如何使用光谱分析仪开发解析方案

光谱分析仪（OSA）最初用于测量光信号的功率谱。在引入了波分复用 （WDM）之后，光谱分析仪得到普及，因为标准功率计无法区分多个波长（通道下的光功率）。然而，尽管大多数人都熟悉OSA 的典型应用，即对网络进行故障排除或者测量通道功率和噪声级别，但是由于种种原因，这些独特的测量设备仍未获得市场的广泛认可。其中一个原因是，OSA 的真实能力在某种程度上被低估，尤其是在尝试将光纤跨段最大化这一方面。
      本文将介绍光信噪比（OSNR）的概念及其重要性，以及网络的OSNR 不佳所造成的后果，同时还将介绍目前市场中出现的 OSA，最后将说明如何使用OSA 来充分开发光纤链路。
      光信噪比
     OSNR 的概念在鉴定 WDM 网络方面至关重要。它能够定量检测信号沿光纤传播途中，被噪声干扰的程度。计算方法是将信号总功率除以 0.1 nm 带宽中的噪声功率。图 1 示出了 OSA 测量的典型信号，其功率约为 -22 dBm，背景噪声约为 -46 dBm;因此，该示例中 OSNR 约为 24 dB。

     为何测量 OSNR 很重要？OSNR 与误码率 （BER） 之间存在直接关系，其中 BER 是衡量传输质量的终极值。如图 2 中所详述，OSNR 越高则误码率越低，也即传输错误越少。相反，OSNR 较低（或较差）可能会增加维修用车、降低服务质量 （QoS）（请参阅图 3）。

    探讨 OSNR 随着信号在光纤中传播所发生的变化十分有趣。图 4 显示了一种典型网络实现，由在一条光纤上复用的八个波长组成。（请注意，在传播路径中使用了四个掺铒光纤放大器 （EDFA） 来提升信号功率。）如图所示，每个 EDFA 都会放大已经存在的信号和噪声，同时自身也会产生噪声。因此，OSNR 在信号相继通过放大器后会下降。由于 OSNR 随距离变化，所以通常会在网络的不同位置监测 OSNR，而不仅仅是在发送器端和接收器端监测。