偏振光分离法测试光信噪比

作者：JDSU公司

Tellabs实验室的试验证明基于偏振归零法的偏振光分束的改进的OSNR测量技术可以有效改善光信噪比的测量误差。

光信噪比(OSNR)预测系统的误码率是光网络的关键性能参数，它的测量和校准可以通过插值法来进行。通常情况下，可以借助测量信道通带内的总信号功率和光信道之间的自激发特性(ASE)噪声差(规格为0.1nm带宽)得到相关参量，这种方法被定义为线性内插法。

灵活光网络(AON)是动态可重配置密集波分复用(DWDM)网络，使用可重配置光分插复用器(ROADMs)，提供光层的分插功能。在AON网络中，每个信道都可以穿过不同的路线、光放大器以及分插过滤器。甚至临近的信道可能具有不同的噪声功率，使用传统的线性内插技术不能在这样的网络中得到“真正”的OSNR测量值。

ROADMs中内嵌的光过滤器能够抑制光信道之间的噪声。使用OSNR线性内插法得到的噪声功率测量值不能说明信道波长的噪声。这种噪声被称为过滤噪声。噪声功率(noiselevel)将被低估，造成OSNR值被曲解。

为得到精确的OSNR测量，了解系统滤波器通频带中ASE噪声值是非常重要的，而通常其显示为过滤噪声。这种测量被称为带内OSNR测量。由于标准内插法不能提供此信息，建议使用偏振-归零法(polarizationnullingmethod)测量AON中的OSNR。然而，该技术的性能会受到由于偏振模色散(PMD)的去偏振效应和非线性双折射的影响。

这里推荐使用一种新技术，使用带有光谱分析装置和偏振控制器以及偏振分光器用于偏振归零。该方法被称为偏振光分离法(OPS法)。

一般来说，OPS法的灵敏度与下列试验影响有关：PMD、过滤器级串联(1、4、8、15滤光器)、调制模式(CS-RZ、PSBT、DPSK-RZ)和调制速度(43G和10.7G)。大多数的偏振归零研究和实验都基于集中在2.5Gb/s和10Gb/s的NRZ信号OSNR测量值。OPS法在Tellabs超高速灵活光网络中得到的OSNR测量值结果，包括不同的滤波器技术和具有不同调制的40Gb/s收发模块。

芝加哥Tellabs实验室的试验装置主要包括：180kmSSMF带八个光放大器，四个ROADMs，三个43Gb/s光信道：CS-RZ、PSBT和DPSK-RZ。

通过标准光谱分析仪使用线性插入法以及JDSU的使用OPS法的新的OSA测量OSNR。在测试接入点A到D的测量结果代表了OSNR范围从33dB到22dB，如下表所示。

测试结果显示使用传统的OSA法所得的OSNR值偏高，由于该方法基于信道之间的噪声功率。被在线滤波器抑制。根据系统的配置，该误差能够达到9-10dB。而OPS-OSA法显示了误差仅为±1dB的高精确度。

推荐使用被称为基于偏振归零法的偏振光分束的改进的OSNR测量技术。Tellabs实验室的超高速网络测量结果显示该技术能够在所有的调制模式中精确的测量OSNR，甚至在信号由于PMD和非线性双折射被明显的去极化后。