偏振复用传输的相干系统中的光信噪比测量-viavisolutions

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1、偏振复用传输的相干系统中的光信噪比测量作者：全球产品线经理WolfgangMoench对使用偏振复用传输(Pol-Mux)的密集波分复用(DWDM)系统进行在线光信噪比(OSNR)测量是一个悬而未决的难题。本文中推荐了一种新方法，可依据传输信号光谱中各个谱成份之间的相关性计算出OSNR。简介OSNR的测量在当今的高速DWDM系统中，借助数字信号处理进行相干检测以及使用OSNR通过光谱分析仪(OSA)测量而出，其定义为：数字信息信号（P信号）偏振复用传输已经成为标准做法。我们通常会通过OSNR对长距离光纤通的光功率与光放大器为信号叠加的光噪声（P噪声）之比。对

2、于P信号，必须信系统中传输的调制光信号的质量进行特征分析。各个标准机构定义了在要包括信道带宽（B信道）内载送的总信号功率，通常带宽为50 GHz。噪声DWDM系统中测量OSNR的若干方法，但对于在可重构型光分插复用设功率已归一化为B噪声=0.1纳米测量带宽。以下公式描述了OSNR计算：备(ROADM)网络拓扑中使用偏振复用传输的系统而言，目前为止还没有普遍适用的带内OSNR在线测量方法。传输速度为100Gb/s（或更高）的传输系统使用所有物理参数（例如波长、振幅、相位以及偏振态）进行??!"#$%&P信号(（??B!信道!!""#$）)信号编码。因此，没有单

3、独的物理参数可用于噪声分离和OSNR计算。????????=而大量色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)可能导致传输的信号失真，??P!"#$%噪声（(??B噪声!"#$%）)这使得测量变得愈加复杂。在本文中，Viavi推荐了一种基于谱相关测量的新方法，能够在相干系统中实现在线带内OSNR分析。白皮书传统OSNR方法(IEC61280-2-9)在ROADM系统中，IEC方法使用的光信道间带外噪声功率测量不再提供正确的OSNR结果。在这些系统中，需要对信号光谱带宽内的光噪声基底进行用于分析OSNR的最常用方法是IEC61280-2-9中加以标准化的插值法或带测

4、量才能确定信号的OSNR。此类测量称为带内OSNR测量。对于2.5 Gb/s、外方法。此方法中，噪声功率是在光信道以外测量的。此方法基于一个假设，10 Gb/s以及部分40 Gb/s系统中使用单偏振传输（例如幅度或开关键控调制即信号的光带宽有限，而噪声则分布在宽频带中。(OOK)）的传统光信息信号，可以采用已经公开的零偏振技术。假设传输的因此，可以使用光信道（PNL和PNR）之间测量的带外噪声内插值来计算信号是偏振的，而噪声是非偏振的，则可以使用偏振滤波器来抑制偏振信号，光信道内的噪声功率(PN)。并测量光信道内的非偏振噪声，从而获得带内OSNR。??!"+

5、??!"??!=使用偏振复用的高速传输的难题2运行速度为100 Gb/s及更高的相干系统使用的是偏振复用传输。使用此技术，两个数据流将以相同波长的正交偏振态同时传输。在诸如光谱分析仪等测量仪器中，这些信号显示为非偏振的。因此，无法通过使用偏振滤波器从噪声中分离信号的偏振消光技术来测量带内OSNR。尽管已有许多公开方法可用于测量偏振复用信号中的带内OSNR，但这些方法通常只适用于具有预先确定的比特率、调制方式和/或信号波形的光信号。因此，这些方法可能适合于监测通信系统中特定位置处的带内OSNR，但很难用作通用测试和测量程序。而且，其中的一些方法不适合用于确定由

6、于存在CD或PMD而大幅失真的信号中的带内OSNR。图1：IEC61280-2-9OSNR方法曾经有人通过使用谱形比较公开了一种使用传统光信号功率光谱分析测量带内OSNR的方法。但ROADM的光谱滤波影响、传输脉动以及OSA的可重在数据速率最高为10Gb/s的标准点到点系统中，此方法可提供准确的复性一直是这些测量中的主要误差来源。时域中的方法需要覆盖100 Gb/sOSNR结果。或更高完整传输带宽的高速光接收器。由于系统监测点提供的功率不足以支适用于网状光网络的OSNR方法持此类高速接收器，因此无法使用该技术。业内唯一公认的带内OSNR测量方法是信道关闭法（

7、或关断法）。这是一种离线方法，因为信道内的噪声是随着网络拓扑从点到点发展为网状的动态可重构体系结构，使用ROADM在信号关闭时测量的。此方法无法在实时系统中使用。已成为一种标准做法。ROADM使用解复用器分离各个信道来实现分插功能。直到现在，还没有可用于在使用偏振复用的相干系统中测量在线带内OSNR解复用器由光滤波器组成，这些滤波器传递光信号，但抑制信道频带外的光的商用方法。功率。因此，在ROADM环境中，不再存在来自掺铒光纤放大器(EDFA)的宽频带噪声。噪声特征变为滤波后的噪声，这意味着光信道外部的噪声不再与光信道内的噪声相关。??!"+??!"??!≠

8、2下图显示了ROADM导致的对滤波后噪声特征所产生的