圖1 EDFA放大前和放大后信號對比

摻鉺光放大器（EDFA）在長距離光纖通信中廣泛使用，與波分復(fù)用技術(shù)緊密組合，可以同時(shí)放大多個(gè)波長光信號，如圖1所示，常用于C波段和L波段，覆蓋1530nm至1565nm范圍。EDFA不僅解決了損耗對光網(wǎng)絡(luò)傳輸速率與距離的限制問題，還因?yàn)閷?shí)時(shí)、高增益、低噪聲、低損耗的特點(diǎn)成為新一代光纖通信系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵器件。在EDFA研制生產(chǎn)過程中，增益和噪聲系數(shù)是反映EDFA性能的關(guān)鍵指標(biāo)，那么如何測試這兩項(xiàng)參數(shù)呢？

我們先來看一下兩個(gè)指標(biāo)的測試標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)IEC規(guī)范，增益（G:GAIN）是指輸出與輸入信號光功率之比（不包括泵光和ASE光），即增益G為：

噪聲系數(shù)（NF：Noise Figure）是放大器輸入信噪比和輸出信噪比之比，即噪聲系數(shù)NF為：

由此可知：能否準(zhǔn)確計(jì)算出增益和噪聲系數(shù)取決于每個(gè)信道的輸入信號功率、輸出信號功率和自發(fā)輻射噪聲功率的測量分析精度，并且與信號光譜的分布相關(guān)聯(lián)。因此，選擇高分辨率、大動態(tài)范圍的光譜分析儀至關(guān)重要，中電科思儀科技股份有限公司最新推出的6362D光譜分析儀0.02nm的最高分辨率以及大于78dB的動態(tài)范圍，可以有效保證EDFA系統(tǒng)中相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確測量。

圖2  6362D光譜分析儀

圖3 EDFA參數(shù)典型測試光路

使用6362D測量EDFA相關(guān)參數(shù)的典型測試光路如上圖所示，將EDFA模塊接入光路中，通過光開關(guān)切換EDFA輸入信號和輸出信號，利用6362D實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的自動分析。

圖4  EDFA參數(shù)分析結(jié)果

要獲得EDFA參數(shù)的測試結(jié)果，首先切換光路將輸入光放大器的信號光輸入到6362D光譜分析儀，選擇曲線A進(jìn)入寫入模式，根據(jù)符合信號光波形的測量條件測量信號光波形；接著切換光路，將光放大器的輸出光輸入到6362D光譜分析儀，選擇曲線B進(jìn)入寫入模式，以信號光波形相同的測量條件測量輸出光的波形。由此可得到EDFA參數(shù)的測試結(jié)果（如圖4所示），并以列表的形式展示在儀器下方區(qū)域，準(zhǔn)確高效地獲取了全部不同波長下的EDFA增益、噪聲系數(shù)等指標(biāo)。

圖5  EDFA分析參數(shù)設(shè)置界面

同時(shí)，如圖5所示，6362D光譜分析儀還提供了友好的EDFA分析參數(shù)設(shè)置界面，用戶可以根據(jù)EDFA特點(diǎn)匹配設(shè)置信號光的截至功率、功率測試類型、輸入輸出偏移量，以及噪聲的擬合類型等參數(shù)，以保障測試結(jié)果的精確性。

作為新推出的新一代近紅外光譜分析儀，6362D光譜分析儀已經(jīng)可以滿足當(dāng)前光通信技術(shù)中，對EDFA增益和噪聲系數(shù)等參數(shù)的測試需求，一鍵測試功能，可以大大地提升對EDFA模塊的測試效率，降低測試成本，內(nèi)置的豐富的EDFA分析參數(shù)，可以滿足用戶不同的測試需求。同時(shí)，6362D光譜分析儀也可以根據(jù)用戶需求，對包括EDFA一鍵測試功能在內(nèi)的內(nèi)置功能進(jìn)行改進(jìn)和定制，為用戶提供更好的測試體驗(yàn)，與用戶一同前行。