预加重与均衡

在谈预加重和均衡之前,我们先看看信号从A.

在谈预加重和均衡之前,我们先看看信号从A节点经过B节点到C节点,会发生什么变化,我们希望的波分信号传输,理想是下面这样的:

各个波长信号在传输前,波形是啥样,在接收端希望大家还是保持一样的队形就最好了,但实际上却是这样的:

也就是经过长距离传输,经过多个节点分合波或WSS器件之后,较高频率的192.8波长信号,相对低频的192.1波长,衰减的幅度要大。这就导致了最终接收到的信号发生了严重的劣化。那么为什么会发生以上这种情况呢?

在这里我们引出一个电磁波的一个重要参数:S参数Scattering parameters,电磁波散射系数。输入光信号a1经过各个节点中的光器件,会反射一部分光b1,同时光器件本身特性也会吸收或者损耗一部分光,最终衰减后输出b2。

由此就有了大家经常听到的插损(插入损耗)S21,以及不那么常听到的回波损耗S11(一般PD里面会写)。配合上图和下图,就可以很清楚的认识S21和S11啦。

而对于40/80/96波等系统,S参数其实就是一个矩阵数列。这里我们重点说S21插入损耗。以上一系列的S21就会构成一个插损曲线:

这也就是导致我们开篇提到的问题,在接收端信号波形如下图所示:

为了解决这个问题(需要明确的是放大器对不同频率波长增益不一样,以及短波长波在光纤中传输衰减不一样,都会导致收端出现这个问题),预加重技术也就出现了。

高频率的波长衰减快,低频率的波长衰减慢,那么我们就在信号输入时提高频信号(如192.8波)的功率或者降低低频率波长(如192.1波)的功率,这就叫预加重技术。在波分系统中,通过调整单个波长信号的光功率,配合配置带有VOA可调光衰的OMU/WSS和支持功率调整的器件,从而实现预加重。以上图的192.8波为例,提高192.8波信号的功率。

当然啦,预加重并不是一定要在输入端,也可以在中间节点。在中间节点,对各个频率波长信号的预加重,成一定的反比例关系,大概是如下图所示的样子:

上面说了预加重,接下来看一看均衡。我们已经知道了预加重是用于发端,而均衡通常来说是在中间节点和接收端,用于对接收到的光波长信号进行调整。就像上面说的,经过长距离和多个节点之后,高频率的波长衰减快,低频率的波长衰减慢,因此,均衡是在接收端加大低频率信号衰减。

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