Анализатор оптического спектра высокого разрешения...

Анализатор оптического спектра высокого разрешенияМай 2014

Михаил Николаевemail: [email protected]

mailto:[email protected]

© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 2

Тенденции

Модуль анализатора оптического спектра для платформ MTS • Что это такое• Примеры измерений• Спецификации• Применение

Портативные анализаторы спектра JDSU• Рекомендации по выбору

Анализатор спектра высокого разрешения для платформы MAP • Что это такое• Спецификации• Features and benefits• Competition outlook

Содержание


1569.59 1568.77 1567.95 1531.12 1530.33

…

, nm1569.18 1568.36 1530.72

10 G

b/s

40 G

b/s

100

Gb/

s

40 G

b/s

40 G

b/s

1569.59 1568.77 1567.95 1531.12 1530.33

…

, nm1569.18 1568.36 1530.72

100

Gb/

s

400

Gb/

sQ

PSK

400

Gb/

s16

-QA

M

200G

16Q

AM

400

Gb/

s16

-QA

M50GHz 50GHz 75GHz 75GHz 150 GHz

Сетка частот 50-GHz DWDMПоддержка 10G, 40G и 100G апгрейд

Изменяемая WDM сеткаПоддержка 100G и 400G с высокой спектральной эффективностью

Bandwidth-Adjustable Channel Grid for Nyquist WDM

, nm

10 G

b/s

40 G

b/s

40 G

b/s

Такая концепция подразумевает расширение до передачи 1 Tb/s “суперканалов”

50GHz


140 … 150 GHz

70 … 80 GHz

1. Dual-Carrier Polarization-Multiplexed 16-QAM4 бита на символ и несущую28 … 32 GBaud на канал

Малая дистанция

Спектральная эффективность: ~ 2.5 раза по сравнению с обычными 100 Gb/s системами 50-GHz grid

2. Quad-Carrier Polarization-Multiplexed QPSK2 бита на символ и несущую28 … 32 GBaud на канал

Передача на длинные расстояния

Спектральная эффективность: лишь ~ 1.25 раза по сравнению с обычными 100 Gb/s системами 50-GHz grid

Форматы модуляции 400 Gb/s

37.5 GHz

37.5 GHz


E81HR-OSA-C / EOSA610 Модули анализатора спекатра высокого разрешения(ext. C-Band)

E81HR-OSA-C / EOSA610 Модули

− Когерентный дизайн позволяет получить суб ГГЦ разрешающую способность (300MHz) позволяющую точно определять спектральную форму и ширину канала

− Точность определения длины волны в пм диапазоне позволяет реализовать функционал измерителя длин волн (множественных) для тестирования компонент и других приложений

− Анализ DWDM 100G & 400G Flex Grid систем и найквистовских WDM суперканалов

− Использование в лабораториях, разработке и полевых испытаниях HR-OSA модуль работает в платформах

MTS-6000/8000


Сравнение OSA высокого разрешения с традиционным основанным на решетке OSA

0

0.5

1

-10 -5 0 5 10

OSA

Tra

nsm

issi

on F

unct

ion

Relative Optical Frequency [GHz]

JDSU High-Res. OSA300 МГц Разрешение

JDSU OSA-5008 ГГц разрешение


Пример измерений с помощью OSA высокого разрешения

Измерения найквистовских WDM сигналов с помощью HR-OSA

Традиционные сигналы

Nyquist-Filtered Signal 50-GHz Spaced Nyquist Signals

Близкие Найквистовские сигналы


OSA высокого азрешения: 800G Суперканал

Тесты проводились в лабораториях : Cisco, ALU, Ericsson, Ciena, ADVA

OSA высокого разрешения

Страдиционные OSA


OSA высокого разрешения:

E81HROSA-C

Optical frequency (wavelength) range 196.05-191.35THz (1529.16-1566.72nm) Absolute uncertainty of frequency (wavelength)1 +/-370 MHz (+/-3pm) Frequency (wavelength) resolution 300MHz (2.4pm) Minimum signal separation 2GHz (16pm) Input power range (in 300MHz bandwidth)2 -60dBm to +10dBm Max. safe total input power3 +17dBm Absolute uncertainty of power level1,4 +/-0.5dB Power linearity5 +/-0.4dB Polarization dependence +/-0.2dB Display resolution 0.01dB Return loss >50dB Measurement time6 <1.0s Measurement statistics Delta wavelength, delta power, delta OSNR

EOSA610Улучшенный диапазон:

196.4 – 191.1 ТГц (1526.44 – 1568.77нм)


Out-of-band OSNR

In-band OSNR

ROADM оказывают влияние на сигнал. Шум обрезается. В линии DWDM существуют 5 каналов.


Перекрывающиеся каналы

Перекрывающиеся спектры: 3 channels 40Gbps с межканальным интервалом 50GHz Перекрестные помехи Не возможно измерить OSNR традиционными методами => Необходимо измерение In-Band OSNR

Crosstalk (XT) due to overlapping

spectra

Передача в сетях DWDM с малым межканальным интервалом

Перекрестные помехи(XT) Возможно, например, в случае

каналов 40Gbps передаваемых с межканальным интервалом 50GHz I-OSNR

trace

‘True’ In-Band OSNR

OSA-trace

Higher I-OSNR tracedue to XT


Метод JDSU

Измерение сигнала+ измерение шума = Стандартная спектрограмма

Измерение I-OSNR:= Отдельно сигнала, отдельно шума

I-OSNR trace

Signal + NoiseIn-Band OSNR

Evaluatednoise

distribution

Noise


Улучшенный интерфейс HR-OSA на MTS-8000 платформе

Улучшенный интерфейс• Установка параметров

Новые параметры разрешения(full / 0.01 / 0.05 / ….nm) Усреднения Улучшенное детектированиеканалов Независимые маркеры X/Y WDM / DFB тестирование

• Новое приложение On-OFF OSNR Тестирование в 2 этапа с помощью out-of service метода


Применение HR-OSA в тестировании

100 / 400 Gb/s Nyquist WDM трансмиттеры основных производителей• Ciena, ALU, Cisco, Huawei, …

OSA высокого разрешения необходим в лабораториях• Замена анализатора спектра и измерителя длин волн одним

инструментом

Последует полевое применение• Операторы применяющие flex-grid сетки частот (Verizon, …)• Подводные системы передачи

Реализация для лабораторного примнения: MAP-cassette• TBerd/MTS-8000 solution mainly for bridging

until mWave and mHROSA are available

Позиционирование OSA


Применение

16

Тестирование CWDM: Требования:

• Мощность, длина волны, дрифт (без OSNR) Диапазон длин волн: full-band 1250-1650нм Межканальный интервал: 20 нм Количество каналов: до 18 Уровень мощности: -50 до +25dBm

Решения:• Портативность, стоимость

channel checkers

OCC-55, COSA-4055 • Компактность, полноценный функционал OSA

Базовый

OSA-110M Высокой мощности (до +27дБм)

OSA-110H



17

Тестирование DWDM Требования:

• Мощность, длина полны и OSNR• In-band OSNR тест для систем ROADM и 40G • Диапазон длин волнл: extended C-Band (1525-1570нм), L-band

Межканальный интервал: 33/50/100GHz (0.27/0.4/0.8nm) Количество каналов: до 96 Уровень мощности: от -50 до +10дБм Диапазон OSNR: до 30дБ

Решения:• Портативность, стоимость OSA-110M• Высокопроизводительные OSA OSA-500/OSA-500M• Тестирование ROADM

Портативность, стоимость OSA-110R Производительность, скорость OSA-500RS


Лабораторное тестированиеНайквистовские и суперканалы: Требования:

• Спектральная форма Диапазон: extended C-Band (1525-1570нм),

L-band Разница между каналами: <1GHz Оптическое разрешение: <5pm (<600MHz) Уровень мощности: -50 to +10dBm OSNR: up to 35dB

Решения:• Новаый HR-OSA EOSA610• Решения на основе MAP

Измеритель длин волн mWAVE-A1CB10 HR-OSA и измеритель длин волн mHROSA-A1CB10



Применения

19

Тестирование линейныхКарт и транспондеролв: Требования: Мощность, длина волны, SMSR (Side Mode Suppression Ratio)

Диапазон: расширенный C-Band Точность длины волны: <3пм Оптическое разрешение: <<10пм (<1ГГц) Уровень мощности: -60 до +10дБм Диапазон ORR : до 35дБ Дизайн: лабораторный

Решения:• Новый HR-OSA EOSA610• Решения на основе MAP

Измеритель длин волн mWAVE-A1CB10 HR-OSA и измеритель длин волн mHROSA-A1CB10


Ch - Checkers

Семейство анализаторов спектра JDSU

20

Compact OSAsOCC-55/56

Full Band OSAs

High Performance OSAs

Coherent OSA

HR - OSA

- EOSA610

- OSA-110M

- OSA-501M

- OSA-500

- OSA-500M- OSA-110R

COSA-4055

- OSA-500RS- OSA-500R

Анализаторы спектра высокой точности на платформах MAP-280 и MAP-230


What are we offering?

Что мы предлагаем: Измеритель длин волн

mWAVE-A1CB10 Функционал измерителя длин волн Таблица частот и мощностей. Работа с платформой MAP-200

OSA высокого разрешения и измеритель длин волн

mHROSA-A1CB10 Функционал измерителя длин волн и HROSA


СпецификацииСпецификации – измеритель длин волн Длины волн

Extended C-band от 191.1 - 196.4ТГц (1526.44 - 1568.77нм) Точность: +/- 370 МГц ( +/-3пм ) Минимальное разделение сигналов: 2 ГГц (16пм)

Мощность Динамический диапазон: от -60 до +10дБм (максимально

+17дБм общей мощности) Абсолютная погрешность по мощности: +/-0.5дБ (на 1550нм, -

20дБм) Линейность +/-0.4дБ (от -10 до -40дБм) Поляризационная зависимость +/- 0.2дБ

Возвратные потери >50дБ Врем измерения: ~1с на канал. ~38с на C-band

Дополнительные спецификации- HROSA Разрешение: 300MHz (2.4pm)


Основные возможности и преимущества

Основные возможности MAP Wavemeter и OSA Производительность

Выдающаяся разрешающая способность Обеспечивается абсолютная погрешность в 5-10 раз

лучше, чем у традиционных OSA Надежность

Нет подвижных частей Размер

Совмещение функционала OSA и измерителя длин волн в одном слоте

Единственное модульное решение на рынке Может быть использовано совместно с другими

модулями MAP-200

In-band PMD и тестирование каналов на эксплуатируемой сети ROADM

Written by Gregory Lieutaert (Marketing) , Andre Champavere (R&D)


Традиционные измерения PMD

Пригодно для «темных» волокон

OA

OA

OA

OA

Broad-Band Probe Signal

PMDСегмент не активен(typ. SLD)


Традиционные измерения PMD

Пригодно для «темных» волокон

Сложно применить на современных сетях ROADM!

OA

OA

OA

OA


PMDСегмент не активен

ROADMBroad-Band Probe Signal

Спектральные компоненты распространяются по различным путям.

(typ. SLD)


Новая концепция: In-Service измерения PMD

Традиционный метод. Широкополосный источник

In-Band измерение с узкой шириной спектра

OA W

DM

Tx 1

WDM

Tx 2

Tx 3OA

OA

Rx 1

Rx 2

Rx 3

OA

OA

OA

OA


PMDLink is out of service

Narrowband Probe Signal

Сеть может оставаться в работе!Требуется несколько не занятых WDM каналов

ROADM

PMD


Решение JDSU: Не прерывающие передачу измерения PMD

Анализ передаваемого сигнала• Мощность сигнала, длина волны и спектр• «убирание» поляризации→ In-Band OSNR• Вариации состояния поляризации

PMD волокна

OA W

DM

Tx 1

WDM

Tx 2

Tx 3

Tx n

OA

OA

Rx 1

Rx 2

Rx 3

Rx n

OA

OA

ROADM

Не оказывает влияния на функционирование сети

Tap

Анализатор


Когда необходимы In-Service PMD измерения?

Поиск неисправностей в сетях ROADM • Без остановки сервисов и выключения активного оборудоавния

Сертификация путей для миграции с 10 на 40 Gb/s• Устойчивость к PMD у сигналов 40G ~2…4 раза хуже по сравнению с

10GМакс. допустимая DGD 10 Gb/s NRZ-OOK: >30 ps

40 Gb/s NRZ-DPSK: 8 ps40 Gb/s RZ-DQPSK: 18 ps

путь

ROADM сеть

40 Gb/s

40 Gb/s


Как измеряется PMD с помощью передаваемого сигнала?

PMD изменяет состояние поляризации сигнала• Как функцию оптической частоты• Даже в зависимости от спектра сигнала

Изменение (ротация) можно измерить• С помощью спектроанализатора и анализатора поляризации

высокого разрешения• Независимость от скорости передачи и модуляцииtion format

Величина ротации зависит от• Дифф. Групповой задержки(DGD) в канале,• Относительной ориентации вектора PMD и Начальной поляризации сигнала

PMD Vector

SOP

Сфера Пуанкаре

10 GHz

SO

P

Frequency

SO

P

Frequency


Измерения в реальном времени на каналах 10/40G

Измерение эффективной DGD 10Gb/s NRZ-OOK сигнал

Эффективная DGD всегда представляет собой вклад PMD.


Анализ канала и измерения I-OSNR

In-Band OSNR

определяется для каждого

канала отдельно

Анализ спектра

Частоты и уровни

мощности

Немедленное определение эффективной DGD для каждого канала

Значение PMD


JDSU I-PMD

38

Совмещает 3 инструмента в одном: In-service PMD анализатор In-Band OSNR анализатор OSA высокого разрешения

High Resolution OSA

In Band OSNR

In Service PMD


Требования к тестированию систем WDM

Уровень мощности отдельной несущей• Определить распределение энергии по полосе• Немедленное обнаружение проблемного или выведенного

сигнала(канала)

Длина волны канала/ расстояния между каналами• Индикация возможного смещения частоты источника

Соотношение сигнал/шум Signal-to-noise ratio• Определить, что возможна передача данных в данном канале

Общая мощность• Проверка усилителей системы• Проверка безопасного уровня (предел +17 dBm)

Измерения дрифта• Дрифт частоты и мощности в системах с низкой

производительностью/проблемами. (например перегрев Tx в системах CWDM )

• Подтверждение нахождения длины волны в заданных пределах


Простая оценка годен/не годен

Ясная индикация годен/не годен с цветовой индикацией

Анализатор оптического спектра высокого разрешения...

Documents

Transcript of Анализатор оптического спектра высокого разрешения...