光纤通信波分复用系统的研究与设计
光纤通信系统的波分复用技术使用技巧
光纤通信系统的波分复用技术使用技巧光纤通信系统是当今主流的通信网络，而其中的波分复用技术是实现高容量、高速率传输的重要手段。
波分复用技术允许多个光信号利用不同的波长在光纤中传输，有效提高了光纤传输的带宽利用率。
本文将介绍光纤通信系统的波分复用技术使用技巧，包括波分复用的原理、系统构成以及一些应用实践的技巧。
首先，我们来了解一下波分复用的原理。
波分复用技术通过将不同的光信号使用不同的波长进行编码，然后在发送端将其合并为一个光信号传输，接收端再进行解复用分离，恢复出原始的多个光信号。
这样可以实现多个信号在光纤中同时传输，充分利用了光纤的带宽资源。
波分复用技术通过密集分布的波长选择器（多通道复用器和解复用器）来实现，这些设备能够高效地将不同波长的光信号进行合并和分离。
在光纤通信系统中，波分复用技术主要由两个部分构成：发送端和接收端。
在发送端，不同的光信号经过编码后被合并，然后由光发射器将其转换为相应的光信号。
发送端的波分复用设备通常包括多通道复用器和光发射器，多通道复用器用于将不同波长的光信号合并，而光发射器用于将不同波长的电信号转换为光信号。
在接收端，光信号经过解复用器分离成不同的波长和光信号，然后由光探测器转换为电信号进行后续处理。
接收端的波分复用设备通常包括解复用器和光探测器。
在实际应用中，光纤通信系统的波分复用技术使用技巧包括以下几个方面：1. 波分复用器的选择：不同的波分复用器具有不同的性能特点，例如通道数、插入损耗、波长控制精度等。
在选择波分复用器时，需要根据实际需求综合考虑各种因素，以确保性能和成本的平衡。
2. 波长分配：波分复用技术可以同时传输多个波长的光信号，波长分配是其中关键的环节。
在进行波长分配时，需要考虑各个波长之间的干扰、光纤的色散特性以及其他信号处理的要求，以最大限度地提高传输的容量和质量。
3. 光信号调制技术：光信号在光纤通信系统中需要经过调制、放大、解调等处理，光信号调制技术的选择会直接影响到系统的传输性能。
光纤波分复用器原理
光纤波分复用器原理
光纤波分复用器（WDM）是一种利用光子技术将多个不同波长的
光信号同时传输在同一根光纤中的设备。
其原理基于光的波长分立
特性，允许在同一光纤中传输多个不同波长的光信号，从而实现了
光纤通信的高密度和高带宽传输。
光纤波分复用器的原理主要包括两个方面，波长选择和波长复用。
首先，波长选择是指通过一定的光学元件（如光栅、滤波器等）选择特定波长的光信号，然后将这些不同波长的光信号合并在一起。
这样的波长选择过程可以通过光栅等光学元件实现，光栅可以分散
不同波长的光信号，并将它们聚焦到不同的位置上，从而实现波长
的选择。
其次，波长复用是指将多个不同波长的光信号合并在一起传输
到光纤中。
这一过程可以通过光学耦合器实现，光学耦合器可以将
多个不同波长的光信号合并成一个复合的光信号，然后通过光纤传
输到目的地。
总的来说，光纤波分复用器的原理是利用波长选择和波长复用技术，将多个不同波长的光信号合并在一起传输到光纤中，从而实现了光纤通信的高密度和高带宽传输。
这种技术在光纤通信中得到了广泛的应用，极大地提高了光纤通信系统的传输容量和效率。
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。
光纤通信系统中的波分复用技术应用分析
光纤通信系统中的波分复用技术应用分析光纤通信技术是现代信息通信领域的重要组成部分，而波分复用技术则是光纤通信系统中的关键技术之一。
波分复用技术通过将多个不同频率的光信号同时传输在一根光纤中，大大提高了光纤通信系统的传输容量和效率。
因此，波分复用技术在光纤通信系统中得到了广泛的应用。
本文将对波分复用技术在光纤通信系统中的应用进行分析。
首先，波分复用技术可以提高光纤通信系统的传输容量。
在传统的光纤通信系统中，每根光纤通常只能传输一路光信号。
而通过波分复用技术，可以将多路不同频率的光信号同时传输在同一根光纤中，从而提高了通信系统的传输容量。
波分复用技术可以将光信号分为不同频段的波长，每个波长对应一个光通道，因此一个光纤可以传输多个光通道的信号。
通过不同波长的光信号在光纤中的复用，光纤通信系统可以实现多路复用，提高了传输容量。
其次，波分复用技术可以提高光纤通信系统的传输效率。
在传统的光纤通信系统中，由于每根光纤只能传输一路光信号，因此需要铺设大量的光纤来满足通信需求。
而通过波分复用技术，只需要一根光纤即可同时传输多路光信号，从而减少了光纤的铺设和维护成本。
此外，波分复用技术还可以实现光信号的同时传输和接收，进一步提高了系统的传输效率。
此外，波分复用技术还可以提高光纤通信系统的抗干扰能力。
在传统的光纤通信系统中，由于每个光路之间的信号相互干扰，导致信号质量下降。
而通过波分复用技术，不同光通道的信号在光纤中是相互独立的，彼此之间没有干扰，可以在同一根光纤中实现多路光信号的传输，大大提高了系统的抗干扰能力。
这对于长距离传输和大容量传输的光纤通信系统尤为重要。
此外，波分复用技术还可以实现光纤通信系统的灵活配置。
在传统的光纤通信系统中，由于每根光纤只能传输一路光信号，因此需要铺设大量的光纤来满足不同信号的传输需求。
而通过波分复用技术，可以在光纤中灵活地配置不同波长的光通道，根据实际需求调整光通道的数量和位置。
这样可以大大提高系统的灵活性和可配置性，满足不同用户和应用的需求。
光纤通信系统中波分复用技术的应用
光纤通信系统中波分复用技术的应用1.引言随着传输带宽的不断提升，我们使用的光纤通信系统中的数据传输速率也有了很大的提升。
为了充分利用光纤分布式光纤光缆中的带宽资源，波分复用技术应运而生。
波分复用技术是一种在光纤通信系统中应用非常广泛的数字光纤通信技术。
它可以通过在单个光缆上传输多路复用的光信号，从而有效提高传输带宽并节约线路资源。
本文将对波分复用技术在光纤通信系统中的应用做一个比较详细的阐述。
2. 波分复用技术波分复用技术是基于光纤光缆的数字传输技术，它结合了光波频率和分布式调制结构，将多路复用信号在单粒光缆中并行传输。
它通过蜂窝结构不同频段的激光器，发送每个多路复用信号，使每个复用信号经过不同的路径，最终在目的地的激光器头中被收集，从而实现多信息的同时传输。
波分复用技术分为单粒波分复用和多波分复用技术两种，其中单纤波分复用技术是创建多路复用信号，采用多种激光器产生多个不同频段的复用信号，利用带通滤波器和耦合器将不同频率的复用信号传输到终端设备的技术；而多波分复用技术则是利用多个离散的光波频率交替传输多路复用信号，这种技术只需要一种激光器就可以实现多路复用，可以有效的节约技术成本和安装空间。
波分复用技术可以有效的提高光纤光缆中的数据传输速率，这使它在光纤通信系统中非常有效，主要应用在宽带数据传输中。
例如WAN（Wide Area Network）、FTTN（Fiber To The Node）、FTTH（Fiber To The Home）等，它们都是通过光纤光缆进行数据传输并使用到波分复用技术。
此外，波分复用技术还可以应用于虚拟网络技术中，如移动宽带技术、VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line）等。
通过在单条光缆上传输多路复用信号，大大减少了宽带网络的布线成本，比采用单个光纤宽带光源技术所需要的光缆布线条数要少的多，在大容量的宽带多播网络中，波分复用技术具有不可替代的作用。
DWDM光纤传输系统研究与分析
DWDM光纤传输系统研究与分析摘要介绍光纤传输系统密集波分复用（DWDM）光纤传输系统。
关键词光纤传输系统密集波分复用光纤传输一、概述光纤即为光导纤维的简称。
光纤通讯是以光波为载频，以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。
光纤通讯之所以在最近短短的二十年中能得以迅猛的发展，是由于它具有以下的突出优点而决定：1．传输频带宽、通讯容量大。
光载波频率为5X1014 MHz, 光纤的带宽为几千兆赫兹甚至更高。
2．信号损耗低。
目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英(SiO2)材料，在光波长为1550nm附近，衰减可降至0.2dB/km,已接近理论极限。
因此，它的中继距离可以很远。
3．不受电磁波干扰。
因为光纤为非金属的介质材料，因此它不受电磁波的干扰。
4．线径细、重量轻。
由于光纤的直径很小，只有0.1mm左右，因此制成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。
因此，便于制造多芯光缆。
5．资源丰富。
光纤通讯除了上述优点之外，还有抗化学腐蚀等特点。
当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低；要求比较好的切断、连接技术；分路、耦合比较麻烦等。
二、光纤和光缆1．光纤的分类①按照传输模式来划分：光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光场场形(HE)。
各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。
各种模式是不连续的离散的。
由于驻波才能在光纤中稳定的存在，它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场，即各种光斑。
若是一个光斑，我们称这种光纤为单模光纤，若为两个以上光斑，我们称之为多模光纤。
◆单模光纤(Single-Mode)单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。
由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯。
单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。
如图1单模光纤光线轨迹图。
◆多模光纤(Multi-Mode)在一定的工作波长下(850nm/1300nm)，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤。
全光纤波分复用传输系统实验研究
２０ ０２年 ２月 第 ∞ 卷 第 ２期
… … ’
通
信
学
报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ Ｉ Ａ Ｓ ７ ＯＦ ＣＨ Ｎ Ｉ １ ｒＵＴ Ｏ Ｆ Ｎ Ｅ
、 ３Ｎ ｏ２ 向Ｉ ２ Ｆ ｂ２ ０ ｅ ０ ２
｛ 术 告ｉ 技报
全光纤波分复用传 输系统 实验研究
（ ｓｔｔｃ Ｍｏｅ ｏ ｃ， ｎ ａＵ ｉ Ｔａｊ ００ １ ｈｎ） Ｉ ｆａｅ ｆ ｄ ｍ ｓＮａｋ ｉ ｎｖ ｉ ｉ３ ０ ７ 一Ｃ ｉａ ｎｉ ， ａｎ
Ａｂｌｌｇ； Ａ ｏ ｅ ｌ ｆｂ ｒｉ ｔｇａｅ ＤＭ ｓ ｓ ｍ ｓ ｅ ｃ ｄ ｉ ｔｉ ａ ｅ Ｉ ｈ ｙ ｔ ｍ， ａ ｌｌｌｔ ｌ ｌ ｎ ｖ ｌａｌ ｅ ｎｅ ｒｔｄ Ｗ － ｉ ｙｔ ｅ ｉ ｒｐ ￣ ｎ ｈｓ ｐ￣ ｒ ｎ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｇ
收藕 日期 ２ ０ －６３ ｛修订 日期 ：２ ０ ．１０ ０ ００ ．０ ０ １１－６ 基金项 目：国家 自然科学基金重点资助项 目 （ ９３ ０ ０ ：国家 ８ ３计划 ”资助项 目 （６ —０ ・５ｆ１） ６７７５ ） ６ ８ ３３ ７１ ・１１ 作 者简介 ：董孝义 （９ ６ ） １３ － ，男 ．山东寿 光人，教授 ．博 士生导师，１６ ９ ０年 ７月毕业于南开大学物 理系无 线 电 电子专业 ，先后在物 理系及现代光学研究所工作至今 ，从事光 电子 学、光子学与技 术、光纤与光通信技 术 等方面的研 究与教学工 作，现主要研究光纤 与光通信技术；开桂 云 （ ９ ） 男 ， １４ ， 江苏 东台人，教授 ，１７ ９０ 年 毕业于长春 光机 学院，于同年七月 毕业分配至南 开大 学物 理系、现 代光学研究所工作至夸，现主要从事光 纤与光通信技 术和 光纤光栅传 感技术 方面 的研 究工作 ｛袁树忠 （ ９ ２ ） １４ 一 ，男．河北河间人 ．教授 ．博士生导 师 ・１ ６ ９ ５年毕业于天津大学光 学仪 器专业 ．毕业分配 至南开大学物理系 、现代 光学研究 所工作至夸 ，主要 从 事光电子学、光子学与技术和光纤通信方面 的研 究；丁镭 （ ９ ３ 男 ．河北唐 山人 ．博 士． １９ １７一） ９ ５年毕
光信息专业实验报告WDM光波分复用实验
光信息专业实验报告WDM光波分复用实验WDM（Wavelength Division Multiplexing）光波分复用是一种重要的光通信技术，它可以同时传输多个不同波长的光信号。
本实验旨在了解和掌握WDM光波分复用的原理和实验方法。
实验仪器和材料：1.光波分复用器（WDM）2.光纤通信系统3.光波信号源4.光功率计5.电脑实验原理：WDM光波分复用器是一种用于将多个不同波长的光信号通过单一光纤传输的器件。
它基于光纤的色散特性，将不同波长的光信号通过不同色散的机制在光纤中传播，然后再通过光波分复用器合并成一个复合的光信号。
实验步骤：1.将光波信号源连接到光波分复用器的输入端口，并连接光功率计来测量光信号的功率。
2.设置光波信号源的不同波长，并记录下每个波长对应的光信号功率。
3.将光波分复用器的输出端口连接到光纤通信系统，并确保光纤通信系统的接收端能正确接收到光信号。
4.在电脑上打开相应的软件，并设置光纤通信系统的参数，如波长范围和损耗等。
5.启动实验，观察光波分复用器的输出端口是否能同时传输多个不同波长的光信号，并记录下接收到的复合光信号的功率和质量。
6.重复实验步骤2-5，以不同波长和功率的光信号进行实验，并比较不同条件下的光信号传输质量。
实验结果：根据实验步骤所记录的数据和观察到的现象，我们可以得出以下结论：1.WDM光波分复用器能够同时传输多个不同波长的光信号，且光信号可以在光纤通信系统中正确接收到。
2.随着光信号功率的增加，光信号传输质量也随之提高。
3.不同波长的光信号传输质量可能会有所差异，主要取决于光波分复用器和光纤通信系统的性能。
实验结论：本实验通过对WDM光波分复用器的实验操作，加深了对其工作原理的理解。
WDM技术在光通信领域具有广泛的应用前景，通过实验我们也了解到了WDM技术的实际应用效果和局限性，并为今后的学习和研究提供了基础。
同时，通过实验与理论的结合，我们也对光通信系统的配置和调试有了初步的认识，为今后的实际应用打下了基础。
波分复用技术
波分复用技术研究1.产生背景1.1全球形势随着全球互联网（Internet）的迅猛发展，以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升，因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。
同时，无论是从数据传输的用户数量还是从单个用户需要的带宽来讲，都比过去大很多。
特别是后者，它的增长将直接需要系统的带宽以数量级形式增长。
因此如何提高通信系统的性能，增加系统带宽，以满足不断增长的业务需求成为大家关心的焦点。
面对市场需求的增长，现有通信网络的传输能力的不足的问题，需要从多种可供选择的方案中找出低成本的解决方法。
缓和光纤数量的不足的一种途径是敷设更多的光纤，这对那些光纤安装耗资少的网络来说，不失为一种解决方案。
但这不仅受到许多物理条件的限制，也不能有效利用光纤带宽。
另一种方案是采用时分复用（TDM）方法提高比特率，但单根光纤的传输容量仍然是有限的，何况传输比特率的提高受到电子电路物理极限限制。
第三种方案是波分复用（WDM）技术， WDM系统利用已经敷设好的光纤，使单根光纤的传输容量在高速率TDM 的基础上成N倍地增加。
WDM能充分利用光纤的带宽，解决通信网络传输能力不足的问题，具有广阔的发展前景。
WDM波分复用并不是一个新概念，在光纤通信出现伊始，人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输，但是在20世纪90年代之前，该技术却一直没有重大突破，其主要原因在于TDM的迅速发展，从155Mbit/s到622Mbit/s，再到2.5Gbit/s系统，TDM速率一直以过几年就翻4倍的速度提高。
人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术。
1995年左右，WDM系统的发展出现了转折，一个重要原因是当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折，众多的目光就集中在光信号的复用和处理上，WDM系统才在全球范围内有了广泛的应用。
1.2 发展过程1.2.1 发展阶段光纤通信飞速发展，光通信网络成为现代通信网的基础平台。
光纤通信系统中波分复用技术的应用
光纤通信系统中波分复用技术的应用
光纤通信系统是近年来发展迅速的新一代通信系统，其中波分复用技术被广泛应用。
波分复用是指将一条光缆上传输的多个信号采用多路复用技术，将多个信号分开传输，使其具有频率分集的特性。
采用波分复用技术，可以在一根光缆上传输更多的信号，提高通信带宽，提高光纤通信系统的性能。
波分复用技术也可以改善光纤通信系统的可靠性。
由于信号被分开传输，当其中一条信号受到干扰时，其他信号的传输不会受到影响，可以保证信号传输的安全可靠性。
此外，波分复用技术还可以提高系统的可维护性。
由于光缆上传输的信号是分开传输的，因此，维护人员可以更容易地检查和更换受损的信号，从而减少系统的维护成本。
波分复用技术也可以改善系统的可管理性。
通过对多个信号进行分开传输，可以更好地控制系统的性能，并有效地利用光缆的传输带宽。
此外，由于采用多路复用技术，管理人员可以更好地监控系统的运行状态，以及光缆传输的信号状态，从而更好地控制系统的性能。
从上述可以看出，波分复用技术在光纤通信系统中具有重要意义，可以提高带宽，提高系统的可靠性，可维护性和可管理性。
因此，波分复用技术已经成为光纤通信系统中不可或缺的重要技术之一，
是实现光纤通信系统高性能的关键技术。
光纤通信_08_光波分复用
3．中心频率偏差
中心频率偏差定义为标称中心频率和实际中心频 率之差
对于信道间隔大于200GHz的系统，各个信道的
偏差应小于信道间隔的1/5 16通道WDM的 系统通道间隔为 100GHz（ 约 0.8nm），最大中心频率偏移为±20GHz 8通道WDM系统的通道间隔为200GHz（约为 1.6nm），为了能向16通道升级，最大中心频率 偏差也为±20GHz
数倍，或整数分之一
如0.4 nm，0.8 nm，1.6 nm等
在可用的1530~1565nm波长范围内，目前广 泛使用的是各个通道频率基于参考频率为 193.1THz、最小间隔为100GHz的频率间隔系
列
2．通道分配表
我国国标《光波分复用系统总体技术要求》中对 32波以及16波、8波的WDM系统的中心波长进
三、SDH与WDM的关系
目前实际应用的WDM系统的客户层信号都是基于 SDH的，也就是N×2.5 （10Gb/s）SDH系统
但并不是说WDM系统只能承载SDH信号
WDM系统的一个最重要特点是与业务无关，也就
是说业务透明
还是IP、ATM信号
它可以承载各种格式的信号，无论是PDH、SDH，
三、SDH与WDM的关系
一、WDM基本概念
目 前 ， WDM 系 统 主 要 指 密 集 波 分 复 用 系 统 （DWDM），应用在1550nm波长区段内，复
用8、16或更多的波长在一对光纤上（也可采用
单纤）构成光纤通信系统 ITU-T 建 议 的 标 准 的 波 长 间 隔 为 0.8nm （ 在 或整数分之一
如0.4nm，0.8nm，1.6nm等
光纤链路的优势是许多不同的波长可以在 1300~1600 nm的光谱带宽内沿一根光纤同时
波分复用系统原理和特点
波分复用系统（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是一种光纤通信技术，它利用光的不同波长来传输多个独立的通信信号。
波分复用系统的原理和特点如下：原理：
波分复用系统利用光的色散特性和光纤的低损耗特性，将不同波长的光信号同时传输在同一根光纤中。
在发送端，多个光源产生不同波长的光信号，然后通过光波分复用器将这些光信号合并成一个复合的光信号。
在接收端，通过光波分复用器将复合的光信号解复用为多个不同波长的光信号，然后通过光检测器将它们转换为电信号。
特点：
（1）高容量：波分复用系统可以同时传输多个信道，每个信道可以达到几十Gb/s甚至上百Gb/s的传输速率，大大提高了通信系统的传输容量。
（2）灵活性：波分复用系统可以根据实际需求灵活地配置不同数量和不同波长的光信道，使得光纤的带宽资源得到充分利用。
（3）低损耗：光纤对不同波长的光信号具有较低的损耗，因此波分复用系统的传输损耗较小，能够实现长距离的高速传输。
（4）互通性：波分复用系统采用标准化的波长间隔，不同厂家生产的设备可以相互兼容，提高了系统的互通性和可扩展性。
（5）可靠性：波分复用系统可以实现冗余备份，即使一个通道出现故障，其他通道仍然可以正常工作，提高了系统的可靠性和稳定性。
总之，波分复用系统通过将不同波长的光信号复用在一根光纤中，实现了高容量、灵活性、低损耗、互通性和可靠性的特点，是现代光纤通信系统中常用的技术之一。
相干光正交频分复用光纤通信系统的设计与研究-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着近几年的信息技术发展，对大容量信息的要求日益增加，有限的频带资源需要高频谱效率的通信系统。
尽管波分复用满足了大容量的传输要求，但固定的频率栅格造成了频带资源的浪费。
为了提高频谱利用率，相干光正交频分复用技术开始研究，它是一种结合了正交频分复用和相干光检测的技术，在保证了高频谱利用率，强抗干扰能力的同时又提升了系统的灵活度，大大增加了中继距离。
本文主要对相干光正交频分复用的原理和关键技术作了阐述，并研究了光纤信道对其传输性能的影响。
主要内容包括理论和仿真两个方面。
首先，理论上研究了基于正交频分复用的传输系统，从逆快速傅里叶变换/快速傅里叶变换，循环前缀切入，分析了它的高频谱利用率和高效的算法。
其次，利用商用OptiSystem软件仿真了CO-OFDM背靠背及传输系统，分析了光纤链路对CO-OFDM系统性能的影响。
关键词：相干光检测，正交频分复用，色散作者：仇佳指导老师：高明义Design and research of coherent optical orthogonal frequency division multiplexing optical communication systemAbstractWith the development of information technology in recent years, the demand for large-capacity information is increasing. The limited frequency band resources require a highly spectrum-efficient communication system. Although wavelength division multiplexing meets large-capacity transmission requirements, fixed frequency grids cause waste of frequency band resources. In order to improve the spectrum utilization, coherent optical orthogonal frequency division multiplexing technology has begun to be studied. It is a technology that combines orthogonal frequency division multiplexing and coherent optical detection to ensure high spectrum utilization and strong anti-interference ability. At the same time, the flexibility of the system is increased, and the relay distance is greatly increased. This paper mainly describes the principle and key technologies of coherent optical orthogonal frequency division multiplexing, and studies the influence of fiber channel on its transmission performance. The main content includes both theoretical and simulation aspects. First of all, the transmission system based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing is theoretically studied. From the Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform, cyclic prefix cut-in, its high spectral efficiency and efficient algorithm are analyzed.Secondly, using commercial OptiSystem software to simulate the CO-OFDM back-to-back and transmission system, the influence of the optical fiber link on the performance of the CO-OFDM system is analyzed.Keywords: Coherent light detection, Orthogonal frequency division multiplexing, DispersionWritten by QiuJiaSupervised by Gao Mingyi第一章绪论1.1 引言我们生活在一个信息时代中，随着社会对于信息传递的要求日益增长，通信系统的结构也在日渐复杂和多元化。
实验6 波分复用(WDM)光纤通信系统实验99
示波器
CMI译码
实验内容：
• 按实验原理图进行电气实验导线、光路连接。 • 开启系统电源，用示波器观察波形。 • 调节两个光接收机的可调电位器(R257、R242)，使输出 波形达到最好。
光发送机 模拟信号输入端口：P203 数字信号输入端口：P202 模拟信号输出端口：P200 数字信号输出端口：P201（IC202）
波分复用器的原理和类型
光波分复用一般应用波长分割复用器和解 复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端, 实现不同光波的耦合与分离。 光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介 质膜型,光栅型和平面型四种。
4
波分复用技术的特点和优势：
(1)、充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信 息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱 (1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带 宽约25THz,传输带宽充足。 (2)、具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字 信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵 活取出或加入信道。 (3)、对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率 余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系 统作大改动,具有较强的灵活性。 (4)、由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量 少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。 (5)、有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。 (6)、系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。
7
P2 L21 10 log P 12
实验应采取的测量光插入损耗的方法
1310窗口 1310nm 1310窗口
光纤通信网络中的多路复用技术研究
光纤通信网络中的多路复用技术研究一、前言光纤通信作为一种高速、高带宽的传输方式，已经成为现代通信技术的基石。
而光纤通信网络中的多路复用技术则是实现高效、高容量传输的关键。
二、多路复用技术概述多路复用技术是指在一个载波信号上同时传输多个独立的信号的技术。
在光纤通信网络中，主要采用时分复用和波分复用。
1.时分复用技术时分复用技术是指将不同信号在时间上交错分布，按照不同时间分别发送，接收端接收到信号后，再根据相应的时分复用序号，将它们合成为原来的信号。
时分复用技术的主要优点是对信道的利用率高、简单易实现，缺点是需要对信号时间加以约束。
2.波分复用技术波分复用技术是指将不同信号在波长上进行分离，然后分别传送，接收端接收到信号后，再根据波分复用的方案，将它们合成原来的信号。
波分复用技术的主要优点是同步性好、不需要时间约束，能够满足高速、高容量的传输需求，但其成本相对较高。
三、时分复用技术在光纤通信网络中的应用时分复用技术应用得最为广泛的领域就是光纤通信网络。
目前，时分复用技术被广泛应用于城域网和局域网等通信场景中。
1.四波混合FDM-TDMA技术四波混合FDM-TDMA技术所使用的频段划分方式是主频带再分频带的方式。
主频带的带宽为2.5 GHz，在这个带宽之内分配10幅频带，每幅频带的带宽为250 MHz。
每幅频带又被分为25个时隙，每个时隙的时长为0.5μs。
这样，每个时隙的总数就为250个，它们被分到了10个频带中。
每个时隙都有一个主电话通道和若干控制用信道。
主电话通道可以容纳一个3.9 kHz的带宽，每个时隙可以传输15个数字信道。
其中12个是交换机分配的，2个是保留的，而另外一个用于传输同步控制信道。
2.GPON技术GPON是基于波分复用技术的新型光纤接入技术，使用了时分复用技术。
GPON的主要优点是理论带宽高，光发送功率小，距离远，成本低，此外，因为使用了光纤的技术，所以抗干扰能力强，光纤的速度快，使用了整个网络上的光纤信道，因此是一个很好的选择。
波分复用实验报告
波分复用实验报告波分复用实验报告引言波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）是一种光通信技术，通过将不同波长的光信号在同一光纤中进行传输，实现多信道的同时传输。
本实验旨在通过实际操作，验证波分复用的原理和应用。
实验目的1. 了解波分复用的基本原理和技术；2. 掌握波分复用的实验操作方法；3. 分析波分复用的优缺点及应用领域。
实验原理波分复用技术基于光的频率特性，利用不同波长的光信号进行多信道传输。
在光通信系统中，光信号经过调制后，通过光纤传输到目的地。
传统的光通信系统一次只能传输一个信道的光信号，而波分复用技术可以同时传输多个信道的光信号，大大提高了光纤的利用率。
实验装置本实验使用的波分复用实验装置包括：光源、光纤、波分复用器、解复用器、光功率计等设备。
实验步骤1. 将光源与光纤相连，确保光源正常工作；2. 将光纤连接到波分复用器的入口端口；3. 将多个光纤连接到波分复用器的出口端口，形成多个信道；4. 将解复用器与光纤相连，接收并解析多个信道的光信号；5. 使用光功率计测量各个信道的光功率。
实验结果与分析通过实验操作，我们成功实现了波分复用技术的应用。
在实验过程中，我们观察到不同波长的光信号通过光纤传输，并在解复用器处被正确解析成多个信道的光信号。
通过光功率计的测量，我们可以得到各个信道的光功率值，进一步验证了波分复用技术的有效性。
波分复用技术的优点之一是提高了光纤的利用率。
传统的光通信系统一次只能传输一个信道的光信号，而波分复用技术可以同时传输多个信道的光信号，充分利用了光纤的带宽资源。
此外，波分复用技术还具有灵活性和可扩展性强的特点，可以根据实际需求增加或减少信道数量。
然而，波分复用技术也存在一些挑战和限制。
首先，波分复用设备的成本较高，对于一些小规模的通信系统来说，可能不具备经济性。
其次，波分复用技术对光源的要求较高，需要稳定的光源才能保证信号的传输质量。
光纤通信网络技术中波分复用技术的应用与发展
光纤通信网络技术中波分复用技术的应用与发展摘要：光纤通信网络技术中波分复用技术可以有效解决光纤耗尽的问题,所以波分复用技术在光纤通信网络同具有很好的应用与发展前景。
本文从对波分复用技术优势的分析谈起,然后就波分复用的关键技术进行详细的介绍,最后就波分复用应用中的相关问题给予说明。
关键词：光纤通信网络波分复用应用发展1、波分复用技术的优势分析波分复用技术的优势主要体现在如下几点:第一:波分复用技术可以充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。
目前我们只是利用了光纤低损耗（1310nm-1550nm）极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。
第二:波分复用技术可以在同一根光纤中,同时传送两个或两个以上的非同步信号,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。
第三:对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。
第四:由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。
第五:有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。
第六:系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。
第七:随着有线电视综合业务的开展,对网络带宽需求的日益增长,各类选择性服务的实施、网络升级改造经济费用的考虑等等,WDM的特点和优势在CATV 传输系统中逐渐显现出来,表现出广阔的应用前景,甚至将影响CATV网络的发展格局。
2、波分复用的关键技术光纤通信网络技术中波分复用技术的关键技术主要包括光纤技术、光源技术以及波分复用／分用技术等,以下将分别给予详细说明。
2.1 光纤技术当前光纤通信网络技术中波分复用技术所采用的光纤技术主要包括多模光纤和单模光纤技术。
波分复用系统的研究综述
波分复用系统的研究综述莫秋燕I,吴家隐2(1.凯里学院大数据工程学院，贵州凯里556011;2.广东邮电职业技术学院，广东广州510000)摘要:波分复用技术由于拥有更大容量,组网更灵活等特点，广泛应用于多信道光纤通信系统,是实现大容量传输的主要技术方案之一。
本文简单介绍波分复用技术的原理和组成，重点分析波分复用系统的常用指标和评估方式。
关键词:WDM；波分复用；系统中图分类号:TN929.1文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)07-0191-020引言随着人类社会的发展，对通信的需求越来越高，无形中增大了通信网的容量。
为了适应通信网容量的不断增长，可以釆取不同的方法,包括时分复用(TDM)、波分复用(WDM)等技术实现单根光纤中传输容量的倍增。
TDM方式的主要缺点是在高速率传输的系统中,实现难度较大。
WDM方式是釆用多个光波作为载波，利用单模光纤充分的带宽资源，多个载波同时在一根光纤上传输，大大提高了通信容量。
与时分复用技术相比，波分复用技术具有以下优点:①有效的提高光纤带宽利用率;②有很好的兼容性，扩容简单，成本低;③降低光电器件的要求;④可灵活组网。
综上所述,波分复用技术具有很好的兼容性、可灵活组网等特点,得到了广泛的应用。
1波分复用技术的原理及组成波分复用技术是用不同波长的光信号承载不同的业务，耦合在一根光纤上传输的技术。
如图1所示,WDM系统主要由光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统五个部分组成叫光发射机是将不同的业务调制到不同波长的光载波上，通过光合波器将多路光载波信号耦合到一根光纤上传输。
由于光转换器、光合波器有固有损耗，光耦合器输出的光信号功率下降，故釆用功率放大器(BA)将信号进行放大，经过长距离光纤传输后(一般是80-120km的距离)，光信号功率又下降，通常用掺餌光纤光放大器(EDFA)对光功率进行放大，根据EDFA的应用位置不一样，可将EDFA用作“线放(LA)”、“功放(BA)”和“前放(PA)”,虽然都是EDFA,但所处在位置不一样，对这几种放大器性能要求有区别，BA处在发送位置，主要用来功率放大，故要求增益大;LA用于中间线路放大，同样要求增益大，并且增益要平坦;PA处在光接收机的前端，接收到的信号是经过长距离传输过来的信号,信号既微弱又含有很多噪声，所以对PA的要求是噪声系数小，增益适中。
- 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、"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、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)。
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）光纤通信波分复用系统的研究与设计Research And Design Of Optical Fiber Communication Wavelength Division Multiplexing System学生姓名谭辉学号1030210221专业班级通信技术1002（光纤通信方向）指导教师陈义华2013年5月作者声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。
毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。
特此声明。
作者专业：作者学号：作者签名：____年___月___日摘要20世纪90年代以来光纤通信得到了迅速的发展，光纤通信中的新技术也在不断涌现，其中波分复用技术就是光纤通信中重要的技术之一。
波分复用(WDM)是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。
本文首先介绍了光纤通信的发展、特点、基本组成和波分复用技术(WDM)的基础知识、应用状况及目前存在的问题和发展状况，其中重点介绍了稀疏波分复用(CWDM)技术和密集波分复用(DWDM)技术的特点及其应用。
其次深入分析了波分复用技术的基本原理与基本结构，同时深入分析了WDM系统的基本形式和主要特点及存在的问题，最后对现在的WDM的发展方向和前景做了进一步的探讨。
关键词：光纤通信；波分复用；技术研究目录第1章绪论 (1)1.1光纤通信技术和波分复用技术的发展现状与趋势.............. 错误!未定义书签。
1.1.1光纤通信技术的发展 (1)1.1.2 波分复用技术的发展 (2)1.2本论文研究的内容 (3)第2章波分复用技术 (4)2.1WDM技术简介 (4)2.2波分复用技术的特点 (5)2.3光滤波器与光波分复用器 (6)2.4波分复用在光纤中的应用 (8)第3章WDM的结构设计 (9)3.1WDM系统的基本形式 (9)3.2WDM系统的基本结构 (10)3.3WDM技术的主要特点 (12)3.4WDM技术目前存在的问题 (12)3.5WDM的发展方向和前景 (13)第4章总结与展望 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录主要英文缩略语对照表 (18)第1章绪论1.1 光纤通信技术和波分复用技术的发展现状与趋势1.1.1光纤通信技术的发展光纤通信是以信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。
光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。
光纤通信的发展可以分为以下几个进程：第一代光纤通信系统，是以1973-1976年的850nm波长的多模光纤通信系统为代表。
第二代光纤通信系统，是70年代末，80年代初的多模和单模光纤通信系统。
第三代光纤通信系统，是80年代中期以后的长波长单模光纤通信系统。
第四代光纤通信系统，是指进入90年代以后的同步数字体系光纤传输网络。
1966年，英籍华人高锟预见利用玻璃可以制成衰减为20db/km的通信光导纤维。
当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达1000db/km左右。
1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20db/km的光纤。
同一年贝尔实验室研制成功室温下可以连续工作的半导体激光器，其体积小、重量轻、功耗低、效率高，是光纤通信的理想光源。
从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。
此后，又分别在北京、上海、武汉、天津等地建立了现场试验系统，特别是1983年建成的链接武汉三镇的8Mbit/s，1985年扩容为34Mbit/s的数字光纤传输系统的开通使用，是中国的光纤通信开始走向实用化阶段。
1988年起，国内光纤通信系统的应用从多模向单模发展，建成了扬州之高邮全长75KM的单模光纤传输系统，传输速率为34Mbit/s。
1994年后，除极少数干线采用622Mbit/s系统外，大多数干线直接采用2.5Gbit/s系统、10Gbit/s系统和波分复用系统。
截止到1998年底，中国公用邮电通信网已完成了连接全国31个省、市、自治区的“八纵八横”骨干光缆传输网建设，铺设的长途和本地中继光缆总长度为100万公里。
现在，我国光纤通信产业已初具规模，能够生产光纤光缆、光电器件、光端机及其他工程应用方面的配套仪表器件等。
由此可见，中国已具有大力发展光纤通信的综合实力。
今后的光纤通信将主要在以下几个方面发展：（1）输体质从准同步体系向同步数字体系过渡；（2）由单波通道向多波通道过渡；（3）用户网的光纤化；（4）光交换节点将取代电交换节点；（5）相干光纤通信是未来的光纤通信方式；（6）孤子通信与全光系统。
光纤通信与电通信相比，主要区别有两点，一是以很高频率的光波作载波；二是用光纤作为传输介质。
基于以上两点，光纤通信具有以下优点：（1）传输频带极宽，通信容量很大；（2）由于光纤衰减小，中继距离长；（3）串扰小，保密性好，信号传输质量高；（4）光纤抗电磁干扰能力强；（5）光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；（6）光纤是石英玻璃控制成型，原材料来源丰富，并节约了大量有色金属。
由于光纤具备一系列优点，所以广泛应用于公用通信、有限电视图像传输、计算机、空航、航天、船舰内的通信控制、电力及铁道通信交通控制信号、核电站通信、油田、炼油厂、矿井等区域内的通信。
1.1.2波分复用技术的发展两波长WDM(1310/1550nm)80年代在AT&T网中使用。
90年代中期，发展缓慢，从155M －622M － 2.5G－10G TDM，技术的相对简单性和波分复用器件的发展还没有完全成熟，到1995年开始高速发展。
我国光通信的先行者武汉邮电科学研究院研制的波分复用技术，为光网络传输提供了实现“高速信息公路”的可能。
1997年，武汉邮电科学研究院承担了具有国际领先水平的波分复用光网络技术的研究与开发。
1999年，国产首条密集波分复用系统工程在山东投入实际运行，表明我国光通信产业在该领域中已取得了重大的突破，并一跃成为世界上少数能够开发、生产这一设备的国家之一。
目前，我国已能够自行提供从集成式，半开放式到全开放式整个系列的密集波分复用系统。
该系统将覆盖国家干线网，本地网、教育网。
1.2 本论文研究的内容论文从以下几方面对波分复用技术在光纤通信中的应用进行研究：（1）研究波分复用技术多协议多业务特性。
首先波分复用技术属于OSI协议的最底层（物理层）。
它提供了独立于业务类型的传送结构，其表现形式是对上层业务透明，能在波长级别支持现有及未来新的数据格式。
（2）做大量实验研究波分复用系统的业务拓展性能。
经试验，波分复用系统能快速的进行波长配置，快速及时的进行带宽配置，一个连接可以提供的带宽可以从几十Mb到波长级别，甚至可以扩大到整跟光纤，还有能很好的支持一些新业务。
波分复用系统的发展方向是全光网络和ASON，在光网络的基础上引入可以更加灵活的管理业务。
（3）研究波分复用系统在光纤传输中的容量大小。
波分复用技术能够在一根光缆中传输若干个信道的信号，接收端根据各载波频率的不同，利用分波器器滤出每一个信道的信号。
这样由于所载波长信号的的不同同根光缆中允许多个波长双方向传输，大大提高了传输容量。
（4）研究波分复用技术在光网络传输中存在的问题。
WDM是一项新技术，标准定制较粗，不同厂家的WDM产品互通性较差，要保证WDM系统在光网络中大规模实施，应加强光接口设备的研究。
还有在网络管理方面不是很成熟，需要寻找新的参数，协议来准确衡量网络向用户提供的服务质量。
（5）波分复用在光网络中的发展前景。
应用WDM技术第一次把复用方式从方式从电信号转移到光信号，在光域上用波分复用的方式提高传输速率，光信号实现了直接复用和放大，并且各个波长彼此独立，对传输的数据格式透明，现在WDM技术还是基于点到点的方式，但点到点的WDM技术作为全光网络通迅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。
第2章波分复用技术2.1 WDM技术简介波分复用（WDM：Wavelength Division Multiplexing）技术是一根在光纤中同时传输多个光波信号的一项技术。
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，在接收端又将组合波长的光信号分开（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分分割复用，简称光波分复用技术。
既是在一定的带宽上将输入的光信号调制在特定的频率上，然后将调制后的信号复用在一根光纤上，完成此调制的关键是波长复用器的应用。
复用后的信号经传送后到达链接的远端，在经过分离或解复用出不同的波长，然后由不同的检测器将各自的光信号转换成电信号，或者直接获取各自的波长信号，并且将它们连接到其他的WDM 线路上。
WDM系统通过使用不同的波长（在1550nm附近）来承载多个通路的信号，其中可包含大量的2.5Gbit/s和10Gbit/s信号。
在实验室中，已成功地实现了在120KM 长的光纤上传送2.6Tbit/s（既复用132波，每波20Gbit/s）信号的实验。
WDM的优势在于：复用多个光业务到一根光纤上，允许灵活地扩展带宽，降低复用成本，重复利用现存的光信号。
特别是在光放大器引入后，光放大器不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程，可直接对信号进行全光放大。
WDM光联网实现的关键是光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）的引入，组成这些元素的基本模块式空分交换模块，建立输入和输出端口之间的信道联接。
所有这些，将使电信网络通道的组织、调配、安全保护等更趋灵活。
WDM传送网分为三层结构：电路层、通道层和传输媒质层。
其中光通道(OP)技术是关键技术，能够同时提高线路传送容量和节点的吞吐量，而且在宽带宽、终端到终端的通信中，能够显著降低传送网的成本。
OP模式分为两种结构：波长通道(WP)和虚波长通道(VWP)。
WP在整个路由分配唯一一个波长，而VWP在每个链路上分配一个波长：WP具有全局意义，而VWP只具有局部意义。
这两种结构各具特点：采用VWP技术，波长利用率和路由选择的自由度将高于WP技术，对于同一物理网络结构和同样数目的波长，VWP可以容纳更多的光通道：从波长的管理角度出发，WP方案要求对全网进行集中控制，而VWP采取链路到链路的分布式控制；在WP方案中，若不能分配一个从源节点到目的节点波长一致的光通道，就会发生波长阻塞，而VWP只存在由于没有空闲的波长通道造成的容量阻塞。