一．面临DWDM测验应战
密布波分复用（DWDM）是作为电信服务供给商的要害性大局解决计划呈现的。这项技能供给可扩展带宽，克服了其它计划消耗光纤带宽的缺陷，能处理不同的数据格式和比特率，易于集成到当时网络架构之中，并且价格合理。
但DWDM技能也要求测验设备制造商规划呈现场和试验室环境下功能相同优异的测验仪器。在确保高功能的根底上，现场测验仪器还要易于操作，即便是网络办理者没有时刻测验和把握新技能也没问题。
便携式光谱剖析仪能够丈量DWDM体系大部分参数，用于设备、试车、维护和毛病定位，也能够继续监督DWDM信号的要害参数以检测体系稳定性，在确保DWDM体系正常运转中扮演着不可或缺的人物。
二．丈量原理
光谱剖析仪能将光波信号按其各组成部分的波长分化，这意味着在必定波长规模内能够明晰地看到光谱概括。光谱概括以图形办法显现，横轴为波长，纵轴为对应功率，如图1所示。用这种办法能够将单根光纤上的DWDM成分信号分隔，进行单个通道的剖析，也能够剖析各通道的谱间搅扰。
图1 典型的光谱剖析仪曲线
在现场测验运用中，衍射光栅是将光波分化成组分(色彩)的首选办法。望文生义，衍射光栅是一个色散元件，由于外表刻有很多精细平行刻槽，能将输入光信号分化即衍射成光谱。光信号一旦被衍射，就能够把一个探测器调整到和某一特定波长对准，检测出其功率巨细。要丈量另一波长信号，探测器有必要再被调整到这一要丈量的波长上，顺次类推，然后丈量出光信号的光谱图。
图2示出了一个运用固定探测器—单通单色仪的最简略的光谱剖析仪设备。今日的光谱剖析仪现已选用更新式的色散光栅摆放、多通道计划以及更有用的功率检测办法对这一根本规划做了改善。
图2 简略的光谱剖析仪规划
三．光谱剖析仪的要害目标
一台光谱剖析仪的可承受动态规模是多少？为什么宽波长规模是长处？分辩带宽为什么重要？对这些问题的答复取决于用户的具体需求、规范化组织制定的规范及DWDM工业开展趋势。
从网络运营商的视点来讲，光谱剖析仪有必要简单运用、便携，并且巩固。再者，光学功能有必要满意现在的测验需求及可预见的开展要求，避免很快过期。
关于规范制定者，功率精确度、动态规模和分辩率带宽是最重要的参数。目标的规范今日已被广泛承受，但规范制定者有必要确保他们的主张建立于客观原则和牢靠试验的根底之上—这是一个消耗时刻的进程。
体系制造商和集成商也是目标的牢靠来历，他们也开展了一些经历性的规范，以使其体系不只满意当今通讯事务的要求，还要满意相似DWDM等可晋级技能的未来要求。
| 功率丈量目标 | 波长丈量目标 | 一般功能目标 |
| 光按捺比 | 波长规模 | 便携式／结实性 |
| 功率动态规模 | 分辩带宽 | 增值特性 |
1．光按捺比
光按捺比（ORR）是光谱剖析仪最重要的目标之一，界说为光谱剖析仪在距离载波峰值某一给定距离方位上能够丈量到的最大光噪声比。
图3是两个由同一个信号测得的光谱曲线比照。上面的曲线由光按捺比较差的光谱剖析仪测得，下面的曲线则由光按捺比较好的光谱剖析仪测得。假如多个通道相隔很近（如50GHz），好的光按捺比的重要性就愈加清楚明了。
图3 光按捺比
从图4中较上面的DWDM信号概括的大部分光谱细节被掩盖的现实，能够更清楚地看出光按捺比的约束。光谱剖析仪的运用者最关怀的是得到实在光谱概括的明晰图象，假如光谱剖析仪的ORR小于待测体系的光信噪比（OSNR），用户得到的是所用仪器的ORR受限曲线，而非实在的光信号行为。
图4 体系辨认时ORR目标的影响
明显，信道数的添加和信道距离离的减小是更高的光按捺比（ORR）和功率丈量目标改善的驱动力，但另一个重要因素是每个通道上的时分复用比特率。今日的DWDM体系规划所遵照的主张是依据STM-16/OC-48（2.5Gbps），但跟着STM-64/OC-192（10Gbps）的迫临将会促进丈量更高OSNR值的需求。一般状况下，这个速率的添加要求OSNR的丈量才干进步4～5dB。
体系集成商和制造商有责任供给满意现在需求并为将来晋级作好预备的体系。正是由于这个责任，他们选用了更为严厉的动态规模和ORR规范，这些目标是DWDM体系在设备和试车时有必要检测的。这样，他们就能够猜测设备的功能。依据不同的状况，体系集成商一般需求检测的OSNR规模在21dB～35dB之间。尖端光谱剖析仪可确保距离峰值0.4nm处的ORR值至少为50dBc。
2．宽功率动态规模
这项目标反映光谱剖析仪中的光探测器有用丈量WDM运用所要求的各种不同光功率电平的才干。具有宽动态规模的光谱剖析仪，在同一的数据采会集，能精确地测出较高的功率值和较低的噪声基底，然后使制作的谱线愈加明晰。
由于DWDM点对点链路越来越长，在发射端有必要运用更高的功率才干使光信号传送到更远的距离。另一方面，由于长距离的损耗累加，光信号在挨近链路结尾时已很弱小。这种状况下，既需求丈量高功率值，又需求丈量低功率值，它取决于DWDM体系的检测点。在进行单个体系组件毛病排查时也需求检测小功率信号，由于在这种检测中，测验点只能提取总功率的一小部分。
光谱剖析仪丈量耦合器、滤波器及复用／解复用器途径等的插入损耗的才干，要求它有丈量低功率的灵敏度。具有宽动态规模的光谱剖析仪能够添加其运用的广泛性，由于它既能够用于体系级测验，也能够用于元件级测验。跟着WDM技能的运用拓宽于城域网，以及光网络的呈现，使现场设备的光学器材的数量激增，导致在工厂和试验室之外进行具体的元件级测验需求添加。
3．宽波长规模
光谱剖析仪波长规模是指其剖析光谱中某必界说部分的信号的才干，以纳米为单位（如400nm），用开始波长和停止波长来表明（如1250nm～1650nm）。
前期的现场用光谱剖析仪专心于C带，即1530nm～1565nm波段，契合ITU-T G.692主张。许多已敷设的WDM体系都是规划在C带传送多个通道信号的，由于它正是掺铒光纤放大器（EDFA）的有用作业波长规模。由于C带关于支撑高通道数的体系已显得过窄，所以运用高于1565nm波长的L带，使体系的载运通道数添加至160个以上；加之低于1490nm波长的S带，体系的载运通道数打破200个关口。现正在敞开1310nm波段在低成本城域网中的WDM运用之门。图5示出了规范单模光纤光谱衰减区的各波长带。
图5 规范单模光纤中的光谱衰减概貌
（C带由ITU界说，而S带和L带的规模各厂家的界说不尽相同）
测验规模掩盖这三个波段的光谱剖析仪将是一种具有前瞻性和多用处的仪器，由于它能够满意一个体系在未来各种或许演进状况下的丈量。即运用户决议将他的WDM体系延伸至城域网，具有1250nm～1650nm波长规模的光谱剖析仪也能担任。此外，一切光监督通道也能用这种宽波长规模的光谱剖析仪测验。最常用的光监督波长是1510nm，1625nm和1490nm。
4．小的分辩带宽
分辩带宽是表征光谱剖析仪将两个波长距离很近的光信号分隔的才干。该目标归结于光谱剖析仪的光学布局，主要由其内部光学滤波器的行为决议。滤波器的通带越窄，分辩率越高。先进的光谱剖析仪选用双通结构，加上高质量的衍射光栅，以取得好的分辩率带宽。
小至0.05nm的分辩带宽不只能够确保好的光按捺比，并且能够进步丈量近距离通道之间OSNR的功能。这种光谱剖析仪能剖析通道距离为50GHz（0.4nm）或更小的DWDM体系。抱负的光学滤波器图形几乎是方形的。在丈量散布反应激光器（DFB）的边模按捺比或近距离大功率通道间OSNR数值时，这种滤波器图形是至关重要的。滤波器图形越方，滤波器的功能越好。
5．户外便携式和巩固性
带宽需求的快速增长使WDM技能很快走出试验室。随之而来的是对适宜于户外环境测验的高功能仪器的需求。光谱剖析仪作为DWDM网络敷设和维护作业最根本的测验仪器，被运用于各种场合—网络的不同节点及与试验室环境相去甚远的极点环境。
大多数高功能光谱剖析仪都是为科学研究规划的台式仪器，是用于可控环境并由有经历的人运用的精细仪器。另一方面，大多数户外便携式光谱剖析仪都是削减了某些光学功能，以供给有用的测验计划。
很多的光学元件和微米量级的精细机械是光谱剖析仪的中心，这些元件之间安装的任何违背都将会直接导致仪器光学目标的下降。便携式光谱剖析仪供给电池供电，以适用于不同条件下的快速、快捷测验。别的，户外测验仪器还需求经过BellCore（TelCordia）下跌试验，而不下降它的目标。
6．增值特性
跟着DWDM测验丈量技能的演进，更赋有进取心的制造商现已在其便携式、高功能的光谱剖析仪中加入了更新的特性。这些恰如其分的特性将对产能、测验速度、数据办理和用处多样化发生直接的影响。
7．模块化
DWDM体系试车和毛病定位仅靠光谱剖析仪还不行，还有必要测验光纤的总跨度损耗、回波损耗（ORL）和偏振模色散等。在要求更高的波长精确度丈量时，还需求将多波长计与光谱剖析仪合作运用。因而，抱负状况下，光谱剖析仪应该成为由一个通用测验渠道办理的系列化模块的一个组成部分。
8．现场测验软件
传统光谱剖析仪承继了试验室环境下的杂乱软件。而现场测验用光谱剖析仪供给了一个愈加简练的用户界面，包含自动测验和简化的过程化测验。这使一切操作者，不论是新手仍是DWDM专家，都能得到想要的信息。
四．定论
数字网络正向光纤网络演化，DWDM体系方兴未已，对功能强大的便携式光谱剖析仪的需求非常火急。光谱剖析仪成为光网络设备出产和试车时的重要仪器。
用户只要充沛了解光谱剖析仪的长处和局限性，才干在挑选仪器时做出有理有据的判别；而仪器制造商，也只要了解了DWDM技能开展趋势和用户的实践要求，才干出产出合适现场测验、具有前瞻性和模块化的光谱剖析仪。新一代的光谱剖析仪能在供给当时和近来体系测验的尖端测验才干的一起，进步用户的出产功率和维护用户的出资。
