《波分计算公式》word版

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1、1再生段光衰耗、色散、光信噪比、Q值、BER值、DGD值计算说明1.1衰耗受限计算采用最坏值法设计：L=（Ps-Pr-C）/a式中：Ps：为光放大器（OAU板）单信道的最小输出功率，单位为dBm。光功率放大器OAU单信道输出功率取为＋1dBm。Pr：为单信道接收端的最小允许输入功率，单位为dBm。C：所有光连接器的衰减和，每个光连接器的衰减为0.5dB。a：为光纤损耗系数（dB/km），包含了光纤衰减、光纤熔接衰减和光纤富裕度，默认值取0.275dB/km。衰耗受限距离计算：对于发端配置OAU（+1dB输出）、收端配置OAU(-32dB接收)的33

2、dB的光中继段：L=（Ps-Pr-C）/a=[1-(-32)-2×0.5]/0.275=116km注：DWDM系统是OSNR受限系统，以上数据仅表明光放大器的在此距离内是不受限的。本次工程站间距离及衰减已经过测试，指标值标注在传输系统配置图中。1.2色散受限距离计算DCM的补偿方法详见3.1色散容限配置部分。1.3级联光放大器时的光信噪比OSNR计算(1)、单个放大器产生的ASE噪声功率：一个光放大器产生的自发辐射噪声功率PASEˊ为PASEˊ=2Nsp(G-1)hv·△v（mw）式中：Nsp是放大器自发辐射因子v是光中心频率h是普朗克常数G是放大

3、器的增益(倍数)△v是光接收机的带宽(取0.1nm)。进而可以推导出，一个光放大器产生的以dBm计的自发辐射噪声功率：PASE=-58+NFi+Gi（dBm）(1)其中：NFi为光放大器噪声系数（dB）；Gi为光放大器的增益（dB）。(2)、复用通路光接收机输入端的信噪比①、系统模型包括N个级联光放大器的WDM系统模型如下图所示图中：L1、L2、…Ln-1分别是第1、2、…n-1个区段的衰减(dB)；G1、G2、…Gn分别是第1、2、…n个光放大器的增益(dB)。②、各光放大器产生的ASE噪声功率利用已经推导出的公式，首先分别计算出每个光放大器产生

4、的ASE噪声功率PASEi(dBm)。③、计算N个光放大器在光接收机输入端产生的ASE累积噪声功率PASE每个光放大器产生的ASE噪声功率PASE，都既要经过其后面的光纤区段衰减，又要经过其后面的光放大器的放大；然后才能到达光接收机的输入端Rn点。因此，系统中N个光放大器在光接收机输入端Rn点的累积噪声功率为：PASEˊ=EDFA1产生的累积自发辐射噪声功率+EDFA2产生的累积自发辐射噪声功率+……+EDFAn-1产生的累积自发辐射噪声功率+EDFAn产生的累积自发辐射噪声功率=10E[0.1(PASE1－L1+G2－……－Ln-1+Gn)]+1

5、0E[0.1(PASE2－L2+G3－……－Ln-1+Gn)]+……+10E[0.1(PASEn-1－Ln-1+Gn)]+10E[0.1(PASEn)](mw)(2)为了便于光信噪比的计算,需把以上计算结果换算成dBm形式：PASE=10㏒PASEˊ(dBm)④、计算光接收机输入端Rn点的光信号功率假定第一个光放大器在每个复用通路的输出光功率为Pout（dBm）,因光放大器是增益锁定的，所以后面的光放大器仅起放大作用，其输出光功率的大小与输入光功率有关。因此经过n-1个区段的衰减和n-1个光放大器的放大之后，到达Rn点的光信号功率为：PRn=Pou

6、t－L1+G2－……－Ln-1+Gn(dBm)(3)⑤、最后可得Rn点的光信噪比OSNR=PRn－PASE(4)1.1Q值与BER的计算方法（1）、光接收机输入端的光信号功率Psigˊ与ASE噪声功率PASEˊ到达光接收机输入端的光信号功率Psig，应该考虑分波器的插损T与光通道代价Pp的影响：Psigˊ=10E[0.1(PRn-T-Pp)]×10-3(W)(5)其中：PRn为每个信道在分波器输入端的光信号功率；T为分波器插损7dB；Pp为光通道代价。到达光接收机输入端的ASE噪声功率还要考虑分波器带宽B0的影响，因为在计算OSNR时，ASE噪声是

7、在0.1nm带宽内的数值：PASEˊ=10E[0.1((PRn-OSNR-T))×(B0/0.1)×10-3(W)(6)其中：OSNR为扣除系统余量后的光信噪比；B0为分波器3dB带宽，华为光传送系统的分波器带宽为B0=0.7nm。（2）、光接收机输入端的的光信号电流与ASE噪声电流它们皆与光接收机光检测器的响应度有关，“1”码时的光信号电流为：I1=2（ηe/hν）gPsigˊ(A)其中：ηe/hν为光检测器的响应度（单位光功率产生的光电流）；η为光检测器的量子效率，一般可取η=0.8或η=0.9；g为光检测器的增益（倍数），对于PIN光检测器，

8、取g=1，对于APD光检测器，可取g=50（典型值）；e为电子电荷量，e=1.609×10-19库仑；h为普朗克常数，h=