第七章 光波分复用技术

合集下载

光电子技术高速光通信的波分复用技术

光电子技术高速光通信的波分复用技术

光电子技术高速光通信的波分复用技术光通信作为一种高速、大容量的通信方式,对于现代通信系统的发展起到了重要的推动作用。

然而,随着通信量的不断增加,传统的光通信方式已经无法满足对更高速率和更大容量传输的需求。

因此,波分复用技术作为一种重要的光通信技术应运而生。

一、波分复用技术的基本原理波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing,简称WDM)是利用不同波长的光信号在光纤中进行传输的技术。

通过在发送端将不同的信息编码到不同的波长上,然后将这些波长的光信号复用到同一根光纤中进行传输。

在接收端,通过光解复用器将这些波长的光信号分离出来,进而得到原始的各个信息。

二、波分复用技术的优势1. 高容量传输:波分复用技术可以将多个波长的光信号传输到同一根光纤中,大大提高了光纤的利用率,实现了更高的传输容量。

2. 高速率传输:每个波长可以达到多Gbps的传输速率,可以满足对高速率传输的需求。

3. 灵活性:波分复用技术可以根据需求灵活地配置波长,提供个性化的传输服务。

4. 经济实惠:相比于建设多个独立的光通信系统,采用波分复用技术可以节省大量的光纤线路和设备,降低了系统建设和维护的成本。

三、波分复用技术的应用波分复用技术广泛应用于现代光通信系统中,包括长距离传输、光传送网、数据中心互联等领域。

下面对其中两个典型的应用进行介绍。

1. 光纤通信系统:波分复用技术能够实现高速、大容量的光纤通信系统。

在城域网和广域网中,通过灵活配置波长,可以满足不同用户对通信容量和速率的需求。

同时,波分复用技术还能够提供高质量的广播和视频传输服务。

2. 数据中心互联:随着云计算和大数据时代的到来,数据中心的互联需求也急剧增长。

波分复用技术可以为数据中心提供高速的、低延迟的互联解决方案。

通过将多个数据中心连接到同一光纤中,可以实现数据的快速传输和共享,提高数据中心的运行效率。

四、未来发展趋势随着通信领域的不断进步和技术的创新,波分复用技术也在不断发展和完善。

波分复用技术的工作原理

波分复用技术的工作原理

波分复用技术的工作原理波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是一种基于光的通信技术,利用不同波长的光信号在同一光纤上进行传输。

由于不同波长的光信号在光纤中的传播不会相互干扰,可以通过复用技术将多个光通信信号传输在同一根光纤上,从而大大增加了通信容量。

WDM技术可以分为两种类型:密集波分复用技术(DWDM)和正常波分复用技术(CWDM),它们区别在于波长通道间隔的大小和可用的波长数量。

DWDM通道间隔比CWDM小,可以在同一段光纤上增加更多的波长,从而大幅提高传输容量。

下面将从波分复用技术的原理、优势、缺陷和应用领域等方面介绍这一技术。

一、波分复用技术的原理波分复用技术的原理可以类比于广播电台。

广播电台可以同时播出多个不同频率的电台节目,收听者可以通过调整收音机来选择不同的频率来收听不同的电台节目。

同理,WDM技术可以在同一根光纤上传输多个不同波长的光信号,接收者通过选择不同波长的接收器来分离不同的光信号。

具体来说,WDM系统主要由光发射器、光纤、光放大器和光探测器组成。

光发射器将多个不同波长的光信号合并在一起后,通过光纤进行传输。

光信号在光纤中传播时不会相互干扰,因为不同波长的光信号会在光纤中以不同的角度传送。

光放大器可以放大光信号的功率,使光信号能够达到较远的传输距离。

光探测器用于将不同波长的光信号分离,并将其转换成电信号。

WDM系统的传输容量由两个因素决定:波长间隔和可用波长数量。

DWDM系统通常使用0.8 纳米到 0.1 纳米的波长间隔,可用的波长数量从几十个到数百个不等,从而可以实现传输容量的大幅提升。

二、波分复用技术的优势1. 高通信容量WDM技术可以将多个光信号传输在同一根光纤上,从而大大提高了通信容量。

一个DWDM系统可以支持数百个不同的波长,因此可以实现高达几百兆比特每秒到数千兆比特每秒的数据传输速率。

2. 长传输距离WDM系统利用光放大器放大光信号的功率,在光纤中传输的距离可以高达几千公里,远比传统的电信技术更为出色。

光波分复用的基本原理

光波分复用的基本原理

光波分复用的基本原理光波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是利用多个不同波长的光信号在一根光纤中传输的技术。

它是一种高效、高速的光通信方式,可以提高光纤通信的容量和速度。

WDM技术是通过将多个信号分别调制成不同波长的光信号,然后将这些光信号合并在一根光纤中传输,最后再将这些信号通过波分复用器(WDM器)进行分离,达到同时传输多个信号的目的。

本文将详细介绍WDM的基本原理及其应用。

一、WDM的原理WDM的基本原理是利用不同波长的光信号在一根光纤中传输,这些光信号可以同时传输,并且不会相互干扰。

WDM具体实现过程可以分为三个步骤:波长选择、光信号的多路复用、光信号的分路解复用。

1.波长选择在WDM中,每个光通道都有一个不同的波长,因此需要选择合适的波长区间。

一般来说,波长区间可以是常见的几个光纤谱段,例如1320~1360nm、1460~1625nm,或者是更小的波长间隔,如0.4nm、0.8nm或1.6nm。

2.光信号的多路复用当多个不同波长的光信号传递到一个单一光纤中时,它们会相互影响并干扰对方。

因此必须将它们在合适的位置上合并成单一的光束,这个过程称为多路复用。

在多路复用的过程中,需要用到一系列光学器件,例如:波分复用器(WDM器)、光衰减器、滤波器、耦合器、放大器、修补器、反射器等。

3.光信号的分路解复用在传输结束后,需要将合成的光信号恢复成原始的多个信号,这个过程称为分路解复用。

分路解复用的关键是在合适的位置上使用波分复用器(WDM器),将多个信号根据波长进行区分并进行分离。

分离后,可以通过调制解码等方法将信号恢复成原始数据。

二、WDM的应用WDM技术在光通信领域中的应用广泛,以下列出几个主要应用:1. 宽带网宽带网是一种将多种网络服务集成在一起的网络。

WDM技术可以在该网络中提供高达10Gbps的带宽,满足不同用户对网络传输速率、稳定性等方面的需求。

光波分复用技术

光波分复用技术

光波分复用技术摘要:本文从光波分复用基本原理入手,介绍了光波分复用系统的组成及各部分功能,和系统的分类。

对WDM技术在实际应用中存在的问题及影响WDM 系统性能因素进行了初步的探讨,并提出了光波分复用系统的安全保护方法。

关键词:光波分复用;扩容一、光波分复用技术(WDM)的原理WDM本质上是光域上的频分复用技术。

其基本原理是根据每一信道光波频率(或波长)的不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来进入一根掺铒光纤放大器对光信号进行放大,再送入一根光纤进行传输。

在接收端由波分复用器(分波器)将这些不同波长、承载不同信号的光载波分开,送往不同波长的光检测器,再对每个信号进行处理。

因为每个光源以不同的波长工作,所以当在接收端转换成电信号时,可以完整的保持来自每个光源的独立信息,从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输[1]。

二、WDM系统的组成和分类1、WDM系统的组成及各部分功能WDM系统一般包括光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统五部分。

光发射机是光波分复用系统的核心,它发出的光信号波长不同,但精度和稳定度满足一定要求,信号经过光波分复用器合成一路送入光功率放大器放大,然后耦合到光纤上进行传输。

光中继放大器一般采用掺铒光纤放大器(EDFA),主要是用于补偿光信号由于长距离传输所造成信号衰减。

光接收机主要由前置放大器、光分波器等组成。

光前置放大器首先放大经传输而衰减的光信号,然后利用分波器分离各特定波长的光信号而后进行接收;网络管理系统是通过光监控信道的物理层传送开销字节到其它节点或接收其它节点的开销字节对光波分复用系统迸行管理。

主要实现配置、故障、性能、安全管理等功能,并与上层管理系统相连。

2、WDM系统的分类光波分复用系统按照结构原理可分为双纤单向传输光波分复用系统和单纤双向传输光波分复用系统;按照线路中是否配置掺铒光纤放大器又可分为有线路放大器波分复用系统和无线路放大器波分复用系统;按照有无波长转发器还可分为集成式波分复用系统和开放式波分复用系统。

光波分复用技术及应用(2007-06)

光波分复用技术及应用(2007-06)

作者:陆林一、WDM的基本概念及系统基本构成光波分复用(WDM:Wavelength Division Multipxing)技术,是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。

其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合复用,并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输;在接收端又将组合波长的光信号分解,并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。

WDM将光纤的可用波段分成若干小信道,每个信道对应一波长,使单波长传输变成多波长同时传输,从而大大增加光纤的传输容量。

例如,传输速率为2.5Gbps的一根光纤中同时使用4个波长后,这根光纤总的容量就达到了10Gbps。

目前,系统所使用的波段是C波段1350—1565nm,同时可用8、16或更多个波长,每个波长之间的间隔为1.6nm或0.8nm(一般是0.8nm 的整数倍)。

正在研究与开发的波段是L波段1570—1620nm和S波段1400nm。

WDM系统的基本构成主要有两种形式:一是双纤单向传输;二是单纤双向传输。

前者在开发和应用方面比较广泛,但使用的光纤和线路放大器的数量要多;后者在设计和应用时必须考虑几个关键的系统因素,如抑制干扰、双向隔离和双向放大器等。

一般WDM系统主要由五部分组成:光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统,其中光发射机是核心部分。

二、WDM的主要特点1、增大传输带宽,提高传输容量。

WDM技术充分利用光纤的巨大带宽资源(低损耗波段),使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍,从而降低成本,具有很大应用价值,在很大程度上解决了传输带宽问题。

2、传输多种不同类型信号。

由于WDM技术使用的各信号波长彼此独立,因而可以传输特性完全不同的信号,完成各种通信业务的合成与分解,包括数字信号和模拟信号,以及准同步数字序列(PDH)信号和同步数字序列(SDH)信号,实现多媒体信号(视频、音频、数据、文字、图像等)的传输。

3、多种网络应用形式。

波分复用技术的原理及特点

波分复用技术的原理及特点

波分复用技术的原理及特点波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是一种高速传输大容量数据的通信技术,其原理是将多路光信号通过波分复用器合并到一根光纤中进行传输,接收端通过波分解复用器将信号分离出来转换成数字信号进行处理。

WDM技术的特点是能够有效地提高光纤的传输容量和距离。

首先,在传统的单波长传输方式中,一根光纤只能传输一个数据流,而WDM技术能够将多个波长的光信号通过一根光纤同时传输,实现了光纤传输容量的大幅提升。

其次,WDM技术可以大大提高光纤的传输距离,因为不同波长的光信号在传输过程中会被波长选择性放大器(Wavelength Selective Amplifier,WSA)进行放大,从而弥补了光纤损耗和色散带来的传输距离限制。

此外,由于WDM技术能够同时传输多个光信号,因此可以节省光纤资源,降低通信成本。

WDM技术的实现需要使用波分复用器和波分解复用器。

波分复用器是指将多个输入端的信号通过不同的波分复用器进行波长合并,并将信号通过一根光纤传输到光纤的另一端。

波分解复用器则是将复合的信号按照波长进行解复用,将不同功率、不同波长的光信号分离出来并送到不同的接收器中进行接收。

WDM技术还有一些特别的应用,包括光分组交换、光网络和光传感器等。

例如,光分组交换技术可通过WDM技术利用不同波长的光信号进行分组交换,提高光网络带宽的利用率。

光网络中,WDM技术可以实现多路径传输、静态和动态波长路由等功能,实现高速、高容量和高可靠性的通信。

在光传感器应用中,WDM技术从一个光纤中读取多个温度、压力和声音等传感器的信息,并可以实现长距离的传感器网络。

总之,波分复用技术是当今高速、大容量传输领域的核心技术之一,它通过将多个输入信号复用到一根光纤上,显著提高了光纤的传输容量和距离,同时降低了通信成本,为各种应用场景提供了技术支持。

7.2光波分复用技术

7.2光波分复用技术
(5) 工作波长范围 工作波长范围是指WDM器件能够按照规定的性能要求 工作的波长范围(λmin到λmax)。
(6) 信道宽度 信道宽度是指各光源之间为避免串扰应具有的波长间隔。
(7) 偏振相关损耗 偏振相关损耗(PDL: Polarization dependent Loss)是指由 于偏振态的变化所造成的插入损耗的最大变化值。
⑦ 美国Qtera 和Qwest: 两个波带4路×10Gb/s和2路×10Gb/s 沿NZDF光纤传输23×105km=2415km, 这个试验虽然WDM路数不 多,但在陆地光缆中却是最长距离。
7.2.3 WDM技术的主要特点
所以双向WDM系统的开发和应用相对说来要求较高,但与 单向WDM系统相比,双向WDM系统可以减少使用光纤和线路 放大器的数量。
3. 光波分复用器的性能参数 光波分复用器是波分复用系统的重要组成部分,为了确保
波分复用系统的性能,对波分复用器的基本要求是: • 插入损耗小 • 隔离度大 • 带内平坦,带外插入损耗变化陡峭 • 温度稳定性好 • 复用通路数多 • 尺寸小等
(1) 插入损耗 插入损耗是指由于增加光波分复用器/解复用器而产生的附 加损耗;
(2) 串扰抑制度 串扰是指其他信道的信号耦合进某一信道,并使该信道传 输质量下降的影响程度,有时也可用隔离度来表示这一程度;
(3) 回波损耗 回波损耗是指从无源器件的输入端口返回的光功率与输入 光功率的比;
(4) 反射系数 反射系数是指在WDM器件的给定端口的反射光功率与入射 光功率之比;
③ 日本富士通(Fujitsu): 128路×10.66Gb/s, 经过C和L波带 (注:C波带为1525~1565nm,L波带为1570~1620nm),用分 布喇曼放大(DRA: Distributed Raman Amplification), 传输距离达 6×140km=840km;

光波分复用技术

光波分复用技术
3 光传送网分层结构
光通道层(OCH)
光复用段层(OMS)
光传输段层(OTS)
光传送网分层结构模型 光通道层:提供端到端光通道,以透明传输各种雇主信息; 光复用段层:提供多波长光信号的复用能力; 光传输段层:202提0/5/供30 使光信号在各种光媒质上传输的功能。
1
二 WDM 网络主要功能部件
❖ 光复用/解复用器(OMUX/ODMX)
特点:任一输入光纤中任一波长的信号均可通过任一输出光
纤上的任202意0/5/一30 个波长输出。
7
6 光纤
➢ 种类
单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)
单模光纤:常规单模光纤(G652)、色散位移光纤 (G653)、非零色散位移光纤(G655)、色散补偿光纤、 全波光纤等。
➢ 主要指标
损耗、色散
➢ 常规单模光纤
➢ 概念 ➢ 种类
半导体光放大器、光纤放大器
A. 半导体光放大器 B. 光纤放大器 C. 光纤放大器实现增益平坦的方法
增益均衡技术、光纤放大技术
2020/5/30 4
3 光分插复用器
❖ 概念 λ1~λn
Drop(λi) ❖ 主要指标
插入损耗、信道隔离度
2020/5/30
Add(λj)
λ1~λn
5
4 波长转换器
❖ 光分插复用器(OADM)
❖ 光放大器
❖ 光纤
❖ 光发射器
❖ 光接收器
❖ 光交叉连接器(OXC)
❖ 波长2转020换/5/30器(WC)等
2
1 光复用/解复用器
❖ 概念 ❖ 主要性能指标
插入损耗、串扰❖ 种类λ1λ~1 Nhomakorabea~nλn
λ1

光波分复用(WDM)技术

光波分复用(WDM)技术

光波分复用(WDM)技术一、波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,D emultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

通信系统的设计不同,每个波长之间的间隔宽度也有不同。

按照通道间隔的不同,WDM可以细分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)。

CWDM 的信道间隔为20nm,而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm,所以相对于DWDM,CWDM称为稀疏波分复用技术。

CWDM和DWDM的区别主要有二点:一是CWDM载波通道间距较宽,因此,同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波,“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来;二是CWDM调制激光采用非冷却激光,而DWDM采用的是冷却激光。

冷却激光采用温度调谐,非冷却激光采用电子调谐。

由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀,因此温度调谐实现起来难度很大,成本也很高。

CWDM避开了这一难点,因而大幅降低了成本,整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。

CW DM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。

在链路的接收端,利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤,接到不同的接收机。

二、波分复用技术的优点WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点:(1) 传输容量大,可节约宝贵的光纤资源。

对单波长光纤系统而言,收发一个信号需要使用一对光纤,而对于WDM系统,不管有多少个信号,整个复用系统只需要一对光纤。

例如对于16个2.5Gb/s系统来说,单波长光纤系统需要32根光纤,而WDM系统仅需要2根光纤。

光通信技术中的波分复用技术研究

光通信技术中的波分复用技术研究

光通信技术中的波分复用技术研究波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是一种光通信技术,它通过同时传输多个不同波长的光信号在同一光纤中,从而实现光纤传输的高容量和高速率。

在光通信系统中,波分复用技术被广泛应用于提高光纤光缆的利用率和传输速率。

本文将对波分复用技术的研究进行详细探讨。

波分复用技术的原理是将不同波长的光信号合并到同一光纤中进行传输,同时在接收端将这些光信号按照波长分离出来。

这种技术的核心在于波分复用器件,它能够将不同波长的光信号分割和合并。

常用的波分复用器件包括光纤光栅,光栅镜,阵列波导光栅等。

波分复用技术主要有两种方式,即密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)和波导波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)。

DWDM技术通过在光纤中传输数十个或数百个波长来扩大光纤的传输容量,实现高速率和长距离的传输。

WDM技术则是通过在光纤中传输少量的波长来提高系统的可靠性和稳定性。

波分复用技术的研究主要集中在以下几个方面:1.多通道光纤光谱分析:通过对多通道光纤的光谱信号进行分析,研究不同波长的光信号在光纤中的传输特性和相互影响关系,以提高光纤的传输容量和可靠性。

2.光栅器件设计与制备:光栅器件是实现波分复用的关键,研究人员通过设计和制备高效的光栅器件,提高波分复用器件的性能和传输效率。

3.光纤通道建模与仿真:对光纤通道的建模与仿真是波分复用技术研究的重要手段,通过模拟不同光纤通道中的光信号传输过程,优化光纤系统的设计和性能。

4.波分复用网络拓扑结构优化:波分复用网络的拓扑结构对系统的传输容量和效率有重要影响,研究人员通过对不同拓扑结构进行优化和改进,提高系统的性能和稳定性。

5.光信号解调和调制技术研究:在波分复用系统中,光信号的解调和调制是非常重要的环节,研究人员致力于研发高效的光信号解调和调制技术,提高系统的传输效率和数据安全性。

光波分复用

光波分复用
WDM技术利用光纤的宽带特性,提高了光纤的传输效率,是长距离光纤干线通信系统扩容的行之有效的办法。 与掺铒光纤放大器(EDFA)结合使用,WDM技术的优越性更加明显。使用光纤放大器可将原来的电一光一电中 继改为全光中继,使中继过程大大简化,而且系统的“透明”度也大为增加(即当变换码速率、增加信道数或变 换传输体制时,只需更换首尾端机,无需变更中继放大器),因而在长途干线中具有广阔的应用前景。
网络管理系统是通过光监控信道的物理层传送开销字节到其它节点或接收其它节点的开销字节对光波分复用 系统迸行管理。主要实现配置、故障、性能、安全管理等功能,并与上层管理系统相连。
WDM系统构成
WDM系统按照工作波长的波段不同可以分为两类:一类是在整个长波长波段内信道间隔较大的复用,称为粗 波分复用(CWDM);另一类是在1550nm波段的密集波分复用(DWDM),它是在同一窗口中信道间隔较小的 波分复用,可以同时采用8,16或更多个波长在一对光纤上(也可采用单纤)构成光纤通信网络,其中每个波长之 间的间隔为1.6nm,0.8nm或更低,对应的带宽为200GHz,100GHz或更窄的带宽。
(1)可充分利用光纤的带宽资源,使同一根光纤的传输容量增加几倍至几十倍,甚至几百倍。(2)由于光波分 复用技术使用的波长相互独立,故可以同时传输特性完全不同的信号。(3)采用全双工方式,光信号可以在一根光 纤中同时向两个不同的方向传输,节省了线路投资,提高了系统的经济效益。(4)对于早期敷设的芯数不多的光缆, 波分复用技术可提供“在线升级,平滑过渡”的技术支持,即在对原有系统不作较大改功的情况下,进行扩容, 节省投资。(5)随着传输速率的不断提高,许多光器件的响应速度已明显不足。使用波分复用技术可以降低对器件 性能上的要求。(6)波分复用器件大多是光无源器件,结构简单,体积小,稳定可靠,在网络设计和施工中有很大 灵活性。因此,波分复用技术成为当前迸行扩容、升级改造以及建设新的高速、大容量通信网络的最佳技术 选 择。

波分复用就是光的频分复用

波分复用就是光的频分复用

波分复用就是光的频分复用1、什么是光波分复用?光波分复用是指在传输光纤网络中,将少量信息流(也称为流),通过位型复用技术,在一根单模或者多模光纤上传输,各流之间空间隔离,实现了可靠的多路复用,使多路传输时受干扰的影响减至最低,大大提高数据传输的可靠性和容错性;同时还可以减少传输带宽,提高数据的传输速度和传输率,发挥光缆的最大容量,大大节约了网络成本。

2、光波分复用的工作原理光波分复用的工作原理是,将多个信号拆分成多个独立的连续波段,然后分别编码,将多个编码信号转换为光信号,并将其复用到一根光纤上,然后在光纤传输路由的终端处实现识别和重组,最终实现原信号的传输。

光波分复用技术的实现主要分为三个步骤:有线信号转换到光信号,将光信号复用到一条光纤上,以及有限信号光信号重构成原有线信号。

3、光波分复用的优势(1)提高了网络传输带宽,并且保障了网络流量的可靠性和容错性;(2)能够有效地利用宽带网络和光纤网络资源;(3)降低网络成本,可以把多个信号复用到一根光纤上,从而大大节约网络搭设的成本;(4)可以有效利用光纤的最大传输带宽,使数据传输的速率更高;(5)能够传输传统无线信号,如话音、视频、数据和图像等,同时可以支持多种应用,弥补传统光源和光复用技术中的不足。

4、光波分复用的应用(1)广播与电视传输:光波分复用技术可以提供的高质量的磁场防离辐射能力,无航空限制,更小的回绕时延,简单的布线,使用低成本的光纤,可以实现大距离的传输,满足广播和电视业的传输要求。

(2)数据传输:光波分复用技术可以250多个终端在一根光纤使用,极大地提高了传输带宽,延长了距离,减少了传输耗散带宽,改善了光信号传输质量。

(3)语音传输:光波分复用技术在语音传输中有着广泛的应用,可以满足不同的语音传输服务需求,提高了语音传输的可靠性,延长了传输路径。

5、光波分复用的结构光波分复用技术的结构主要有光放大器、选择器和终端路由器等,根据传输要求,选择不同的光放大器和选择器,使其能够具有良好的信号输出效果,终端路由器可以识别和重组复用后的信号,并按其原来的信号格式重构,最终实现原有信号的传输。

第7章 波分复用

第7章 波分复用
P R 10 lg r Pj

工作波长范围——指WDM器件能够按照规定 的性能要求工作的波长范围。(λmin到λmax) 信道宽度——指各光源之间为避免串扰应具有 的波长间隔。 偏振相关损耗——指由于偏振态的变化而引起 的插入损耗的最大变化值。
波分复用信道间隔划分
1、波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM) 光频分复用(OFDM)
(3) 标准中心频率 所谓标准中心频率指的是光波分复用系 统中每个通路对应的中心波长的频率。 (4) 中心频率偏差 中心频率偏差定义为标称中心频率与实 际 中 心 频 率 之 差 。 对 于 100GHz 的 16*2.5Gbit/sWDM系统,偏差±20GHz
2、光转发器(OTU)技术
7.6 光接口规范
1. 光接口分类 我国专家对于我国的加有光放大器的长途WDM 系统规定了3种光接口: 8 ×22dB, 5× 30dB, 3 ×33dB。其中前面的8、5、3 分别代表传输 的区段数目, 22、33dB代表每个区段允许的损 耗。一个8 ×22dB系统,在发射端使用一个功 率放大器,中间加入多个在线放大器,接收机 前加前置放大器,每一区段的距离约为80km, 因此, 总的传输距离为640km(8×80km); 一 个3 ×33dB系统可以传输360km(3×120km);一 个5× 30dB系统则可以传输500km(5×100km)。
ITU-T建议一直只提WDM和Multichannel system( 多 信 道 系 统 ) , 避 免 WDM 和 DWDM的区分和界定,建议文件规范的 信道间隔也只窄到25GHz。 目前真正实用化的光波分复用系统是 16×2.5Gbit/s,16×10Gbit/s和 32×2.5Gbit/s,32×10Gbit/s, 40×10Gbit/s。我国目前也已达到了这一 实用化水平。

光波分复用技术

光波分复用技术

光纤通信课程考察报告光波分复用技术学院:专业班级:姓名:学号:指导老师:摘要:波分复用(WND)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

还介绍些波分复用传输系统的基本结构及其基本原理。

关键词:波分复用技术(WDM),光纤,光传输网,交叉连接,传输系统正文:引言: WDM是一种在光域上的复用技术,形成一个光层的网络既全光网,将是光通讯的最高阶段。

建立一个以WDM和OXC(光交叉连接)为基础的光网络层,实现用户端到端的全光网连接,用一个纯粹的“全光网”消除光电转换的瓶颈将是未来的趋势。

现在WDM技术还是基于点到点的方式,但点到点的WDM技术作为全光网通讯的第一步,也是最重要的一步,它的应用和实践对于全光网的发展起到决定性的作用。

光在传输系统中进行传输。

光波分复用技术:1、概念:光波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。

其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。

因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。

下图是波光交换原理图:2、分类:光波分复用包括频分复用和波分复用。

光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。

光波分复用系统的基本原理

光波分复用系统的基本原理

光波分复用系统的基本原理本文简要介绍光波分复用系统的基本原理、结构组成、功能配置、关键技术部件和技术特点,说明光波分复用WDM系统是今后光通信发展的方向。

一、光波分复用(WDM)技术光波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。

其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。

因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。

WDM技术对网络的扩容升级,发展宽带业务,挖掘光纤带宽能力,实现超高速通信等均具有十分重要的意义,尤其是加上掺铒光纤放大器(EDFA)的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。

二、WDM系统的基本构成WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。

单向WDM是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送,在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起,并在一根光纤中单向传输,由于各信号是通过不同波长的光携带的,所以彼此间不会混淆,在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开,完成多路光信号的传输,而反方向则通过另一根光纤传送。

双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输,所用的波长相互分开,以实现彼此双方全双工的通信联络。

目前单向的WDM系统在开发和应用方面都比较广泛,而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响,目前实际应用较少。

三、双纤单向WDM系统的组成以双纤单向WDM系统为例,一般而言,WDM系统主要由以下5部分组成:光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
❖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道间隔。
❖一般的通道间隔是100GHz(即 0.8nm)。
光纤通信系统
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:
光纤通信系统
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;
光纤通信系统
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;
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
自聚焦透镜
光栅
采用自聚焦透镜的光栅型WDM
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
1, 2, 3,…n
1, 3,…n
2
介质薄膜干涉型滤波器
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
自聚焦透镜 介质薄膜滤波器
2 1
1+ 2
采用自聚焦透镜的薄膜干涉型 WDM器件结构
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20GHz。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)。
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10GHz。
光纤通信系统
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 率。
❖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。
光纤通信系统
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。
波分复用器件
光纤通信系统
什么是波分复用?
波分复用(WDM:Wavelength Division
Multiplexing)是在一根光纤中同时传输多波长光信号
的一种技术。
话音
数据
0
单波长系统
话音 数据
0
1
WDM
λ2
.
.
n
波分复用系统
光纤通信系统
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。
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。
光纤通信系统
中心频率偏移(频偏)
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。
λ1
λ1
λ2
λ2
λ3


λ3




λn
λn
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 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
光发送器 T1 1
2
T2
Tn-1
n-1
Tn
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
介质薄膜3
4
22
介质薄膜2
1+ 2+ 3+ 4
采用自聚焦透镜的薄膜干涉型 WDM器件结构
3 11
介质薄膜1
光纤通信系统
马赫-曾德尔干涉仪(MZI)
1310nm
1550nm (更多)?
解决方案2
光纤通信系统
(dB/km)
2.0
1.5
1.0
0.5
0 0.9 1.0
12THz
15THz
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
单模光纤频带利用示意图
(m)
1.7
光纤通信系统
本节内容
波分复用的定义与工作原理 波分复用的系统应用 波分复用的技术特点
1 发1 光
端 机
收2
A端传输光纤光来自收11端机
发2
1
1 B 端
传统的双纤单向传输
光纤通信系统
单纤双向传输
发1
1

传输光纤

收1







收2
1

发2
2
2
A端
B端
光纤通信系统
WDM光波长区的分配
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 波段、C波段与L波段。其中S波段的 波长范围为1460~1530nm,C波段的 波长范围为1530~1565nm,L波段的 波长范围为1570~1605 nm。
❖对光纤的色散无过高要求; ❖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
棱镜
A
B
C
三棱镜
一束白光通过三棱镜时的现象
光纤通信系统
棱镜色散型波分复用器
A
透镜1
透镜2
棱镜
1
...
B
C
1 … n
n
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
P
P1
P2
0
1 2
熔锥光纤型波分复用器结构和特性 光纤通信系统
第七章 光波分复用技术
知识回顾
❖业务种类:话音数据宽带 多媒体
光纤通信系统
问题回顾
影响光纤通信容量的因素有哪些? 色散、损耗
色散-影--响--传输速率 损耗-影--响--传输距离
光纤通信系统
提高单 信道速率 2.5Gb/s 10Gb/s 40Gb/s 160Gb/s ?
解决方案1
光纤通信系统
扩展光 载波的 数量
A 端 n
波 1, 2, … n 解





光缆


多路光波复用单纤传输
光接收器 R1 R2
Rn-1 Rn
B端
光纤通信系统
网络容量演进
WDM通路数
160 32 80G 16 8 20G 1
2.5Gb/s
320G
1280G
80G
320G
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
衍射光栅型波分复用器
43 2 1
输入光
光栅
衍射光栅工作原理
光栅
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
透镜 光栅
衍射光栅型波分复用器结构示意图
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光 纤 自聚焦透镜 光 栅
采用自聚焦透镜的光栅型WDM
光纤通信系统
自聚焦透镜原理
P
P/4
自聚焦透镜原理图
相关文档
最新文档