波分复用技术概述

光通信系统可以按照不同的方式进行分类。如果按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统（FDM-Frequency Division Multiplexing ）、时分复用系统（TDM-Time Division Multiplexing）、波分复用系统（WDM-Wavelength Division Multiplexing）和空分复用系统（SDM-Space Division Multiplexing）。所谓频分、时分、波分和空分复用，是指按频率、时间、波长和空间来进行分割的光通信系统.
光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用（OFDM）.
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*空分复用是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，传输设备也线性增加。
*时分复用也是一项比较常用的扩容方式，从传统PDH 的一次群至四次群的复用，到如今SDH 的STM-1、STM-4、STM-16 乃至STM-64 的复用。时分复用的扩容方式有个缺陷:升级缺乏灵活性,升级困难，不如波分升级容易。
对于更高速率的时分复用设备，目前成本还较高，并且40Gbit/s 的TDM 设备已经达到电子器件的速率极限，即使是10Gbit/s 的速率,在不同类型光纤中的非线性效应也会对传输产生各种限制。
*WDM 波分复用是利用单模光纤低损耗区的巨大带宽，将不同速率（波长）的光混合在一起进行传输
*TDM 和WDM 技术合用，利用TDM 和WDM 两种技术的优点进行网络扩容是应用的方向。可以根据不同的光纤类型选择TDM 的最高传输速率，在这个基础上再根据传输容量的大小选择WDM 复用的光信道数。
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DWDM 原理概述
目前使用:C波段：1525~1565nm
正在开发:L波段：1570~1620nm;S波段：1400nm波段
ITU-T G.692 建议，DWDM 系统的绝对参考频率为193.1THz（对应的波长为1552.52nm），不同波长的频率间隔应为100GHz 的整数倍（对应波长间隔约为0.8nm 的整数倍）。DWDM 系统的构成及光谱示意图如图：

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WDM 设备的传输方式
*单向波分复用系统采用两根光纤，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。
*双向波分复用系统则只用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。
*ITU-T 建议G.692 文件对于单纤双向WDM 和双纤单向WDM 传输方式的优劣并未给出明确的看法。实用的WDM 系统大都采用双纤单向传输方式。
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开放式与集成式系统
*开放式DWDM 系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要求这些接口符合ITU-T 建议的光接口标准。DWDM 系统采用波长转换技术，将复用终端的光信号转换成指定的波长，不同终端设备的光信号转换成不同的符合ITU-T 建议的波长，然后进行合波。
*集成式DWDM 系统没有采用波长转换技术，它要求复用

终端的光信号的波长符合DWDM 系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的符合ITU-T 建议的波长，这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道，从而完成合波。
根据工程的需要可以选用不同的应用形式。在实际应用中，开放式DWDM 和集成式DWDM 可以混合使用。
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WDM 系统组成
*光波长转换单元（OTU）将非标准的波长转换为ITU-T 所规范的标准波长。
*波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）；波分复用器可分为发端的光合波器。光合波器用于传输系统的发送端，是一种具有多个输入端口和一个输出端口的器件，它的每一个输入端口输入一个预选波长的光信号，输入的不同波长的光波由同一输出端口输出
*光放大器（BA/LA/PA）；在目前实用的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤拉曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其优越的性能被广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统中，作为前置放大器、线路放大器、功率放大器使用。
*光监控信道/通路（OSC）；光监控信道是为WDM 的光传输系统的监控而设立的。ITU-T 建议优选采用1510nm 波长，容量为2Mbit/s。靠低速率下高的接收灵敏度（优于-50dBm）仍能正常工作。但必须在EDFA 之前下光路，而在EDFA 之后上光路。
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现在商用最高容量光纤传输系统为1.6Tbit/s 系统，朗讯和北电网络两公司提供的该类产品都采用160x10Gbit/s 方案结构。容量3.2Tbit/s 实用化系统的开发已具备条件。
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CWDM 简介
CWDM 载波通道间距较宽，因此一根光纤上只能复用2 到16 个左右波长的光波；CWDM 调制激光采用非冷却激光，而DWDM 采用的是冷却激光，它需要冷却技术来稳定波长，实现起来难度很大，成本也很高；在同一根光纤中传输的不同波长之间的间距是区分DWDM 和CWDM 的主要参数。目前的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 个波长通道，其中1400nm 波段由于损耗较大，一般不用

WWDM——wide WDM 1310nm+1550nm。