WDM系統(tǒng)維護(hù)測試初探
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根據(jù)可測試的項(xiàng)目，將使用光譜儀（OSA）、多波長計(jì)和光功率計(jì)進(jìn)行測試，光功率計(jì)可用于測試信號(hào)的總光功率。光譜儀和多波長計(jì)都可以用來測試每個(gè)通路信號(hào)的中心波長、光信噪比和光功率，但多波長計(jì)測試中心波長的精度較高，光譜儀測試每個(gè)通路的光信噪比和光功率的精度較高，在維護(hù)測試中可根據(jù)現(xiàn)有儀表情況和測試項(xiàng)目選擇所使用的儀表。
3.WDM系統(tǒng)維護(hù)測試儀表
WDM系統(tǒng)的測試與SDH不同的是增加了一些模擬量的測試，如中心波長、每通路光功率、每通路光信噪比和總光功率等。因此，相對(duì)于SDH系統(tǒng)的測試，需要引進(jìn)一些新的測試儀表，如光譜儀、多波長計(jì)等，光功率所測試的功率范圍已經(jīng)擴(kuò)展到17dB甚至更高。為了測試合路總光功率，如果使用高功率的光功率計(jì)則無需使用光衰耗器，直接從儀表上讀數(shù)即為實(shí)際的光功率值，但如果使用低功率的光功率計(jì)則需要在測試時(shí)串接光衰耗器，將儀表讀數(shù)加上光衰耗器的衰耗值方可獲得實(shí)際的功率值。下面主要對(duì)光譜儀、多波長計(jì)這些新引入的儀表進(jìn)行簡單的介紹，實(shí)際的操作和應(yīng)用參見后面的測試方法。
WDM系統(tǒng)測試儀表有些與常規(guī)SDH系統(tǒng)是相同的，如誤碼儀用于測量單通路的誤碼性能和抖動(dòng)性能等，示波器用于測量脈沖眼圖。但是WDM系統(tǒng)的有些測試項(xiàng)目與SDH系統(tǒng)不同，這就決定了儀表有其特殊性，如用光譜儀和多波長計(jì)來評(píng)估光信號(hào)的質(zhì)量，下面詳細(xì)進(jìn)行介紹。
?。?）多波長計(jì)
多波長計(jì)多采用麥克爾遜干涉儀原理制造，它測量波長精度較高，絕對(duì)準(zhǔn)確訂可達(dá)0.005nm。特別適合于測量波長間隔?。?00GHz或更?。┑拿芗疻DM系統(tǒng)，同時(shí)可以測量多達(dá)上百個(gè)通路的中心頻率，并且可以測量波長漂移。其缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍小，測量OSNR時(shí)精度稍差。但比起光譜分析儀來體積較小，操作比較方便。
在WDM系統(tǒng)中測量通路中心波長（頻率）和中心波長（頻率）偏移時(shí)應(yīng)采用多波長計(jì)，因它的測量精度較光譜儀等更高，準(zhǔn)確性較好，而且使用起來相對(duì)簡單。在沒有多波長計(jì)的情況下也可用光譜儀進(jìn)行替代測試，但精度將受到一定影響。多波長計(jì)也可以用來測試每個(gè)波長信號(hào)的光功率及信噪比，但測試精度較光譜儀低，在沒有光譜儀的情況下，可作粗略的測試，了解系統(tǒng)的光功率和光信噪比，但用它來作精確測量是不行的。
?。?）光譜儀
光譜分析儀是在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多的儀表，它再現(xiàn)比較早，采用的技術(shù)比較多，有單光柵型、雙光柵型，本來并不是專為WDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的儀表，WDM系統(tǒng)剛出現(xiàn)時(shí)，多用它測試光信號(hào)波長，光信噪比。它的主要特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍大，一般廠家可達(dá)70dB；靈敏度好，可以達(dá)到-90dBm；等效噪聲帶寬小，一般小于0.1nm；它比較適合于測試OSNR，但測量中心波長時(shí)精度稍差；體積較大，一般適合在實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房，在工程開通、驗(yàn)收和維護(hù)中使用。
對(duì)各參考點(diǎn)各個(gè)通路信號(hào)光功率、各參考點(diǎn)光信噪比和光放大器各個(gè)波長的增益系數(shù)和增益平坦度的測試可以采用光譜分析儀，它在測量單個(gè)波長的光功率時(shí)精度較高，而且測量光信噪比也更準(zhǔn)確，但使用起來相對(duì)較復(fù)雜，需要設(shè)置的項(xiàng)目多一些，如在測量OSNR時(shí)需要設(shè)置濾波器的帶寬為0.1nm。
在系統(tǒng)測量中，建議使用光譜儀測試單通路波長的光功率和光信噪比，測量單通路光波長時(shí)使用多波長計(jì)的測量精度不高，不建議使用，在缺少光譜儀的情況下也可以用它來測試。
?。?）光功率計(jì)
光功率計(jì)是光系統(tǒng)的常用測試儀表，它主要用于測量某個(gè)波長區(qū)域內(nèi)的總功率，一般光功率計(jì)都有波長區(qū)的選擇，在WDM系統(tǒng)的測試當(dāng)中，波長區(qū)應(yīng)選擇為1550nm，另外一個(gè)需要注意的問題是光功率計(jì)的輸入功率范圍，目前使用的光功率計(jì)大部分是用來測量+10dBm以下的總光功率，而WDM系統(tǒng)主光通道上的總光功率一般會(huì)達(dá)到+14dBm、+17dBm甚至+20dBm，對(duì)于測量這樣高功率的系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)在測試端口和儀表之間串接光衰耗器，使得儀表的輸入光功率低于它能夠接收的最大光功率。對(duì)于最大接收光功率較高的光功率計(jì)，如果系統(tǒng)的最大光總功率低于這個(gè)值就可以直接用光功率計(jì)進(jìn)行測試，而無需使用光衰耗器。因此，在用光功率計(jì)測量主光通道的總輸出光功率時(shí)應(yīng)選了解光功率計(jì)的最大接收光功率和系統(tǒng)主光通道上的最大光功率值，以決定是否需要采用光衰耗器，避免對(duì)儀表造成傷害。
4.維護(hù)測試操作注意事項(xiàng)
WDM系統(tǒng)由于是多個(gè)波長復(fù)用的一個(gè)系統(tǒng)，與單個(gè)通路的SDH系統(tǒng)測試中的主要差別是線路上的光功率有大幅度提高，這是在測試過程中需要注意的問題，以避免大功率激光對(duì)人體造成傷害。同時(shí)，WDM系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是系統(tǒng)中光活動(dòng)連接器的數(shù)目有很多，而光活動(dòng)連接器的清潔程度和每次插拔之后的一致性都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。我們總結(jié)出在WDM系統(tǒng)測試中有以下幾個(gè)需要注意的問題。
?。?）激光的安全性問題
WDM系統(tǒng)的部分8通路系統(tǒng)和所有16通路系統(tǒng)將所有波長開滿的情況下，合路光功率已達(dá)到17dBm，32通路WDM系統(tǒng)的合路光功率最高可達(dá)20dBm，如此高的光功率在進(jìn)行維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意安全性的問題。
WDM系統(tǒng)本身應(yīng)當(dāng)具有安全保護(hù)措施，即APSD（激光器自動(dòng)關(guān)斷）或APR（光功率自動(dòng)減少）功能，在系統(tǒng)正常應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將該功能打開，這樣在線路光纖中斷時(shí)合路的光功率會(huì)了長到一個(gè)安全的功率以下，避免對(duì)人體和光器件等造成傷害。在維護(hù)中若有光纖中斷，應(yīng)避免將光纖斷面對(duì)著人體，以免造成傷害，在部分?jǐn)嗑€路測試時(shí)也一定要注意。
雖然光監(jiān)測口輸出的光功率在人體安全范圍之內(nèi)，但最好不要將連接器的輸出端對(duì)著眼睛等人體易受損傷的部位。
（2）清潔光活動(dòng)連接器
在WDM系統(tǒng)中，OTU輸入輸出、合波器和分波器的輸入輸出都有多對(duì)光活動(dòng)連接器用于系統(tǒng)連接，在維護(hù)中應(yīng)當(dāng)盡量減少活動(dòng)連接器的插拔，插拔之后一定要保持活動(dòng)連接器的清潔，最好用專用的清潔光纖頭器具來進(jìn)行清潔工作，如果使用棉花蘸酒精的方法清潔光纖頭，一定要注意用力均勻，避免對(duì)光纖端面造成機(jī)械損傷，影響系統(tǒng)性能。
?。?）注意儀表的輸入光功率允許范圍
前面提到WDM系統(tǒng)的合路光功率非常大，在測試時(shí)應(yīng)當(dāng)注意測試所用儀表的最大允許輸入光功率，并與要測的光功率進(jìn)行對(duì)比，如果可能會(huì)超出儀表的最大輸入光功率，在測試口與儀表之間應(yīng)當(dāng)加入光衰耗器，以免對(duì)儀表造成傷害。
（4）注意儀表接地
在測試過程中將儀表真正地相連，作好儀表接地工作，以保證測試的準(zhǔn)確性和可靠性。
四、結(jié)論
WDM系統(tǒng)的維護(hù)測試主要集中在對(duì)中心波長、光功率和光信噪比的測試上，這些參量尤其是光功率和中心波長在過去的SDH系統(tǒng)中并不是重要參數(shù)。因此，在使用的儀表方面還增加了多波長計(jì)和光譜儀等新儀表，在此進(jìn)行了介紹。
WDM系統(tǒng)在骨干網(wǎng)上雖已進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段，但在實(shí)際網(wǎng)上使用只有四五年時(shí)間，對(duì)于該系統(tǒng)的維護(hù)測試也處在起步階段，各方面都在進(jìn)一步探討，試圖采取更有效的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測試，以便保證系統(tǒng)運(yùn)行，相信隨著使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，維護(hù)測試的原理和方法將越來越完善。
評(píng)論