光通信技术交流

1、概述概述 2光纤光缆光纤光缆 3有源器件有源器件 4数字通信数字通信 8模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5网络管理网络管理9单位简介单位简介13%3%20%20%43%43%34%34%研究员研究员高级工程师高级工程师工程师工程师技术人员技术人员 全光传输系列全光传输系列1s sdhdh系列系列34接入系列（接入系列（e1、pcm、ip、）、）6光器件光器件2无线光系列无线光系列模拟光系列模拟光系列5概述概述2单位简介单位简介 1光纤光缆光纤光缆 3有源器件有源器件 4数字通信数字通信 8模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5网络管理网络管理9概述概

2、述 2有源器件有源器件 4数字通信数字通信 8模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5网络管理网络管理9光纤光缆光纤光缆3单位简介单位简介 1紧套光纤紧套光纤中心加强件中心加强件填充油膏填充油膏包带包带铠纵包铠纵包pe护层护层光缆结构示例光缆结构示例6层紧套层绞式光缆层紧套层绞式光缆概述概述 2数字通信数字通信 8模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5网络管理网络管理9有源器件有源器件4单位简介单位简介 1光纤光缆光纤光缆 3输出功率可达输出功率可达500w500w用途用途 作硬杀伤、软杀伤光纤激光武器的高作硬杀伤、软杀伤光纤激光武器的高能激光源能激光源

3、作军用光传输系统的各种光源作军用光传输系统的各种光源 作军民工业的激光焊接、切割系统的作军民工业的激光焊接、切割系统的激光源激光源 在激光测距、制导、雷达、侦察、水在激光测距、制导、雷达、侦察、水下探测中，部分替代下探测中，部分替代nd:yagnd:yag激光器激光器掺掺ybyb双包层光纤双包层光纤泵浦泵浦源源1 1泵浦泵浦源源2 2信号输出信号输出双色双色镜镜光纤激光器实验原理图光纤激光器实验原理图ld1ld2全光纤型结构和全光纤型结构和样品外观示意图样品外观示意图无制冷无制冷有制冷有制冷ld1ld2含透镜的结构和含透镜的结构和光路的红外线照光路的红外线照片示意图片示意图掺镱光纤泵掺镱光纤泵

4、浦激光器浦激光器112233444输出光输出光光纤布拉光纤布拉格光栅格光栅光纤布拉光纤布拉格光栅格光栅掺杂光纤环掺杂光纤环1234时钟提取时钟提取接收信号接收信号发射发射信号信号数据缓冲数据缓冲ld调制调制判决再生判决再生分分光光器器均衡均衡apc主放主放前放前放pd探测探测atc掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器edfa掺铒光纤放大器原理图掺铒光纤放大器原理图输入信号输入信号耦合器耦合器980/1550nm980/1550nm wdm wdm泵浦光泵浦光掺铒光纤掺铒光纤输出信号输出信号光隔离器光隔离器1.1.21.1.2稀土元素（镧系元素）稀土元素（镧系元素）原子序数原子序数57577171：镧：

5、镧lala、镨、镨prpr、钕、钕ndnd、铒铒erer、镱、镱ydyd等。等。当铒掺入至光纤后，被三重电离：二个当铒掺入至光纤后，被三重电离：二个外层（外层（6s6s）和一个内层（）和一个内层（4f4f）电子电离。）电子电离。光学特性主要取决于光学特性主要取决于4f4f层（层（5s5s和和5p5p层为层为饱和层）饱和层）掺杂光纤的特性（中心工作波长、带宽掺杂光纤的特性（中心工作波长、带宽等）取决于掺入的杂质，而不是光纤本等）取决于掺入的杂质，而不是光纤本身。身。980nm980nm1 1 s s 10ms10ms15201520 15601560 nm nm4i11/24i15/24i13/

6、2edfaedfa的能带结构和光放大原理的能带结构和光放大原理1480nm1480nm泵浦源的选取泵浦源的选取 0.980.98 m m和和1.481.48 m m为无激发态吸收的能带，因为无激发态吸收的能带，因而是常用的两个泵浦波长。这两个波长的泵而是常用的两个泵浦波长。这两个波长的泵浦源都可用半导体激光器实现。浦源都可用半导体激光器实现。 和和1.481.48 m m比较，比较，0.980.98 m m属于三能级系统。增属于三能级系统。增益大，泵浦效率高，噪声小（可低至益大，泵浦效率高，噪声小（可低至3db3db）, , 是目前光纤放大器的首选泵浦波长。是目前光纤放大器的首选泵浦波长。ed

7、faedfa的特性的特性edfaedfa的不足的不足实测的实测的edfaedfa增益谱特性增益谱特性1.53 1.54 1.55 1.56, 1.53 1.54 1.55 1.56, ( ( m)m)增益增益,db,db20201010edfaedfa输入光纤输入光纤输出光纤输出光纤edfaedfa在在wdmwdm系统中的应用系统中的应用发射机发射机接收机接收机功放功放线放线放线放线放前放前放光纤线路光纤线路光纤拉曼放大器是实现超宽带光放大的有光纤拉曼放大器是实现超宽带光放大的有效途径，其好处有：效途径，其好处有： 低噪声低噪声 增益介质即为普通传输光纤，与光纤系统增益介质即为普通传输光纤，与

8、光纤系统具有良好兼容性。具有良好兼容性。 中心波长由泵浦波长决定，不受其他因素中心波长由泵浦波长决定，不受其他因素牵制。牵制。 仔细设计的多波长泵浦可以提供很宽的增仔细设计的多波长泵浦可以提供很宽的增益区。益区。传输光纤传输光纤泵浦源泵浦源输入信号光输入信号光泵浦合波器泵浦合波器输出信号光输出信号光概述概述 2有源器件有源器件 4数字通信数字通信 8模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6网络管理网络管理9无源器件无源器件5单位简介单位简介 1光纤光缆光纤光缆 3概述概述 2有源器件有源器件 4数字通信数字通信 8系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5测试设计测试设计 9模拟通信模拟通信7单位

9、简介单位简介 1光纤光缆光纤光缆 3divofltxoflrxlna接收机1接收机2接收机n天线rf 低噪放光纤rfrf射频光纤传输链路oflofltxoflrxlna天线rf 低噪放光纤rfrf射频光纤传输链路ofldivofltxofltxoflrxoflrxhpa功放耦合器至下变频器至上变频器远端射频测试端口概述概述 2有源器件有源器件 4模拟通信模拟通信7系统性能系统性能 6无源器件无源器件 5网络管理网络管理9数字通信数字通信8单位简介单位简介 1光纤光缆光纤光缆 3tra-10/100bt-4e1tra-10/100bt-4e1mstp mstp 设备设备rprrpr业务业务tdm

10、tdm业务业务电视图像业务电视图像业务以太网业务以太网业务 atmatm业务业务esconescon业务业务ficonficon业务业务mplsmpls业务业务mstp设备mstp设备mstp设备mstp设备mstp设备termtermtermconventional tdm transmission10 gbps1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptrterm40km1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptrterm13

11、10rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptrterm1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptr1310rptrterm120 kmoc-48oaoaoaoa120 km120 kmoc-48oc-48oc-48oc-48oc-48oc-48oc-48dwdm transmission10 gbps1 fiber pair4 optical amplifiersterm4 fibers pairs 32 regenerators40km 40km4

12、0km 40km40km 40km 40km40km光复用器光复用器光解复用器光解复用器光上下路复用器光上下路复用器 (oadm)转发器（转发器（transponder） 1 2 3 1 2 3850/1310850/131015xx 1 2 3 1.n 1.n光放大器光放大器(edfa)光衰减器光衰减器可变光衰减器可变光衰减器色散补偿器色散补偿器(dcm / dcu)voaedfadcmvoaedfadcmservice mux(muxponder)service mux(muxponder)dwdm systemdwdm system低费用低费用ir/sr optics波长变换波长变换 1

13、来自光线路终来自光线路终端设备端设备去去dwdm复用器复用器oeooeooeo 2 n 1. 充分利用光纤的巨大带宽资源充分利用光纤的巨大带宽资源 光纤具有巨大的带宽资源(低损耗波段)，wdm技术使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍甚至几百倍， 从而增加光纤的传输容量，降低成本，具有很大的应用价值和经济价值。 2. 同时传输多种不同类型的信号同时传输多种不同类型的信号 由于wdm技术使用的各波长的信道相互独立，因而可以传输特性和速率完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合传输，如pdh信号和sdh信号，数字信号和模拟信号，多种业务(音频、视频、数据等)的混合传输等。wdmwdm技

14、术的主要特点技术的主要特点 3. 节省线路投资节省线路投资 采用wdm技术可使n个波长复用起来在单根光纤中传输，也可实现单根光纤双向传输，在长途大容量传输时可以节约大量光纤。另外，对已建成的光纤通信系统扩容方便，只要原系统的功率余量较大，就可进一步增容而不必对原系统作大的改动。 4. 降低器件的超高速要求降低器件的超高速要求 随着传输速率的不断提高，许多光电器件的响应速度已明显不足，使用wdm技术可降低对一些器件在性能上的极高要求，同时又可实现大容量传输。 wdmwdm技术的主要特点技术的主要特点 5. 高度的组网灵活性、高度的组网灵活性、 经济性和可靠性经济性和可靠性 wdm技术有很多应用形

15、式，如长途干线网、广播分配网、多路多址局域网。可以利用wdm技术选择路由，实现网络交换和故障恢复，从而实现未来的透明、 灵活、经济且具有高度生存性的光网络。 wdmwdm技术的主要特点技术的主要特点波长变换技术波长变换技术 波长变换波长变换(wc: wavelength conversion)是将信息从承载它的一个波长上转到另一个波长上。在wdm光网络中使用波长变换技术的原因有： 信息可以通过信息可以通过wdm网络中不适宜使用的波长进入网络中不适宜使用的波长进入wdm网络。网络。 例如在现阶段光纤通信中大量使用1310 nm窗口的led或fpld光源，这些波长或光源均不适合wdm系统， 因此在

16、wdm系统的输入和输出处，都要在这些波长与1550 nm附近的波长之间进行转换。ch31ch33ch35ch37ch31ch33ch35ch37输入端口输入端口(从光纤放大器第一级)单波长上单波长上路端口路端口单波长下单波长下路端口路端口alc 输出端口输出端口（到光纤放大器第二级）16xx wm16xx wm16xx wm16xx wm168xx wm16xx wm16xx wm16601660166016xx wm166016xx wm16xx wm16xx wmfixedoadm16xx wm16xx wm基于空间交换的基于空间交换的oxc结构结构解复用器解复用器复用器复用器空间光开关矩

17、阵空间光开关矩阵n x nn x nn x n1122nfnf 1 2 m发送模块发送模块接收模块接收模块dxc基于空间光开关矩阵和波分复用基于空间光开关矩阵和波分复用/解复用器对的解复用器对的 oxc 结构结构(a)解复用器解复用器复用器复用器1122nfnf发送模块发送模块接收模块接收模块dxcmn x mn开关开关矩阵矩阵波长波长变换器变换器(b)基于空间交换的基于空间交换的oxc结构结构基于空间光开关矩阵和可调谐滤波器的基于空间光开关矩阵和可调谐滤波器的 oxc 结构结构星型星型耦合器耦合器空间光空间光开关矩阵开关矩阵n x nn x nn x n1122nfnf 1 2 m发送模块发

18、送模块接收模块接收模块dxc(a)(b)星型星型耦合器耦合器可调谐滤波器星型星型耦合器耦合器空间光空间光开关矩阵开关矩阵n x nn x n1122nfnf 1 2 m发送模块发送模块接收模块接收模块dxc星型星型耦合器耦合器可调谐滤波器n x n波长变换器用用dwdm+dwdm+光开关光开关可构成可构成oadmoadm、oxcoxc等光交换系统等光交换系统本节点信息本节点信息输入光纤输入光纤 1 2 3 4demmux输出光纤输出光纤 1 2 3 4 1 1 2 2 3 3 4 4rxtx 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4动态交叉

19、连接动态交叉连接光开关光开关 1 1wdmwdm技术的演进技术的演进 roadmroadmwdmwdm技术的演进技术的演进 roadmroadmwdmwdm技术的演进技术的演进 roadmroadm自动交换光网络自动交换光网络 asonason自动交换光网络自动交换光网络 asonason自动交换光网络自动交换光网络 asonason自动交换光网络自动交换光网络 asonason自动交换光网络自动交换光网络 asonason发射器发射器调制器调制器信号源信号源接收器接收器解调器解调器信信 号号大气信道大气信道紫外通讯方框图紫外通讯方框图带带fec的的发射机发射机带带fec的的接收机接收机edfa功放功放远泵远泵功放功放远泵远泵前放前放拉曼拉曼放大器放大器edfa前放前放大功率大功率泵源泵源大功率大功率泵源泵源信号传输光纤信号传输光纤泵浦传输光纤泵浦传输光纤泵浦传输光纤泵浦传输光纤概述概述 2有源器件有源器件 4数字通信数字