產(chǎn)生的脈沖都有一定的寬度,相鄰兩個通路如果波長偏移過大,就會造成通路間的串?dāng)_過大,即一個通路的脈沖邊帶串到另一個通路的脈沖邊帶上,使被串通路的信號光特性和功率等發(fā)生變化,造成系統(tǒng)OSNR下降,產(chǎn)生誤碼影響傳輸性能,因此通路中心頻率成為WDM系統(tǒng)的一個重要的測量參數(shù)。通路中心頻率定義為在該參考點測得的光信號的實際中心頻率,在多個參考點都需要逐通路地進(jìn)行測試。
——通路間隔指相鄰波長間的頻率差別(或波長差異),我國規(guī)范的WDM系統(tǒng)是等間距的系統(tǒng)。對于8×2.5Gb/s WDM系統(tǒng),通道間隔為200GHz(1.6nm),而對于16×2.5Gb/s WDM系統(tǒng),通道間隔為100GHz(0.8nm),相鄰兩波長中心頻率之差就為通路間隔。
2.2 光信噪比(OSNR)
光放大器是WDM系統(tǒng)的一個重要組成部分。EDFA在1545~1560nm波長范圍的增益較平坦,EDFA輸出的放大信號中有ASE噪聲,即信號是疊加在ASE噪聲上的,因此單純測量每通路信號的光功率并不能完全反映系統(tǒng)的工作情況,有可能信號光功率很高,但ASE噪聲也與它相當(dāng),實際上信號的劣化已很明顯,但光功率反映不出來,所以在WDM系統(tǒng)中引入了光信噪比的概念。每通路信號的光信噪比定義為通路內(nèi)信號功率與噪聲功率的比值,S與N均在光有效帶寬Δv內(nèi)測
量。光信噪比的定義是在Δv=0.1nm帶寬內(nèi)光信號功率和噪聲功率的比值。光信號的功率一般取峰峰值,而噪聲的功率一般取兩相鄰?fù)返闹虚g點的功率電平。光信噪比是一個十分重要的參數(shù),對估算和測量系統(tǒng)的誤碼性能和實際工程設(shè)計和維護(hù)有著十分重要的意義。
——OSNR在多個參考點都需要逐通路地進(jìn)行測試,如圖1所示,在圖中的參考點MPI-S、R’、S'、MPI-R都需要測量每個通路的OSNR,監(jiān)測其是否與系統(tǒng)指標(biāo)相符。
2.3 光放大器和波分復(fù)用器件
——對光放大器需要進(jìn)行測試的項目較多,主要有如下指標(biāo):
——輸入功率范圍;
——輸出功率范圍;
——工作帶寬;
——小信號增益;
——飽和輸出功率;