噪聲系數(shù)NF定義

在接收機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的噪聲會(huì)降低接收信號(hào)的性能，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。

噪聲系數(shù)（Noise Figure, NF）

是衡量系統(tǒng)中各組件引起的劣化的指標(biāo)。NF值越低，系統(tǒng)的性能越好。

噪聲因數(shù)與附加噪聲

信號(hào)Si和噪聲Ni都會(huì)被放大。放大器還會(huì)在其輸出中增加額外的噪聲Na。因此，放大器輸出端的SNR低于其輸入端的SNR。

級(jí)聯(lián)器件的噪聲因數(shù)

如果多個(gè)器件級(jí)聯(lián)，總噪聲因數(shù)可以用下面求出：

其中Fn是第n個(gè)器件的噪聲因數(shù)，Gn是第n個(gè)器件的功率增益（線性，非對(duì)數(shù)）。其中第個(gè)放大器通常對(duì)總噪聲系數(shù)的影響最大，因?yàn)楹罄m(xù)級(jí)的噪聲系數(shù)會(huì)因級(jí)增益而降低。因此，第一放大器通常具有較低的噪聲系數(shù)，并且后續(xù)級(jí)的噪聲系數(shù)要求通常更寬松。

光信噪比

光通信系統(tǒng)中的噪聲如下：

在光傳輸通道中，噪聲會(huì)逐漸累積（Rin,MPN,光放大器噪聲，散粒噪聲），進(jìn)而影響OSNR。OSNR是光學(xué)放大系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的參數(shù)，OSNR原則上無法在接收機(jī)處改善。OSNR通常使用光譜分析儀（OSA）進(jìn)行測(cè)量，OSNR定義在給定的分辨率帶寬Δf上（示例標(biāo)準(zhǔn)要求0.1 nm=12.5 GHz）

光信號(hào)功率一般取峰值，噪聲的功率一般取兩個(gè)相鄰?fù)分虚g的功率電平。對(duì)WDM系統(tǒng)，對(duì)傳輸距離有影響的主要就是：光信噪比、色散和非線性。光信噪比受限主要通過RAMAN放大器，F(xiàn)EC技術(shù)來解決。一般對(duì)10Gbits/S信號(hào)接收端要求在25dB以上（無FEC時(shí)），光信噪比在WDM發(fā)送端通常為35~40dB，但經(jīng)過光放大器后，OSNR將會(huì)下降。主要原因是光放大器會(huì)引入新的ASE噪聲，使總噪聲增加，OSNR下降，下降速度逐級(jí)變小。

OSNR優(yōu)化方式：

1）增加光放單波輸出功率，但單波輸出功率過高會(huì)引入額外非線性代價(jià)

2）優(yōu)化光纖質(zhì)量，減小單跨段鏈路損耗

3）使用噪聲指數(shù)更低的光放大器

4）減小跨段個(gè)數(shù)

長距多級(jí)光放大系統(tǒng)

長途光放大鏈路的設(shè)計(jì)使每級(jí)光放大器增益精確補(bǔ)償了跨度損失，在這些系統(tǒng)中，唯一相關(guān)的噪聲效應(yīng)是每個(gè)EDFA引入的ASE噪聲的積累，接收器的電噪聲通常可以忽略不計(jì)。這些系統(tǒng)輸出端的OSNR近似為：

注意：OSNR隨著信號(hào)輸出功率增加，隨著跨度損耗和跨度數(shù)量減少OSNR對(duì)2.5G系統(tǒng)最小容限為20dB(無FEC),對(duì)10G系統(tǒng)最小容限25dB(無FEC)或20dB(帶外FEC)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最好有1~3dB的余量，超過3dB余量則意義不大。

見合八方推出低NF的SOA

天津見合八方，致力于研發(fā)全系列全場(chǎng)景SOA，現(xiàn)已推出O波段(1260~1360nm)低噪聲SOA，噪聲系數(shù)可低至5dB，可滿足高速光通信長距傳輸需求。該系列產(chǎn)品支持單波或多波同時(shí)放大，支持多級(jí)中繼，支持GE/2.5G/10G/XGSPON/Combo PON/25G/50GPAM4/200GPAM4/多種業(yè)務(wù)類型。天津見合八方光電科技有限公司（http://tj.jhbf.cc），是一家專業(yè)半導(dǎo)體光放大器SOA研發(fā)和生產(chǎn)的高科技企業(yè)，依托于清華大學(xué)天津電子院光電集成微系統(tǒng)研究所，目前已推出多款半導(dǎo)體光放大器SOA產(chǎn)品（1060nm, 1270nm,1310nm, 1550nm），包括chip,COC,蝶形,單模，高偏，偏振無關(guān)等多種產(chǎn)品形態(tài)。同時(shí)公司還對(duì)外承接SOA定制流片服務(wù)，以及光子集成封裝服務(wù)。

審核編輯：湯梓紅