光纖通信_(tái)08_光波分復(fù)用課件

1、在前面所討論的光纖通信系統(tǒng)中，是以單波長系在前面所討論的光纖通信系統(tǒng)中，是以單波長系統(tǒng)為研究對(duì)象的統(tǒng)為研究對(duì)象的在單波長系統(tǒng)中，采用了時(shí)分復(fù)用（在單波長系統(tǒng)中，采用了時(shí)分復(fù)用（TDM）方式）方式來提高傳輸效率，降低傳輸成本來提高傳輸效率，降低傳輸成本如早期如早期PDH體系的體系的34 Mb/s、140 Mb/s系統(tǒng)，系統(tǒng)，以及以及SDH體系的體系的155 Mb/s、622 Mb/s、2.5 Gb/s乃至乃至10 Gb/s系統(tǒng)，現(xiàn)在的傳輸速率已經(jīng)可以系統(tǒng)，現(xiàn)在的傳輸速率已經(jīng)可以達(dá)到達(dá)到40 Gb/s水平等水平等 由于受到電子遷移速率的限制，進(jìn)一步提高傳輸由于受到電子遷移速率的限制，進(jìn)一步提高傳輸

2、速率已經(jīng)十分困難速率已經(jīng)十分困難并且隨著傳輸速率的提高，光纖色散的影響也越并且隨著傳輸速率的提高，光纖色散的影響也越加嚴(yán)重加嚴(yán)重而另一方面，光纖的巨大帶寬潛力沒有得到充分而另一方面，光纖的巨大帶寬潛力沒有得到充分的開發(fā)利用的開發(fā)利用因此，系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)容的唯一出路是充分利用光因此，系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)容的唯一出路是充分利用光纖的帶寬潛力，從光域上用波分復(fù)用技術(shù)來提高纖的帶寬潛力，從光域上用波分復(fù)用技術(shù)來提高傳輸效率傳輸效率 不同波長的光彼此之間可以無影響地獨(dú)立傳輸信不同波長的光彼此之間可以無影響地獨(dú)立傳輸信息，因此在同一根光纖中可以有多個(gè)信道，每個(gè)息，因此在同一根光纖中可以有多個(gè)信道，每個(gè)信道有不同的光

3、載波波長（頻率）信道有不同的光載波波長（頻率）這種在單根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長信道的技術(shù)這種在單根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長信道的技術(shù)就 是 波 分 復(fù) 用 （就 是 波 分 復(fù) 用 （ W D M ， W a v e l e n g t h Division Multiplexing）采用波長復(fù)用的方法可以顯著提高單根光纖的信采用波長復(fù)用的方法可以顯著提高單根光纖的信息傳輸容量息傳輸容量 20世紀(jì)世紀(jì)90年代密集波分復(fù)用（年代密集波分復(fù)用（DWDM，Dense WDM）技術(shù)興起并迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用）技術(shù)興起并迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用到通信網(wǎng)中，引發(fā)了光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的重大變到通信網(wǎng)中，引發(fā)了光通信系統(tǒng)

4、和網(wǎng)絡(luò)的重大變革革 8.1 光波分復(fù)用的基本原理光波分復(fù)用的基本原理8.2 波分復(fù)用系統(tǒng)的構(gòu)成波分復(fù)用系統(tǒng)的構(gòu)成8.3 WDM的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)光 纖 鏈 路 的 優(yōu) 勢 是 許 多 不 同 的 波 長 可 以 在光 纖 鏈 路 的 優(yōu) 勢 是 許 多 不 同 的 波 長 可 以 在13001600 nm的光譜帶寬內(nèi)沿一根光纖同時(shí)的光譜帶寬內(nèi)沿一根光纖同時(shí)傳遞傳遞把多個(gè)波長復(fù)合到同一根光纖上的技術(shù)稱為波分把多個(gè)波長復(fù)合到同一根光纖上的技術(shù)稱為波分復(fù)用（復(fù)用（WDM）從概念上講，從概念上講，WDM與頻分復(fù)用（與頻分復(fù)用（FDM）相同，）相同，WDM的中心波長（或光頻率）之間必須有適當(dāng)?shù)牡闹行牟?/p>

5、長（或光頻率）之間必須有適當(dāng)?shù)拈g隔，以避免相互間的信道串?dāng)_間隔，以避免相互間的信道串?dāng)_ 在點(diǎn)到點(diǎn)的光纖鏈路中，一條光纖線路的發(fā)送端在點(diǎn)到點(diǎn)的光纖鏈路中，一條光纖線路的發(fā)送端有一個(gè)光源，在接收端有一個(gè)光檢測器有一個(gè)光源，在接收端有一個(gè)光檢測器不同的光源使用不同的光纖以彼此分隔不同的光源使用不同的光纖以彼此分隔然而，由于光源的譜線寬度很窄，只占用了光纖然而，由于光源的譜線寬度很窄，只占用了光纖傳輸帶寬的極小一部分傳輸帶寬的極小一部分 一個(gè)一個(gè)DFB激光器的調(diào)制輸出帶寬是激光器的調(diào)制輸出帶寬是1050 MHz，約相當(dāng)于約相當(dāng)于10-3 nm的譜線寬度，使用這種光源時(shí)，的譜線寬度，使用這種光源時(shí)，一般

6、需要一般需要0.41.6 nm的保護(hù)帶的保護(hù)帶o使用這樣光源的單使用這樣光源的單波長系統(tǒng)，只能用波長系統(tǒng)，只能用到標(biāo)準(zhǔn)光纖傳輸帶到標(biāo)準(zhǔn)光纖傳輸帶寬的極小部分寬的極小部分單模光纖的帶寬很寬，在光纖的兩個(gè)低損耗傳輸單模光纖的帶寬很寬，在光纖的兩個(gè)低損耗傳輸窗口，窗口，12701350nm（1310nm）窗口和）窗口和14801600nm（1550nm）窗口，其帶寬可）窗口，其帶寬可以按照式（以按照式（8-1）計(jì)算：）計(jì)算：2cfo對(duì)于對(duì)于1310nm窗口的可用譜寬窗口的可用譜寬=80nm，相，相應(yīng)的光帶寬約為應(yīng)的光帶寬約為14THzo類似地，對(duì)于類似地，對(duì)于1550nm窗口的可用譜寬為窗口的可用譜

7、寬為=120nm，光帶寬為，光帶寬為15THz 兩個(gè)低損耗窗口大約得到兩個(gè)低損耗窗口大約得到30THz（200nm）的）的總的光纖帶寬總的光纖帶寬所以單模光纖尚有絕大部分的帶寬資源有待開發(fā)所以單模光纖尚有絕大部分的帶寬資源有待開發(fā)o通過采用波分復(fù)用技通過采用波分復(fù)用技術(shù)可以擴(kuò)大傳輸容量術(shù)可以擴(kuò)大傳輸容量波分復(fù)用技術(shù)可以有波分復(fù)用技術(shù)可以有WDM、DWDM、OFDM等等不同提法不同提法實(shí)際上，它們?cè)诒举|(zhì)上都是光波長分割復(fù)用（或?qū)嶋H上，它們?cè)诒举|(zhì)上都是光波長分割復(fù)用（或光頻率分割復(fù)用），所不同的是復(fù)用信道波長光頻率分割復(fù)用），所不同的是復(fù)用信道波長（頻率）間隔不同（頻率）間隔不同 20世紀(jì)世紀(jì)80

8、年代中期，復(fù)用信道的波長間隔為幾十年代中期，復(fù)用信道的波長間隔為幾十納米到數(shù)百納米納米到數(shù)百納米例如將例如將1310nm和和1550nm的復(fù)用稱為的復(fù)用稱為WDM，現(xiàn)在稱為簡單現(xiàn)在稱為簡單WDM主要用于采用單纖雙向傳輸方式的光纖接入網(wǎng)中主要用于采用單纖雙向傳輸方式的光纖接入網(wǎng)中（如（如PON），在上、下行方向采用不同的波長），在上、下行方向采用不同的波長1310 nm為上行波長（用戶到中心局）為上行波長（用戶到中心局）1550 nm為下行波長（中心局到用戶）為下行波長（中心局到用戶） 20世紀(jì)世紀(jì)90年代后，年代后，EDFA實(shí)用化，為了能在實(shí)用化，為了能在EDFA的的35nm帶寬（帶寬（4TH

9、z）內(nèi)同時(shí)放大多個(gè)波）內(nèi)同時(shí)放大多個(gè)波長的信號(hào)，波長間隔必須減小，即采用長的信號(hào)，波長間隔必須減小，即采用DWDM，其波長間隔為其波長間隔為nm級(jí)（如級(jí)（如0.8nm）OFDM一般指波長間隔小于一般指波長間隔小于100GHz的波分復(fù)用，的波分復(fù)用，在在20世紀(jì)世紀(jì)80年代，主要指相干光通信，年代，主要指相干光通信，90年代年代以后，出現(xiàn)了非相干以后，出現(xiàn)了非相干OFDM 在波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用過程中，還有一種在波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用過程中，還有一種WDM技術(shù)稱為粗波分復(fù)用（技術(shù)稱為粗波分復(fù)用（CWDM，Coarse WDM），主要應(yīng)用于接入網(wǎng)和城域網(wǎng)），主要應(yīng)用于接入網(wǎng)和城域網(wǎng) 隨著隨著DW

10、DM技術(shù)在長距離通信中的應(yīng)用，寬帶城技術(shù)在長距離通信中的應(yīng)用，寬帶城域網(wǎng)絡(luò)問題逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，寬帶、靈域網(wǎng)絡(luò)問題逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，寬帶、靈活及低成本是城域網(wǎng)追求的主要目標(biāo)，采用活及低成本是城域網(wǎng)追求的主要目標(biāo)，采用CWDM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段 目前，目前，WDM系統(tǒng)主要指密集波分復(fù)用系統(tǒng)系統(tǒng)主要指密集波分復(fù)用系統(tǒng)（DWDM），應(yīng)用在），應(yīng)用在1550nm波長區(qū)段內(nèi)，復(fù)波長區(qū)段內(nèi)，復(fù)用用8、16或更多的波長在一對(duì)光纖上（也可采用或更多的波長在一對(duì)光纖上（也可采用單纖）構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)單纖）構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)ITU-T建議的標(biāo)準(zhǔn)的波長間隔為建議的標(biāo)準(zhǔn)

11、的波長間隔為0.8nm（在（在1550nm波長對(duì)應(yīng)波長對(duì)應(yīng)100GHz頻率間隔）的整數(shù)倍，頻率間隔）的整數(shù)倍，或整數(shù)分之一或整數(shù)分之一如如0.4nm，0.8nm，1.6nm等等 包括各種類型光放大器的典型包括各種類型光放大器的典型WDM鏈路中各種元鏈路中各種元件的使用以及頻譜示意件的使用以及頻譜示意 在發(fā)送端有幾個(gè)獨(dú)立調(diào)制的光源，每一個(gè)都只能在發(fā)送端有幾個(gè)獨(dú)立調(diào)制的光源，每一個(gè)都只能在一個(gè)波長上發(fā)射光信號(hào)在一個(gè)波長上發(fā)射光信號(hào)復(fù)用器的作用是將光信號(hào)合路到一串密集波長信復(fù)用器的作用是將光信號(hào)合路到一串密集波長信號(hào)頻譜內(nèi)，并把這些信號(hào)耦合進(jìn)一根光纖中號(hào)頻譜內(nèi)，并把這些信號(hào)耦合進(jìn)一根光纖中在接收端，

12、解復(fù)用器將光信號(hào)分離送入正確的信在接收端，解復(fù)用器將光信號(hào)分離送入正確的信道中檢測道中檢測由于光檢測器在包括所有由于光檢測器在包括所有WDM信道的寬波長范圍信道的寬波長范圍上總是敏感的，所以解復(fù)用器需要提供良好的波上總是敏感的，所以解復(fù)用器需要提供良好的波長（信道）隔離長（信道）隔離波分復(fù)用系統(tǒng)主要有兩種工作形式：波分復(fù)用系統(tǒng)主要有兩種工作形式：雙纖單向傳輸雙纖單向傳輸單向單向WDM是指所有光通道同時(shí)在一根光纖上沿同一是指所有光通道同時(shí)在一根光纖上沿同一方向傳送方向傳送單纖雙向傳輸單纖雙向傳輸 雙向雙向WDM是指光通道在一根光纖上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向信是指光通道在一根光纖上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向信號(hào)的同時(shí)傳輸號(hào)

13、的同時(shí)傳輸單向單向WDM在發(fā)送端將載有各種信息的、具有不同波長在發(fā)送端將載有各種信息的、具有不同波長1、2、N的已調(diào)光信號(hào)通過光復(fù)用器組合在一起，的已調(diào)光信號(hào)通過光復(fù)用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸并在一根光纖中單向傳輸由于各信號(hào)是通過不同光波長攜帶，所以不會(huì)彼此混淆由于各信號(hào)是通過不同光波長攜帶，所以不會(huì)彼此混淆 雙向雙向WDM由于波長彼此分開，從而實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工通信由于波長彼此分開，從而實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工通信圖中的波分復(fù)用功能是具有波長選路功能的復(fù)用解復(fù)圖中的波分復(fù)用功能是具有波長選路功能的復(fù)用解復(fù)用器用器 單向單向WDM系統(tǒng)在開發(fā)和應(yīng)用方面都比較廣泛，雙系統(tǒng)在開發(fā)和應(yīng)用方面都比

14、較廣泛，雙向向WDM系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用相對(duì)來說要求更高系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用相對(duì)來說要求更高雙向雙向WDM系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)要考慮幾個(gè)關(guān)鍵因系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)要考慮幾個(gè)關(guān)鍵因素素如為了抑制多通道的干擾，必須要注意光反射的影響、如為了抑制多通道的干擾，必須要注意光反射的影響、雙向通道之間的隔離、串?dāng)_的類型和數(shù)值、兩個(gè)方向傳雙向通道之間的隔離、串?dāng)_的類型和數(shù)值、兩個(gè)方向傳輸?shù)墓β孰娖街岛拖嗷ラg的依賴性、光監(jiān)控信道傳輸和輸?shù)墓β孰娖街岛拖嗷ラg的依賴性、光監(jiān)控信道傳輸和自動(dòng)功率關(guān)斷等問題自動(dòng)功率關(guān)斷等問題同時(shí)要使用雙向光纖放大器同時(shí)要使用雙向光纖放大器 通過在中間設(shè)置光分插復(fù)用器（通過在中間設(shè)置光分插復(fù)用器（

15、OADM）或光交）或光交叉連接器（叉連接器（OXC），可使各波長光信號(hào)進(jìn)行合波），可使各波長光信號(hào)進(jìn)行合波和分波，實(shí)現(xiàn)光信息的上下通道與路由分配，和分波，實(shí)現(xiàn)光信息的上下通道與路由分配，這樣可以根據(jù)光纖通信線路和光網(wǎng)的業(yè)務(wù)量分布這樣可以根據(jù)光纖通信線路和光網(wǎng)的業(yè)務(wù)量分布情況，合理地安排插入或分出信號(hào)情況，合理地安排插入或分出信號(hào) DWDM有兩種應(yīng)用形式：有兩種應(yīng)用形式：開放式開放式DWDM采用波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，將復(fù)用終端的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成符采用波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，將復(fù)用終端的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合合ITU-T建議的波長，然后進(jìn)行合波建議的波長，然后進(jìn)行合波集成式集成式DWDM沒有采用波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，它要求復(fù)用終端的

16、光信號(hào)沒有采用波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，它要求復(fù)用終端的光信號(hào)符合符合ITU-T建議的波長，然后進(jìn)行合波建議的波長，然后進(jìn)行合波 WDM的主要系統(tǒng)特性如下：的主要系統(tǒng)特性如下： 提高了光纖的頻帶利用率，增加了系統(tǒng)容量提高了光纖的頻帶利用率，增加了系統(tǒng)容量 對(duì)不同的信號(hào)具有很好的兼容性，增強(qiáng)透明性對(duì)不同的信號(hào)具有很好的兼容性，增強(qiáng)透明性 節(jié)約投資節(jié)約投資 降低對(duì)光電器件的超高速要求降低對(duì)光電器件的超高速要求 可以靈活組網(wǎng)可以靈活組網(wǎng) WDM技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí)、發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)（如技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí)、發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)（如CATV、HDTV等），充分發(fā)掘光纖帶寬潛力，等），充分發(fā)掘光纖帶寬潛力，實(shí)現(xiàn)高速通信等具有十

17、分重要的意義實(shí)現(xiàn)高速通信等具有十分重要的意義 一般來說，一般來說，WDM系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成：系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成：光發(fā)送機(jī)、光中繼放大、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)光發(fā)送機(jī)、光中繼放大、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng) 光纖具有兩個(gè)低損耗窗口，即光纖具有兩個(gè)低損耗窗口，即1310nm和和1550nm在這兩個(gè)低損耗窗口中均可進(jìn)行波分復(fù)用，但是在這兩個(gè)低損耗窗口中均可進(jìn)行波分復(fù)用，但是由于目前的光放大器由于目前的光放大器EDFA的工作波長范圍為的工作波長范圍為15301565nm，因此目前波分復(fù)用的波長范，因此目前波分復(fù)用的波長范圍為圍為15301565nm對(duì)這個(gè)有限的波長范圍區(qū)域進(jìn)

18、行光通道分配時(shí)，對(duì)這個(gè)有限的波長范圍區(qū)域進(jìn)行光通道分配時(shí)，需要考慮帶寬利用率和非線性及串?dāng)_的影響等需要考慮帶寬利用率和非線性及串?dāng)_的影響等 為了保證不同為了保證不同WDM系統(tǒng)之間的橫向兼容性，必須系統(tǒng)之間的橫向兼容性，必須對(duì)各個(gè)光通道的中心頻率（波長）進(jìn)行規(guī)范對(duì)各個(gè)光通道的中心頻率（波長）進(jìn)行規(guī)范所謂標(biāo)稱中心頻率是指光波分復(fù)用系統(tǒng)中每個(gè)通所謂標(biāo)稱中心頻率是指光波分復(fù)用系統(tǒng)中每個(gè)通道對(duì)應(yīng)的中心波長道對(duì)應(yīng)的中心波長通道間隔指的是相鄰光通道之間的標(biāo)稱頻率差，通道間隔指的是相鄰光通道之間的標(biāo)稱頻率差，既可以是均勻的，也可以是非均勻的既可以是均勻的，也可以是非均勻的非均勻通道間隔可以用來抑制四波混頻效應(yīng)

19、非均勻通道間隔可以用來抑制四波混頻效應(yīng)（FWM）但目前的規(guī)范和大多數(shù)應(yīng)用采用均勻通道間隔但目前的規(guī)范和大多數(shù)應(yīng)用采用均勻通道間隔 ITU-T目前規(guī)定的各個(gè)信道的波長間隔為目前規(guī)定的各個(gè)信道的波長間隔為0.8nm（在（在1550nm波長對(duì)應(yīng)波長對(duì)應(yīng)100GHz頻率間隔）的整頻率間隔）的整數(shù)倍，或整數(shù)分之一數(shù)倍，或整數(shù)分之一如如0.4 nm，0.8 nm，1.6 nm等等 在可用的在可用的15301565nm波長范圍內(nèi)，目前廣波長范圍內(nèi)，目前廣泛 使 用 的 是 各 個(gè) 通 道 頻 率 基 于 參 考 頻 率 為泛 使 用 的 是 各 個(gè) 通 道 頻 率 基 于 參 考 頻 率 為193.1THz

20、、最小間隔為、最小間隔為100GHz的頻率間隔系的頻率間隔系列列 我國國標(biāo)我國國標(biāo)光波分復(fù)用系統(tǒng)總體技術(shù)要求光波分復(fù)用系統(tǒng)總體技術(shù)要求中對(duì)中對(duì)32波以及波以及16波、波、8波的波的WDM系統(tǒng)的中心波長進(jìn)系統(tǒng)的中心波長進(jìn)行了規(guī)定行了規(guī)定序號(hào)序號(hào)中心頻率（中心頻率（THz）波長（波長（nm）序號(hào)序號(hào)中心頻率（中心頻率（THz）波長（波長（nm）1192.101560.61*9192.901554.13*2192.201559.7910193.001553.333192.301558.98*11193.101552.52*4192.401558.1712193.201551.725192.50155

21、7.36*13193.301550.926192.601556.5514193.401550.12*7192.701555.75*15193.501549.328192.801554.9416193.601548.51*中心頻率偏差定義為標(biāo)稱中心頻率和實(shí)際中心頻中心頻率偏差定義為標(biāo)稱中心頻率和實(shí)際中心頻率之差率之差對(duì)于信道間隔大于對(duì)于信道間隔大于200GHz的系統(tǒng)，各個(gè)信道的的系統(tǒng)，各個(gè)信道的偏差應(yīng)小于信道間隔的偏差應(yīng)小于信道間隔的1/516通道通道WDM的系統(tǒng)通道間隔為的系統(tǒng)通道間隔為100GHz（約（約0.8nm），最大中心頻率偏移為），最大中心頻率偏移為20GHz8通道通道WDM系統(tǒng)的通

22、道間隔為系統(tǒng)的通道間隔為200GHz（約為（約為1.6nm），為了能向），為了能向16通道升級(jí)，最大中心頻通道升級(jí)，最大中心頻率偏差也為率偏差也為20GHz 目前實(shí)際應(yīng)用的目前實(shí)際應(yīng)用的WDM系統(tǒng)的客戶層信號(hào)都是基于系統(tǒng)的客戶層信號(hào)都是基于SDH的，也就是的，也就是N2.5 （10Gb/s）SDH系統(tǒng)系統(tǒng)但并不是說但并不是說WDM系統(tǒng)只能承載系統(tǒng)只能承載SDH信號(hào)信號(hào)WDM系統(tǒng)的一個(gè)最重要特點(diǎn)是與業(yè)務(wù)無關(guān)，也就系統(tǒng)的一個(gè)最重要特點(diǎn)是與業(yè)務(wù)無關(guān)，也就是說業(yè)務(wù)透明是說業(yè)務(wù)透明它可以承載各種格式的信號(hào)，無論是它可以承載各種格式的信號(hào)，無論是PDH、SDH，還是還是IP、ATM信號(hào)信號(hào) SDH和和WD

23、M的相同點(diǎn)在于都是建立在光纖這一的相同點(diǎn)在于都是建立在光纖這一物理介質(zhì)上，利用光纖作為傳輸手段，但兩者也物理介質(zhì)上，利用光纖作為傳輸手段，但兩者也有本質(zhì)的區(qū)別有本質(zhì)的區(qū)別WDM是更趨近于物理介質(zhì)（光纖、光纜）的系統(tǒng)，是更趨近于物理介質(zhì)（光纖、光纜）的系統(tǒng)，它是在光域上進(jìn)行復(fù)用，在點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用上，加它是在光域上進(jìn)行復(fù)用，在點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用上，加上上OXC、OADM就構(gòu)成網(wǎng)的概念就構(gòu)成網(wǎng)的概念SDH則是在電路層實(shí)施的則是在電路層實(shí)施的“光同步傳送網(wǎng)光同步傳送網(wǎng)”技術(shù)，技術(shù)，它提出了一整套傳送網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，不僅規(guī)定了它提出了一整套傳送網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，不僅規(guī)定了復(fù)用方法，還描述了組網(wǎng)原則復(fù)用方法，還描述了組

24、網(wǎng)原則 相對(duì)相對(duì)WDM技術(shù)而言，技術(shù)而言，SDH和和PDH、ATM一樣，一樣，都只是都只是WDM系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)，也就是說，系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)，也就是說，SDH和和WDM之間是客戶層與服務(wù)層的關(guān)系之間是客戶層與服務(wù)層的關(guān)系現(xiàn)在現(xiàn)在WDM技術(shù)似乎只有一個(gè)客戶，即技術(shù)似乎只有一個(gè)客戶，即SDH系統(tǒng)，系統(tǒng)，但實(shí)際上但實(shí)際上WDM具有承載多客戶信號(hào)的能力具有承載多客戶信號(hào)的能力隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展以及透明性的增加，隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展以及透明性的增加，WDM將會(huì)承載越來越多的不同信號(hào)，擁有越來越多的將會(huì)承載越來越多的不同信號(hào)，擁有越來越多的客戶，形成真正的多色網(wǎng)客戶，形成真正的多色網(wǎng) Cisco和和Ci

25、ena公司認(rèn)為公司認(rèn)為隨著全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全光網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)直接面對(duì)各種業(yè)隨著全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全光網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)直接面對(duì)各種業(yè)務(wù)網(wǎng)，如務(wù)網(wǎng)，如IP、ATM或可能出現(xiàn)的其它格式信號(hào)，不再或可能出現(xiàn)的其它格式信號(hào)，不再需要需要SDH作為傳輸手段作為傳輸手段SDH的復(fù)接設(shè)備最終將會(huì)被淘汰，未來的網(wǎng)絡(luò)將基于的復(fù)接設(shè)備最終將會(huì)被淘汰，未來的網(wǎng)絡(luò)將基于分組和基于信元的協(xié)議分組和基于信元的協(xié)議數(shù)據(jù)交換機(jī)和高速路由器直接通過光網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換機(jī)和高速路由器直接通過光網(wǎng)絡(luò)的WDM設(shè)備設(shè)備相連接，以相連接，以STM-16的速率進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于話音和的速率進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于話音和低速數(shù)據(jù)的低速數(shù)據(jù)的SDH復(fù)接設(shè)備就不再需要了復(fù)

26、接設(shè)備就不再需要了 但是，這只是一種長遠(yuǎn)的目標(biāo)但是，這只是一種長遠(yuǎn)的目標(biāo)可以相信，可以相信，SDH會(huì)在一個(gè)很長的時(shí)期內(nèi)繼續(xù)存在，會(huì)在一個(gè)很長的時(shí)期內(nèi)繼續(xù)存在，特別是對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不算太大，以電路交換為特別是對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不算太大，以電路交換為主的國家主的國家另外，另外，SDH網(wǎng)絡(luò)具有的許多優(yōu)點(diǎn)還沒有充分發(fā)揮，網(wǎng)絡(luò)具有的許多優(yōu)點(diǎn)還沒有充分發(fā)揮，沒有形成真正意義上的沒有形成真正意義上的“光同步傳送網(wǎng)光同步傳送網(wǎng)” WDM技術(shù)對(duì)現(xiàn)代光纖通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重大意技術(shù)對(duì)現(xiàn)代光纖通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重大意義，義，WDM具備良好的技術(shù)優(yōu)勢和良好的經(jīng)濟(jì)性，具備良好的技術(shù)優(yōu)勢和良好的經(jīng)濟(jì)性，既能滿足爆炸性增長的市

27、場需求，又有廣闊的發(fā)既能滿足爆炸性增長的市場需求，又有廣闊的發(fā)展前景展前景但是要實(shí)現(xiàn)但是要實(shí)現(xiàn)WDM傳輸，需要許多與其相適應(yīng)的高傳輸，需要許多與其相適應(yīng)的高新技術(shù)和器件，其中包括光源、光合波分波器、新技術(shù)和器件，其中包括光源、光合波分波器、光放大器、光線路技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)等光放大器、光線路技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)等 WDM傳輸系統(tǒng)使用的光源是產(chǎn)生符合傳輸系統(tǒng)使用的光源是產(chǎn)生符合WDM系統(tǒng)系統(tǒng)要求的光波器件要求的光波器件目前有多波長光源、絕對(duì)波長光源、分布反饋型目前有多波長光源、絕對(duì)波長光源、分布反饋型激光器和超級(jí)周期結(jié)構(gòu)衍射光柵分布反饋型激光激光器和超級(jí)周期結(jié)構(gòu)衍射光柵分布反饋型激光器等波長可變半導(dǎo)體

28、激光器，以及多波長光纖環(huán)器等波長可變半導(dǎo)體激光器，以及多波長光纖環(huán)形激光器等形激光器等應(yīng)用于應(yīng)用于WDM系統(tǒng)的光源，其發(fā)光波長必須精確、系統(tǒng)的光源，其發(fā)光波長必須精確、穩(wěn)定、便于集成，有與之配套的波長監(jiān)測與穩(wěn)定穩(wěn)定、便于集成，有與之配套的波長監(jiān)測與穩(wěn)定技術(shù)，可靠性高、成本低技術(shù)，可靠性高、成本低 光放大器是光纖通信中的關(guān)鍵器件之一，用途有光放大器是光纖通信中的關(guān)鍵器件之一，用途有前置放大、線路放大、功率放大等前置放大、線路放大、功率放大等光放大器分為光放大器分為光纖放大器（光纖放大器（OFA）半導(dǎo)體光放大器（半導(dǎo)體光放大器（SOA）SOA早期受到噪聲、偏振相關(guān)性等因素影響，不早期受到噪聲、偏振

29、相關(guān)性等因素影響，不能實(shí)用化能實(shí)用化采用應(yīng)變量子阱材料的采用應(yīng)變量子阱材料的SOA研制成功，研制成功，SOA再度再度受到關(guān)注受到關(guān)注SOA結(jié)構(gòu)簡單，適于批量生產(chǎn)，成本低，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，適于批量生產(chǎn)，成本低，壽命長，功耗小，還能與其它部件一塊集成，使用波長覆功耗小，還能與其它部件一塊集成，使用波長覆蓋了蓋了13001600nm波長，因此波長，因此SOA是進(jìn)一步是進(jìn)一步研究的重要器件之一研究的重要器件之一 光纖放大器有摻鉺光纖放大器（光纖放大器有摻鉺光纖放大器（EDFA）、摻鐠光）、摻鐠光纖放大器（纖放大器（PDFA）以及利用光的非線性效應(yīng)的）以及利用光的非線性效應(yīng)的光纖拉曼放大器（光纖拉曼放

30、大器（FRA）等多種）等多種其中其中EDFA已經(jīng)成熟并在已經(jīng)成熟并在WDM系統(tǒng)中商業(yè)化，成系統(tǒng)中商業(yè)化，成為現(xiàn)階段光放大器的主流為現(xiàn)階段光放大器的主流對(duì)對(duì)EDFA的要求是高增益、寬帶寬、低噪聲、通帶的要求是高增益、寬帶寬、低噪聲、通帶內(nèi)增益平坦等內(nèi)增益平坦等FRA以其帶寬寬、噪聲系數(shù)低、高分布式放大、以其帶寬寬、噪聲系數(shù)低、高分布式放大、波長可選擇而發(fā)展迅速波長可選擇而發(fā)展迅速 光信道的串?dāng)_是影響接收機(jī)靈敏度的重要因素光信道的串?dāng)_是影響接收機(jī)靈敏度的重要因素信道間的串?dāng)_大小主要取決于光纖的非線性和解信道間的串?dāng)_大小主要取決于光纖的非線性和解復(fù)用器的濾波特性復(fù)用器的濾波特性在信道間隔為在信道間隔為1.6nm或或0.8nm的情況下，目前的情況下，目前使用的光解復(fù)用器在使用的光解復(fù)用器在2.5Gb/s系統(tǒng)中可以保證光系統(tǒng)中可以保證光信道間的隔離度大于信道間的隔離度大于25dB，基本上可以滿足，基本上可以滿足WDM系統(tǒng)的要求，但對(duì)更高速率的系統(tǒng)尚待研究系統(tǒng)的要求，但對(duì)更高速率的系統(tǒng)尚待研究 在采用了在采用了EDFA后，衰減問題得到了解決，傳輸距后，衰減問題得到了解決，傳輸距離大大增加，但是色散也隨之增加離大大增加，但是色散也