光放大器能串多少级?传输距离多远?
其实每加一级光放大器,光链路的载噪比指标都会劣化一点,输入光放大器的光信号功率愈低,劣化量愈大。因此,系统中总共可以串接几级光放大器,是可以计算出来的。大致关系是:输入光放大器的光功率愈低,容许串接的级数愈少!具体计算方法如下:
1550nm光链路中插入光放大器以后引起光链路载噪比指标降低的实验,西安迈克公司曾经做过,并发表如图1的实验结果报告[7]。其中可见1550nm光链路中插入光放大器以后,会引起光链路的载噪比(C/N)光指标降低,输入光放大器的信号光功率愈低,降低量愈大。
根据图1,我们可以直接估算只插入一级光放大器的1550nm光链路的载噪比指标,如果要计算插入多级光放大器的光链路指标,可根据此表换算出不同输入光功率时光放大器对C/N指标的劣化量KC/N插值。
设1550nm光链路的载噪比指标(C/N)光原=51dB(KC/N光原=0.200);据表1,插入输入光功率6dBm的一级光放大器后光链路的C/N指标劣化(降低)1dB,即(C/N)光出=50dB(KC/N光出=0.251)。求插入输入光功率6dBm时光放大器对光链路的C/N指标劣化量KC/N插6。
光链路的C/N指标劣化量KC/N插6。
因为:KC/N光原+ KC/N插6= KC/N光出 |
所以:KC/N插6=KC/N光出- KC/N光原=0.251-0.200=0.051
即 KC/N插6=0.051,查KC/N表得:(C/N)插6=56.9dB,就是输入光放大器的信号功率为6dBm时,光放大器对C/N指标的劣化量是5.1%,自身的C/N指标“相当于”56.9dB。
图1 光放大器输入光功率与C/N指标劣化量
用同样的方法,根据图1标出的中间值,计算出各种输入光功率电平时光放大器对光链路的C/N指标劣化量KC/N插如表3。
表3 不同输入光功率电平时光放大器对C/N指标的劣化量KC/N插值
输入光 功率 | 0 dBm | 1 dBm | 2 dBm | 3 dBm | 4 dBm | 5 dBm | 6 dBm | 7 dBm | ≥8 dBm |
KC/N插 | 0.396 | 0.331 | 0.274 | 0.222 | 0.135 | 0.082 | 0.051 | 0.045 | 0.040 |
(C/N)插 | 48.0 | 48.8 | 49.6 | 50.5 | 52.7 | 54.8 | 56.9 | 57.5 | 58.0 |
至此,我们如果测准了光链路中插入的光放大器的输入光信号功率,以及光接收机的接收光功率,就不难计算光链路实际载噪比指标(C/N)光实。(备注:此文由林挺逵老师选写)