DWDM原理介绍
DWDM原理介绍
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本章小结
什么是WDM？ 开放式WDM系统由哪几部分组成？每部分的作用是什么？
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课程内容
第一章 波分复用技术概述 第二章 WDM 的传输媒质 第三章 DWDM的关键技术
第四章 WDM系统受限因素
第五章 典型组网信号流
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光在光纤中传输的原理
2 N2 N1
1
N1>N2 N1Sin 1= N2Sin 2
λ
１
光 波 长 复 分 用 器 功率 / 前置 放大
光线路放大
光 波 长 复 分 功率 / 前置 用 器
λ λ
１
λ …
２
２
… λ
λ
Ｎ
红带 EDFA 1547.5 — 1560.5nm OSC 1625nm
放大
Ｎ
…
… 西向 1-N
… WDM 耦合器 WDM 耦合器 东向 1-N
…
OSC 1510 nm 蓝带 EDFA 1527.5 — 1542.5nm
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光纤中的色散特性
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率 成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是 光纤的色散。
光纤中的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散： 模式色散也称为模间色散，模式色散主要存在于多模光纤中； 色度色散（CD）也称为模内色散，可以分为材料色散和波导色散； 偏振模色散（PMD）是由于信号光的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度而 引起的，偏振模色散是由随机因素产生的，因而其为一随机量，难补偿； 色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用D表 示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）
DWDM原理介绍解析
DWDM原理介绍解析DWDM（密集波分复用技术）是一种用于光纤通信系统中的传输技术，可以将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中，实现信号的高密度传输。
DWDM技术是实现光纤通信系统大容量传输的一项重要技术，使得光网络可以支持更多的用户和更大的带宽需求。
DWDM系统中的光纤通道可以通过增加波长或者改变波长来增加传输容量。
光纤通道中的波长间隔较小，通常为0.8nm或者0.4nm，最多可达到40个波长。
每个波长可以传输不同的数据流，因此能够实现高密度的信号传输。
通过DWDM技术，可以在一条光纤中传输Tbps级别的数据流，满足大容量传输的需求。
DWDM系统中的波长可以分为通道波长和增加波长两种。
通道波长是指用来传输用户数据的波长，增加波长是指用来增加传输容量的波长。
通常情况下，增加波长的数目要大于通道波长的数目，以提供足够的增加容量。
DWDM系统中的波长选择主要依赖于光通信系统的需求和光纤的传输特性。
带宽密集的光纤可以支持更多的波长，提供更大的传输容量。
而波长选择对应的光放大器和光滤波器也需要进行匹配，以保证传输质量和传输距离。
DWDM系统还涉及到光信号的调制和解调。
波长分复用之前，光信号需要经过调制器进行调制，将电信号转换成光信号。
调制器可以使用直接调制器或者外调制器。
波长分解复用之后，光信号需要经过解调器进行解调，将光信号转换成电信号。
解调器可以使用光电探测器进行解调。
此外，DWDM系统还包括光放大器、波分复用器、解复用器、光滤波器等组件。
光放大器用于放大光信号，增加传输距离和传输质量。
波分复用器和解复用器用于将多个波长的光信号分别复用和解复用到不同的通道。
光滤波器用于滤除不相关的波长，提高传输质量。
总结起来，DWDM原理是通过波分复用和波分解复用技术将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中，实现信号的高密度传输。
通过增加波长和改变波长来增加传输容量。
DWDM技术可以实现大容量的光纤通信系统，满足日益增长的带宽需求。
DWDM技术原理
DWDM技术原理DWDM，全称密集波分复用技术（Dense Wavelength Division Multiplexing），是一种宽带传输技术，用于实现光纤通信系统中多个光信号的同时传输。
DWDM系统由多个组成部分组成，包括光发射器、光接收器、波导分光器（分离器）和波导合波器（合并器），以及一些光纤和光波长选择器等。
在DWDM系统中，光信号通过波导分光器将不同波长的光信号分离，并通过光波长选择器选择要传输的波长。
然后，经过一系列光纤和光放大器的放大，信号通过光波长选择器选择后，通过波导合波器合并成一个光信号，并通过光接收器接收。
DWDM技术的关键在于波导分光器和波导合波器。
波导分光器和波导合波器是一种光学元件，能够将光信号按照不同的波长进行有效的分离和合并。
在传输中，光信号经过波导分光器分离后，通过不同的光纤传输，然后再通过波导合波器合并成一个光信号。
波导分光器和波导合波器之间的光纤可以传输不同波长的光信号，从而实现传输多个信号。
通过使用DWDM技术，光纤传输容量可以大大提高。
由于不同波长的光信号可以同时传输，因此可以在同一条光纤上传输多个信号，从而提高了光纤的利用效率。
此外，DWDM技术还可以扩展光纤传输距离，减少光信号的衰减和失真。
虽然DWDM技术有很多优点，但是也存在一些挑战。
其中一个挑战是光纤之间的串扰。
由于不同波长的光信号在光纤中传播时会相互干扰，需要采取一些方法来减少串扰效应，例如使用光纤中继站来放大和重新定向光信号。
另外，DWDM系统的设计和调试也是一个复杂的任务，需要精确的光学设计和光纤连接。
总之，DWDM技术是一种重要的光纤通信技术，通过波长分离复用和解复用实现多波长光信号的同时传输。
它可以提高光纤传输容量和距离，提高光纤利用效率，但也面临一些挑战，需要解决串扰和系统调试等问题。
随着技术的不断进步，DWDM技术在光纤通信领域的应用前景将会更加广阔。
DWDM原理精华版
波分设备单板
TWC/RWC LWC
O LWE/LDG T LWX U LWM
TWF/RWF/TRF M32/D32
WPA/WBA/WLA
OSC（光监控信道）通常采用1310nm和1510nm，负责整个网络的监控数据传送。
1、标准稳定的波长，满足ITU-T建议，符合G.692规范。 标准：对16/32波系统，为192.1～193.6/195.2THz，间隔100GHz 稳定：工作时，不允许有大的波长漂移
2、具有良好的光谱性能，高色散容限，满足远距离传输 在使用光放大技术后，DWDM系统再生段主要受色散和光信噪比的 限制。
把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送(如每个波承载一种 TDM 电信号）的方式统称为波分复用。
1
1 2
n
2
┉
┋
WDM：波长间隔比较大，在不同传输窗口（比如：1310nm、1550nm） DWDM：波长密集，同一传输窗口（比如1550nm） CWDM：粗波分复用，同一传输窗口内波长间隔大（比如1550nm）
2、将符合G.692建议的2.5G光信号转换成1266－1360nm的2.5G光信号（SDH侧）。
3、具有再生中继功能，可以提供B1字节和J0字节的监测，可以根据B1字节准确地定 位再生段误码发生在SDH段还是DWDM段。
4、具有平滑锁相功能，可以有效地抑制抖动。
5、FEC编解码，纠正在传输过程中发生的差错.
波长转换板——LWC/TRC
SS71LWC
光 2.5G SDH
DWDM基本原理详解
DWDM基本原理详解密集波分复用技术（Dense Wavelength Division Multiplexing，简称DWDM）是一种光纤通信中常用的光传输技术，它能够在一根光纤上同时传输多个不同波长的光信号。
DWDM技术的主要原理是通过将不同波长的光信号进行复用，在光纤上进行同时传输，从而提高光纤传输的容量和效率。
DWDM技术的基本原理是使用多个不同频率或波长的激光器发送光信号，并将这些信号合并到一根光纤上，通过光纤将信号传输到远端。
在接收端，使用光检测器将信号转换为电信号进行解调和处理。
在光纤中，不同波长的光信号可以同时传输，而不会相互干扰。
这是因为DWDM系统中使用的激光器和检测器能够精确地识别并处理特定的波长。
DWDM技术的一个关键原理是光的不连续传播性质。
在光纤中，不同波长的光信号可以在同一光纤中传输，因为它们的传播特性不同，也不会相互影响。
这是因为在光纤中传播的光是以光纤芯中的波长模式形式存在的，不同波长的光会以不同的模式传播，因此不会相互干扰。
在DWDM技术中，还需解决波长间的相干干涉和波长间的窜波问题。
波长间的相干干涉指的是不同波长的光相互干涉，发生相消和相加等现象，导致信号失真和波长间的互相干扰。
为解决这个问题，使用窄带宽滤波器来减少干涉现象，只选择所需的特定波长。
波长间的窜波是指不同波长的光在光纤中传输时发生互相干扰，导致信号质量下降。
为解决这个问题，可以在每个光频道之间插入光纤光放大器（Optical Amplifier），增加波长间的间隔，减少相互干扰。
DWDM技术具有传输容量大、传输距离远、速度快等优点，因此广泛应用于现代光纤通信网络中。
它能够满足高速、大容量、长距离的传输需求，支持多个光频道的同时传输，提供可靠的光纤通信解决方案。
总结来说，DWDM技术基于多个不同波长的光信号的复用和传输，在光纤上实现高速、大容量的光通信。
它利用不同波长的光信号的不连续传播特性，通过光纤将多个光频道的信号同时传输，提高光纤传输的效率和容量。
DWDM基本原理详解
DWDM基本原理详解DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）是一种光通信技术，利用不同波长的光信号在同一光纤上进行传输，从而实现大带宽、高速率的光通信传输。
DWDM通过将多个信号以不同的波长分在一根光纤上，从而实现了在同一光纤中传输多个信道的通信，极大地提高了光纤的利用率和传输容量。
DWDM系统由多个部分组成，包括发射端（Transmitter）、光纤传输链路（Fiber Link）、接收端（Receiver）和信号处理器（Signal Processor）。
下面将从基本原理、组件、工作过程和优点等方面详细介绍DWDM技术。
1.DWDM的基本原理：DWDM的基本原理是利用不同波长的激光器将多个信道的信号分别调制到不同波长的光子上，然后将这些不同波长的光子通过同一根光纤传输到接收端，再通过接收端的信号处理进行解调和分离。
这样就实现了多个信道共享一根光纤传输，大大提高了光纤的利用率和传输容量。
2.DWDM系统的组件：（1）激光器（Laser）：用于发射不同波长的激光光子。
（2）调制器（Modulator）：用于将信号调制到激光器发出的光子上。
（3）分波器（Multiplexer）：用于将多个信道的信号分别调制到不同波长的光子上。
（4）解复用器（Demultiplexer）：用于将接收到的多个波长的光信号分离并进行解调。
3.DWDM的工作过程：（1）发射端：激光器将不同波长的激光光子经过调制器调制成带有信号的光信号，然后经过分波器将多个不同波长的光信号合并成一个信号流，经过光纤传输到接收端。
（2）光纤传输链路：多个不同波长的光信号在同一根光纤中传输到接收端，信号之间通过不同波长进行区分。
（3）接收端：接收端通过解复用器将多个波长的光信号分离并解调，将各个信道的信号传递给信号处理器进行进一步处理。
4.DWDM的优点：（1）大带宽：DWDM技术能够同时传输多个信道，大大提高了光纤的传输容量，满足了高速率通信的需求。
DWDM原理与技术
DWDM原理与技术DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波长分割多路复用）是一种用于光纤通信的技术，它能够同时传输多个不同波长的光信号，从而实现光纤的高速传输。
DWDM技术的出现，大大提高了光纤通信的容量和效率。
DWDM的基本原理是利用光的不同波长来实现多波长信号的复用。
在DWDM系统中，光信号通过光纤传输，通过多路复用器将不同波长的光信号合并到一根光纤上，并通过解复用器将这些光信号分开。
DWDM技术实现了光纤传输中多个波长信号的同时传输，从而提高了光纤的容量。
DWDM技术的核心是光纤传输中光信号的复用和解复用。
多路复用器是DWDM系统中的关键设备，它能够将多个同步的不同波长信号合并到一根光纤上。
多路复用器内部由多个窄带滤波器组成，每个滤波器可以选择特定的波长信号传输。
解复用器是将合并在一起的波长信号分离出来的设备，它利用窄带滤波器的原理，将特定的波长信号分离出来。
在DWDM系统中，光信号的增强和调整也是很重要的一部分。
由于光纤传输中信号会有衰减和色散的问题，所以需要放大器和波长转换器来解决。
光放大器是DWDM系统中用于增加光信号功率的装置，它可以补偿光纤传输中的衰减。
波长转换器是将光信号从一个波长转换到另一个波长的装置，它可以解决DWDM系统中波长不匹配的问题。
DWDM技术的优点主要表现在以下几个方面：高容量、灵活性和可靠性。
首先，DWDM技术能够将多个波长信号传输到一根光纤上，大大提高了光纤的利用率，实现了高容量的传输。
其次，DWDM系统中可以根据需要选择不同的波长信号传输，实现了灵活性。
最后，DWDM系统中可以采用冗余设计和备份路由，提高了传输的可靠性。
总结起来，DWDM技术是一种应用于光纤通信的技术，它利用波长分割多路复用的原理，使得多个波长信号能够同时传输，从而提高了光纤的容量和效率。
DWDM技术在现代的光纤网络中起到了非常重要的作用，为人们的通信提供了更快速、更可靠的方式。
DWDM资料
通道层，光数据单元， payload是10.664Gb/s，能监测两块OCR10-T之间的 误码和告警 再生段OTU层，FEC功能，10.664Gb/s，能监测线路口（T-T或T-R）收信 误码和告警 线路接口，10.664Gb/s，带外FEC，有远端环回功能，激光器开关，OTU 自动优化功能
DWDM设备
介绍
一、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 原理：
所谓密集波分复用，就是采用波分复用器（合波器）在发 送端将特定的不同波长的信号光载波合并起来，并送入一 根光纤传输；在接收侧，再由另一波分复用器（分波器） 将这些不同波长的光载波分开。
如果割接前后的光纤类型不变但长度变化在5Km-10Km，一般不需要更换 DCM模块，但有可能要调整整条链路DCM模块的配置顺序；对于光纤类型不 变且光缆长度变化在5Km以内的，如果实测衰耗值与系统优化初始值比较变化 在3dB以上的情况，也有可能要调整功率参数。对于此类情况，因为可能涉及 到调整功率参数或在ODF架上增减固定衰耗器，请提前一周以上将光缆变化情 况通知西门子公司技术支持，以便西门子技术支持根据变化情况进行计算，分 析可能的参数变化。 如果割接前后的光纤类型不变且累积长度变化在5Km以内，可以直接割接，但 一定要严格按照西门子公司技术支持提供的相关指导文档操作，同时在维护月 报表中体现出来。 割接前2天，在网管上检查SDH设备BHSR或MSP1+1的保护状态和性能监测 是否正常，待割接段所在链路工作状态是否正常，有无异常告警等；另外确认 割接需要的DCM模块和衰耗器是否到位。并据此决定是否进行割接和割接的 具体时间。 割接前2个小时再次确认待割接段所在链路工作状态正常，各波2个小时性能监 测无误码，记录相关数值。相关站人员和工具到位，则可以开始割接的具体程 序。
DWDM简要原理
ITU-T建议中还规定了光监控信道的速率——2Mbit/s，码型——CMI码，（于是线路速率是4Mbit/s）有这样低速率的光信号，接收端的接收灵敏度可以做得很高，ITU-T规范其需要小于-48dBm。这样一来，不会因为OSC的功率问题限制站点距离。
第一章
一、什么是波分复用？
不管是PDH还是SDH都是在一根光纤上传送一个波长的光信号，这是对光纤巨大带宽资源的极大浪费。可不可以在一根光纤中同时传送几个波长的光信号呢？就象模拟载波通信系统中有几个不同频率的电信号在一根电缆中同时传送一样？实践证明是可以的。在发送端，多路规定波长的光信号经过合波器后从一根光纤中发送出去，在接收端，再通过分波器把不同波长的光信号从不同的端口分离出来。如图一所示：
需要指出的是，光监控信道并不是DWDM系统本身所必需的，可实际应用中，它却是必需的，因为引入DWDM系统这样的高速率传输设备却不去监控和管理它几乎是不可能的。加入光监控信道的DWDM系统如下图所示：
图五
光监控信道与主信道的完全独立在上图中表现得比较突出：在OTM站，在发方向，监控信道是在合波、放大后才接入监控信道的；在收方向，监控信道是首先被分离的，之后系统才对主信道进行预放和分波。同样在OLA站点，发方向，是最后才接入监控信道；收方向，最先分离出监控信道。可以看出：在整个传送过程中，监控信道没有参与放大，但在每一个站点，都被终结和再生了。这点恰好与主信道相反，主信道在整个过程中都参与了光功率的放大，而在整个线路上没有被终结和再生，波分设备只是为其提供了一个个通明的光通道。
DWDM原理范文
DWDM原理范文DWDM（密集波分复用）是一种用于光纤通信系统的技术，它能够在光纤上同时传输多个波长的信号，从而大幅提高网络的传输容量。
DWDM技术是基于波分复用（WDM）技术的进一步发展，而WDM技术则允许通过单根光纤传输多个独立的信号。
DWDM原理是将多个光信号通过不同的波长进行传输，并在接收端将这些信号分离开。
与传统的WDM技术相比，DWDM技术可以在相同的波长间隔内传输更多的信号。
这主要是通过增加传输波长的数量，来提高系统的容量。
DWDM的光信号传输可以分为两个主要步骤：多路复用和解复用。
多路复用是将多个输入信号合并成一个单一的信号，通过不同的波长进行传输。
这个过程使用一个DWDM多路复用器来实现。
多路复用器将每个输入信号与一个特定的波长连接起来。
这样，每个波长对应一个或多个输入信号。
多路复用器将所有的波长相加，形成一个复合信号。
解复用是将接收到的复合信号分离成独立的信号。
这个过程使用一个DWDM解复用器来实现。
解复用器通过将每个波长连接到不同的接收器，将复合信号分离成独立的信号。
每个接收器只能接收到特定波长的信号，而忽略其他波长的信号。
DWDM技术的优点之一是可以在较长的距离上进行高速传输。
由于使用了不同的波长进行传输，每个波长可以独立调整以适应不同的光纤特性。
这意味着光信号可以传输较长的距离，而不会受到传输损耗的影响。
DWDM技术还具有较高的传输容量。
通过在较小的波长间隔内传输更多的波长，DWDM系统可以以非常高的速率传输大量的数据。
这使得DWDM技术成为满足现代通信需求的理想选择。
另一个DWDM技术的优点是灵活性。
DWDM系统可以根据需要进行配置和扩展。
通过添加或删除波长或更改波长间隔，可以很容易地调整系统的容量和性能。
这使得DWDM系统能够适应快速发展和变化的通信需求。
然而，DWDM技术也存在一些挑战。
其中一个挑战是波长间隔的精确控制。
由于光纤的特性可能因不同的因素而发生变化，如温度、应力和损耗等，波长间隔可能会发生变化。
DWDM原理
目录第一节 DWDM概述1-11.1 DWDM技术产生背景1-11.2 DWDM原理概述1-21.3 DWDM设备工作方式1-31.3.1 双纤双向传输1-31.3.2 单纤双向传输1-41.3.3 光信号分出和插入1-51.4 DWDM的应用形式1-51.5 DWDM的优越性1-5 第二节 DWDM传输媒质2-12.1 光纤的结构2-12.2 光纤的种类2-22.3 光纤的基本特性2-32.3.1 几何尺寸（模场直径）2-32.3.2 模场同心度误差2-42.3.3 弯曲损耗2-42.3.4 衰减常数2-42.3.5 色散系数2-52.3.6 截止波长2-62.4 光缆的种类及性能2-62.4.1 光缆的种类2-62.4.2 光缆的性能2-6 第三节 DWDM关键技术3-13.1 光源3-13.1.1 激光器的调制方式3-13.1.2 激光器的波长的稳定与控制3-43.2 掺铒光纤光放大器（EDFA）3-53.2.1 EDFA工作原理3-53.2.2 EDFA的应用3-73.2.3 EDFA增益控制3-93.2.4 EDFA的局限性3-133.3 DWDM器件3-143.3.1 光栅型DWDM器件3-153.3.2 介质薄膜型DWDM器3-163.3.3 熔锥型DWDM器3-173.3.4 集成光波导型DWDM器3-173.3.5 DWDM器件性能3-18 第四节 DWDM组网设计4-14.1 DWDM的几种网络单元类型4-14.1.1 光终端单元（OTM）4-14.1.2 光放大单元（OLA）4-24.1.3 光分插复用单元（OADM）4-34.1.4 电中继单元（REG）4-44.2 DWDM网络的一般组成4-54.2.1 点到点组网4-54.2.2 链形组网4-64.2.3 环形组网4-64.2.4 网络管理信息通道备份和互联能力4-74.3 DWDM组网考虑的要素4-94.3.1 色散受限距离4-94.3.2 功率4-104.3.3 光信噪比4-114.3.4 其它因素4-144.4 DWDM网络的保护4-234.4.1 基于单个波长的保护4-234.4.2 光复用段（OMSP）保护4-254.4.3 环网的应用4-264.5 实例分析4-274.5.1 组网图（实际网络站点）4-274-274.5.2 组网图（考虑光源的色散受限距离，划分网络的再生段）4.5.3 组网图（考虑光放大器功率，划分网络的光中继段）4-284.5.4 组网图（考虑OSNR）4-29第一节 DWDM概述目标：掌握DWDM的概念。
DWDM原理
复用器/解复用器类型
1）光栅型
2）介质薄膜滤波器型
3）耦合器型 4）集成光波导型
光波分复用器和解复用器技术
光栅型复用器/解复用器的原理及特点
1）原理
属于角色散型器件，当光到光栅上后，由于光栅的角色散 作用，使不同的光信号以不同的角度出射，然后经过透镜会聚 到不同的输出光纤，从而完成波长选择和分离的作用，反之就 可以实现波长的合并。
概
述
— WDM的基本概念
— WDM技术的发展历史
— WDM系统的特点
— WDM发展概况
WDM系统的特点
充分利用光纤带宽资源，使单纤传输容量增加几倍至几十倍。 大量节约光纤；在现有光纤紧张的情况扩容最经济方案。 相对于TDM方式，技术难度大大减小。 波分复用通道各波长相互独立，且对数据格式透明。 可同时承载多种格式的“业务”信号，如SDH、PDH、ATM、IP等。 可同时承载不同速率的信号，如SDH的155Mb/s、622Mb/s、2.488Gb/s 等 将来引入新业务极其方便。 DWDM+EDFA技术在长途骨干网应用时，可大大延长无电中继距离。 减少SDH中继器的数目,大大降低成本。 复用数量越多，总传输距离越长，节省越多。 未来光网络的基石。 DWDM为光网络的交换/恢复提供波长路由。
在输入信号跳变的瞬时将产生光浪涌，即输出光功 率出现尖峰。
若干关键技术的提出
EDFA光放大器级连使用时的噪声积累问题
EDFA的噪声系数为4 — 6dB左右；
信噪比劣化的程度与级连的EDFA数量和光放大器 之间光纤段的跨距有关。
WDM系统关键技术
— 若干关键技术的提出 — 光源技术 — 光波分复用器和解复用器技术 — 光转发技术 — 掺铒光纤放大器（EDFA）技术 — 光纤传输技术 — WDM系统的监控技术
DWDM的原理与应用
DWDM的原理与应用一、DWDM的概念DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing），即密集波分复用技术，是一种在光纤传输中使用的通信技术。
它通过将多个信号在不同的波长上进行多路复用，并在接收端进行解复用，从而实现高容量、高速率的数据传输。
二、DWDM的原理DWDM的原理基于波长分割和多路复用技术。
它利用光纤传输介质，将多个不同波长的光信号同时传输，而不同波长的光信号之间不会互相干扰。
在发送端，多个光信号通过光源产生，并经过光调制器对信号进行编码。
然后，这些编码后的信号被发送到光纤中。
在接收端，光信号经过光解调器进行解调，并分离出不同波长的光信号，再经过信号处理进行解码。
三、DWDM的优点•高容量传输：DWDM技术可以在单根光纤上同时传输多个信号，大大提高了传输容量。
•高速率传输：DWDM技术支持高速率的数据传输，可以达到数百Gbps甚至Tbps级别的速率。
•灵活性：DWDM技术可以根据需求灵活调整不同波长的信号，适应不同的网络需求。
•稳定性：DWDM技术在光纤传输中具有较好的稳定性和抗干扰能力，能够保证信号的质量。
四、DWDM的应用1. 光通信网络DWDM技术被广泛应用于光通信网络中。
由于其高容量和高速率的特点，DWDM可以实现远距离、大容量的数据传输，满足现代通信需求。
在光通信网络中，DWDM可以用于长途传输、局域网互连以及数据中心之间的连接等场景。
2. 数据中心互联随着云计算和大数据时代的到来，数据中心的规模和需求不断增长。
DWDM技术在数据中心之间的互联中，能够有效提高数据传输的容量和速率，满足大规模数据中心之间的高带宽需求。
同时，DWDM技术能够实现数据中心的灵活扩展和连接，提高整个数据中心网络的可靠性和性能。
3. 传统网络升级对于传统的SDH/SONET网络，DWDM技术也有广泛的应用。
通过引入DWDM技术，可以实现对传统网络的扩容和升级，提高传输效率和容量。
DWDM简要原理
第一章 DWDM 简要原理一什么什么是波分是波分是波分复用复用不管是PDH 还是SDH 都是在一根光纤上传送一个波长的光信号这是对光纤巨大带宽资源的极大浪费可不可以在一根光纤中同时传送几个波长的光信号呢就象模拟载波通信系统中有几个不同频率的电信号在一根电缆中同时传送一样实践证明是可以的在发送端多路规定波长的光信号经过合波器后从一根光纤中发送出去在接收端再通过分波器把不同波长的光信号从不同的端口分离出来如图一所示图一在一根光纤中传送的相临信道的波长间隔比较大的时候比如为两个不同的传输窗口我们称其为波分复用WDM 而在同一传输窗口内应用有较多的波长时我们就称其为密集波分复用DWDM 8波16波以及32波的DWDM 已经是比较成熟并开始大量应用在我们平常所说的或所听到的波分一般就是指的密集波分复用DWDM 实际系统中有双纤双向系统和单纤双向系统单纤双向系统虽然能减少一半光器件和一般光缆但技术难度较大目前应用中双纤双向系统还是居多图一所示系统就是双纤双向系统二波分复用系统对光纤的要求常见单模光纤有G.652G.653G.654G.655几种我国大量铺设的是G.652光纤在1550nm 传输窗口它的色散系数比较大17~20ps/nm.Km 适合速率不高的TDM 信号和多波信号传输G.653光纤主要铺设在日本1550nm 窗口处色散为零非常适合传输高速率的信号但是不适合传输多波长信号因为会有比较严重的四波混频效应G.654海底光缆中衰减很小G.655光纤色散系数比较小在窗口处色散系数为4~6ps/nm.Km色散不为零可以有效抑制四波混频效应另外色散又不大可以满足高速率的传输要求在光纤的性能中我们突出关心的两个指标是衰减系数和色散系数两者都限制了电再生距离的长短对衰减大家都比较熟悉主要是后者色散色散积累的结果是信号脉冲在时域上展宽严重时就影响到接收机的接收示意图如下可见因为色散脉冲展宽使得传输距离受到限制因为再继续传输下去出现连1信号接收端无法识别了同时我们看到对速率越高的信号这种受限越厉害对速率低的信号影响不是很大因为速率低的信号脉冲之间本来就拉得比较开时间间隔大一般来说在G.652光纤上传输STM-16信号的时候还不需要补偿色散的积累但在传输STM-64甚至更高速率的TDM信号的时候补偿就非常有必要了在DWDM系统中一般是通过加入色散补偿光纤来补偿色散积累的因为这种技术已经非常成熟总之目前最适合传输DWDM系统的光纤是G.655光纤但在我国因为大量铺设的是G.652尾纤所以在上10G及以上速率的信号时需要用色散补偿复用系统关键器件波分复用系统关键器件三波分波分系统的关键器件除上面提到的分波/合波器外还包括光源技术EDFA技术1分波从图一可以看出分波合波器是波分设备的必需的核心器件DWDM本的区别也在于此DWDM的复用和解复用都是在光层上进行的而SDH纤传输但复用和解复用是在节点处转换后在电层上进行的分波合波器件有较大的插入损耗插损严重限制了信号的传输距离所谓插损在这里指的是规定波长的光信号通过分波器后光功率的丢失除了插损另外有个指标是我们比较关心的就是最大插损差我们知道对16/32波系统而言针对每一波有一个插入损耗这个插入损耗中的最大值与最小值之差即为最大插损差对该指标的规范主要从多波长系统光功率平坦来考虑的并且对合波器的要求要比对分波器的要求高因为合波后的信号还需要长距离的传输而分波后的信号会被马上终结掉对分波器还有两个指标非常重要中心波长和隔离度中心波长即是指分波后从不同端口出来的光的中心波长对波系统有个中心波长其不应该与192.1~195.2THz有太大的偏移隔离度指的是相临端口的串扰程度有相邻隔离度和非相邻隔离度两个衡量项目让192.1THz的光信号输入到分波器理想情况是它只从端口出来可实际上总有一部分从相临的端口出来端口与端口2出来的光功率之比就是端口对端口的相邻隔离度端口之间的光功率之比就是端口的非相邻隔离度我们当然希望隔离度越大越好从上面的描述我们可以这样来通俗表述一下插损和隔离度插损是光信号在应该走的光路上的功率损失希望它越小越理想情况是零插损隔离度是光信号在不应该走的光路上的泄漏程度希望隔离度越大越好理想情况是完全隔离合波器一般有耦合型多层介质模型和阵列波导型16波系统中一般是耦合型它对波长不敏感分波器一般为多层介质模型和阵列波导型阵列波导型分波合波器件对温度比较敏感一般都要温控措施保证分波中心不发生较大的偏移2光源对用于波分系统的光源的两个基本要求是光源有标准的稳定的光波长波分复用系统使用的波长比较密集要求标准不仅是考虑横向兼容性也考虑到光纤的非线形效应ITU-T 波长有指标规范目前的波32波系统的相临波之间的频率差是100GHz约0.8nm稳定也是必需的系统运行时一个信道波长的偏移大到一定程度时在接收端分波器将无法正确分离该信道并且其相临信道的信号也会因为该信道的加入而受到损伤光源需要满足长距离传输要求DWDM技术使传输距离由50~60公里变成公里可见与传统信号不同波分系统的电再生中继距离都要求很高影响电再生中继距离的因素很多如衰减色散光信噪比等等在引入放大器后波分系统中影响再生中继距离的主要因素是色散和信噪比所以所谓满足长距离传输就是要求光源有相当高的色散受限距离对此ITU-T使用的光源的色散容纳作了规范常见有三种12800ps/nm10000ps/nm 7200ps/nm常规的17ps/nm.Km在实际工程中作20ps/nmKm计算640Km500Km360Km有时我们能见到一些厂家这样的宣传640公里无中继传输这指的就是这个色散受限距离而不是两个站点之间的距离满足这两个要求的光信号即所谓的信号而传统的SDH信号3掺铒光纤放大器EDFA将放大器引入波分系统几乎是必需的目前用的最多的是EDFA先来说说引入光放大器的必要性以最常见的光纤为例其在1550nm窗口的典型衰减系数值是0.275dB/Km就是说在其上传送的光信号几乎每公里就要衰减一半所以再生距离比较大的时候不仅需要放大还可能多级放大那么距离比较近的时候是否就不需要光放大器了呢一般来说还是需要的除非再生距离非常的近而且接收机的接受灵敏度非常高因为波分系统引入分波器合波器的同时也引入了很大的插入损耗根据使用的场合和本身的特点光放大器有功率放大器BA简称功放线路放大器LA简称线放)预放大器PA简称预放之分BA也叫后置放大器用在发送端其作用主要是弥补合波器引入的插入损耗损和提高信号的入纤光功率它的特点是大光功率输出所以对它也有功率助推器的叫法PA也叫后置放大器用在接收端作用是提高系统的接收灵敏度它可以接收和识别较小功率的光信号LA 则多用在线路放大设备上作用是弥补光信号在长距离线路上传送引起的线路损耗它的特点是增益比较大实际系统中可以用使用有功率放大后的原理图如下图三一般都是固定增益输出而不是固定功率输出需要注意的是波分系统需对多个波长信号同时放大为此对其增益提出了两个要求增益平坦就是对一定波长范围的光信号有几乎相同的增益如果几个波长的光信号通过EDFA后有些波长的光获得比较大的增益有些波长的光获得比较小增益那我们就说这个EDFA对这几个波长的光信号的增益是不平坦的当增益的差别小于的时候我们认为增益是平坦的增益平坦是必须的特别在多级放大的系统中这种不平坦累积起来将严重影响整个系统的性能个别通道信噪比严重恶化限制更多通道的应用目前的的增益平坦波长区域1530~1565nm波分系统使用1550nm传输窗口而不使用1310nm传输窗口的主要原因也在于此增益锁定增益锁定指的是上波和掉波不会影响正常通道的增益如果系统中有两个波长在使用现在其中一波掉波由于增益竞争剩下一波的功率会突然变成原来的两倍假如现在再上一波原来那波的光信号能量又一下降下来这种增益突变的情况是不允许出现的因为不允许因为升级上波去影响原来已有的业务也不允许因为其中的一波断业务掉波而影响其他波长的业务即使这种影响是短暂的所以增益锁定同样是必需的增益平坦和增益锁定示意图如下四光监控信道OSC系统中对系统的管理和监控可以通过帧结构中的开销字节来处理在波分系统中怎样来管理和监控系统中的每个网元呢波分系统不是有很多波长在系统中传送吗可以再加上一波专用于对系统的管理这个信道就是所谓的光监控信道OSC光监控信道的引入也是必需的至少有两个理由如果利用SDH的开销字节那么利用哪信号呢况且如果上波分的业务不是信号而是其它类型的业务呢可见还是单独利用一个信道来管理设备方便在线路放大设备接下来的内容有对此设备的介绍上对业务信号进行光放大信号只有O/O的过程没有电的接入根本无法监控从这点来看也可以说明引入监控信道的必要性的建议DWDM系统的光监控信道应该与主信道完全独立于是建议中的三个监控信道波长1310nm1480nm的工作范围之外主信道与监控信道的独立在信号流向上表现的也比较充分建议中还规定了光监控信道的速率2Mbit/s码型CMI码于是线路速率是4Mbit/s有这样低速率的光信号接收端的接收灵敏度可以做得很高ITU-T规范其需要小于-48dBm这样一来不会因为OSC的功率问题限制站点距离需要指出的是光监控信道并不是系统本身所必需的可实际应用中它却是必需的因为引入DWDM系统这样的高速率传输设备却不去监控和管理它几乎是不可能的加入光监控信道的系统如下图所示光监控信道与主信道的完全独立在上图中表现得比较突出在站在发方向监控信道是在合波放大后才接入监控信道的在收方向监控信道是首先被分离的之后系统才对主信道进行预放和分波同样在站点发方向是最后才接入监控信道收方向最先分离出监控信道可以看出在整个传送过程中监控信道没有参与放大但在每一个站点都被终结和再生了这点恰好与主信道相反主信道在整个过程中都参与了光功率的放大而在整个线路上没有被终结和再生波分设备只是为其提供了一个个通明的光通道五DWDM规范的光信号而应用于规范所以信号上波分之前需要进行光信号的转换在下信号如下图所示信号上波分需要一个波长转换单元OTU将非去合波它的主要功能是波长转换在接收端一般也需要一个将信号还原不过这种倒不是必须的收端的这个的主要功能是再生而不是波长转换需要再生是因为波分系统中的光信号一般都经过了的多级放大累积了大量噪声光信噪比OSNR比较低一般的对这种噪声比较敏感在发端收端都使用了的应用形式我们称之为开放式应用有些设备或路由器等输出光口提供信号这个时候没有必要再加上OTU这种应用形式我们称之为集成式应用在使用个数不多信噪比下降不是太厉害的情况下发端使用了OTU收端不需要OTU这种使用形式我们称之为半开放式应用开放式系统的突出特点是横向兼容型性好缺点是较大幅度地增加了网络设备的成本不DWDM系统因为开放式应用能够做到与这两个不同网络层次设备在网管系统上彻底分开注OTU系统中管理六DWDM按照在网络中的作用并参照网络单元的概念DWDM OTM OADM OLA等多种其逻辑功能图如下的线路上去同时经过分波单元线路上分下来OADM的差别是在线路上还有通道的穿通需要说明的是因为价格和集成度因素OTM和在目前一般都还只能做到静态波长上下不象网元的能够做到对线路中各通道的任意选择上下OLA设备对线路上的光信号的功率进行放大REG主要功能是对每个通道信号的再生一般来说光信号通过后信号质量变差了而通REG后光信号质量变好了七DWDM的常见组网形式是链型和环型如下图环形组网的情况相对比较少点对点的链型组网是最主要的组网方式实际网络中的组网看上去会很复杂特别是和SDH联合组网时可以组成非常灵活的网络但最基本的网络拓扑还是链型结构的许多的长链或者环都是由这个最基本的拓扑构建成的比如下图八DWDM的优点DWDM系统是全光传输的第一步有着美好的发展前景和SDH相比较我们不难发现如下一些优点1超大容量这个优点是显而易见的使用分波合波技术传输容量可以到达40G 80G320G400G800G甚至1600G而且这个容量还并不是终点2平滑扩容一般运营商不会一次对DWDM系统做满配置以后会一波一波的扩容扩容过程是平滑的对已有业务能真正做到几乎没有影响和SDH的扩容比较起来波分的扩容更有理由说平滑这两个字3多业务接入上波分的接入信号可以是各种速率的SDH PDH GE千兆以太网POS等信号只要满足G.692信号不满足还可以接入OTU后满足就可以在DWDM系统上传输波分设备本身对接入信号的速率编码方式协议等透明这是目前为止唯一一个真正与协议无关的传输系统。
《DWDM技术原理》课件
光纤光栅的原理和应用
探索光纤光栅的原理和应用，如反射型光栅和传感型光栅，以及它们在光通 信系统中的特殊应用。
复用技术中的光星交换和光网交换
介绍复用技术中的光星交换和光网交换，包括交换机制、路由算法和网络拓扑结构等关键知识。
《DWDM技术原理》PPT 课件
本课件将介绍DWDM技术原理，包括光纤通信的基本原理、光学放大器的工 作原理等内容，让您全面了解光通信技术的核心知识。
光纤通信的基本原理
深入了解光纤通信的基本原理，包括光纤的构造、工作原理以及信光学放大器的工作原理，如掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼散射光纤放大器（Raman Amplifier），以及 它们在DWDM系统中的应用。
光纤传输的架构
解析点对点光纤传输的架构，包括端到端通信的流程和光纤连接的布局策略。
DWDM系统的光路复用技术
详细介绍DWDM系统中的光路复用技术，包括波分复用（WDM）、密集波分 复用（DWDM）以及其在高容量传输中的应用。
性能指标的量化和评估方法
说明DWDM系统中性能指标的量化和评估方法，包括比特错误率（BER）和 信噪比（SNR）等关键指标的计算和分析。
DWDM和OTN基本原理介绍
高速路
WDM、DWDM、CWDM的关系
• DWDM( Dense Wavelength Division Multiplexer )密集波分复用 • 最早的波分复用技术是将1310nm和1550nm的两波分复用， 波长间隔为一般数十nm • 随着1550窗口的EDFA的商用化，新的WDM系统只用 1550 窗口，这些WDM系统的相邻波长间隔比较窄（<1.6nm）， 为了区别于传统的WDM系统，称之为密集波分复用系统， 即DWDM系统。 • 现在波分复用技术（WDM）通常专指密集波分复用技术（DWDM） •CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplex）稀疏波分复用 • CWDM载波通道间距较宽，因此一根光纤上只能复用2到16个左右 波长的光信号。CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的 是冷却激光，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。 • 稀疏波分复用系统一般工作在从1260nm到1620nm波段，间隔为 20nm，可复用16个信道，其中1400nm波段由于损耗较大，一般不 用。
G.655 光 纤 ： 非 零 色 散 位 移 单 模 光 纤 ， 该 种 光 纤 主 要 应 用 于 1550nm工作波长区，色散系数较小，色散受限距离达数百公里， 并且可以有效减小四波混频的影响。
新的光纤：全波、真波、LEAF、G.654光纤等
课程内容
第一章 波分复用技术概述 第二章 DWDM 系统的传输媒质 第三章 DWDM系统的组成
第三章 OTN的映射与复用
第四章 OTN的保护机制
OTN的产生背景
SDH的优点： 灵活的分插复用功能 强大的操作、维护、管理与指配(OAM&P)能力 成熟可靠的保护倒换机制 可运营、可管理 SDH的缺点： 固定带宽分配模式 采用1:1备用带宽指配方式实现保护倒换，带宽利用率不高 不能根据业务的等级提供差异化服务 DWDM的优点： 超大的传输容量 DWDM的缺点 组网不够灵活 难以对光波长进行调度（交换） 采用非随路的带外OSC不能对通路进行全面而精确的监测 不具备可靠的保护倒换机制 达不到网络可运营、可管理的需求
dwdm原理
dwdm原理DWDM原理什么是DWDM？DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）是一种光传输技术，通过在光纤中同时传输多个光波长信号，实现了光信号的高密度传输。
DWDM的应用•提高光纤带宽利用率•增加光纤传输容量•延长光纤传输距离•减少光信号传输时延DWDM原理1.多通道传输–DWDM通过使用不同的光波长（通道）来传输多个独立的信号，每个波长可以传输不同的数据流。
这样可以大大提高光纤的传输能力。
–每个波长对应一个光载波，可以通过调制技术将不同的信号转换成光信号，然后通过复用器将所有的光信号合并到一条光纤上。
2.波长多路复用–DWDM采用波长多路复用技术，将多个波长的信号合并到一根光纤上传输。
–每个波长可以携带不同的信号，通过解调器将光信号转换为电信号后，可以分离出不同的信号。
3.波分复用–DWDM利用了光波长之间的互不干扰特性，将不同的信号通过不同的波长进行传输。
–这样不同信号之间就不会干扰，在接收端可以将各个波长的信号进行解调并恢复原始数据流。
4.光纤放大–为了延长光信号的传输距离，DWDM系统中使用了光纤放大器，通常采用EDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier）来放大光信号。
–光纤放大器可以在光信号传输的过程中对信号进行放大，从而提高信号的传输距离和质量。
5.光信号交叉–DWDM系统还可以对不同波长的信号进行交叉连接，实现灵活的光信号路由和灵活的光网络配置。
–这样可以根据需要将不同波长的信号灵活地路由到目标位置，实现网络资源的高效利用。
总结DWDM技术通过多通道传输、波长多路复用、波分复用、光纤放大和光信号交叉等原理，实现了光信号的高密度传输和光网络的高效利用。
它在提高光纤带宽利用率、增加传输容量、延长传输距离以及减少传输时延等方面具有重要的应用价值。
6.光信号解复用–在接收端，DWDM系统需要对光信号进行解复用，将不同波长的信号进行分离并恢复原始数据流。
DWDM原理介绍解析
DWDM原理介绍解析DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用）是一种光网络传输技术，通过在光纤通信系统中同时传输多个不同波长的光信号，从而极大地提高了光纤传输的传输容量。
DWDM技术能够实现更高密度的光波长划分，使得一个光纤通信系统能够传输数十甚至上百个不同波长的光信号，从而大幅提高了网络的传输容量和效率。
DWDM技术的原理是基于波分复用（WDM）技术的进一步发展和优化而来的。
传统的波分复用技术是将不同波长的光信号通过波分复用器组合在一起传输，从而实现多信道传输。
而DWDM技术则通过更加紧密地将各个波长分布在波长带宽更窄的波道上，从而实现更高密度的波长复用。
DWDM技术利用了光纤在不同波长下的传输特性，使得不同波长的光信号可以在同一光纤中传输且不相互干扰，从而实现了高速、高容量的光通信。
DWDM系统由多个关键组件构成，包括波长分路器（WDM）器件、光放大器、波长转换器、光开关等。
其中，波长分路器是DWDM系统中最重要的组件之一，它能够将不同波长的光信号分开并进行合并，从而实现多波长的光信号传输。
光放大器用于增强光信号的强度，从而延长信号传输距离；波长转换器用于改变光信号的波长，以实现不同波长的光信号之间的转换；光开关则用于实现对不同信道的选择和切换。
DWDM系统的工作原理是将不同波长的光信号通过波分复用器整合到一个光纤中传输，经过光放大器的增强后再通过波分复用器分离出不同波长的光信号，从而实现多信道的高速传输。
在接收端，通过解复用器将不同波长的光信号解析出来并转换成电信号，再经过解调器转换为数字信号，最终被处理为原始数据。
整个过程中，各个组件之间需要精确的协同工作，以保证信号的传输质量和稳定性。
DWDM技术的优点主要包括高带宽、高密度、高效率和光纤资源的充分利用。
通过DWDM技术，可以大幅提升网络的传输容量和速度，从而满足日益增长的数据传输需求。
波分复用原理
波分复用原理引言：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同时传输在同一光纤中，从而实现多路复用的目的。
本文将对波分复用原理进行详细介绍。
一、波分复用原理的基本概念波分复用原理是利用光信号的波长差异来实现多路复用的技术。
在光纤通信中，每个光通道都对应着一定波长的光信号。
通过控制不同波长的光信号在光纤中传输的方式，可以实现多路信号在同一光纤中传输而不发生干扰。
二、波分复用的分类波分复用可以分为密集波分复用（DWDM）和波分分复用（CWDM）两种方式。
1. 密集波分复用（DWDM）：密集波分复用是指在光纤中传输大量的波长，通常波长间隔为0.8纳米或更小。
DWDM技术可以同时传输数十个或上百个波长，大大提高了光纤的传输容量。
2. 波分分复用（CWDM）：波分分复用是指在光纤中传输较少的波长，通常波长间隔为20纳米。
CWDM技术适用于短距离通信，可以同时传输数个波长，满足一般通信需求。
三、波分复用原理的实现波分复用原理的实现主要涉及三个关键技术：光源、光栅和光检测器。
1. 光源：光源是产生不同波长的光信号的关键设备。
常用的光源有激光器和半导体激光器。
通过调节激光器的工作电流或温度，可以实现不同波长的光信号发射。
2. 光栅：光栅是波分复用中的核心元件，用于将不同波长的光信号进行分散和合并。
光栅可以将多个波长的光信号分开，并将它们引导到不同的光通道中，实现波分复用的效果。
3. 光检测器：光检测器用于接收和解析光信号。
通过光检测器可以将不同波长的光信号分离出来，并转换为电信号进行处理和传输。
四、波分复用的应用波分复用技术在光通信领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 长距离通信：波分复用技术可以实现大容量、长距离的光纤通信。
通过同时传输多路信号，可以提高光纤的传输效率和带宽利用率。
2. 光网络：波分复用技术为光网络的构建提供了重要支持。
DWDM原理
• G.671 无源光器件 • G.681 具有光放大器（包括光复用）的局 间长距离线路系统特性 • G.691 具有光放大器SDH单信道和STM64系统的光接口 • G.OA3 有关光放大方面的传输
谢谢！
DWDM的关键技术
实现DWDM传输的主要技术问题：
1. 低啁啾、高波长稳定性的激光源
2. 低噪声系数、增益平坦的掺铒光纤放大器
3. 稳定可靠的各种光无源器件（复用器、解复 用器、光纤光栅、隔离器等）
4. 光纤非线性的问题
5.超长距离传输技术（RAMAN)
DWDM的关键技术：
光口规范要求：
1)良好的光谱特性（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）。
DWDM基本原理
1、 DWDM概述 2、DWDM的传输媒质 3、DWDM的关键技术 4、DWDM的组网设计
DWDM原理概述 DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个 波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。实际上，DWDM 技术是采用频分复用技术提高传输的容量。 在光纤通信系统中是用光信号作为载波，根据每一个信道光波的 波长不同将光纤的低损耗窗口分成若干个信道，从而在一根光纤中实 现多路光信号的复用传输。
1.工作波长优选1510nm、1310nm、1625nm
2.速率优选2Mb/s，实现超长传输
3.与主信道分离，无需放大，不受OA失效的影响 4.每经过一个站点，均需终结和再生
DWDM的几种网元单元类型
按用途可分为：
光终端复用设备（OTM） 光线路线路放大设备（OLA） 光分插复用设备（OADM） 电中继设备（REG）
OA
560 Km
OLS
6 Spans
7 Spans 8 Spans
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2.5G
10G
高速路
GE
巡逻车
小车/信号 高速路/光纤
加油站/光放站 巡逻车/监控信道
6
WDM的概念
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 ）。
1 2 n 1
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课程内容
第一章 波分复用技术概述 第二章 WDM 的传输媒质 第三章 DWDM的关键技术
第四章 WDM系统受限因素
第五章 典型组网信号流
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WDM产生的背景
如何提高 传输容量
一根光纤上传输多个信号
更高比特率TDM。STM-1--STM-64
采用SDH，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本)
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什么是WDM？
合 波 器
OBA
OLA
OLA
OTM
OPA
n
分 波 器
1OTU
OTU
OSC
OSC
OSC
n
OTU
OMU
OSC
OA
ODU
OTU：完成非标准波长信号光到符合G.694.1(2)的标准波长信号光的波长转换功能 OMU/ODU：完成G.694.1(2)固定波长信号光的合波/分波 OA: OBA（功放）：通过提升合波后的光信号功率，从而提升各波长的输出光功率 OPA（预放）：通过提升输入合波信号的光功率，从而提升各波长的接收灵敏度 OLA（线放）：完成对合波信号的纯光中继放大处理 OSC: 通常采用1510nm和1625nm，负责整个网络的监控数据传送。（后来出现了ESC技 术,利用OTU光信号直接携带监控信息，在ESC方式下不需要OSC，但要求OTU支持ESC功能）
稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一般为20nm 密集波分复用（DWDM）：波长间隔小，小于等于0.8nm
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WDM对波长的要求
从技术实现的角度来说
各厂家可以选择任意波长进行波分复用
从技术兼容性的角度来说
我们必须对WDM系统中的光波长进行规范
ITU-T 对WDM系统中光波长的规定
λ
１
光 波 长 复 分 用 器 功率 / 前置 放大
光线路放大
光 波 长 复 分 功率 / 前置 用 器
λ λ
１
λ …
２２… λλＮ红带 EDFA 1547.5 — 1560.5nm OSC 1625nm
放大
Ｎ
…
… 西向 1-N
… WDM 耦合器 WDM 耦合器 东向 1-N
…
OSC 1510 nm 蓝带 EDFA 1527.5 — 1542.5nm
单纤双向波分复用系统则只用一根光纤，在这根光纤中同时实现双向信号的传输。 单纤双向波分复用系统中，两个方向的信号光应安排在不同波长上。 11
WDM系统的划分
开放式WDM系统 在终端复用设备中，具备光接口变换功能， 可以和任何厂家的 SDH 设备进行对接。
主流
集成式WDM系统 在终端复用设备中，不具备光接口变换功能，
ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的 单模光纤，区别见下表：
类型 定义 适用范围 主要指标
0.35dB/km；1550nm窗口目前一般在0.17-0.25dB/km，典型值 0.20dB/km； 色散：零色散波长的允许范围是1300nm到1324nm。在 1550nm窗口的色散系数是正的。在波长1550nm处，色散系数 D的典型值是17ps/nm-km，最大值一般不超过20ps/nm-km； 色散位移光纤（DSF），是指色 SDH系统可以， 衰减：1310nm波段：<0.55dB/km，目前没有掌握典型值数据。 散零点在1550nm附近的光纤， DWDM一般不采用。 1550nm波段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km； 它相对于标准单模光纤 色散：G.653的零色散波长在1550nm附近，在1525-1575nm范 （G.652），色散零点发生了移 动。 围内，最大色散系数是3.5ps/nm-km，在1550nm窗口，特别是 在C_band，色散位移光纤的色散系数太小或可能为零；
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）。
标准单模光纤（SMF），是指 SDH系统、DWDM系 衰耗：1310nm窗口目前一般在0.3-0.4dB/km，典型值 色散零点（即色散为零的波长） 统均可。 在1310nm附近的光纤。
G.652
G.653
G.655
非零色散位移光纤（NZDSF）， SDH/DWDM系统均 衰减：1310nm波段：ITU-T无规定。1550nm波段： 将色散零点的位置从1550nm附 可，但更适合DWDM <0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km。 近移开一定波长数，使色散零点 系统的传送。 色散：当1530nm <λ< 1565nn，0.1ps/nm-km < |D(λ)| <6.0 不在1550nm附近的DWDM工作 ps/nm-km；655光纤色散系数没有典型值，因厂家而异，常见 波长范围内。 的有4.5ps/nm.km和6pm/nm.km。需要实地确认。
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本章小结
什么是WDM？ 开放式WDM系统由哪几部分组成？每部分的作用是什么？
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课程内容
第一章 波分复用技术概述 第二章 WDM 的传输媒质 第三章 DWDM的关键技术
第四章 WDM系统受限因素
第五章 典型组网信号流
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光在光纤中传输的原理
2 N2 N1
1
N1>N2 N1Sin 1= N2Sin 2
注意：非线性效应一旦产生，就无法消除或补偿，必须尽量防止非线性效应的产生！
使用模场直径大的光纤，可以降低通过光纤的功率密度，可以抑制非线性效应的产生。
最主要我们可以通过降低入纤光功率、采用大有效面积光纤等来防止非线性效应的发生。 非线性效应与色散相关，色散并不是越小越好。
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G.652/G.653/G.655单模光纤
WDM原理
前言
WDM技术是比较成熟的光纤通信技术，已经普遍应用在各运营商网络中， 通过本课程的学习对WDM原理有一个基本的了解和认识
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学习目标
• 了解WDM的基本概念、基本原理、组成结构 • 了解WDM的传输媒质 • 掌握DWDM的关键技术 • 掌握DWDM的受限因素及解决办法 • 了解波分典型组网
当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在波导光纤中会以几十种 或更多的传播模式进行传播，这样的光纤叫做多模光纤。多模光纤的纤芯直 径较粗，通常直径等于50um左右； 当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号 波长相差不大时，光纤只允许一种模式在其中传播，其余的高次模全部截止，
G.692建议、G.694.1建议、G.694.2建议 ====》波长频率分配表 WDM中的光波长必须严格遵照波长频率分配表
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WDM典型模型
Tx1 Tx2 Txn
Rx1
O M U
OA
O D U
Rx2
Rxn
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双纤单向WDM
双纤单向波分复用系统采用两根光纤，每根光纤只完成一个方向光信号的传输。
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单纤双向WDM
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色度色散的影响
从TDM角度上说，色散将导致码间干扰。
T T+Δ T
λ
3
λ
1
λ
3
λ
1
λ
3
λ
3λ
1
λ
1
光源是非零谱宽的，光源输出的光信号被电脉冲进行强度调制 ，调制信号具有调制光源的 每一波长成分 。 由于各波长成分到达的时间先后不一致，因而使得光脉冲加长（T+Δ T），这叫作脉冲展宽。 光脉冲传输的距离越远，脉冲展宽越严重。脉冲展宽将使前后光脉冲发生重叠，称为码间干扰。 码间干扰将引起误码，因而限制了传输的码速率和传输距离。 但从WDM角度上说，色度色散有利于克服光纤的非线性造成的信道间干扰 需要辨证的看待色度色散的影响。
这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较细，通常直径为5~10um；
从光纤的外观上来看，两种光纤区别不大，包括塑料护套的光纤直径都 小于1mm； 波分系统里用的都是单模光纤
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光纤的损耗特性
光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对光信号的传播产生制约作用 的特性。光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要包含 吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。 光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红
外吸收和杂质吸收；
由于材料的不均匀使光散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。瑞 利散射损耗是光纤材料二氧化硅的本征损耗；
光纤的弯曲会引起辐射损耗；
决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗
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WDM中信号光窗口范围
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
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光纤中的色散特性
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率 成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是 光纤的色散。
光纤中的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散： 模式色散也称为模间色散，模式色散主要存在于多模光纤中； 色度色散（CD）也称为模内色散，可以分为材料色散和波导色散； 偏振模色散（PMD）是由于信号光的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度而 引起的，偏振模色散是由随机因素产生的，因而其为一随机量，难补偿； 色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用D表 示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）