Руководство по технологии и тестированию систем WDM - Жирар А.
Скачать (прямая ссылка):
4.4.2 Переключатели
Для тестирования оптических переключателей используются источник излучения, многоканальный измеритель мощности излучения и подходящий контроллер переключателя, рис. 4.17.
Источник
Переключатель
У
измерителей мощности
TTL контроллер
Рис. 4.17 Высокоскоростные измерители мощности излучения позволяют тестировать современные переключатели
Для измерения скорости переключения необходим измеритель мощности с высокой скоростью АЦП и быстрой стабилизацией. Чтобы автоматизировать измерения, измеритель мощности должен идентифицировать наличие оптического сигнала на выходах переключателя и подавать на переключатель управляющие электрические сигналы. Высокая скорость АЦП и быстрая стабилизация требуются также для устройств, с помощью которых определяется предельная скорость переключения и уровень перекрестных помех.
Во многих случаях важно знать такие характеристики переключающих элементов, как потери, перекрестные помехи и переходные характеристики. Контрольная аппаратура, используемая для их тестирования, должна иметь большие динамические диапазоны при высоких скоростях измерений.
ГЛАВА 4
ТЕСТИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК
4.4.3 Оптические источники
Центральная длина волны и мощность излучения на выходе лазерных диодов являются важными параметрами систем WDM, поэтому производителям необходимы автоматические (или, по крайней мере, полуавтоматические) методы измерения этих параметров. Для этого используются волновые измерители и высокоскоростные измерители мощности излучения с большой скоростью выборки и соответствующие оптические переключатели.
На рис. 4.18 приведена конфигурация измерительной системы для быстрого сканирования зависимости выходной мощности от входного тока лазера сразу для четырех устройств при помощи четырехканального измерителя мощности. Повторное измерение длины волны при одном или нескольких заданных уровнях мощности можно обеспечить с помощью оптического переключателя 1X 4 .
Высокоскоростной 4-х канальный измеритель мощности
Оптический переключатель 1x4
4-х канальный
лазер управляемый триггером
Рис. 4.18 Измерение характеристик лазерного источника Последовательность измерений:
1.
2.
Управляющий триггер сигнализирует о начале нарастания тока, подаваемого все лазеры, срабатывая чуть ниже ожидаемого порога генерации лазера.
на
Этот же триггер задает начало измерения мощности входных каналов. Если скорость нарастания управляющего тока постоянна, то выходную мощность в любой момент времени можно точно сопоставить с линейно меняющимся входным током на протяжении всего цикла сканирования. Используя быстродействующие измерители мощности, можно снимать несколько тысяч показаний в секунду, что обеспечивает достаточное разрешение в пороговой области, несмотря на малое время измерений.
3. После определения зависимости выходной мощности излучения от тока (кривая L-I) устройство, управляющее током лазера, задает уровень тока для каждого канала немного выше порога генерации (рабочий уровень мощности). После этого можно точно измерить длину волны при помощи волнового измерителя.
Для определения потерь PDL стабилизатора длины волны (см. главу 2) используются перестраиваемый лазерный источник, длину волны излучения которого можно менять во всем диапазоне частотного плана ITU-T, и преобразователь поляризации для изменения поляризации излучения источника (во всем пространстве возможных состояний поляризации). Максимальное изменение сигнала ошибки по всем состояниям поляризации указывает на поляризационную зависимость стабилизатора (в процентах или в дБ).
^101 J_
ГЛАВА 4
ТЕСТИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК
Стабилизатор длины волны должен выдерживать длину волны с очень высокой точностью, обеспечивая ее соответствие стандартному частотному плану ITU. Для определения характеристик стабилизатора обычно используется измеритель длин волн.
4.4.4 Приемники
Полупроводниковые фотодетекторы входят в режим насыщения с увеличением входной мощности, поэтому необходимо тестировать их линейность. Смещение p-i-n перехода улучшает линейность приемника, но увеличивает шум темнового тока, что ограничивает измерение слабых сигналов. Различные меры, предпринимаемые для увеличения динамического диапазона (предусилители с высоким входным сопротивлением, автоматические цепи управления усилением или автоматический выбор постоянных шагов усиления), увеличивают нелинейности, особенно для сигналов малой мощности или в схемах усиления с дискретным шагом.
На рис. 4.19 показана типовая конфигурация для измерения нелинейностей методом суперпозиции. Эту схему можно легко автоматизировать.
Источник L
¦ Ь
Прерыватель
Рис. 4.19 Автоматизированная схема определения временных характеристик и чувствительности приемника
4.4.5 Усилители EDFA
Прежде чем оптический усилитель на волокне, легированном эрбием EDF A, можно будет использовать в системе DWDM, необходимо определить ряд его характеристик. В первую очередь, это коэффициент усиления для каждого канала. Во-вторых, это равномерность усиления - необходимо выровнять коэффициент усиление так, чтобы обеспечить одинаковое усиление оптических сигналов во всех каналах. Усиление в пределах каждого канала также должно быть равномерным. Кроме того, требуется определить усиление слабых сигналов по всей полосе пропускания, рис. 4.20.
