集成超快速光交换机的光放大器

　　图4a描述的就是可以向OA增加功能的一般结构。这种结构中，放大器里集成了一个超快速交换机，从而能应用于很多方面。图4b所示的是如何在放大器的节点内实现色散补偿。图4c所示的是引入可重配置的OADM（ROADM）后的情况。某些情况下，可以在不中断网络运行、并给网络带来最小影响的前提下为OA增加新的功能，例如从放大器节点升级到ROADM。

　　还有一点值得讨论的是EDFA（由一根纤芯掺铒的光纤构成）的增益动力学。EDFA的工作原理是将外泵浦半导体激光器发射的光耦合进光纤，进而激发铒原子。C波段或者L波段的光信号进入光纤后会激励已被激发的铒原子，使它受激辐射出与入射光波长相同的光子，从而实现光放大。人们已经针对瞬间插入或分离信道等情况，深入研究了这一类放大器的瞬时增益动力学。这其中功率瞬间变化的持续时间非常重要，因为它能够引起暂时的性能恶化。而瞬间变化的持续时间与掺杂离子数量分布的动力学有关，并且远比离子的松弛时间短。不管怎样，硅基EDFA的瞬间变化持续时间很容易超过1ms。

　　有一点需要强调，那就是OSNR和误码率（BER）会随增益瞬间变化而变化。这种情况在分插业务流时是很难避免的。尤其是在突然插入信道时，信道功率会出现突然降低，这时BER最高（OSNR值最低）。BER有时甚至会超过10-7，这在统计上是不可接受的，而且持续时间可达10µs量级。要解决这个问题，用一个集成了可变光衰减功能的超快速交换机就可以实现亚微秒级瞬间变化，也就可以避免BER/OSNR的变化了。对放大器而言，这样可以既不影响网络性能，又抑制了增益瞬间变化。

　　交换器件带来的优势　　

　　OA中的超快交换技术提高了OA对故障的适应、恢复能力，使维护更方便，还增添了新功能。另外，这些交换动作可以在放大器系统内部完成，给运行中的通信链路带来的负面影响也最小。最后，用超快速光交换机比用装有光电探测管的分流耦合器好，因为超快速光交换机支持集成的多播和可变光衰减功能，所以便于监控和快速调节。