光譜分析儀（OSA）最初用于測量光信號的功率譜。在引入了波分復用 （WDM）之后，光譜分析儀得到普及，因為標準功率計無法區(qū)分多個波長（通道下的光功率）。然而，盡管大多數(shù)人都熟悉OSA 的典型應用，即對網(wǎng)絡進行故障排除或者測量通道功率和噪聲級別，但是由于種種原因，這些獨特的測量設(shè)備仍未獲得市場的廣泛認可。其中一個原因是，OSA 的真實能力在某種程度上被低估，尤其是在嘗試將光纖跨段最大化這一方面。
本文將介紹光信噪比（OSNR）的概念及其重要性，以及網(wǎng)絡的OSNR 不佳所造成的后果，同時還將介紹目前市場中出現(xiàn)的 OSA，最后將說明如何使用OSA 來充分開發(fā)光纖鏈路。
光信噪比
OSNR 的概念在鑒定 WDM 網(wǎng)絡方面至關(guān)重要。它能夠定量檢測信號沿光纖傳播途中，被噪聲干擾的程度。計算方法是將信號總功率除以 0.1 nm 帶寬中的噪聲功率。圖 1 示出了 OSA 測量的典型信號，其功率約為 -22 dBm，背景噪聲約為 -46 dBm;因此，該示例中 OSNR 約為 24 dB。
圖 1. 光信噪比 （OSNR） 示例
OSNR 的重要性為何測量 OSNR 很重要？OSNR 與誤碼率 （BER） 之間存在直接關(guān)系，其中 BER 是衡量傳輸質(zhì)量的終極值。如圖 2 中所詳述，OSNR 越高則誤碼率越低，也即傳輸錯誤越少。相反，OSNR 較低（或較差）可能會增加維修用車、降低服務質(zhì)量 （QoS）（請參閱圖 3）。
圖 2. OSNR、BER 和 QoS 之間的關(guān)系
圖 3. OSNR 較低（或較差）的影響
網(wǎng)絡的 OSNR探討 OSNR 隨著信號在光纖中傳播所發(fā)生的變化十分有趣。圖 4 顯示了一種典型網(wǎng)絡實現(xiàn)，由在一條光纖上復用的八個波長組成。（請注意，在傳播路徑中使用了四個摻鉺光纖放大器 （EDFA） 來提升信號功率。）如圖所示，每個 EDFA 都會放大已經(jīng)存在的信號和噪聲，同時自身也會產(chǎn)生噪聲。因此，OSNR 在信號相繼通過放大器后會下降。由于 OSNR 隨距離變化，所以通常會在網(wǎng)絡的不同位置監(jiān)測 OSNR，而不僅僅是在發(fā)送器端和接收器端監(jiān)測。
圖 4. 在光纖中傳播時 OSNR 的演進
