CN102710322B - 单通道长跨距光传输中ea型激光器的调测方法 - Google Patents
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Abstract
一种单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，涉及单通道长跨距光传输领域，包括步骤：S1.建立XFP模块调测平台；S2.误码测试仪连接一个光口示波器，选取光眼图噪声最小的XFP模块；S3.拆除光口示波器，增加波长计，光放大盘连接误码测试仪；S4.EA型激光器的射频信号驱动幅度的峰峰值设置为器件规定最大值的百分之六十五，光前置放大器接收功率调整为-33dBm；S5.对EA型激光器的偏置向误码率减少的方向进行微调、对EA调制器输入射频信号的幅度和交叉点进行微调；S6.将光放大盘连接波长计，校准EA激光器的发射波长。本发明降低了光纤的布里渊散射效应，提高注入线路的信号功率，延长了传输距离。
Description
技术领域
本发明涉及单通道长跨距光传输领域，具体来讲是一种单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法。
背景技术
用于10Gb/s速率的长跨距光传输工程，由于光纤线路色度色散因素的制约，不能使用直接调制的光源，一般都使用EA型激光器作为发射光源。EA(electroabsorption，电吸收)型激光器作为一种XFP模块的发射器，是一种外调制光源，它较好的窄光谱特性使其具有良好的色度色散容纳值，在一定范围内能够容忍光纤线路的色度色散。10Gb/s速率的长跨距光传输工程，为了能够应对光纤线路的衰减，一般都提高注入线路的光信号功率。EA型激光器的窄光谱特性制约了注入线路光信号功率的提高，因为较窄的光谱和较大的功率使光纤局部的功率密度极大的提高，光纤线路产生布里渊散射效应，从而使传输的信号质量劣化，导致不能正常传输。
对布里渊散射效应的抑制，现有阶段所采用的手段是对发射光源进行低频扰动，以展宽光谱特性来降低线路的功率密度，消除或降低布里渊散射效应的影响。使用这一技术手段的前提是：光接口采用具有对光源进行低频扰动功能的光模块。目前这种10Gb/s速率光模块的封装都是具有复分接功能的光纤收发器。10Gb/s速率的具有复分接功能的光纤收发器由于体积大，而正在被XFP(10Gigabit Small FormFactor Puggabe，可热插拔的、独立于通信协议的光学收发器)模块所替代。
由于XFP模块的体积小，不能将低频扰动功能做在XFP模块上，因此不能对光纤线路产生的光纤布里渊散射效应进行有效的抑制。目前各模块生产厂家都不能保证其提供的XFP模块能以大功率(与光功率放大器组合，+17dBm)注入线路而正常传输，使用XFP模块的设备在长跨距传输的情况遇到了困难。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，降低了光纤的布里渊散射效应，提高注入线路的信号功率，延长了传输距离。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，包括如下步骤：S1.建立XFP模块调测平台，包括误码测试仪、XFP测试板、计算机、光放大盘、光纤线路，误码测试仪连接XFP测试板，XFP测试板分别连接计算机和光放大盘，光放大盘通过光纤线路连接误码测试仪；S2.误码测试仪连接一个光口示波器，通过将不同XFP模块安装在XFP测试板上，对每个XFP模块内的EA型激光器进行调节，选取光口示波器显示的光眼图噪声最小的EA型激光器所在XFP模块；S3.拆除光口示波器，增加一个波长计，光放大盘连接误码测试仪；S4.所述EA型激光器的射频信号驱动幅度的峰峰值设置为器件规定的最大值的百分之六十五，光放大盘的光前置放大器接收功率调整为-33dBm；S5.对所述EA型激光器的偏置向误码率减少的方向进行微调、对EA型激光器中EA调制器输入射频信号的幅度和交叉点进行微调，上述微调均直至误码测试仪的误码率不能继续降低为止；S6.将光放大盘连接波长计，微调EA激光器的温度设置，校准EA激光器的发射波长。
在上述技术方案的基础上，所述S2中，误码测试仪的信号输出光口连接XFP测试板的输入光口，XFP测试板的输出光口连接光放大盘上光功率放大器输入口，光功率放大器输出口连接40km光纤线路，光纤线路将传输后的光信号送入误码测试仪的可调光衰减器，经可调光衰减器衰减后送给光口示波器。
在上述技术方案的基础上，将光放大盘的光功率放大器输出功率设置由+12dBm逐步增加，每次增加1dB，在每个功率点对EA型激光器的射频信号驱动幅度和EA调制器的偏置电压进行调节，使光口示波器显示的光眼图噪声逐渐减小，直至不能再减小为止。
在上述技术方案的基础上，所述光口示波器内部配置对应的滤波器，观察光眼图时开启所述滤波器。
在上述技术方案的基础上，所述光口示波器定时提取时钟，触发光口示波器的同步信号。
在上述技术方案的基础上，所述S3中，误码测试仪的信号输出光口连接XFP测试板的输入光口，XFP测试板的输出光口连接光放大盘上光功率放大器输入口，光放大盘连接160km光纤线路，光纤线路另一端连接误码测试仪的可调光衰减器输入口，可调光衰减器输出口连接光放大盘上光前置放大器输入口，光放大盘上还具有色散补偿光栅，光前置放大器输出口通过色散补偿光栅连接误码测试仪的信号输入光口。
在上述技术方案的基础上，所述色散补偿光栅为补偿量是100km的单波道色散补偿光栅。
在上述技术方案的基础上，XFP测试板安装有XFP模块，其光源发出光信号，光放大盘对输入的光信号进行放大后注入160km光纤线路，再送入可调光衰减器衰减后，输入光放大盘上的光前置放大器，经放大后经由色散补偿光栅输入误码测试仪的信号输入光口。
在上述技术方案的基础上，所述S5中，误码测试仪的仪表不误码时，继续减少光放大盘上光前置放大器的接收功率，使误码测试仪的测试结果有1×10-10的误码率。
在上述技术方案的基础上，所述调测方法中的各器件的调节均在该器件规定的调整范围。
本发明的有益效果在于：通过建立测试平台选择光纤布里渊散射效应最低的、带有EA激光器的XFP模块，再对其进行二次调整优化，展宽了发射光信号的光谱宽度，降低了光纤线路的功率密度，使光纤的布里渊散射效应得到有效抑制，延长了传输距离。
附图说明
图1为本发明实施例单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法流程图；
图2为本发明实施例XFP模块的选择测试框图；
图3为本发明实施例线路传输测试框图；
图4为未经选择的XFP模块传输前的光眼图；
图5为图4中的XFP模块以+12dBm的功率注入40km的G652光纤线路传输后的光眼图；
图6为所选定XFP模块在进行调测前传输的光眼图；
图7为图6中的XFP模块经过调测后以+17dBm的功率注入40km的G652光纤传输后的光眼图。
附图标记：误码测试仪1，信号输入光口11，信号输出光口12，可调光衰减器输入口13，可调光衰减器输出口14；XFP测试板2，输入光口21，输出光口22；计算机3；光放大盘4，BA输入口41，BA输出口42，PA输入口43，PA输出口44；光纤线路5；光口示波器6；波长计7。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，包括步骤：
S1.建立XFP模块调测平台，包括误码测试仪1、XFP测试板2、计算机3、光放大盘4、光纤线路5，误码测试仪1连接XFP测试板2，XFP测试板2分别连接计算机3和光放大盘4，光放大盘4通过光纤线路5连接误码测试仪1。其中，光放大盘4包括BA(boosteramplifier，光功率放大器)、PA(Prea mpifier，光前置放大器)和DCG(dispersion compensation grating，色散补偿光栅)；所述误码测试仪1包括一个可调光衰减器；所述XFP测试板2形成测试板电口环回。由于XFP模块分发送、接收两部分，发送部分将机盘送入的电信号转换为光信号发送出去，接收部分将接收到的光信号转换为电信号送给机盘处理，因此所述电口环回就是为了将XFP测试板2接收到的电信号送给XFP模块的发送侧，由发送部分转换为光信号，再转发出去。
S2.如图2所示，误码测试仪1的信号输出光口12连接XFP测试板2的输入光口21，XFP测试板2的输出光口22连接光放大盘4上BA输入口41，BA输出口42连接40km的光纤线路5，光纤线路5连接可调光衰减器输入口13，可调光衰减器输出口14连接光口示波器6，本实施例中使用型号为40km的G652光纤线路，信号传输速率为10Gb/s。
所述误码测试仪1连接一个光口示波器6，通过将不同的XFP模块连至XFP测试板2，对每块XFP模块内的EA型激光器进行调节。具体来讲，每块XFP模块的光源发出光信号，其输出的光信号经由BA放大后，注入40km的G652光纤线路5，再经过可调光衰减器的衰减后，送给光口示波器6。光口示波器6内部配置对应的滤波器，通过光口示波器6观察光眼图时，必须开启所述滤波器。同时，光口示波器6能够定时提取时钟，提取的时钟用于触发光口示波器的同步信号，而不能采用外输入时钟触发方式。所述计算机3通过接口线与XFP测试板2连接，用于对XFP模块的调整。调整可调光衰减器的衰减，使进入光口示波器6的功率控制在-2至+2dBm之间。由于光纤布里渊散射效应在功率小于+12dBm时不明显，因此将BA的输出功率设置由+12dBm逐步增加，每步1dB。所述EA型激光器包括EA调制器和DFB激光器(distributed-feedback semiconductor aser，分布反馈式半导体激光器)，在每个功率点都对EA型激光器的射频信号驱动幅度和EA调制器的偏置电压进行调节，该调节在EA激光器规定的调整范围内进行，由光口示波器6观察到的光眼图的噪声逐渐减小，直至不能再减小为止。如此在同一个XFP模块上往复调节，使得BA的输出功率能够大到一定值，使光眼图的噪声相对于+12dBm注入光纤优化后的光眼图没有劣化为止。这样一来，选出注入光纤最大功率所对应的XFP模块，该功率为带有EA型激光器的XFP模块能够注入线路的最大功率值。通过此种方式，能够在不同的XFP模块中，选取光口示波器6显示的光眼图噪声最小的EA型激光器所在XFP模块。
S3.拆除光口示波器6，光放大盘连接误码测试仪1，由于对EA激光器进行调整后，其发射波长会有移动，因此增加一个波长计7，在后面的调整结束后，对波长重新校准。具体连接方式为：误码测试仪1的信号输出光口12连接XFP测试板2的输入光口2，XFP测试板2的输出光口22连接光放大盘4上BA输入口41，BA输出口42连接160km的光纤线路5，光纤线路5的另一端连接误码测试仪1的可调光衰减器输入口13，可调光衰减器输出口14连接光放大盘4上的PA输入口43，光放大盘4还带有DCG(dispersion compensationgrating，色散补偿光栅)，DCG接于PA输出口44和误码测试仪1的信号输入光口11之间，即PA输出口44通过DCG连接信号输入光口11，所述XFP测试板2形成测试板电口环回。本实施例中，所述160km的光纤线路5为160km的G652光纤线路。
具体来讲，将上述选定出的XFP模块，其产生的光信号经由BA放大后，经过160km的G652光纤传输，送入误码测试仪1的可调光衰减器，可调光衰减器衰减后送入PA放大，再经由色散补偿光栅后，输入误码测试仪的信号输入光口11，通过PA的接收灵敏度来衡量XFP模块的线路传输性能。所述计算机3通过接口线与XFP测试板2连接，用于对XFP模块EA激光器部分进行上线路后的调整优化。本实施例中，PA内部集成了一个光滤波器，其波长是1550.12nm，因此XFP模块的发射波长指定为1550.12nm，DCG为补偿量为100km的单波道色散补偿光栅，在本实施例中，适合的XFP模块PA的接收灵敏度优于-35dBm。另外需要注意的是，XFP模块调整后波长会有所偏移，需要用波长计对波长进行再校准。
S4.通过所述计算机3进行调测，将所述XFP模块中EA型激光器的射频信号驱动幅度的峰峰值，设置为器件规定的最大值的百分之六十五，通过可调光衰减器将光放大盘4上PA的接收功率调整为-33dBm。
S5.对所述EA型激光器的偏置在其器件允许的偏置范围内进行调整，同时观察误码测试仪1的误码率情况，向误码率减少的方向进行微调，直至误码测试仪的误码率不能继续降低为止。误码测试仪1不误码时可以继续减少PA的接收功率，使误码仪的测试结果有1×10-10误码率。
对所述EA型激光器中EA调制器输入射频信号幅度进行微调，第二次降低误码测试仪的误码率，直至误码测试仪的误码率不能继续降低为止。误码测试仪1不误码时可以继续减少PA的接收功率，使误码仪的测试结果有1×10-10误码率。
对所述EA调制器输入射频信号的交叉点进行微调，直至误码测试仪的误码率不能继续降低为止。
S6.完成S4至S7所述步骤后，将PA的输出连接波长计7，微调EA激光器的温度设置，校准EA激光器的发射波长。
通过上述方式，能够确定出所选择的带有EA型激光器的XFP模块可以以+17dBm的功率注入线路，同时在线路的接收端PA又有较好的接收灵敏度，不会因为大功率的注入线路而降低接收端PA的接收灵敏度。
如图4所示，为未经选择XFP模块传输前的光眼图；如图5所示，为图4中的XFP模块以+12dBm的功率注入40km的G652光纤线路传输后的光眼图，可以看出图中散点较多，表示光眼图的噪声大，此XFP模块以+17dBm的功率注入线路的情况示波器定时提取模块不能正常工作。
如图6所示，为所选定XFP模块在进行调测前传输的光眼图。如图7所示，为图6中的XFP模块经过调测后以+17dBm的功率注入40km的G652光纤传输后的光眼图，可以看出图中散点非常少，表示光眼图的噪声很小。
如下表，为选定的XFP模块调测后，以+17dBm功率注入线路的测试数据，用于评估色散补偿失配时PA接收灵敏度的劣化趋势，测试速率9.953Gb/s。下表中光纤线路长度有三组，色散补偿量固定为100km DCG；由三组数据可以选出最佳色散补偿配置。本实施例中，所用XFP模块的模块序列号，是模块厂家生成的，它是模块生产厂家对其品质进行控制的程序之一。
从测试数据看，对G652光纤线路，欠60km左右色散补偿配置最佳，PA接收灵敏度优于-35.0dBm。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.建立XFP模块调测平台，包括误码测试仪、XFP测试板、计算机、光放大盘、光纤线路，误码测试仪连接XFP测试板，XFP测试板分别连接计算机和光放大盘，光放大盘通过光纤线路连接误码测试仪；
S2.误码测试仪连接一个光口示波器，通过将不同XFP模块安装在XFP测试板上，对每个XFP模块内的EA型激光器进行调节，选取光口示波器显示的光眼图噪声最小的EA型激光器所在XFP模块；
S3.拆除光口示波器，增加一个波长计，光放大盘连接误码测试仪；
S4.所述EA型激光器的射频信号驱动幅度的峰峰值设置为器件规定的最大值的百分之六十五，光放大盘的光前置放大器接收功率调整为-33dBm；
S5.对所述EA型激光器的偏置向误码率减少的方向进行微调、对EA型激光器中EA调制器输入射频信号的幅度和交叉点进行微调，上述微调均直至误码测试仪的误码率不能继续降低为止；
S6.将光放大盘连接波长计，微调EA激光器的温度设置，校准EA激光器的发射波长。
2.如权利要求1所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述S2中，误码测试仪的信号输出光口连接XFP测试板的输入光口，XFP测试板的输出光口连接光放大盘上光功率放大器输入口，光功率放大器输出口连接40km光纤线路，光纤线路将传输后的光信号送入误码测试仪的可调光衰减器，经可调光衰减器衰减后送给光口示波器。
3.如权利要求2所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：将光放大盘的光功率放大器输出功率设置由+12dBm逐步增加，每次增加1dB，在每个功率点对EA型激光器的射频信号驱动幅度和EA调制器的偏置电压进行调节，使光口示波器显示的光眼图噪声逐渐减小，直至不能再减小为止。
4.如权利要求3所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述光口示波器内部配置对应的滤波器，观察光眼图时开启所述滤波器。
5.如权利要求3所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述光口示波器定时提取时钟，触发光口示波器的同步信号。
6.如权利要求1所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述S3中，误码测试仪的信号输出光口连接XFP测试板的输入光口，XFP测试板的输出光口连接光放大盘上光功率放大器输入口，光放大盘连接160km光纤线路，光纤线路另一端连接误码测试仪的可调光衰减器输入口，可调光衰减器输出口连接光放大盘上光前置放大器输入口，光放大盘上还具有色散补偿光栅，光前置放大器输出口通过色散补偿光栅连接误码测试仪的信号输入光口。
7.如权利要求6所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述色散补偿光栅为补偿量是100km的单波道色散补偿光栅。
8.如权利要求7所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：XFP测试板安装有XFP模块，其光源发出光信号，光放大盘对输入的光信号进行放大后注入160km光纤线路，再送入可调光衰减器衰减后，输入光放大盘上的光前置放大器，经放大后经由色散补偿光栅输入误码测试仪的信号输入光口。
9.如权利要求1所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述S5中，误码测试仪的仪表不误码时，继续减少光放大盘上光前置放大器的接收功率，使误码测试仪的测试结果有1×10-10的误码率。
10.如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的单通道长跨距光传输中EA型激光器的调测方法，其特征在于：所述调测方法中的各器件的调节均在该器件规定的调整范围。
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