2.5 关于40G分波器隔离度测试方法
在工程测试中，我们发现用传统的可调光源+光功率计的测试方法，测试出来的40 G的隔离度是不达标的；之后经研究发现，在40 G中，需要严格按照隔离度的定义来测试。下面为大家讲解。
1. 隔离度定义
相邻通道隔离度：某端口某信道ITU有效带宽（ITU中心波长的单位为GHz）范围内插损最大值与相邻ITU通道的插损最小值之差，如图2.7所示。
非相邻通道隔离度：某端口某信道ITU有效带宽范围内插损最大值与非相邻ITU通道的插损最小值之差，如图2.7所示。
关于定义的几点说明：
（1）因为插损为负值，故最大与最小插损值是以绝对值衡量的。
（2）严格的插损是定义在ITU有效带宽内的，这也就造成了用光谱仪测试和用光功率计测试有差异的根本原因（之后会有更加详细的说明）。
（3）因为插损表述的是相对功率且是由滤波器本身的特性决定的，故根据上述定义，理论上无论通入什么样的光进行测量（与信号速率无关），隔离度都是不变的：滤波器固定后，隔离度也就确定了，不会因测量光束的不同而改变。
图2.7 通道隔离度
2. 隔离度测试方法
隔离度测试图如图2.8所示。
图2.8 隔离度测试
以测量相邻通道隔离度为例：
（1）在IN口输入一宽谱白光（可由光放板在不输入光的情况下，工作在功率锁定模式获得），并用光谱仪扫描其光谱曲线A。
注：也可以用2个OA串接（第一级OA的输入不接）作为宽谱光源。
（2）将光谱仪接至待测端口并扫描光谱曲线B，再做数学运算：频谱曲线B减去光谱曲线A，即可得到待测端口的插损曲线C。
（3）在插损曲线C上找到此端口对应的有效带宽，记录下此带宽内的最大插损为P1（dB）；再在曲线C上找到此端口对应的一相邻阻带带宽，记录下此带宽内插损的最小值为P2（dB）。
（4）则此端口的相邻通道隔离度为：a=P2 -P1。
以YOKOGAWA厂家AQ6370B型号光谱仪为例具体说明测试方法。假设测试通道为偶数波D40单板第二端口（波长：195.90 THz）：
（1）将白光输入到光谱仪，在TRACE菜单下，先设置B通道为WRITE（写入），扫描一遍光谱后，再设置为FIX（将输入谱型锁定），并将VIEW设置为BLANK（不显示），如图2.9所示。
图2.9 输入白光（在195.7 THz与196.1 THz之间）光谱
（2）将白光输入到IN口，将D40第二端口接至光谱仪，在TRACE菜单下设置A通道为WRITE，并设置VIEW为BLANK。再设置C通道为WRITE，设置VIEW为DISP（显示），并设置CALCULATE为C=A-B（LOG），则此时光谱仪上显示的即为所测端口的插损曲线，如图2.10所示。
图2.10 所测端口输出光谱
（3）由于有效带宽定义为ITU中心波长±12.5 GHz，在MARKER菜单下，将光谱仪光标打开，移动竖直方向上两个光标分别至195.9125 THz和195.8875 THz处，两个光标间的区域即为所测端口对应的有效带宽，此时可以很方面地通过一个横向光标找到此区域内的最大插损，记录下为P1（dB）（如图2.11所示，所得有效带宽内最大插损为-4.75dB）。
图2.11 输出光谱减输入光谱所得插损曲线（光标3为有效带宽最大插损）
（4）同理，由于ITU中心波长间隔为100 GHz，故将竖直方向上的光标移至196.0125 THz和195.9875 THz（或者195.8125 THz和195.7875 THz），则两光标间的区域即为所测端口对应的一个相邻阻带。我们用一横向光标找到此区域内的最小插损，记录为P2（dB）。如图2.12所示，所得阻带带宽内的最小插损为-42.38dB。
（5）P1 -P2即所测端口的相邻通道隔离度。由图2.11和图2.12所得隔离度为37.63dB。
图2.12 输出光谱减输入光谱所得插损曲线（光标3为阻带带宽内的最小插损）
3. 一些疑问的解释
（1）为什么用光功率计和光谱仪测量有差异？
光功率计测量使用的是PIN管，PIN管测量的是整个输入光的总功率，是不区分波长的。更不可能如定义所述，找到某个特定带宽内的插损最值。
（2）为什么10 G系统用光功率计测量可以，40 G系统则不行，且40 G系统测量出的插损值偏小？
10 G信号的谱宽较窄，当某一个10 G信号通过分波器时，其大部分能量传输到了此信号中心波长所对应的端口上，其他端口分得的能量较少且频谱也较平，故光功率计作为一种粗略的测量工具可以用来测量隔离度。
而40 G信号频谱较宽，当某一个40 G信号通过分波器时，相较于10 G信号会有更多的功率串扰到其他端口（注：隔离度是不变的，因为假设某个端口的隔离度为-30dB，一个10 G输入光在其阻带内的功率为 -30dBm，而一个40 G输入光在其阻带内的功率为-20dBm，那么10 G信号会有-60dBm的功率串扰，而40 G信号有-50dBm）。
根据ITU定义，某一信道的有效带宽为其中心波长±0.1nm范围内，即±12.5 GHz，而分波器两中心波长间距为100 GHz。即某信道有效带宽和相邻阻带间有75 GHz的间距，而事实上，40 G信号串扰的能量的大部分会落在这个区间内，而这个区间并不能纳入隔离度计算的范畴内，如图2.13所示。
图2.13 10G信号与40G信号的光谱差异
在使用光功率计测量时，由于光功率计测量的是总功率，上述75 GHz区间内的能量被纳入了计算范围内，故造成了较大误差，且测量的插损偏小。
（3）是否由于40 G信号频谱比较宽，落到相邻通道的能量较多，故隔离度不好？
隔离度是由滤波器本身的特性决定的，与信号无关。
由于40 G信号频谱较宽，故相比于10 G信号，确实会有更多的能量串扰到其他通道，但是40 G系统采取了一系列措施来降低频谱较宽带来的影响：
① 目前主流40 G系统采用的是DQ码型，提高了系统OSR容限；
② 在接收部分，40 G系统芯片有更强的纠错能力。