波分技术很早就已经在干线传输大规模应用,目前随着5G建设的深入,前传网络越来越多的引入CWDM技术。其中CWDM合波器(MUX)/分波器(DEMUX)器件是其中十分重要的组件,其光学性能将直接影响5G前传网络质量。
如下图所示,ITU-T G.671对于WDM器件相邻通道隔离度、非相邻通道隔离度概念的图形解释。
式中ILmax(λx)是λx光信号在λx通道输出端口上的最大插入损耗, ILmin(λw)是λw光信号在λx通道输出端口上的最小插入损耗。
关于WDM器件的测试,国内主要参考标准是国标GB/T 20440-2006 《密集波分复用器/解复用器技术条件》。在该标准中,规范了隔离度测试方法。
如图所示,使用连续可调谐激光源进行测试,最后得到每个端口的谱损特性,从谱损曲线计算相邻/非相邻通道隔离度。该方法严格保持了和ITU-T隔离度参数定义一致。
如下图所示,可调谐激光器采用扫频方式工作,最终得到被测器件每个端口的连续插损谱,从工作方式上完全和国标一致。功率计阵列的每个端口并行采集数据,大大提高了测试效率。
扫频系统中,可调谐激光器的波长在一定范围内连续变动,触发系统会触发外部功率计阵列,测试速度很高。为提高波长精度,触发系统还可包含波长计装置。如果系统光路中集成偏振控制器,回损计,还可同时完成PDL,ORL测试。
无论ITU-T G.671还是GB/T 20440都是从合/分波器的连续插损谱入手,最终得到相邻/非相邻通道隔离度。所以从原理上,还有另外一种替代测试方法,宽带光源和光谱分析仪。该方法光源采用具有连续谱输出的宽带光源,光谱分析仪则进行功率谱测试,通过光源参考,也得到被测器件的插损谱。
总的来说,对于合/分波器的测试,可调谐激光器扫频系统比较适合实验室,器件生产环节来使用。光谱分析仪的方式比较适合工程测试。
对于合/分波器的隔离度测试,常见的一种错误测试方法如下图。
该方法将可调谐激光器简化为不连续的点光源,仅调谐到几个通道标称波长上,得到有限的几个波长下的插损值,通过几个插损值的比较计算隔离度。所以这种方法不是从连续的插损谱入手进行隔离度测试,不符合标准要求。
另外,在越来越多的测试实践中,发现该简化的测试方法存在如下问题:
1、仅计算标称波长点的相邻通道的插损差异,光源谱宽较小情况下,测试结果优于严格的隔离度定义。如下图所示,仅按红色点插损值计算隔离度。
2、工程上,可调激光器更简单化为波分设备的OTU光源。首先测试方式仍然属于点光源,存在与第一个相同的定义问题,其次是该点光源不符合要求,光谱过宽。
3、40G,100G波分系统OTU光谱大于通道宽度。工程验收测试中,该简化方法得到的隔离度结果给相关单位带来很大困扰。
建议规范测试方法,严格按合/分波器的连续插损谱来测试隔离度,避免错误发生。
CTP10模块化测试平台是一种多端口,高密度的WDM器件测试工具。结合T100S可调谐激光器,CTP10采用扫频方式获得器件IL/PDL/ORL谱特性,是实验室,制造业器件测试的理想之选。
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