百科解釋
把不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳送(每個(gè)波長(zhǎng)承載一個(gè)TDM 電信號(hào))的方式統(tǒng)稱為波分復(fù)用。
波分復(fù)用是一種光纖傳輸技術(shù),這種技術(shù)在一根光纖上使用不同的波長(zhǎng)傳輸多種光信號(hào),F(xiàn)在,在為遠(yuǎn)程通信設(shè)計(jì)的高端WDM系統(tǒng)中,每種光信號(hào)(通常是指一個(gè)信道或一種波長(zhǎng))最多可以達(dá)到2.5Gps或10Gbps的傳輸速率。當(dāng)前的系統(tǒng)能夠支持32到64個(gè)信道,廠商承諾將在不久的將來(lái)提供支持96信道或128信道的系統(tǒng)。這將使得一根光纖就能夠傳送幾百Gps的信息。
密集波分復(fù)用(DWDM)一詞經(jīng)常被用來(lái)描述支持巨大數(shù)量信道的系統(tǒng),在這里,“密集”沒(méi)有明確的定義。相反,在一根光纖上使用兩個(gè)或者四個(gè)信道有時(shí)也被稱為WDM。
WDM光傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介
波分復(fù)用(WDM)是光纖通信中的一種傳輸技術(shù),它利用了一根光纖可以同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光載波的特點(diǎn),把光纖可能應(yīng)用的波長(zhǎng)范圍劃分成若干個(gè)波段,每個(gè)波段用作一個(gè)獨(dú)立的通道傳輸一種預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)。通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同,每個(gè)波長(zhǎng)之間的間隔寬度也有差別,按照通道間隔差異,WDM可以細(xì)分為W-WDM、M-WDM、D-WDM。
我們可以將一根光纖看作是一個(gè)多車道的公用道路,傳統(tǒng)的TDM系統(tǒng)只不過(guò)利用了這條道路上的一條車道,而使用D-WDM技術(shù),類似于利用公用道路上尚未使用的車道,以獲取光纖中未開(kāi)發(fā)的巨大傳輸能力。
波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展
波分復(fù)用技術(shù)在光纖通信出現(xiàn)伊始就出現(xiàn)了。從1995年開(kāi)始,WDM發(fā)展進(jìn)入了快車道,Lucent率先推出了8*2.5G波分復(fù)用系統(tǒng),Ciena推出了16*2.5G系統(tǒng)。我國(guó)已完成了4*2.5G的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),8*2.5G實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已通過(guò)簽定。
WDM發(fā)展迅速的主要原因在于:
(1)光電器件的迅速發(fā)展。
(2)TDM 10Gb/s面臨著電子元器件響應(yīng)時(shí)間的挑戰(zhàn)。
(3)光纖色散和偏振模色散限制了10Gb/s的傳輸。
90年代初,EDFA(摻鉺光纖放大器)的迅速商用化解決了WDM復(fù)用器帶來(lái)的插入損耗問(wèn)題。EDFA能提供的功率增益約為40dB,更重要的是,EDFA放大的波長(zhǎng)窗口,足以容納很多路相互間隔的不同波長(zhǎng)一同得到功率增益,這對(duì)波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)的應(yīng)用非常有益。
波分復(fù)用系統(tǒng)
目前,各廠家的波分復(fù)用系統(tǒng)基本分為兩類:集成系統(tǒng)和開(kāi)放系統(tǒng)。
集成系統(tǒng)的同步數(shù)字傳輸系列(SDH)終端具有滿足G.692的光接口、標(biāo)準(zhǔn)的光波長(zhǎng)、滿足長(zhǎng)距離的光源。
開(kāi)放系統(tǒng)在波分復(fù)用器前端加入了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移單元OUT,將當(dāng)前SDH的G.957接口波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為G.692的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)光接口。
波分復(fù)用技術(shù)及器件
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移單元OUT
從SDH終端送來(lái)的光信號(hào),經(jīng)過(guò)光-電-光轉(zhuǎn)移,將特定波長(zhǎng)信號(hào)送入合波器(OMU)。在WDM系統(tǒng)中,波長(zhǎng)穩(wěn)定的必要性表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(1)減小相鄰?fù)烽g的干擾。(2)提高系統(tǒng)性能。(3)從一定程度上降低對(duì)波分的要求。
對(duì)OUT的使用提出了兩種技術(shù)選擇:
——只作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,無(wú)再生中繼器功能的OUT應(yīng)用。
——作為再生中繼器功能的OUT應(yīng)用。
波分復(fù)用器件
光合波器用于傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端,是一種具有多個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口的器件。光分波器用于傳輸系統(tǒng)的接收端,正好與光合波器相反,它具有一個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口,將 光放大器可以作為前置放大器、線路放大器、功率放大器,是光纖通信中的關(guān)鍵部份之一。目前研制的光放大器分為光纖放大器(OFA)和半導(dǎo)體光放大器(SOA)兩大類。光纖放大器又有摻鉺光纖放大器(EDFA)、摻鉺光纖放大器(PDFA)、摻鈮光纖放大器(NDFA)。其中,EDFA的性能優(yōu)越,已經(jīng)在WDM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、商用系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
EDFA包括三個(gè)部分:泵光源、光耦合器、摻鉺石英光纖。其特點(diǎn)是:
(1)有較寬的增益帶寬。
(2)能提供較高的增益,噪聲系數(shù)小。
(3)泵浦波長(zhǎng)為980nm和1480nm,與半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)相適應(yīng)。
(4)與傳輸光纖的耦合效率高。
(5)輸入信號(hào)過(guò)大時(shí),EDFA的增益飽和,輸出功率趨于一個(gè)有限的固定值。
(6)可透明地實(shí)現(xiàn)放大,不必考慮信號(hào)的速率及調(diào)制方式,而且可以將各個(gè)通路的信號(hào)一起放大。