1、误码率测试和测试仪
光传输系统的性能主要通过测量接收器的BER（Bit Error Ratio，误码率）来判断，取决于传输系统携带的噪声、传输速度和接收信号的光功率级别。其中，接收信号的光功率级别至关重要，对传输信号的准确性有很大影响：功率太大，接收器将饱和；功率太小，接收器将无法从噪声中区分有效信号。接收信号的光功率级别主要受到两个因素影响，分别为发送器输出功率和传输路径（耦合器、过滤器、光纤）中光学组件造成的衰减。
鉴定接收器光功率灵敏度的最佳方式是改变某些范围的接收功率，然后使用BER测试仪测量其BER。BER测试仪包括三个主要组件：测试图案信号发生器（创建测试图案）、时钟（匹配传输数据和接收数据）、错误检测器（比较接收数据和原始发送的数据）。每次接收的比特不符合已知的传输比特时都会记录一个错误。
为了正确模拟真正的通信，还使用一个伪随机二进制序列（PRBS）。PRBS速率介于1/231～1/29之间，对于更高比特率的设备，最好使用高速率PRBS模式以便有效加强测试。PRBS模式用于SONET/SDH、以太网测试以及设备测量（例如EXFO的IQS-8130、IQS-8120、IQS-8115 SONET/SDH Transport Blazer模块、IQS-8510或IQS-8510G Packet Blazer测试模块）。
2、衰减器
衰减器是模拟插入损耗的基本仪器，对传输测试（包括DWDM通道）非常重要，可用于BER测试和光放大器（增益、噪声指数、线性度等）的鉴定。除了BER测试以外，衰减器还用于通过提高或降低接收的光功率来测量相应的BER，并获得接收器灵敏度曲线，如图1所示。
图1 输入功率接收器灵敏度曲线
图1中的曲线非常重要，它描述了接收器的总体性能，对于传送数据来说，目标BER应介于10-13～10-9之间。接收器灵敏度曲线对网络设计同样重要，它能够确定应该达到最终接收器的功率级别，并且帮助确定其他重要参数，如需要的放大器数量和它们之间的距离等。此外，还必须为所有ITU通道测量该BER。
3、接收器制造商特别需要关注的问题
获得接收器响应曲线（例如收发器制造商提供的响应曲线）的方法，是在一个宽范围内改变接收器所接收的信号光功率并将这些功率值与测量的BER关联起来，如图2所示。对于收发器制造商，表1中的规定特别重要，在选择测试和测量系统时必须考虑和评估。
表1 收发器制造商测试条件及相应功能和规格
图2 生成接收器响应曲线的典型测试设置
4、系统制造商特别需要关注的问题
与器件生产测试相比，系统设备测试有很大差异，在开发的每一步，包括最终测试、部署和维护，都会进行鉴定。
4.1 系统开发
开发或制造中的系统按图3所示方法进行测试。对于收发器，系统制造商将小步长地改变接收的功率以测量相对于每个接收功率值的BER。除了在衰减前复用信号，此应用和收发器应用非常近似。该测试应用的环境及所需的功能/规格见表2。
图3 在系统开发阶段使用的曲型BER测试设置
表2 开发阶段所需的功能/规格与测试条件之间的关系
4.2 最终测试
最终测试的前提是假设客户已购买了一套系统，即链接距离、放大器数量以及它们之间的距离都是已知参数。系统制造商必须验证客户系统（包括光纤和客户使用的放大器）的BER。图4为最终测试阶段使用的典型设置。
图4 系统制造的最终测试阶段中使用的典型BER测试设置
此应用和系统开发应用之间的主要差异是存在光纤和放大器。此外，最终测试仅在集成阶段进行。表3是所需的功能/规格与测试条件之间的关系。
表3 最终测试阶段所需的功能/规格与测试条件之间的关系
4.3 示例结果——测试案例
为了优化测试时间，可采用一种非常有效的方式收集并分析结果，即在提高输入信噪比的同时执行测试，在日志—日志图形上记录每个功率设置，测量的BER值作为接收器功率的一个函数。结果将显示线性趋势，如图5所示。
图5 作为接收器功率的一个函数来测量BER值的日志—日志图形
低功率级别所需的结果可以非常快速地测量出来，因为错误发生的间隔非常短。例如，对于OC-48 SONET，会在10 bit错误发生后的4 s内测量到10-9 BER值。为低功率值建立好趋势后，可以推测出图形另一端的值，通常需要测试数天以捕获错误。以BER=10-14为例，在OC-48速率下，11 h内不会有比特错误。
5、EXFO的解决方案
EXFO推荐的测试系统如图6所示。对于BER测试，IQS-8130可用于生成高达10 Gbit/s的简单SDH模式，通过查看不同参数（衰减等）的警报（错误）来判断是否适用于系统。此外，IQS-812O可用于2.5 Gbit/s测试，IQS-8115可用于622 Mbit/s测试，IQS-3150可变衰减器可采用单模式和多模式选项，并且功率计也可集成到模块中。
图6 使用EXPO设备的BER测试设置
EXFO这种基于PC的IQS-505 P或510 P模块化平台所内置的模块组合，形成了一种紧凑、方便的测试解决方案，可通过一系列SCPI命令遥控。
