OPM模块在40G网络中的应用（详讲）

　　1 OPM简介

　　早在2000年，随着光通信行业的萌芽，OPM作为一个在线监测通道光功率、中心波长及光信噪比(OSNR)等指标的功能模块已经引起人们的关注，也有相应的产品面世，但一直未能在实际系统中大规模的使用。直到2008年，随着ROADM的技术成熟，智能光网络的发展和3G网络的推广，OPM才逐渐由一个可选配件成为光网络构建中不可或缺的一部分，在实际光网络中大量使用。

　　图一       OPM的应用节点示意图

　　作为一个类似光谱仪的小型光谱监测模块，实现的技术手段种类繁多，但能够在市场上推广应用的主要有两种：一种是基于衍射型的结构，主要由体光栅和阵列探测器组成，其生产厂商有Accelink(武汉光迅科技股份有限公司)、Bayspec等;另一种是干涉型的结构，主要基于TOF(Tunable optical filter)技术，其生产厂商有Axsun、Optoplex等。两种设计方案在满足基本的光学指标要求时，各有各的优点：基于衍射型的OPM没有活动部件，能够对设定的波长范围内不同波长的光信号进行同时采样，其突出优点是寿命长、稳定性好、能够快速测量;而基于TOF技术的OPM则能在体积和成本上占据一定的优势。

　　表一是OPM的光学性能指标(以Accelink的产品为例)。

　　表一       OPM的主要性能参数

　　2 40G网络的应用

　　光网络的发展基于传输容量需求不断增长，在传统的光纤线路上来解决这个矛盾的主要手段有两种：1、提高传输速率;2、增加传输的数量。40Gbps的传输技术已经成熟并得到广泛的应用，40Gbps的光网络对很多传统的光无源器件提出了较高的色散(CD)和偏振模相关度(PMD)的要求，而对OPM而言，其主要的改变在于两点：1、不同种类的码型带来信号识别的困难;2、高速率下各种码型的展宽带来的信号计算方法的改变。

　　在10Gbps网络中，主要的调整手段为幅度调制，主要的传输码型为NRZ(非归零码)，RZ(归零码);而在40Gbps网络中，由于传输速率的提高，相位调制成为了主要的手段。下表列举了部分传输码型的调制方式及光谱特征，其中包含：NRZ(非归零码)，RZ-50%(占空比50%的归零码)，PSBT(相位整形二进制传输)，NRZ-DPSK(非归零-差分相移键控)，RZ-50% DPSK(占空比50%的归零码-差分正交相移键控)，NRZ-DQPSK(非归零-差分正交相移键控)，RZ-50% DQPSK(占空比 50% 归零码-差分正交相移键控)，DP-DQPSK(双偏振差分正交相移键控)。

　　表二      各种编码的幅度、相位和光谱

　　目前实际40G系统使用较多的编码为NRZ-DPSK和NRZ-DQPSK，而随着光网络的发展，传输速率会进一步提高，调制解调的方式也会不断更新。100G将是未来传输网络的发展趋势。