EDFA性能参数的研究和测试
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光通信技术实验报告实验一光通讯系统WDM系统设计实验目的1.熟悉Optisystem实验环境,练习使用元件库中的常用元件组建光纤通信系统。
2.使用OptiSystem模拟仿真WDM系统的各项性能参数,并进行分析。
实验原理光波分复用系统简介光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号,在发射端经复用器汇合,并将其耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离,然后由光接收机做进一步的处理,使原信号复原,这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统,同时也适用于单向或双向传输。
波分复用系统的工作波长可以从0.8μm到1.7μm,由此可见,它可以适用于所有低衰减、低色散窗口,这样可以充分利用现有的光纤通信线路,提高通信能力,满足急剧增长的业务需求。
WDM光通信结构组成1)滤波器:在WDM系统中进行信道选择,只让特定波长的光通过,并组织其他光波长通过。
可调谐光滤波器能从众多的波长中选出某个波长让其通过。
在WDM系统的光接收机中,为了选择所需的波长,一般都需依赖于其前端的可调谐滤波器。
要求其有宽的谱宽以传输需要的全部信号谱成分,且带宽要窄以减小信道间隔。
2)复用器/解复用器(MUX/DEMUX):将多个光波长信号耦合到一路信道中,或使混合的信号分离成单个波长供光接收机处理。
一般,复用/解复用器都可以进行互易,其结构基本是相同的。
实际上即是一种波长路由器,使某个波长从指定的输入端口到一个指定的输出端口。
实验软件介绍OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。
一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。
它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。
光模块常用仪器的使用手册和测试指标DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing 密集型光波复用ED Error Detector 错误检测器EDFA Erbium-doped Optical Fiber Amplifier 掺铒光纤放大器ER Extinction Ratio 消光比NRZ Not Return to Zero 不归零码OSNR Optical Signal Noise Ratio 光信噪比PPG Pulse Pattern Generator 标准脉冲发生器RZ return to zero 归零码TDR Time Domain Reflectometer 时域反射计A Assert 有光点功率AP Average Optical Power 平均光功率BER Bit Error Rate 比特差错率Cro Crossing 交点D De-assert 无光点功率DCD Duty Cycle Distortion 占空比失真抖动DDM Data Diagnostic Monitoring 数字诊断监控DFB Distributed Feed Back 分布反馈式激光器DJ Deterministic Jitter 确定性抖动ED Error Detector 错误检测器ER Extinction Ratio 消光比RT Rise Time 上升时间FT Fall Time 下降时间FP Fabry-Perot 法布里-珀罗型激光器FWHM Full Wave at Half Maximum 半高全宽度GBIC GigaBit Interface Convertor 千兆比特接口转换器LOS Loss of Signal 信号丢失OLR Optical Return Loss 光回损OLT Optical Line Terminal 光设备终端OMA Optical modulation amplitude 光调制幅度ONU Optical Network Unit 光网络单元PPG Pulse Pattern Generator 标准脉冲发生器PON Passive Optical Network 光无源网络PRBS Pseudo Random Binary Sequence 伪随机二进制序列RSSI Received Signal Strength Indication 接收信号强度RIN Relative Intensity Noise 相对噪声S Sensitivity 灵敏度SD Signal Detect 信号检测SFP Small Form-factor Pluggable 小封装热插拔SMSR Side-Mode Suppression Ratio 边模抑制比TJ Total Jitter 总抖动TDMA Time Division Multiple Access 时分多址接入TDP Transmitter Dispersion Penalty 发射机色差代价VCSEL Vertical Cavity Surface Emitter Laser 垂直腔面发射激光器VECP Vertical Eye Closure Penalty 垂直眼图闭合代价发射端需测试的常用指标平均光功率(T-00-0001)Average Optical Power消光比(T-00-0002)Extinction Ratio眼图模板(T-00-0003)Mask光调制幅度(T-00-0004)OMA交点(T-00-0005)Crossing发射端抖动峰峰值(T-00-0006)TX_Jitter p-p上升时间(T-00-0007)Rise Time下降时间(T-00-0008)Fall Time中心波长(T-00-0009)Optical Wavelength安立公司MP1800A(信号产生分析仪的使用)三个部分(PPG、ED、Synthesizer)分开进行讲解。
北京交通大学硕士学位论文高浓度掺铒光纤特性研究姓名:石丰琦申请学位级别:硕士专业:光通信与移动通信指导教师:延凤平;傅永军20080501中文摘要摘要:掺铒光纤放大器、激光器是光纤通信中极其重要的器件。
目前既能抑制铒离子浓度猝灭,又能极大提高铒离子浓度的多种元素共掺的高浓度掺铒光纤成为了研究的热点。
由于磷酸盐、碲酸盐玻璃等与目前光纤通信系统中的石英基光纤熔接困难,本论文主要对掺杂石英基光纤的性能进行了测试与分析。
主要工作成果有:1、设计了荧光寿命测试系统,分析了初始阶段的高浓度掺铒光纤的荧光寿命测试系统的弊端所在,使用修正后的高浓度掺铒光纤荧光寿命测试系统,对几种光纤荧光寿命随铒离子浓度变化进行了测试、仿真、比较、分析并得出结论:在铒离子浓度进一步提高的情况下,铋镓铒铝共掺光纤H477的荧光寿命比其他共掺的掺铒光纤的荧光寿命长,效果更好。
2、利用温控箱控制高浓度掺铒光纤的温度,使用修正后的高浓度掺铒光纤的荧光寿命测试系统,对同一光纤在零下20度至U160度期间的荧光寿命进行了测试、仿真、分析。
但由于误差存在的原因,实验结果并不理想。
3、搭建了掺铒光纤荧光强度随温度变化的实验测试系统,利用温控箱改变掺铒光纤的温度,对同一光纤在零下30度到150度期间的荧光强度进行了测试、分析并得出掺铒光纤的荧光强度比随温度变化的规律:荧光强度比随温度是单调变化,因此可以用作温度传感领域。
4、利用谱损耗分析仪,采用截断法,精确测试出各种光纤的吸收系数,由所得吸收系数并根据McCumber理论求出其发射系数,利用发射系数,分析不同光纤的FWHM(半高全宽),分析了不同的光纤基质材料对于掺铒光纤增益谱的影响。
5、成功的搭建了掺铒光纤发射系数的测试系统,利用实验测试得到铝共掺、镁共掺、铅共掺、镓共掺、锂共掺的掺铒光纤的发射系数;并利用实验测试得到的发射系数,与根据吸收系数和McCumber理论得到的发射系数进行比较,分析掺铒光纤的浓度猝灭程度,并进行比较分析这几种不同的光纤,得出铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤比其他离子共掺的高浓度掺铒光纤的猝灭程度低。
G654E光纤长距离传输性能研究G654Efiber-CorningG.654E光纤长距离传输性能研究Sergejs Makovejs1, John Downie1, 董浩1, Michael Mlejnek1,陈皓2(1. 康宁公司,纽约州康宁;2. 康宁光通信中国,上海200233)摘要:本⽂对ITU-T G.654E光纤进⾏了传输性能的研究,总结了该类型光纤的⼀些新的特性。
研究结果表明,G.654E光纤的品质因⼦(Figure of merit, FOM)⽐常规G.652光纤⾼3dB左右,实际400G系统测试结果显⽰G.654E光纤⽐G.652光纤的传输距离提升60%以上。
同时也讨论了配有拉曼放⼤器的传输系统⼯作在G.654E 光纤(泵浦光⼯作在光纤截⽌波长以下)时出现的新特性。
关键词:G.654E光纤,400G,品质因⼦,拉曼放⼤,截⽌波长G.654.E fiber performance characterization research in long haultransmissionSergejs Makovejs1, John Downie1, Hao Dong1, Michael Mlejnek1, Hao Chen21, Corning Incorporated, Corning NY, 14831, USA2,Cornng Optical Communication China, Shanghai,200233Abstract:This paper summarizes our recent findings on ITU-T G.654E fiber transmission performance, for which we used Corning TXF fiber. Our model shows that G.654E fiber can provide almost up to 3 dB improvement in figure of merit relative to G.652 fiber. Further experimental results showed that G.654E can allow for ~60 % reach improvement relative to G.652 fiber. Advanced topics related to the use of G.654E fiber in Raman-assisted systems are also discussed.Key words: G.654E fiber, 400G, FOM,Raman amplifier, cut-off wavelength1简介随着新的应⽤(如虚拟现实,物联⽹等)不断兴起,IP流量在未来5年预计增加3倍[1],全球的⽹络运营商都⾯临着⽹络容量急速增加的挑战。
波分复用系统测试方法(试行)广东省邮电管理局一九九九年一月编制说明随着电信业务的发展,宽带综合业务的驱动,传输网的带宽“瓶颈”将成为限制电信业务进一步发展的因素之一,因此,提高网络容量和速率成为各大电信运营公司采取的重要措施。
波分复用(WDM)技术是利用一根光纤纤芯传输多个信道(波长)的技术,通过传输多个信道提高传输容量和速率,并进一步提高了光纤带宽资源的利用率。
波分复用技术由于其技术上和经济上的优势成为提高网络容量和速率,充分利用光纤带宽资源的最有效可行的手段。
中国电信从战略角度出发,确定利用WDM技术,对已建的重要干线进行扩容。
在此之前,广东省“广州──深圳150公里4χ2.5G b/s无中继波分复用系统”实验工程是全国第一次现场应用。
WDM系统由于能够提供大容量而将被越来越多地在干线或重要线路上使用。
WDM系统作为十分重要的传输干道,其畅通与否直接影响整个通信网的业务。
为确保传输网络正确无误地工作,对系统的测试便成为一项必不可少和极为重要的工作。
目前我国对于这一新技术,测试方面尚未制定国家标准。
在实际工作中,我国用于一级干线及广东省二级干线的WDM系统正在建设中,研究并制定出WDM系统测试方法的暂行规范十分急迫。
为此广东省邮电管理局下达了“波分复用系统测试方法”的研究任务(参见广东省邮电管理局处文科[1998]120号),由广东省邮电科学技术研究院承担并起草了本测试方法,其中系统测试部分已在广州-深圳波分复用试验工程中进行了验证,具有一定的可行性。
由于WDM系统的大部分技术指标尚未确定,本测试方法不提供各项测试所涉及的指标。
在具体测试时,有关指标请参照ITU-T和国家已提供的有关资料,ITU-T和国标未确定的其他指标,需要根据具体工程的要求确定。
本文根据波分复用技术和设备的特点,将波分复用系统的测试分为单元测试和系统测试。
单元测试主要用于验证设备单元的指标及性能,通常用于设备选型测试、设备工厂验收测试、单元合格验证测试等。
分组增强型OTN系统中光放大器故障恢复方法作者:***来源:《中国新通信》2024年第04期摘要:分组增强型光传输网络(Optical Transport Network,OTN)系统在光通信中的使用越来越广泛。
光放大器是分组增强型OTN的重要部件。
一旦光放大器出现故障,在故障机盘到位前通常无法实现系统恢复,对承载业务影响很大。
本文通过模拟分组增强型OTN系统中光放大器板卡故障,提出了一种新的思路,即使用增益值和额定光功率类似的同厂家和异厂家光放大器进行替代,探索同厂家和异厂家不同光放大器间的替代可行性,并进行了初步实体网络测试,测试结果表明该方法有效压缩了故障影响时间,为分组增强型OTN系统光放大器故障提供了一种新型解决方案。
关键字:分组增强型光传输网络,光放大器,故障分析,快速恢复一、引言近年来,随着数据业务的发展,接口类型日益丰富,而光通信网络也面临着往多业务运行方向发展[1-2]。
为了适应这一发展趋势,主流运营商需要在维持现有传输网络结构基本不变的前提下,将网络范畴向周边扩展,并进行一系列优化探索和技术创新。
分组增强型光传送网系统可以通过整合OTN、以太网和同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)等多种技术增加信号适配性,提高系统的接入能力[3-5]。
分组增强型OTN系统具有光通路数据单元k(Optical Channel Data Unit k,ODUk)交叉、分组交换、虚容器交叉和光信道交叉等处理能力,可以统一传送TDM和分组等业务。
分组增强型OTN设备系统架构如图1所示。
传送平面中的光放大器在传送主光信号方面起着核心作用[6-8]。
光传送段中光放大器的作用主要是对复用后的光信号进行放大,使波分系统能进行超长距离传输。
当系统在运行中出现光放大器故障,在现场无备件的情况下可能无法在短时间内完成业务恢复,甚至可能出现远程送达光放盘备件上架失效的情况,进一步延长了系统及业务恢复时间。