波分基本原理

光纤的结构
光纤是由圆柱形玻璃纤芯和玻璃包层构成，最外层是一种弹性耐磨 的塑料护套，整根光纤呈圆柱形。
全反射
折射 n2
θ
n1
包层 纤芯
护套
光纤的传输特性
损耗 色散 非线性
光纤的损耗特性
光纤的损耗主要包含：
吸收损耗 散射损耗 弯曲损耗
光纤损耗计算公式为:
光纤损耗(dB) = 光纤长度(Km) * 光纤损耗系数(dB/Km)
O
4
T
0
U
M 4 0
DEMUX
O T U
传输模式
单纤双向
MUX/DEMUX
M
O
4
T
0
U
M 4 0
DEMUX/MUX
O T U
应用模式
开放式系统
O T U
客户设备
MUX
M 4 0
M 4 0
DEMUX
O T U
客户设备
WDM的优势
超大容量 数据透明传输 长距离传输 兼容已有光纤 灵活组网 经济性和可靠性 平滑扩容能力
OSC
F
F
S C C
OTU1
I
I
OTU2
M
U
U
OTU3 OTU4
4 0
M 4 0
OSC
OTU1
S
OTU2
C
OTU3
C
OTU4
电监控信道
特点：
结构简单，成本低； 支持冗余备份； 改善光功率预算； 降低系统复杂度。
S C C
OTU1
OTU2
M
OTU3 OTU4
4 0
M 4 0
OTU1
S
OTU2
站点 A
OMS 距离L (km)
站点 B
常规光纤的损耗系数-波长曲线图
Multi-mode 850~900nm
dB/km 5
4
（
3
2
Baidu Nhomakorabea
O
E SC L U
band
OH-
1
）
900
nm
1200 1300 1400 1500 1600 1700
波带不同，损耗系数不同 1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰 容易看出，在O~U这六个波段中，C波段和L波段损耗系数最小
N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有：
光波长转换单元（OTU）； 波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）； 光放大器（BA/LA/PA）； 光/电监控信道（OSC/ESC）。
OTU
OTU
O
OTU
M
BA
LA
U
O
PA D
OTU
U
OTU
OTU
OSC
OSC
OSC
传输模式
单纤单向
MUX
M
波段划分
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段
说明 原始 扩展 短波长 常规波长 长波长 超长波长
范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675
带宽（nm） 100 100 65 40 60 50
因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择在C波段和L波段。 粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多个波段（1311~1611nm）。
C
OTU3
C
OTU4
WDM的受限因素
WDM 网络 受限因素
光功率
色散
光信噪比
D非H线D 性JG效D应J DJ
光功率预算
光纤损耗 (dB) = P输出 (dBm) - P输入 (dBm) = 距离 (km) x a (dB/km)
a：损耗系数
在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a = 0.22dB/km
S P输出
站点 A
距离L (km)
R P输入
站点 B
色散
色度色散（ps/nm）= 距离（km）x 色散系数（ps/nm.km）
G.652光纤：色散系数 = 17ps/nm.km G.655光纤：色散系数 = 4.5ps/nm.km
实际工程中主要考虑色度色散。 在长距离传输的情况下，采用色散补偿模块（DCM）进行色散补偿。
光波分复用解复用主要参数： 插入损耗 通道隔离度 通道带宽 偏振相关损耗
光监控通道
对光监控的要求：
不应限制OA上的泵浦光波长； 不应限制未来1310nm波长的业务； OA失效时仍有效； 可超长传输；具有分段双向传输功能。
采用1510/1625nm波长 信号速率为2.048Mb/s 接收机灵敏度：-48dBm 信号码型: CMI 信号发送功率: 0 -- -7dBm
什么是波分复用？
加油站 高速公路
巡逻车
WDM的定义
把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们 把它叫做波分复用（ Wavelength Division Multiplexing ）
SDH signal IP package ATM cells
1
1 2
n
2
┉
┋
n
WDM的系统结构
光放大器
EDFA
掺饵光纤放大器
RFA
拉曼光纤放大器
光放
光放大器的应用
OTU
M
M
U4
OA
OA4
X0
0
OTU
OTU
M
MD
OA4
4M
0
0U
X
OTU
BA功率放大器
LA线路放大器
PA前置放大器
光复用器与解复用器
复用器
解复用器
fiber
光波分复用解复用技术： 衍射光栅技术 介质薄膜技术 耦合技术 阵列波导技术