光的波分复用技术.docVIP

题目：光的波分复用技术 姓名：潘春华 学号：200840620323 学校：阜阳师范学院 班级：物理与电子科学学院 08级电子三班 指导老师：刘广东 光的波分复用技术 摘要：本文首先对光通信的发展做了简要介绍，然后重点论述了光的波分复用技术 ：分别介绍了波分复用的基本概念和原理，波分复用技术的主要特点。然后指出制约波分复用系统发展的因素，最后讨论了波分复用光传输系统中的关键技术。 关键字：波分复用，光纤通信 引言：光的波分复用技术是有效的扩大光纤通信线路法。其于1997年已进入商用，现正大面积地推广及蓬勃地发展。光波分复用技术，即在1根光纤中，采用许多彼长的光作信息载体，以扩大光纤的传输容量。如果1个波长传送速率是2．5Gb／s，若采用8个波长，则1根光纤的容量就扩大了8倍，其容量就为20Gb／s。点对点的WDM大容量系统的试用阶段已经过去，大规模或全面采用WDM系统的阶段现已展开。发达国家和大公司正在规划怎样组建WDM网？采用多少波长？采用什么速率？如何上下信道？如何保护？如何管理等。国际电联ITU-T现也为这些问题进行讨论和制订标准，还不完善。 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段 1260~ 1360nm 1360~ 1460nm 1460~ 1530nm 1530~ 1625nm 1565~ 1625nm 1625~ 1675nm 图1-1所示为国内外普遍使用的点对点WDM光纤传输系统示意图 图1-1 波分复用系统示意图 2、波分复用技术的主要特点 (1)充分利用光纤巨大的带宽资源 波分复用技术利用了光纤巨大的带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波传输增加几倍至几十倍，从而有效地解决了传输容量的问题。 (2)同时传输不同类型的信号 由于WDM技术中使用的各波长相互独立，因而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离。 (3)多种应用形式 根据需要，WDM技术可有很多应用形式，如长途干线网，广播式分配网络，多路多址局域网络等，因此对网络应用十分重要。 (4)节约线路投资 采用WDM技术可使多个波长信号复用起来在单根光纤中传输，在大容量长距离传输时可以节省大量光纤。另外，对已经建成的光纤通信系统扩容方便，只要原系统功率富余度较大，就可以进一步增容而不必对原系统做大的改动。 (5)数据透明 WDM通道对数据格式是透明的，即与信号速率及调制方式无关。在网络扩充和发展中，是理想的扩容手段，也是引入宽带新业务的方便手段。 (6)高度的组网灵活性、经济性和可靠性 利用WDM技术选路，实现网络交换和恢复，从而实现未来透明、灵活、经济且有高度生存性的光网络。 3、制约WDM系统发展的因素 随着波分复用的应用，在WDM系统中出现了许多新的技术问题，主要有光纤的色散和非线性效应等，这些问题将不断地制约着WDM技术的发展，同时也是设计WDM系统需要考虑的因素。 (1)光信道的串扰问题 串扰问题是影响光接收机灵敏度的主要因素，取决于光纤的非线性效应和无源光解复用器的滤波特性。对于高速率的系统，需要认真研究。 (2)光纤色散 EDFA的应用使得衰减限制的问题得以解决，传输距离大大的增加，但总色散也将随之增加。因此，色散的影响将是一个主要的限制因素，尤其是对高速系统来说更为明显。 (3)光纤的非线性 由于WDM系统中信道数目增多，使得非线性效应比传统光纤传输系统更严重，因此非线性效应成为影响系统性能的主要因素之一。光纤传输系统中存在着很多非线性效应，对WDM系统有明显影响的主要有两类：SPM、XPM、FWM为非线性折射率调制；SBS和SI峪为受激散射。其中SPM和SBS是单信道非线性效应，而FWM、XPM、SRS为多信道非线性效应，并且多信道非线性效应对系统的影响最为严重。这些非线性效应限制WDM系统的传输容量和传输距离，影响系统的传输性能。 4、波分复用光传输系统中的关键技术 带宽需求对通信提出了很高的要求，使得光通信向更高速率更远距离发展。而光纤通信系统在传输容量和速度方面得到增加的同时，光纤群速度色散、非线性效应等问题日益突出，成为影响光纤传输性能的主要因素。 目前光纤通信系统中普遍采用波分复用(WDM)技术+掺铒光纤放大器(EDFA)的方式来提高系统的容量和传输距离，光纤的入纤功率会引出非线性效应，并且色散补偿光纤的纤芯较细也容易产生非线性效应。而光纤非线性效应和光纤的群速度色散(GVD)相互作用将制约光纤传输系统的性能，而且非线性效应具有累积性。 面临着这些挑战，需要综合采用各种先进的技术来克服。 (1)拉曼放大器技术 在WDM长距离传输系统中，拉曼放大器技术是非常受瞩目的光传输技术，它可以放大EDFA所不能放大的波段，并且利用普通的传输光纤就能实现分布式放大，从而大大提高系统的光信噪比