2.4 积分测试OSNR

OSNR是光信号功率和光噪声功率的比值，定义为光信号的总光功率Ps 和信号波长上某一带宽（一般取为0.1nm）范围内ASE噪声光功率Pn 的比值：

OSNR=10 lg（Ps/Pn）

OSNR的测量一般是用OSA（光谱分辨率）完成的，测试是通过OSA扫描法来进行的。40 G信号频谱较宽，造成了传统扫描法测试不再准确，于是又推出了积分法来测试信号的OSNR。

积分法测试是基于OSNR计算公式定义的，不仅适用于40 G系统，也适用于10 G系统。

1. 积分法测试的思路

（1）开启激光器时，直接对信号带宽Bm内的信号和噪声的光功率Pi 积分。

（2）关闭激光器时，直接对信号带宽Bm内噪声的光功率Ni 做积分；根据前面的分析，两者相减即为纯粹的信号光功率。

（3）根据公式计算信号的OSNR。

工程中常用的OSNR测量和计算公式：

其中，Br为光信号的光谱所覆盖的带宽；Bm为OSNR计算中需要考虑的ASE光功率的带宽；Pi为在Br内测量得到的总光功率，实际上是在Br内的信号光功率和ASE光功率之和；Ni 为通过采取关断信号光的方式测得Bm内的ASE光的真实功率；为在Br内分布的ASE光功率。

积分法要求测试系统的信号波长较多，一般不少于6个，且测试波长不是边缘波长。

2. 测试举例

（1）设置光谱分析仪表为最小扫描分辨率，Aglient（86145）仪表为0.06nm。

（2）将测试波长的中心频率置于OSA的正中，如图2.4所示。说明：需要根据实际的中心波长，而不是标准的波长值（存在一定误差）。

（3）选择合适的积分带宽SPAN（50 GHz间隔的40 G ODB和DQPSK信号请选择0.4nm，100 GHz间隔的40 G ODB和DQPSK信号请选择0.8nm）。

（4）选择线性测试模式。按Amplitude键，选择Display Mode软键，在弹出的log、linear中选择linear。

注：选择log是对数形式，单位为dBm，是常用方式，仪表默认的是log；选择linear是线性测试，单位为mW。

（5）设置积分功率显示功能。在OSA上设置Trace Integ功能为开启。

（6）计算通道间隔内信号功率+噪声功率。

读取积分值，在图2.5所示屏幕上读取积分功率：P+N=9.68 μW。

（7）计算通道间隔内噪声功率的积分值。

当测量噪声谱功率积分时，关掉激光器，先采用步骤（2）采用的信号积分带宽，测试该积分带宽内的噪声功率积分N，屏幕上读取积分功率N=29.58 nW，如图2.6所示。

（8）计算噪声参考带宽内噪声功率的积分值。

噪声参考带宽一般为0.1nm。读取信号中心频率0.1nm内的积分功率，如此例，n=N/4=7.395nW。

（9）计算OSNR。

OSNR=10×lg[（P+N）-N]/n}=10×lg[（9.68-0.02958）/0.007395]=31.156dB。