OPM介紹及在40G光網(wǎng)絡(luò )的應用
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1 OPM簡(jiǎn)介
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157229.htm早在2000年，隨著(zhù)光通信行業(yè)的興起，OPM作為一個(gè)在線(xiàn)監測通道光功率、中心波長(cháng)及光信噪比（OSNR）等指標的功能模塊已經(jīng)引起人們的關(guān)注，也有相應的產(chǎn)品面世，但一直未能在實(shí)際系統中大規模的使用。直到2008年，隨著(zhù)ROADM的技術(shù)成熟，智能光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展和3G網(wǎng)絡(luò )的推廣，OPM才逐漸由一個(gè)可選配件成為光網(wǎng)絡(luò )構建中不可或缺的一部分，在實(shí)際光網(wǎng)絡(luò )中大量使用。
圖1 OPM的應用節點(diǎn)示意圖
作為一個(gè)類(lèi)似光譜儀的小型光譜監測模塊，實(shí)現的技術(shù)手段種類(lèi)繁多，但能夠在市場(chǎng)上推廣應用的主要有兩種：一種是基于衍射型的結構，主要由體光柵和陣列探測器組成，其生產(chǎn)廠(chǎng)商有Accelink（武漢光迅科技股份有限公司）、Bayspec等；另一種是干涉型的結構，主要基于TOF（Tunable optical filter）技術(shù)，其生產(chǎn)廠(chǎng)商有Axsun、Optoplex等。兩種設計方案在滿(mǎn)足基本的光學(xué)指標要求時(shí)，各有各的優(yōu)點(diǎn)：基于衍射型的OPM沒(méi)有活動(dòng)部件，能夠對設定的波長(cháng)范圍內不同波長(cháng)的光信號進(jìn)行同時(shí)采樣，其突出優(yōu)點(diǎn)是壽命長(cháng)、穩定性好、能夠快速測量；而基于TOF技術(shù)的OPM則能在體積和成本上占據一定的優(yōu)勢。
表1是OPM的光學(xué)性能指標（以Accelink的產(chǎn)品為例）。
表1 OPM的主要性能參數
光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展基于傳輸容量需求不斷增長(cháng)，在傳統的光纖線(xiàn)路上來(lái)解決這個(gè)矛盾的主要手段有兩種：1、提高傳輸速率；2、增加傳輸的數量。40Gbps的傳輸技術(shù)已經(jīng)成熟并得到廣泛的應用，40Gbps的光網(wǎng)絡(luò )對很多傳統的光無(wú)源器件提出了較高的色散（CD）和偏振模相關(guān)度（PMD）的要求，而對OPM而言，其主要的改變在于兩點(diǎn)：1、不同種類(lèi)的碼型帶來(lái)信號識別的困難；2、高速率下各種碼型的展寬帶來(lái)的信號計算方法的改變。
在10Gbps網(wǎng)絡(luò )中，主要的調整手段為幅度調制，主要的傳輸碼型為NRZ（非歸零碼），RZ（歸零碼）；而在40Gbps網(wǎng)絡(luò )中，由于傳輸速率的提高，相位調制成為了主要的手段。下表列舉了部分傳輸碼型的調制方式及光譜特征，其中包含：NRZ（非歸零碼），RZ-50%(占空比50%的歸零碼)，PSBT(相位整形二進(jìn)制傳輸)，NRZ-DPSK(非歸零-差分相移鍵控)，RZ-50% DPSK(占空比50%的歸零碼-差分正交相移鍵控)，NRZ-DQPSK(非歸零-差分正交相移鍵控)，RZ-50% DQPSK(占空比 50% 歸零碼－差分正交相移鍵控)，DP-DQPSK(雙偏振差分正交相移鍵控)。
表2 各種編碼的幅度、相位和光譜
目前實(shí)際40G系統使用較多的編碼為NRZ-DPSK和NRZ-DQPSK，而隨著(zhù)光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，傳輸速率會(huì )進(jìn)一步提高，調制解調的方式也會(huì )不斷更新。100G將是未來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢。
3 OPM在40G中的應用特點(diǎn)
光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展除了速率不斷提升之外，其智能化程度也在不斷提升。而智能化的管理就需要對網(wǎng)絡(luò )的狀態(tài)和信號進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，從而進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制。對OPM而言，為光網(wǎng)絡(luò )提供可靠、準確和實(shí)時(shí)的信息，成為光網(wǎng)絡(luò )管理的重要環(huán)節，其作用不可小視。在40G的光傳輸網(wǎng)絡(luò )中，我們首先對幾種儀表及不同傳輸碼型及速率下的測試能力進(jìn)行對比，說(shuō)明OPM在網(wǎng)絡(luò )應用中的特點(diǎn)。
圖2 測試框圖
表3說(shuō)明OPM的測試能力和光譜儀一致，而光功率計則只能測試光功率一項。值得一提的是，對OSNR的測試，目前OPM和OSA都是基于外插法進(jìn)行測試，而對于40G傳輸下的光信號，由于光譜的展寬往往超出了DWDM的噪聲測試點(diǎn)，所以無(wú)法得到準確的OSNR值，其結果僅能作為參考。
表3 OPM、光譜儀和光功率計的對比結果
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