PONシステム試験に使用される光パワーメータ

Fibermart
2014年12月18日(Thu)
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FTTxネットワーク構築は、国内外でホットスポットアクセスネットワークとなりつつあります。PONアクセスネットワーク技術は、FTTxにおける業界最高のソリューションとして認められています。この技術は、複数のユーザーが1本の光ファイバを共有できるため、光配線網（ODN）にアクティブデバイスを必要とせず、OEO変換も不要です。この単一のポイントツーマルチポイントアーキテクチャにより、ネットワークの設置、管理、保守コストを大幅に削減できます。

PONシステム では、アップリンク信号の波長は1310nm、ダウンリンク信号の波長はそれぞれ1490nmと1550nmで、同じ光ファイバーに沿って反対方向に伝送されます。 G.983は、1310nmアップリンク信号が1490nmダウンリンク信号まで沈黙していることを保証し、送信ウィンドウを割り当てます。これは、1310nmアップリンク信号が受動光であることを意味します。これは、OLT（1490nmダウンリンク信号）とONU（1310nmアップリンク信号）間の通信リンクを確立して、1310アップリンク信号を測定しなければならないためです。アップリンク信号分割多元接続（TDMA）モードを使用する場合、アップリンク情報は複数の光ネットワークユニット（ONU）に時分割多重（TDM）情報フローに編成され、光回線終端装置（OLT）に送信されます。この構造では、アップリンクアクセスはバーストモードを使用する必要があります。バースト光信号を正しく検出するには、送信機起動発光期間の平均光パワーを検出する必要がありますが、通常の標準光パワーメータは連続光信号のみを適切にテストできます。そのため、従来の光パワーメータ（サンプリング期間内の平均光パワーを記録）を使用すると、正しいテスト結果を得ることができません。これはネットワークのインストールとメンテナンスの困難さにつながるため、PONシステムパワーのテスト要件を満たすには新しいタイプの光パワーメータが必要です。

上記から、 PONシステムテストで使用される光パワーメータは、次の要件を満たす必要があることがわかります。1

. 1310nm、1490nm、1550nmの3つの波長で光パワーを同時に測定します。2

. 光パワーのオンラインテストを提供できます。3

. バースト信号の光パワーを正しくテストできます。

図1 - 光路の構造

2つの機能1と2を実現するには、特殊な光学構造が必要です。図1は、このような光学構造です。図に示すように、光パワーメータは、10％スペクトルテストラインと双方向カプラを備えた2つのヘッド構造を採用し、アップリンク信号（1310nm）に直接アクセスしてスペクトル検出器でパワーを検出します。信号ライン（1490nmと1550nm）を分光し、高分離WDM波長に個別にアクセスしてから、検出器でパワーを検出します。これにより、3波長の光パワーを同時に検出でき、測定中にラインの正常な通信を維持できます。

バースト光信号パワー検出の基本的な考え方は、信号変換、信号整形、タイミング同期、遅延トリガー制御、信号サンプルアンドホールド技術を使用し、高周波バーストモード光信号を低周波の電気信号パルスレベルに変換し、検出プロセスと組み合わせて、PONシステムのアップストリームバースト光信号パワーの検出を実現することです。その具体的な実装プロセスは次のとおりです。

フロントエンド信号処理回路は、プリアンプとシェーピングネットワーク部分に重点を置いた設計になっています。PIN ダイオードの光生成電流信号は、一定の線形対応関係を持つ電圧信号に変換され、後続の回路の検出精度と安定性の電圧信号品質に直接影響します。

信号変換品質への影響は、次の 3 つの側面で構成されます。1

つ目は、アンプの帯域幅、ゲイン、ノイズです

。2 つ目は、PIN 管の接合容量、接合抵抗、暗電流、ノイズです。3

つ目は、電源リップルとノイズ、回路ノイズです。

このため、帯域幅が広く、ゲインとノイズが少ないオペアンプ、帯域幅が広く、接合容量とノイズが小さい PIN 管を選択する必要があります。接合容量とノイズを減らすには、PIN 管に逆バイアス電圧を加える必要があります。

実験の結果、本稿で紹介した光パスと回路設計構造を用いることで、PONシステムの光パワー試験要件、すなわち3波長光パワー試験、オンライン試験の正確な試験、および1310nmアップリンク信号バースト光パワー試験を完璧に実行できることが示されました。PONシステム試験に使用可能な優れた性能の光パワーメーターを製造でき、PONシステムの設置、管理、保守に便利です。