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7.2 波分复用技术 复用技术 时分复用与波分复用的比较 波分复用（WDM）概念 把不同波长的光信号复用到一 根光纤中进行传送（每个波长承载一个TDM 电信号）的方式统称为波分复用。细分为： 波分复用系统原理（1） 波分复用系统原理（2） 光接口转换 将符合ITU-T建议G.957的SDH设备的光接口变换为波长准确度和稳定度符合波分复用系统要求G.692的光信号。 提高了光信号的性能，适合多波合成传输。 波分复用系统光接口要求 光信道以193.1THz为参考频率，频率间隔为 50/100GHz的整数倍，即频带为EDFA的有效增益范围 频率偏差： 间隔为 n (n200) GHz时，频率偏差不超过 ? n/5 GHz 间隔小于200GHz时，待定 可见对波长的准确度和稳定度都要求很高，普通SDH的光接口难以满足。 光－电－光接口变换原理 光接口转换功能框图 光接口输出波长稳定技术 波分复用系统构成 光复用器(MUX)：把多个波长复用到一根光纤里传输。 光功率放大器(OBA)：可补偿光复用器的损耗，提高入纤功率。 光线路放大器(OLA)：补偿光纤损耗。 光前置放大器(OPA)：提高接收电平，提高接收机灵敏度。 光分用器(DEMUX)：把多个波长分用到各根光纤中，使信道分离。 光接口转换器(OTU)：把常规SDH的光信号转换成适合DWDM传输的信号。 光监控信道（OSC）：专门传送监控系统的信道。 波分复用网络的基本结构及网元类型 集成式系统和开放式系统 集成式系统：光端机与光接口转换集成在一起。 开放式系统：光端机与光接口转换分开。 集成式系统成本低、但对网络资源管理和维护以及网络发展不利。 开放式系统分开了上层业务网络和WDM传送网，利于网络资源管理和维护，是未来传送网发展的方向。 双纤单向和单纤双向系统 通信的双向业务流在单根光纤中传输亦或每个方向占用一根光纤 单纤双向系统在一根光纤中传送两个方向的业务流，一般不同方向的信号在不同的波段实现，技术要求更高，实现复杂 大部分系统采用两根光纤，分别传输一个方向 波分复用器 光波分复用通信中，光复用/解复用技术是第一重要的，核心器件便是光波分复用器件 合波器 耦合器 滤波器 阵列波导(AWG) 分波器 光栅 多层介质膜滤波器 阵列波导(AWG) 光纤布拉格光栅(FBG) 耦合器 熔锥型光纤耦合器 马赫－曾德尔（MZ）干涉滤波器 FP干涉滤波器 一平面波垂直入射到镜M1，部分光反射，部分光进入F－P腔，在其中经多次反射与透射，在腔的左右两侧将各有一组光束输出 在左方输出端的光叫反射光，右方输出端的光叫传输光。两列光都产生多光束干涉而呈谐振现象，因而具有频率选择特性 设计腔长和折射率可以决定选择的波长 光纤光栅 DWDM技术发展 DWDM技术发展 光栅 自由空间光学－要求精确度 对温度敏感－要求控温炉 插入损耗大－光纤耦合和光栅效率低 对偏振敏感 O M U O D U EDFA EDFA 1450nm Pump RFA 使用多种光放大器: EDFA, 喇曼放大RFA 可以传送更长距离 第7章 光纤通信新技术 目前PDH、SDH等技术均采用时分复用（TDM）技术。 Time Division Multiplexing (TDM) Electrical Optical Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) Electrical Optical 单纤容量(采用TDM技术）： 从155Mb/s--622Mb/s--2.5Gb/s --10Gb/s ----40Gb/s--- 单纤容量(采用DWDM技术）： 从8x2.5Gb/s--16x2.5G--32x2.5G 8x10G--16x10G--32x10G-- 40x10Gb/s ----80x10Gb/s--- 160x10Gb/s ---80x40Gb/s--- ? (粗)波分复用： 不同窗口的光波复用。 ? 密集波分复用： 同一窗口的多个光波复用。 ? 光频分复用： 同一窗口的很多个光波复用。 ?1 ?2 ?n ┋ ?1 ?2 ?n ┉ Narrowband wavelength division multiplexing (1) 2.488 Gbs (16) 2.488 Gbs 1310nm/1550nm 1310nm/1550nm l l l l l l l l l 1 2 3 4 5 6 7 8 16 ... (16) 2.488 Gbs -- 40Gb/s 1540-1560nm range 16个2.5G信号合成40G在一根光