级联ROADM和有效带宽

级联ROADM和有效带宽应用说明185FrancisAudet,光业务部高级产品经理在上个月的WaveReviewROADM专栏中，我们分析了带内光信噪比(OSNR)测试对可重新配置的光分插复用器(ROADM)的重要性。本期内容，我们将讨论经常遇到的情景—在一个网络中存在多个ROADM。从其传输点到其接收点，某一特定波长通常会经过几个滤波器，启动光复用器(MUX)和接收多路信号分解器(DEMUX)，但波长也会沿着路径经过所有ROADM滤波器。然而，由于各种滤波器来自不同的制造商，因而在带宽和中心波长以及形状上有轻微差别（高斯曲线或平顶）。典型示例是检查50GHz高斯滤波器，如下所示：图1.典型50GHz高斯滤波器当级联形状和带宽完全相同的二个滤波器时，仍有少数GHz偏离中心，因而会发生下列情况：图2.两个组合滤波器的剩余带通下一代网络评估0-2-4-6-8-10-40-30-20-10010203040Magnitude(dB)Relativefrequency(GHz)0-2-4-6-8-10-40-30-20-10010203040Magnitude(dB)Relativefrequency(GHz)应用说明185减少了有效带宽（以蓝区显示）。以下是同一滤波器（和具有类似带宽的平顶滤波器），但它是级联的20倍：图3.20个级联滤波器的剩余带通示例如上所述，大大减少了有效带宽。此情景的另一方面说明如下：图4.作为滤波器数量函数的级联滤波器的带通在只级联六个滤波器和ROADM后，平顶滤波器的有效带宽将会减少大约40%（高斯滤波器将会减少大约60%）。带宽减少对密集波分复用(DWDM)信号有巨大影响。为避免重要功率损耗，必须全面鉴定其中心波长；但仍将会对OSNR产生最重要的影响。如前所述，ROADM降低了到滤波器形状的噪音。因此，一个单一的大型滤波器形状可降低噪音，产生类似如下所示光谱：0-2-4-6-8-10-40-30-20-10010203040Magnitude(dB)Relativefrequency(GHz)20Gaussianfilters20Flat-topfiltersNumberoffiltersOverallFWHM(GHz)05246810121416182010152025Flat-topGaussian应用说明185图5.通过降低噪音产生的光谱肩状部分清晰可见并可根据单独的图解估算减少的OSNR；然后比较结果以供验证。但是，经过有效滤波器形状的同一信号变窄了60%，这样将会导致肩状部分消失（假设波长适当位于有效滤波器的中心），从而无法估算OSNR。以下是同一被降低噪音的屏幕截图：图6.降低噪音屏幕截图正如上个月份WaveReview文章所讨论，带内测量方法产生37.56dB的OSNR，而传统测量方法产生的OSNR达54.91dB。因此，最好不要假设在估算和测量OSNR时显示肩状部分，因为即使是100GHz滤波器，级联时也会变得非常单薄。在DWDM级联滤波器时要考虑的另一个重点是缩减波长相关带宽；将会有一个总体平均值，但是某些通道可能会有较宽或较窄的剩余带宽。测试光谱分析仪(OSA)和带宽光源至关重要，尤其是如果网络最终升级至40Gbit/s，因为40Gbit/s和更快的调制可增加波长的光谱形状，如下图所示：应用说明1852008图7.40Gbit/s调制越大，越会受到狭窄剩余带通的更多干扰如上所述，高速传输应使用更宽的剩余带宽，因为实质上更宽，即使剩余带宽较窄，亦可承载较慢的信息流，而不会出现任何问题。结论宽带光源和OSA（如FTB-5240/5240B）能充分体现每个通道的剩余带宽。此外，在ROADM级别，如果OSA提供带内OSNR测试功能，则同一OSA可用于OSNR验证（适用于上述的EXFOOSA型号）。APPNOTE185.1CHS©2010EXFOInc.保留所有权利.中国印刷10/03