72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
7.2 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
721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
7.2.1 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
4.0 信道间隔- 3.0|1~10GHz 2.0 载波频率 0 80010001200140016001800 波长/nm 图76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)
图7.6 中心波长在1.3μm和1.55 μm的硅光纤低损耗传输窗口 (插图表示1.55μm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 ) …
光纤的带宽很宽。如图76所示,在光纤的两个低损耗传 输窗口:波长为1.31m(125~1.35um)的窗口,相应的带宽 (△f=-△c/2,x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155m(1.50~160um) 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,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)
光纤的带宽很宽。如图7.6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17 700 GHz； 波长为1.55 μm(1.50～1.60 μm) 的窗口， 相应的带宽为12 500 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)
目前该系统是在1550nm波长区段内,同时用8,16或更 多个波长在一对光纤上(也可用单光纤)构成的光通信系统, 其中各个波长之间的间隔为16nm、0.8nm或更低,约对应于 200GHz#,100GH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1550nm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1310/1550nm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
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