业务运行中的泵浦源替换

OA中的泵浦激光器通常都是高功率的激光器。而这些高功率有源器件的使用寿命往往不长，一般只有几个月。那么单个光泵浦源发生故障就有可能使放大器无法工作。所以，一些新型的放大器都会配备一个或多个后备泵浦激光器。这样，如果一个泵浦源不能工作，就不会引发放大器的严重故障。

图3 在一个可替换泵浦源的结构中，将一个2×1的交换机用作合路器（类似于3dB耦合器）或交换机，就可以从链路中隔离故障泵浦源。

图3所示是一种参考结构。这种结构可以在不影响OA工作的情况下替换泵浦源。它的设计原理就是用光交换机的交换和反向多播功能，从增益介质中隔离故障泵浦源。具体地说，就是用一个光交换机将两个泵浦源和增益介质连接起来，交换机通过反向多播将两个泵浦源发出的光合并在一起。于是，一旦某个泵浦源出故障，交换机就只把另一个泵浦源连到增益介质中。因为反向多播本身就对每个泵浦源有3dB的损耗，所以如果只连接一个泵浦源，输出功率也是保持不变的。但在交换时间（小于500ns）里，OA内会有一次比较小的瞬时变化。不过可以用一个延时计时器抑制该变化，这样网络就不会受其影响了。最后，由于故障泵浦源没有再连接到增益介质中，所以维修泵浦源时不会影响链路。

升级放大器的功能

因为放大器的节点是传输网中最为普通的节点，所以放大器如果可以适应网络业务形式的变化，这对服务提供商就非常有利了。在安装了放大器后，服务提供商也许希望能从同一节点分插业务流。他们也许还需要向放大器中添加色散补偿功能，或者改变放大倍数。针对这些需求，如果在OA中集成具有可变衰减和多播功能的超快速交换机，即便是工作环境发生变化，OA也能适应未来网络发展的需要。

图4

使用了交换机的多播功能后，就可以在OA中加入可变的分流器而不引入附加损失（a）。交换机的快速可变光衰减功能可以改变放大器的增益。使用了交换元件后，还可以根据需要为链路加入色散补偿功能（b）。超快速交换元件还能够引入光分插复用器，并且对现有信道产生的影响很小（c）。

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10