Page 29 - 网络电信2019年10月刊下
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光    通    信

                一、实验系统设计                                          图2 模拟的信号光功率分布曲线
                在系统中，2.5G和10G均采用1550.12nm波长传输，2.5  Gb/
            s信号使用PM-BPSK调制方式以及7%开销的硬判决前向纠错编码
            （Hard-Decision Forward Error Correction，HD-FEC）技术，
            使线路侧信号速率达到2.67Gb/s，2.5G  HD-FEC技术可以将误码
            率（Bit Error Ratio，BER）从2.0E-03降低到1.0E-15；10Gb/
            s信号使用PM-QPSK调制方式以及15%开销的HD-FEC技术，使线路
            侧信号速率达到11.5  Gb/s，10G  HD-FEC技术可以将误码率从
            3.6E-03降低到1.0E-15。在系统发射端，信号光通过一个可调
            色散补偿模块（Tunable  Dispersion  Compensation  Module，
            DCM）进行精确色散补偿后进入掺铒光纤放大器（Erbium-
            doped  Fiber  Amplifier，EDFA）。为了抑制非线性效应的影
            响，2.5G和10G系统的预色散补偿量分别为-2750  ps/nm和-3250
            ps/nm。同时为了减少自发辐射噪声（Amplifier  Spontaneous
            Emission，ASE）的影响，在发送端和接收端各配置一个带宽为
            100 GHz的滤波器。2.5G和10G传输系统框图如图1所示。

             图1 2.5G与10G传输系统框图









                实验所使用的传输光纤为长飞G.654大有效面积光纤，其                      和-4.5dBm，发送端前向随路泵浦光功率分别设置为2780mW和
                                                        2
            平均色散量为19.8  ps/(nm·km)，有效面积达到125μm ，随路               2330mW，接收端后向随路遥泵的泵浦光功率均设置为2670  mW，
            遥泵的泵浦光和信号光共用一根光纤。传输链路被两个远程增                          2.5G系统入纤光功率与前向随路泵浦功率比10G系统的高是由
            益单元（Remote  Gain  Unit，RGU）分为3部分，对于2.5G传输            于2.5G传输系统有更高的非线性效应容限。由于旁路遥泵泵
            系统，前后部分传输距离分别为120.5km和175.3km，中间部分                   浦光功率在不产生非线性效应的情况下越大越好，因此对于
            传输距离为430.2km，线路总跨距为726km，损耗为112  dB（RGU              2.5G和10G系统，前向旁路遥泵的泵浦光功率均设置为2820
            的损耗不计算在内）；对于10G传输系统，前后部分传输距离                         mW。前向RGU分别放置在2.5G和10G系统距离发送端120.5km和
            分别为130.9km和170.3km，中间部分传输距离为374.8km，线                130.9km处，由于2.5G传输系统前向RGU信号光输出光功率达到
            路总跨距为681km，损耗为105dB（RGU的损耗不计算在内），                    14.7dBm，10G系统14.7dBm入光会产生严重的受激布里渊散射散
            传输链路长度和损耗分别由OTDR及光谱仪（Optical  Spectrum               射效应，所以对于10G系统，将第一段光纤长度增加10.4km。
            Analyzer，OSA）精确测量所得。                                 随着第一段光纤长度增加，前向RGU信号光输出光功率减小为
                实验使用的拉曼泵浦激光器均采用了高阶拉曼放大技术。                        11.7dBm。
            发送端和接收端的一阶拉曼泵浦模块由2个波长范围从1450nm                           对于2.5G系统，到达前向RGU的随路泵浦光功率为12.2
            到1500nm的波长组成，主要对信号光进行拉曼放大以及给                         mW，旁路泵浦光功率分别为17.5mW和18.2mW；对于10G系统，到
            RGU  提供残留的泵浦光。随路泵浦源波长会向长波方向转移，                       达前向RGU的随路泵浦光功率为5.5mW，旁路泵浦光功率分别为
            这将会给信号波长提供更多的拉曼增益并减小相对强度噪声                           11.4mW和11.2mW。由于RGU的增益效率是一样的，所以2.5G和
                                           [2]
            （Relative  Intensity  Noise，RIN） ，随路和旁路一阶泵浦          10G传输系统前向RGU的增益分别为11.9dB和15.4dB。对于后向
            源使用不同的泵浦波长，这样可以让所有泵浦单元的泵浦光耦                          遥泵，由于传输光纤长度的一致，因此两个系统到达后向RGU的
            合至RGU内，使信号光在RGU内达到更大增益，用于对一阶泵浦                       随路泵浦光功率均为1.99mW，2个旁路泵浦光功率分别1.99mW和
            源的泵浦波长进行拉曼放大的高阶的泵浦源由4个波长组成，范                         2.07mW，实验测得对于2.5G和10G传输系统，后向RGU的增益基
            围从1300nm到1450nm。                                     本相同，分别为24.1dB和23.8dB。
                                                                     接收端的光谱图如图3所示。对FEC客户侧使用BER分析仪
                二、实验数据讨论                                         进行纠后误码率测试，2.5G传输系统接收端OSNR为0.36dB/0.1
                通过调整信号光入纤光功率、前后向随旁路泵浦功率使                         nm，10G传输系统接收端OSNR为6.47dB/0.1nm。对2.5G和10G传
            系统性能达到最佳，图2（a）展示了2.5G信号传输726km和                      输系统，平均纠前BER分别控制在1.1E-03和2.5E-03，24小时纠
            图2（b）展示了10G信号传输681km模拟光功率变化曲线。我                      前BER稳定性如图4所示。我们也测试了2.5G和10G相干系统的
            们将2.5G和10G系统信号光入纤光功率分别设置为-10.8dBm                    背靠背传输性能，对于2.5G相干传输系统，背靠背OSNR可以达

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