WDM中模块选择与设置

生成调制数据序列

在WDM系统中,最常见的发射机类型是外调制激光器(Tx_OOK),它由一个恒定输出功率的激光器和一个光调制器组成。VPItransmissionMakerTransmitters栏目中提供了这种及其他现成的发射机模块:

  • Tx_OOK模块在一个Galaxy中集成了连续波激光器、数据源、非归零码器和调制器;
  • Tx_OOK_Array模块包含多个Tx_OOK。通过将其连接的输出端总线宽度设置为所需的通道数,即可用于生成多个波分复用通道。

发射器模块参数设置

在一个序列中生成的位数由全局参数TimeWindow乘以模块的BitRate来确定。通常,模块比特率会被设置为全局参数BitRateDefault所定义的值:

BitRate=BitRateDefault

通常,模块的采样率会被设置为SampleRateDefault,该参数被定义为一个全局参数:

数据脉冲上升时间会影响光谱的宽度。明智的做法是设置合理的RiseTime,否则如果将脉冲重新采样为更高的采样率,将会在脉冲边缘出现吉布斯现象。

Tx_OOK内部设置

Tx_OOK在单个galax内包含:

  • 一个连续波激光模块,LaserCW
  • 一个数据源模块PRBS,用于生成伪随机序列;
  • 一个编码器模块,CoderDriver_OOK
  • 一个外部调制器(MZM)模块,ModulatorDiffMZ_DSM,调制器直流电源DC_Source
  • 一个用于将逻辑通道添加到输出信号的模块,LogicAddChannel
Tx_OOK

在仿真中,首先启动的模块是发射机模块(Tx, Transmitter)。在Tx内部,伪随机二进制序列(PRBS)数据源通常是首先启动的模块。数据序列可以按照如下所述生成,或从文件中输入。

伪随机二进制序列模块(PRBS

PRBS模块可生成多种类型的数据序列。它以每比特一个样本的采样率生成由单个0和1组成的序列,因此,其输出必须通过Coder_mQAMCoder_NRZCoder_OFDMCoderDriver_IQCoderDriver_OOK编码器转换为每比特多个样本,从而生成适合驱动激光器或调制器的电信号。

PRBS产生的数据类型有:

  • PRBS:采用改进的Wichman-Hill生成器,允许指定标记1的概率(MarkProbability),并使用用户输入的随机数种子。这对于生成具有固定平均功率的序列很有用;
  • PRBS_N:采用基于位移寄存器的随机数生成器,与误码率测试设备中所用的相同。可通过种子设定序列的起始点,以使各通道去相关。位移寄存器的长度由PRBS_Order指定,1和0的数量不一定相同,因此各块的平均功率会有所不同,随机数种子不得为0;
  • FixedMarkNumber:允许指定确切的标记数量(MarkNumber)。使用公式设置此值以确保获得50%的标记。这对于确保每个通道的功率相等非常有用。简单来说就是确保整个block中标记为1的比特数量为用户设置的确定值;
  • CodeWord:重复代码字,该代码字为一个输入参数,例如1 0 0 1 0,输入该参数后得到的码会以该参数不停重复(排除掉PreSpacesPostSpaces);
  • ReadFromFile:重复代码字,该代码字可从指定文件中读取;
  • Alternate:1010不断交替重复(排除掉PreSpacesPostSpaces);
  • One:全1(排除掉PreSpacesPostSpaces);
  • Zero:全0(排除掉PreSpacesPostSpaces).

所有序列都可以在其前后附加空格(由PreSpacesPostSpaces指定),这对于驱动LaserRateEqn_SM模型以确保周期性很有用。

生成非归零波形和归零波形

CoderDriver_OOK模块可将由1或0表示的位序列转换为电位流。这是一个集编码、斜率限制、过渡整型、随机和确定性抖动添加、噪声添加以及驱动电平设置于一体的模块。所生成电信号的类型(RZ或NRZ)由ModulationType定义。也可以使用CoderNRZCoderRZ等更简单的模块来生产NRZ和RZ电信号。

对于NRZ编码,在电气领域,每个比特会被转换为数量等于SampleRate/BitRate的样本数。对于数字系统,这个值应为2的幂次方。

  • 每个1都被编码为幅度为1.0的样本;
  • 每个0都被编码为幅度为0.0的样本。

可以添加随机或周期性抖动。

对于RZ编码,单位波形内前部分用幅度为1.0的样本编码,后部分用幅度为0.0的样本编码,DutyCycle_RZPulseLengthRatio定义了该单位波形中幅度为1.0部分的宽度。该下降沿位于单位波形中心,以辅助时钟恢复。

对电信号波形进行带宽限制

CoderDriver_OOK模块能够生成脉冲之间具有真实过渡的信号。此外,RiseTimeAdjust可用于将编码器输出的具有零上升和下降时间的脉冲序列转换为具有非零上升和下降时间的真实带宽受限信号。

如果用户使用零上升和下降时间,然后对信号进行重采样,那么该信号将会添加非常高的频率属性(达到奈奎斯特频率)。这是吉布斯现象导致的结果。

调制器和连续波源

CoderDriver_OOK模块输出的带限采样电信号驱动,ModulatorDiffMZ_DSM模块对来自LaserCW模块的光进行调制,从而生成外部调制的光脉冲序列。

其它脉冲序列

脉冲序列可以从文件中读取,驱动波形也可以从文件中读取。Electrical Sources文件夹包含许多选项。Signal Processing库中还包含许多用于生成和编码数据的模块。

Transmitters文件夹中,提供了诸如二进制、m进制及其它新颖的多级调制方案。用户可以通过将适当的模块连接起来实现自定义方案。这将涉及包括如下的激光器和调制器模块:

  • LaserSM_RE(光源),这是一种改进型激光模型,具有以安培为单位的电流驱动、确定性或噪声驱动的输出以及众多诊断输出,可显示静态和小信号特性。LaserSM_RE_Extractor可用于从实验室测量中找到合适的参数值;
  • LaserDFB_DSM,一种基于数据表中参数的分布式反馈激光器模型;
  • LaserCW_DSM,即LaserCW模块的数据表版本

大多数调制器和部分激光器接受1.0至0.0之间的驱动电平,并在内部转换为适当的驱动电平。对于其它激光器和调制器,则需要1.0和0.0以外的波形幅度。这些可以通过在编码器后面接一个LaserDriver来实现,LaserDriver可以在Electircal Sources中找到。

多路复用信道

要形成WDM信号,各个信道必须进行光复用。这可以通过WDM Multiplexers文件夹中的组件来实现:

  • 对于单通道Tx,应使用多路输入复用器,例如WDM_Mux_8_1
  • 对于Tx_OOK_ArrayTxLaserArray,可以使用单个总线输入多路复用器(WDM_Mux_N_1)。输入数量N通过编辑连接发射器和多路复用器的链路属性来设置,因此它是一个总线。该总线是一组导线;每根导线承载一个单独的信号。这些信号在进入多路复用器之前不会相互作用。
  • 若要基于阵列波导光栅(AWG)进行建模,可使用Optical Filter文件夹中的FilterAWG模块。

链接Link(线缆Wire或总线Bus)设置

默认链接是一根单线。多通道发射器模块的输出应由总线承载。通过设置Link Type=Bus,会出现参数Bus Width,将其设置到所需的信号通道数量。总线中的每个信号通道在数值上都是独立的,因此它们不会合并为一个公共信号。

光纤建模

在系统仿真中,光纤的仿真可能会占用大部分计算时间,这取决于仿真过程中所考虑的工艺。VPItransmissionMaker光学系统提供了多种光纤仿真技术:分步傅里叶变换法、时域法(VPIcomponentMaker光子线路中)、频域分解法、半解析法、双向拉曼法、偏振法和通用法。这是由于大多数光纤模型都能处理所有类型的信号表示,因此其使用范围得以扩大。这样就可以通过向光纤模型发送统计信号表示(PS)来进行快速模拟,然后使用MFB逐步增加模型的复杂度,最后结合成为SFB。

对于简单的光纤仿真,建议使用SFB输入的FiberNLS模块,这将采用分步傅里叶法来实现不含偏振效应的光纤模型。为提高仿真速度,初始仿真应关闭非线性项:

  • NonLinearIndex=0.0
  • RamanCoefficient=0.0

有关不同光纤模型的案例可以在Optical Systems Demos > Characterization > Dispersion & Kerr 中查找。此外,拉曼效应的光纤模型可以在Optical Systems Demos > Characterization > Raman Scattering中找到。

最复杂的光纤模型是UniversalFiber,即通用光纤模型。

循环回路(Recirculating Loops)节省内存和算力

如果链路存在多个相同的跨度,可使用循环功能,使信号在循环回路中按指定次数传输。这可以通过Simulation Tools中的Loop模块实现。

Optical Systems Demos > Long Haul > Dispersion Managed Sections中展示了如何使用循环回路来实现多个分散补偿区间。循环回路也可以置于其他环路内,例如Optical Systems Demos > Long Haul > 32x10Gbps over 7500 km案例所展示的。

解复用通道

为了估算非标准用户指定接收机各个信道的误码率,必须将信号从WDM梳状信号中解复用出来。这可以通过使用单独的滤波器来实现,或使用WDM Multiplexers文件夹中的WDM解复用器。基于AWG的解复用器可以用Optical Filter文件夹中的FilterAWG模块来实现。

解复用的案例在Optical Systems Demos > Subsystems > Passive Components > Demultiplexing WDM Channels中,双向AWG解复用在Optical Systems Demos > Access & Aggregation > PON > Survivable AWG-based WDM-PON中演示

测量滤波器(Measured Filters)

FilterOpt是一个非常有用的模块。通过将FilterOpt中的FilterType设置为Measured,任何测量响应都可以包含在模拟中。该模块接受文件输入,在指定的测量点之间进行插值,并在频域中对光信号进行操作。文件输入具有灵活性,可接受波长或频域中的响应定义,并且:

  • 对数或线性振幅,由场强或响应的实部和虚部定义;
  • 直接相位,响应的实部和虚部;
  • 群时延,作为频率的函数;
  • 色散,作为频率的函数。

导入的数据可以进行缩放,复制和频移。滤波器可以被强制设为无色散(仅幅度)或全通(仅色散),以研究信号退化的原因。它还可以生成幅度倒数和色散倒数的函数,以方便研究增益平坦化和色散补偿方案。

该滤波器将对采样信号(采样模式,SFB,MFB)、噪声箱和参数化信号进行操作。采样模式下的滤波器是不精确的,其精度由DigitalFilterOrderDefinitionDigitalFilterOrderDigitalFilterAccuracyGoal参数决定。对于周期性边界条件,滤波器是精确的。

检测信号

展示光功率波形或眼图最简单的方法是使用SignalAnalyzer模块,该模块可直接接收光(或电)信号,并假设标准接收器和高斯或χ2\chi^2噪声统计特性来估算误码率。

为了获得真实的电气噪声带宽,应使用能够模拟PIN和APD探测器的光电二极管(Photodiode)模块来检测信号,并在其后接上适当的电气滤波器filter。

一种典型的电气滤波器是四阶贝塞尔滤波器,其带宽设置为比特率的60%到75%。这种滤波器以及许多其他滤波器都可以使用Electrical Filters & DSP文件夹中的FilterEI模块进行建模。参数设置可通过将全局变量BitRateDefault输入到滤波器参数中来方便地完成,输入方式为:

  • Bandwidth=0.75*BitRateDefault
  • FilterOrder=4

Receivers文件夹针对各种调制方案进行信号检测和误码率估计有许多模块可以使用。

仪器设备(Instrumentation)

VPI提供了实验室常见的光学测量仪器,这些可以在Analyzers and Instrumentation文件夹中找到。常见的仪器有:

  • SignalAnalyzer:信号分析仪
    • 示波器(Scope);
    • 光谱仪(OSA):
    • 射频频谱仪(RFSA),假设负载为1欧姆;
    • 庞加莱图(Poincare),生成庞加莱球图,对光信号偏振进行三维可视化;
    • 信号结构(Signal Structure):允许将所有传播的信号视为信号列表,用于检查信号表示、偏振、功率。
  • PowermeterVPA:以文本形式显示信号中的光功率。在功率计之前,可使用Signal Conversion中的SignalTypeSelector找到指定信号表示中的功率,可以选择指定表示类型的信号(例如SB,PS,NB,D)并查看功率。如果想要将功率值输入到图表中,使用Instrumentation中的Powermeter
  • NumericalAnalyzer2D:用作表格记录仪,用于绘制多维扫描的图像结果。
  • NumericalAnalyzer1D:用作多列文本显示,用于展示扫描的文本结果。

BER估计

误码率估计需要了解从一组发射机中检测的是哪个信道,以便正确恢复时钟信息,并对发送序列和接收序列进行比较。为此,VPI提供了逻辑信道,这些信道在发射机和接收机之间建立了连接。在进行误码率估计之前必须分析这些信道。

逻辑信道(Logical Channels)

逻辑信道允许从发射机到接收机追踪信道。这使得接收机能够将调制类型和接收到的位序列与发送的序列进行比较,从而实现误码率时钟的恢复,进而实现误码率估计。这种方式是必要的,因为VPI允许每个信道具有不同的比特率,所以时钟恢复必须知道特定信道的比特率。同样,采样率和载波频率也必须随每个信道一起传递。

逻辑信道以数据块的形式在块模式下传输,并存储在全局信道列表中。逻辑信道通过信道标签加以区分,信道标签通常在发射机阵列或数据编码器处指定。发射机必须具有唯一的逻辑信道。

Signal Conversion文件夹中的LogicAddChannel模块能够将逻辑信息添加到原本不具备此类信息的信号中(例如在使用TLLM(Transmission Line Laser Model)激光器作为发射器时)。LogicAddChannel模块通常用于为SampleToBlock模块产生的块信号添加逻辑信息,从而将一个个单独的样本信号组合成信号带(Signal Band)。这些信息包括:

  • BitSequence:来自PRBS模块;
  • CenterFrequency:来自光源模块;
  • Bandwidth:来自PRBS模块;
  • BitRate:来自PRBS模块;
  • ChannelLabel:来自光源或编码器模块;
  • PulseShapeType:来自编码器模块;
  • ModulationType:来自光调制器模块。

时钟恢复(Clock Recovery)

许多接收器内置时钟恢复功能,无需外接额外的时钟恢复模块。

在进行误码率估计前,必须将电信号波形在时间上与原始比特序列重新同步。原始比特序列作为逻辑信道随信号一起传输。时钟恢复利用该序列以及逻辑信道的数据速率和采样速率来重新生成原始序列。然后将此序列与接收到的序列进行相关运算,找到传输序列与接收序列之间的(基带)相位偏移。最后使用此相位偏移对接收序列进行重新同步。

Timing & Sampling文件夹中ClockRecoveryIdeal模块必须告知其一个逻辑信道标签,该标签应与原理图上的某个发射器(或与一个LogicAddChannel模块)相对应。

信道标签通常在发射机处创建,常见的标签是Channel1。对于发射机阵列,标签是ArrayPrefix(在阵列中指定)与Channel1Channel2等的组合。当WDM源由多个阵列输出复用形成时,会使用阵列前缀,例如:

  • 在发射机阵列模块中输入ArrayPrefix=Array1;
  • ClockRecoveryIdeal模块中输入ChannelLabel=Array1Channel3,这将选择名为Array1的阵列中的第三个通道。

该模块所接收的每个数据块都可以独立进行重新同步(Resynchronize=On),从而能够逐块跟踪数据定时中的抖动。不过也可以将其设置为不进行重新同步,从而不跟踪定时漂移。这相当于拥有一个时间常数很长,但捕获时间很短的时钟恢复电路。

注意,即使信号中没有逻辑通道,也可以通过使用硬连线的参考信号来实现时钟恢复,ClockRecoveryIdealRef模块能够实现此功能。

误码率估计模块

VPI中提供了许多WDM仿真中BER估算的模块。误码率估算有四种方法:

  • 第一种是基于所采样信号中包含噪声(InBandNoiseBins=off)。这意味着信号是随机的,并带有确定性的退化(例如码间干扰ISI),以及由于噪声导致的信号电平变化。通过查看接收信号的方差来生成用于误码率计算的均值矩。这种估计方法是最通用的,因为它考虑了系统中噪声与信号的相互混叠。然而,矩的生成精度取决于模拟中使用的比特数。因此,估计出的误码率在每次运行时都会有所波动。通常,每个块应使用1024位或更多。或者,也可以对多个块的误码率进行平均。

    统计性BER的计算原理
  • 第二种是基于采样信号,并且噪声在噪声箱内表示(InBandNoiseBins=OnAddNoiseBinsToSignal=No)。这意味着

    • 信号是确定的并且带有确定性的退化(例如ISI);
    • 噪声箱携带用于生成误码率估计器中均值分布的噪声统计信息。

    当光域中信号与噪声的相互作用较小时,第二种误码率计算方法效果最佳。在各次运行中,它会给出恒定的误码率(前提是ISI相同,这需要足够长的序列,但比第一种误码率估计方法所需序列长度短)。这种方法的一个主要优点是能够计算出接收信号的确切非高斯概率分布函数。

    确定性BER的计算原理
  • 第三种方法是基于对接收信号拟合高阶概率分布函数来估计误码率(BER_OOK_StochBER_DPSK中的χ2\chi ^2χ2\chi ^2_ISI估计方法)。如果出现以下情况,此方法是最合适的选择:

    • 该信号包含由光前置放大器(以及其它放大器)沿链路引入的显著的放大自发辐射(ASE)成分。这意味着检测到的信号将具有非高斯统计特性;
    • 光滤波会引入ISI,在估计误码率时应将其考虑在内。
  • 第四种方法是基于接收和发送比特序列直接比较的蒙特卡罗误码率估计。当目标系统的误码率相对较高(约10410^{-4})时,例如在具有前向纠错FEC的系统中,可以使用此方法。此方法在多电平调制方案的符号错误率估计器中得以体现。

仅使用采样信号的BER模块

此方法在以下模块中实现:

  • BER_OOK_Stoch:此模块包含基于高斯或χ2\chi ^2统计的估计。这是最简单的模块,易于使用;
  • Rx_OOK_BER:这是最灵活的误码率模块。它包含完整的接收机模型,并允许采用随机和确定性方法来估算误码率;
  • BER_DPSK:用于具有DPSK调制格式的系统中的误码率估计。假定接收信号具有非高斯统计特性;
  • BER_El-mQAM:用于采用mQAM调制格式的系统。此模块可使用高斯、非高斯和蒙特卡罗方法;
  • SignalAnalyzerEI:可提供眼图开启度、电平、Q值、误码率等多项有用测量值。

参考案例:Optical Systems Demos > Simulation Techniques > BER Estimation > BER from Sampled Signals

基于采样信号和确定性噪声箱的BER模块

此方法在确定性工作模式下于Rx_OOK_BER模块中实现。该模块根据接收到信号的精确概率密度函数来估计误码率,该函数的计算考虑了滤波光噪声、接收机热噪声和散粒噪声以及电低通滤波器的统计特性。

采样信号法采用采样输入频带(可以是SFB或MFB,代表所有确定性损伤,如色散和非线性)和噪声箱(代表链路中累积的放大自发辐射)。根据所选的估计方法,通过将高斯分布或精确分布添加到接收信号来计算误码率;分布的参数取决于噪声箱和采样信号。

参考案例:Optical Systems Demos > Simulation Techniques > BER Estimation > BER from Deterministic Noise

有效误码率与接收功率关系图

通常,系统需要绘制BER与接收功率的关系图,这可以通过反复运行整个系统并扫描接受光功率来实现,但效率低下,因为系统中的大部分内容并未改变,每次运行都对这些部分进行模拟是浪费的。

这种情况下执行扫描的一种有效方法可以参考案例:Optical Systems Demos > Simulation Techniques > Parameter & Module Sweeps > BER vs. Received Power Graph。这种扫描方法称为隐式扫描,通过使用来自Passive Components文件夹中的SweptAttenuator模块来实现。扫描衰减器内部:

  • 一个RepeatSignal模块,用于向原理图的接收部分提供同一数据块的多个副本。因此,原理图中的链路部分仅需运行一次;
  • 一个ParameterController模块,用于改变衰减器的值,使其衰减量逐块增加。这实际上模拟了接收功率的扫描过程。
扫描衰减器原理

光放大器

光放大器可以在多个抽象层级上进行建模,从简单的平坦增益模型到物理模型。后者能够根据光纤特性和泵浦配置预测任何输入信号的完整增益和噪声频谱。VPI提供了一系列放大器型号,相关案例在Optical Systems Demos > Optical Networks中有说明。

VPI包含一个额外的可测量放大器,用于双波段放大。如果用户正使用的放大器包含用于固定其增益谱的控制电路,推荐用这个。

放大器中噪声箱的使用

放大器产生的噪声带宽可远超信号带宽。这种噪声会沿着放大器链路传播,除非被滤除,否则会导致增益饱和,其程度与信号增益相当。此外,它还会在光电探测器处产生噪声×噪声的拍频噪声。

由于噪声的带宽极大,而其信息量为零,因此将噪声沿系统建模为采样信号(SFB或MFB)会非常低效。基于此,应当使用噪声箱来表示噪声的统计特性,而非噪声本身。

噪声箱在第一个放大器处自动创建(除非关闭噪声)。噪声箱的数量取决于其所代表噪声的频谱带宽。放大器噪声若处于采样信号频带内,则根据全局变量InBandNoiseBins的设置,要么添加到采样信号中(off),要么添加到噪声箱中(on)。将噪声与信号分开传播对确定性接收机模块很有用,但排除了非线性光纤中信号与噪声的混合。

一个重要的点在于,放大器的增益可能会由于与信号正交偏振方向上的输入噪声而饱和。因此,如果放大器噪声占主导地位,超过信号功率,那么应使用光纤模型FiberNLS_PMDUniversalFiber来传播噪声的两个偏振态。在不使用双偏振光纤模型(计算成本高)的情况下,可以通过在仿真过程中保留噪声箱中的噪声来实现放大器的饱和。 要做到这一点,需要:

  • 在放大器设置中,将PolarizFilter设置为None(这会使放大器噪声进入两个偏振态);
  • 在光纤设置中将AddNoiseBinsToSignal设置为No(这样可将放大器噪声保留在噪声箱中);
  • 在全局设置中,将InBandNoiseBins设置为ON(这允许噪声箱存在于采样频段的频谱范围内)。

放大器中参数化信号的使用

参数化信号对于以高效方式表示信号的平均功率极其有用。当使用WDM频梳计算放大器饱和度时,无需在系统中发送采样信号(SFB,MFB)。与此同时,参数化信号无法提供有关眼图的任何信息,只能粗略估计Q值和误码率,但却可以给出饱和放大器系统中的光功率和光信噪比。

可以使用SFB或MFB构建部分信道(用于误码率)的仿真,并为大多数信道使用参数化信号,这样做能快速估算系统性能。但需要注意的是,光纤中四波混频FWM引起的串扰不会被完全计算在内。

参数化信号也可用于表示拉曼放大器和掺杂光纤放大器模型中的泵浦信号。

放大器中的偏振

所有光纤放大器模型都能传播信号和噪声的两种偏振态(SOA_TLM和其它传输线模型仅支持X偏振)。不过,它们都可选配输出偏振滤波器。其应用在于通过仅沿光纤传播单一偏振态来减少后续光纤中的计算量,从而使用更简单的模型:FiberNLS模块或UniversalFiber模块的标量模式,而非FiberNLS_PMD模块或UniversalFiber模块的矢量模式。这能显著降低计算量。然而,以下效应无法用单一偏振态进行建模:

  • 由y偏振噪声频谱在光电二极管处与自身混频而产生的电噪声(噪声×噪声的拍频噪声)无法予以考虑。在大多数系统(宽带噪声源系统除外)中,噪声×噪声的拍频噪声远小于信号×噪声的拍频噪声,因为在接收端信号电平保持较高。
  • 如果一个放大器产生的放大自发辐射ASE噪声显著饱和了下一个放大器,那么这两种噪声偏振都应沿光纤传播。实现这一点最简单的方法是用信号表示噪声箱来对ASE噪声进行建模,并且应用UniversalFiber模块的标量模式。对于任意信号表示的放大自发辐射噪声以及更准确(但更耗时)地考虑偏振效应,可以使用UniversalFiber模块的矢量模式或FiberNLS_PMD模块。
  • UniversalFiber的矢量模式或FiberNLS_PMD模块将光纤的随机双折射模拟为沿光纤长度方向的一系列波片。这包括由于光信号耦合到随机取向波片的快轴和慢轴,随后以不同速度传播而导致的统计脉冲展宽效应。所有阶次的偏振模色散(PMD)均得到模拟。

可以通过在循环回路中使用短光纤段,并在每段光纤的末端加入一个偏振相关衰减器(AttenuatorXY)来模拟偏振相关损耗的影响。

抖动光信道频率

四波混频仿真的结果取决于系统中光载波的相对相位。确保覆盖整个相位空间的一种方法是使载波偏离常规的信道间隔。例如,对于三个载波

  • 在100 GHz处间隔两个信道
  • 将第三个通道与前两个通道间隔(100 GHz+1/TimeWindow)

这样确保来自100 GHz间隔信道的FWM产物落在第三个载波的一个频率分辨率点上。因此,在模拟块期间,它相对于第三个载波的相位将旋转360度。

一种更常见的方法是使用具有线宽的激光源。这会使激光的相位呈随机游走,从而使它们的相对相位随时间去相关。理想情况下,应使各光源的初始相位成为随机变量,以确保在第一个比特处就实现去相关。需要注意的是,由于线宽导致的频率波动会在色散光纤中转换为强度波动,从而造成传输损耗。