Upload
kaethe
View
121
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Анализатор оптического спектра высокого разрешения Май 2014. Михаил Николаев email: M ichail.Nikolaev @jdsu.com. Содержание. Тенденции Модуль анализатора оптического спектра для платформ MTS Что это такое Примеры измерений Спецификации Применение Портативные анализаторы спектра JDSU - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Анализатор оптического спектра высокого разрешенияМай 2014
Михаил Николаевemail: [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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 3
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 4
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 5
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 6
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 7
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 8
OSA высокого азрешения: 800G Суперканал
Тесты проводились в лабораториях : Cisco, ALU, Ericsson, Ciena, ADVA
OSA высокого разрешения
Страдиционные OSA
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 9
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)
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 10
Out-of-band OSNR
In-band OSNR
ROADM оказывают влияние на сигнал. Шум обрезается. В линии DWDM существуют 5 каналов.
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 11
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 12
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 13
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 14
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 16
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 17
Применение
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 1818
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
Применение
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 19
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 20
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 22
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 24
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)
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 25
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)
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 27
Традиционные измерения PMD
Пригодно для «темных» волокон
OA
OA
OA
OA
Broad-Band Probe Signal
PMDСегмент не активен(typ. SLD)
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 28
Традиционные измерения PMD
Пригодно для «темных» волокон
Сложно применить на современных сетях ROADM!
OA
OA
OA
OA
Broad-Band Probe Signal
PMDСегмент не активен
ROADMBroad-Band Probe Signal
Спектральные компоненты распространяются по различным путям.
(typ. SLD)
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 29
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
Broad-Band Probe Signal
PMDLink is out of service
Narrowband Probe Signal
Сеть может оставаться в работе!Требуется несколько не занятых WDM каналов
ROADM
PMD
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 30
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 31
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 32
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 35
Измерения в реальном времени на каналах 10/40G
Измерение эффективной DGD 10Gb/s NRZ-OOK сигнал
Эффективная DGD всегда представляет собой вклад PMD.
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 36
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 38
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 39
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
© 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 40
Простая оценка годен/не годен
Ясная индикация годен/не годен с цветовой индикацией