光纤通信新运用应用技术

2021/2/25
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DWDM系统是在1550 nm波长区段内，同时用8，16或更多个 波长在一对光纤上(也可采用单光纤)构成的光通信系统，其中各 个波长之间的间隔为1.6 nm、 0.8 nm或更低，约对应于200 GHz, 100 GHz或更窄的带宽。
WDM、 DWDM和OFDM在本质上没有多大区别
为了抑制多通道干扰（MPI），必须注意到光 反射的影响、双向通路之间的隔离、串扰的类型和 数值、两个方向传输的功率电平值和相互间的依赖 性、光监控信道（OSC）传输和自动功率关断等问 题。
时分复用 Time Division Multiplexing TDM
将一帧时间T划分为n个时隙，每一个时隙只传输固定的信道，与 TDM相比，OTDM中电光和光电转换分别位于复用之前和解复用之后， 电子器件及E/O和O/E变换单元只工作于支路信号速率上。
目前技术难点在于接收精确同步。
空分复用 Space Division Multiplexing SDM 副载波复用 Subcarrier Division Multiplexing SCM
第九讲(1)
光通信新技术
光纤通信新运用应用技术
目前光纤通信的热点
PDH系统 SDH系统 波分复用 WDM 密集波分复用 DWDM 副载波复用通信 新型光纤研制 光放大技术 光交换技术 相干光通信 光弧子通信
研究方向最终实现全光通信!
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主要内容
一、波分复用WDM 二、光弧子通信 三、全光通信网 四、光接入技术
以往技术人员习惯采用WDM 和DWDM来区分是1310/1550 nm 简单复用还是在1550 nm波长区段内密集复用，但目前在电 信界应用时，都采用DWDM技术。
由于1310/1550 nm的复用超出了EDFA的增益范围，只在一 些 专 门 场 合 应 用 ， 所 以 经 常 用 WDM 这 个 更 广 义 的 名 称 来 代 替 DWDM。
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3.WDM系统的基本形式
光波分复用器和解复用器是WDM技术中的关键部件，将不 同波长的信号结合在一起经一根光纤输出的器件称为复用器(也 叫合波器)。
反之，经同一传输光纤送来的多波长信号分解为各个波长 分别输出的器件称为解复用器(也叫分波器)。
从原理上讲， 这种器件是互易的(双向可逆)，即只要将解复 用器的输出端和输入端反过来使用， 就是复用器。
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WDM系统的基本形式(续)
（2）单纤双向传输。双向WDM传输是指光通路 在一根光纤上同时向两个不同的方向传输。如 图所示，所用波长相互分开，以实现双向全双 工的通信。(关键点）
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WDM系统的基本形式(续)
双向WDM系统在设计和应用时必须要考虑几个关 键的系统因素:
通道可以是等间隔的，也可以是非等间隔的。
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2.单模光纤的频带资源
光纤的带宽很宽。如图所示，在光纤的两个低损耗传 输窗口：波长为1.31um(1.25～1.35um)的窗口，相应的 带宽为17700 GHz；波长为 1.55um(1.50～1.60um)窗口 ，相应的带宽为12500 GHz。两个窗口合在一起，总带 宽超过30 THz。如果信道频率间隔为10GHz，在理想情 况下，一根光纤可以容纳3000个信道。
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如果一个区域内所有的光纤传输链路都升级为WDM传输， 我们就可以在这些WDM链路的交叉(结点)处设置以波长为单位 对光信号进行交叉连接的光交叉连接设备(OXC)，或进行光上下 路的光分插复用器(OADM)，则在原来由光纤链路组成的物理层上 面就会形成一个新的光层。
在这个光层中，相邻光纤链路中的波长通道可以连接起来， 形成一个跨越多个OXC和OADM的光通路，完成端到端的信息 传送，并且这种光通路可以根据需要灵活、动态地建立和释放， 这就是目前引人注目的、 新一代的WDM全光网络。
因此复用器和解复用器是相同的(除非有特殊的要求)。
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WDM系统的基本构成主要有以下两种形式：
1）双纤单向传输。单向WDM传输是指所有光通路同时在 一根光纤上沿同一方向传送。如图所示，在发送端将载有 各种信息的、具有不同波长的已调光信号λ1， λ2…， λn通 过光复用器组合在一起，并在一根光纤中单向传输。由于 各信号是通过不同光波长携带的，因而彼此之间不会混淆 。在接收端通过光解复用器将不同波长的信号分开，完成 多路光信号传输的任务。反方向通过另一根光纤传输的原 理与此相同。
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第一节 波分复用WDM—Βιβλιοθήκη Baidu种复用方式
波分复用 Wavelength Division Multiplexing WDM
频分复用 Frequency Division Multiplexing FDM FDM与WDM在本质上是没有区别的。 通常把光载波间隔在1nm以上的系统称为WDM或DWDM; 当光载波间隔在1nm以下的系统称为FDM
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1. 波分复用的基本概念
波分复用是光纤通信中的一种传输技术,它利用了一根 光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点,把光纤可 能应用的波长范围划分成若干个波段,每个波段用作一个独 立的通道传输一种预定波长的光信号。通常将波分复用缩 写为WDM。
光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用每个波 长之间的间隔宽度也有差别。按照通道间隔的差异，WDM可 以细分为: WWDM （Wide-WDM,通道间隔等于或者大于25nm） MWDM (Mid-WDM,通道间隔小于25 nm,而大于3.2 nm) DWDM (Dense-WDM,通道间隔小于或者等于3.2 nm)。
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WDM 技 术 对 网 络 升 级 、 发 展 宽 带 业 务 ( 如 CATV， HDTV 和IP over WDM等)、充分挖掘光 纤带宽潜力、实现超高速光纤通信等具有十分重要 意义，尤其是WDM加上EDFA更是对现代信息网 络具有强大的吸引力。
目前，“掺铒光纤放大器(EDFA)+密集波分复 用(WDM)+非零色散光纤(NZDSF，即G.655光纤)+ 光子集成(PIC)”正成为国际上长途高速光纤通信线 路的主要技术方向。