第七章光波分复用技术

1、第七章光波分复用技术:业务种类：话音-»数据一宽带多媒体光纤通信系统影响光纤通信容量的因素有哪些?色散、损耗光纤通信系统光纤通信系统色散影响传输速率光纤通信系统损耗型传输距离光纤通信系统解决方案1信道速車2.5Gb/s10Gb/s 40Gb/s 160Gb/s ?光纤通信系统解决方案2光纤通信系统解决方案2扩展光 载波的 数量 1310nm 1550nm（更多）？光纤通信系统0.91.01.11.21.31.41.51.61.7单模光纤频带利用示意图光纤通信系统本节内容光纤通信系统光纤通信系统波分复用的定义与工作原理波分复用的系统应用工、波分复用的技术特点波分复用器件波分复用(WDM

2、： Wavelength DivisionMultiplexing)是在一根光纤中同时传输多波长光信号波分复用系统单波长系统波分复用的原理利用波分复用器（合波器）在发送端将不同波长的信息光纤通信系统光纤通信系统光载波合并在一起送入一根光纤进行传输，在接收端，再由 另一波分复用器（分波器）将不同的光载波分开。光纤通信系统光纤通信系统> XI> X2> Z3OIL .FiSIH12 3 z z z光纤通信系统波分复用的本质模拟载波通信系统中扩容采用频分复用JTJ光纤通信系统光纤通信系统在一根电缆中用不同频率的载波同时传输若干个信道的信号光通信系统中扩容采用波分复用在一根光纤中用不

3、同波长的光载波同时传 输若干个信道的信号光纤通信系统发送器光接收器AnAT1ATnTn-1T2波分复用器多路光波复用单纤传输Rml 光纤通信系统网络容量演进WDM通路数25Gb/s 10Gb/s 40Gb/s 单信道 比特率光纤通信系统波分复用技术的应用收2传输光纤九1XI发1 A光端机光端机传统的双纤单向传输收1发2光纤通信系统单纤双向传输传输光纤波分复用器波分复用器一发2 收光纤通信系统WDM光波长区的分配光纤通信系统光纤通信系统nmo三个波段：目前尚无工作在1310nm窗 口的实用化光放大器，所以WDM系统 皆工作在1550nm窗口。石英光纤在 1550波长区有三个波段可以使用，即S 波

4、段、C波段与L波段。其中S波段的 波长范围为14601530nm, C波段的 波长范围为15301565nm, L波段的 波长范围为15701605绝对频率参考(AFR):绝对频率参考是指WDM系统标 称中心频率的绝对参考点。用绝 对参考频率加上规定的通道间隔 就是各复用光通道的中心工作频:G.692建议规定，WDM系统的绝 对频率参考为193.1THZ,与之相 对的波长为1552.52nm。通道间隔:通道间隔是指两个相邻光复用通道的 标称中心工作频率之差。LT:通道间隔可以是均匀的，也可以是非 均匀的。非均匀光通道可以比较有效 地抑制G.653光纤的四波混频效应， 但目前大部分还是采用均匀通

5、道间隔。:一般的通道间隔是100GHz （即 0.8nm） o标称中心工作频率是指WDM采用中每个复用通道对应的中心工作 频率。在ITU-T G .692建议中，通道的中心工作频率 是基于AFR为193.1THZ、最小通道间隔为100GHz的 频率间隔系列，所以对其选择应满足以下要求：至少提供16个波长；所有波长都应位于光放大器增益曲线比较平 坦的部分，这样可以保证光放大器对每个复 用通道提供相对均匀的增益，有利于系统的 设计和超长距离传输。这些波长应该与光放大器的泵浦波长无关， 以免发生混乱。中心频率偏移（频偏）_r频偏是指复用光通道的实际中心工作频率与标 称中心工作频率之间的允许偏差。XJ

6、X对于8通道的WDM系统，采用均匀间隔200GHz 为通道间隔，而且为了将来向16通道的WDM系统 升级，规定最大频偏为20GHzo该值为寿命终了值 （即在系统设计寿命终了时考虑到温度、湿度等各 种因素仍能满足的数值）。JL对于16通道的WDM系统，采用均匀间隔 100GHz为通道间隔，规定最大频偏为lOGHzo波分复用的技术特点:充分利用光纤的巨大带宽资 源，实现超大容量传输；:节约光纤资源，节约线路投 资；:可实现单根光纤双向传输；:各通道透明传输、平滑升级 扩容；波分复用的技术特点（续）:可充分利用成熟TDM技术， 降低器件的超高速要求；可利用EDFA实现超长距离传 输；:对光纤的色散无

7、过高要求；:可组成全光网络。高度的组 网灵活性，经济性和可靠性；光纤通信系统B一束白光通过三c棱镜:棱镜时的现象亠5光纤通信系统7=棱镜色散型波分复用器棱镜色散型光波分复用器结构示意图光纤通信系统熔锥光纤型波分复用器0XI九2熔锥光纤型波分复用器熔锥光纤型波分复用器熔锥光纤型波分复用器结构和特纤通信系统衍射光栅型波分复用器光纤通信系统衍射光栅型波分复用器衍射光栅工作原理光纤通信系统衍射光栅型波分复用器光纤X1+ %2+ XS光纤通信系统衍射光栅型波分复用器光纤通信系统衍射光栅型波分复用器衍射光栅型波分复用器结构示意图光纤自聚焦透镜釆用自聚焦透镜的光栅型WDM光纤通信系统衍射光栅型波分复用器P自聚焦透镜原理自聚焦透镜原理pP/4-H自聚焦透镜原理图光纤通信系统衍射光栅型波分复用器采用自聚焦透镜的光栅型WDM光纤通信系统衍射光栅型波分复用器介质薄膜型波分复用器介质薄膜干涉型滤波器光纤通信系统戛ms薄膜型波分复用器Jk -光纤通信系统光纤通信系统自聚焦透镜介质薄膜滤波器X2X1+X2采用自聚焦透镜的薄膜干涉型WDM器件结构光纤通信系统光纤通信系统XI光纤通信系统光纤通信系统采用自聚焦透镜的薄膜干涉型WDM器件结构赫曾德尔干涉仪(MZI)输入1输入2输出2输出1LJ-腹程差 L光纤通信系统阵列波导光栅光纤通信系统指标类型熔锥光纤