62光波分复用技术 随着人类社会信息时代的到来,对通信的需求呈现加速增 长的趋势。发展迅速的各种新型业务(特别是高速数据和视频业 务)对通信网的带宽(或容量)提出了更高的要求。为了适应通信 网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求 生了各种复用技术 在光纤通信系统中除了大家熟知的时分复用(TDM技术外, 还出现了其他的复用技术,例如光时分复用(OTDM)、光波分复 用(WDM)、光频分复用(OFDM以及副载波复用(SCM)技术 本节主要讲述WDM技术
6.2 光波分复用技术 随着人类社会信息时代的到来，对通信的需求呈现加速增 长的趋势。发展迅速的各种新型业务(特别是高速数据和视频业 务)对通信网的带宽(或容量)提出了更高的要求。为了适应通信 网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产 生了各种复用技术。 在光纤通信系统中除了大家熟知的时分复用(TDM)技术外， 还出现了其他的复用技术，例如光时分复用(OTDM)、光波分复 用(WDM)、 光频分复用(OFDM)以及副载波复用(SCM)技术。 本节主要讲述WDM技术
62.1光波分复用原理 1.WDM的概念 光波分复用(WDM: Wavelength Division Multiplexing)技术 是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。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长分割复用,简称光波 分复用技术
6.2.1 1. WDM 光波分复用(WDM： Wavelength Division Multiplexing)技术 是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。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长分割复用， 简称光波 分复用技术
光纤的带宽很宽。如图621-1所示,在光纤的两个低损耗 传输窗口:波长为1.31um(125~1.35μm)的窗口,相应的带宽 (△f上-△c/2,和△分别为中心波长和相应的波段宽度,c 为真空中光速)为17700GHz;波长为1.55μum(1.50~160μm)的 窗口,相应的带宽为12500GHz。两个窗口合在一起,总带宽 超过30THz。如果信道频率间隔为10GHz,在理想情况下, 根光纤可以容纳3000个信道 由于目前一些光器件与技术还不十分成熟,因此要实现光 信道十分密集的光频分复用(OFDM还较为困难。在这种情况下, 人们把在同一窗口中信道间隔较小的波分复用称为密集波分复 H(DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing
光纤的带宽很宽。如图6.2.1-1所示，在光纤的两个低损耗 传输窗口： 波长为1.31 μm(1.25～1.35μm)的窗口，相应的带宽 (|Δf |=|-Δλc/λ2|, λ和Δλ分别为中心波长和相应的波段宽度， c 为真空中光速)为17700 GHz； 波长为1.55μm(1.50～1.60 μm)的 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10 GHz， 在理想情况下， 一根光纤可以容纳3000个信道。 由于目前一些光器件与技术还不十分成熟，因此要实现光 信道十分密集的光频分复用(OFDM)还较为困难。在这种情况下， 人们把在同一窗口中信道间隔较小的波分复用称为密集波分复 用(DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing)
4.0 信道间隔一 301~10GHz 2.0 载波频率 80010001200140016001800 波长/nm 图621-1中心波长在1.3μm和1.55μm的硅光纤低损耗传输窗口 (插图表示1.55m传输窗口的多信道复用)
800 0 1.0 2.0 3.0 4.0 1000 1200 1400 1600 1800 载 波 频 率 信 道 间 隔 1~10 GHz 波 长 / nm 衰 减 / (dB·km－ 1 ) … 图6.2.1-1 中心波长在1.3 μm和1.55 μm的硅光纤低损耗传输窗口 (插图表示1.55 μm传输窗口的多信道复用)
目前该系统是在1550n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16mm、0.8mm或更低,约对应于200 GHz#,100GHz或更窄的带宽。WDM、DWDM和OFDM在本 质上没有多大区别。以往技术人员习惯采用WDM和DWDM来 区分是1310/1550nm简单复用还是在1550m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 1310/150nm的复用超出了EDFA的增益范围,只在一些专门场 应用,所以经常用WDM这个更广义的名称来代替DWDM
目前该系统是在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。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