OSNR计算

BA+RFA+PA情况下信噪比的计算

设P0=2dBm,NF0=8db,G0=18db,NF1=-1.5db,G1=20db,G2=25db,NF2=5db

TXP0BAP1LdP2RFAG1=20dBNF1=-1.5P3PAG2=25NF2=5P4RXG0=18NF=8

1.BA后面信噪比计算

BA输出信号功率为 P1=2+18=20dBm

BA后面产生的ASE噪声功率:

PASE0＝10*log[2nsp0(G0-1)hνΔν0]＝10*log2nsp0＋10*log(G0-1)＋(-58)

＝NF0＋10log(101.8－1)－58＝8＋17.93－58＝－32.07dBm

上式中在1550nm窗口Δν0取0.1nm时,10*log(hνΔν0)＝－58

OSNR0=P1-PASE0=20-(-32.07)=52.07dB

2.RFA后面光信噪比计算

经过Ld衰减后OSNR并不变化,通过RFA后引入了RFA产生的ASE噪声使得OSNR劣化;

RFA后面的信号光功率为P3=P1-Ld+G1=20-Ld+20=40-Ld

RFA输出的ASE噪声功率=前面累积的噪声功率+RFA产生的ASE噪声功率

累积噪声功率=PASE0--Ld+G2=-32.07-Ld+20=-(Ld+12.07)dBm

RFA自己产生的ASE噪声

=10*log[2nsp1(G1-1)hνΔν0]=10*log2nsp1+10*log(G1-1)+(-58)=NF2+10log(102-1)-58=-1.5+19.96-58=-39.54dBm

总的噪声PASE1=10*log[10-(Ld+12.07)/10+10-39.54/10]

OSNR1=P3-PASE1=40-Ld-10*log[10-(Ld+12.07)/10+10-39.54/10]

取一个典型值Ld=60,OSNR1=19.538dB

3.PA输出端OSNR计算:

PA后面信号光功率P4=P3+G2=40-Ld+25=65-Ld;

PA后面的总噪声功率PASE2=累积的噪声功率+PA本身产生的ASE噪声;

累积的噪声功率Pase1'=PASE1+G2=10*log[10-(Ld+12.07)/10+10-39.54/10]+25

PA本身产生的ASE噪声功率=10*log[2nsp2(G2-1)hνΔν0]

=10*log2nsp2+10*log(G2-1)+(-58)=NF2+10log(102.5-1)-58

=5+24.99-58=-28.01dBm

PA后面的总噪声功率PASE2=10*log[10Pase1'/10+10-28.01/10]

其中:Pase1'=PASE1+G2=10*log[10-(Ld+12.07)/10+10-39.54/10]+25

OSNR2=P4-PASE2=65-Ld-10*log[10Pase1'/10+10-28.01/10]

取一个典型值Ld=60,OSNR2=19.347dB