波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM),波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)結(jié)構(gòu)原理和分類(lèi)

波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM),波分復(fù)用系統(tǒng)(WDM)結(jié)構(gòu)原理和分類(lèi)

波分復(fù)用系統(tǒng)簡(jiǎn)要介紹

光波分復(fù)用技術(shù)是在一根光纖中傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái)(復(fù)用)，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)〔解復(fù)用)，并進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端。具體如下。

如圖1所示。發(fā)送端內(nèi)有N個(gè)發(fā)射機(jī)：發(fā)射機(jī)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)是不同的，它們的波長(zhǎng)分別為波長(zhǎng)1-N。每個(gè)光波承載1路信號(hào)。再把N個(gè)光發(fā)射機(jī)發(fā)出的光信號(hào)(光信號(hào)1-N)集中為1個(gè)光的群信號(hào)，送進(jìn)光纖線路，直到接收端。若線路很長(zhǎng)，光信號(hào)太弱，就加一光放大器，把光信號(hào)放大。在接收端有N個(gè)光濾波器(1-N)。濾波器1對(duì)載有信號(hào)1的光信號(hào)(波長(zhǎng)1)有選擇通過(guò)的作用，……濾波器N對(duì)載有信號(hào)N的光信號(hào)(波長(zhǎng)N)有選擇通過(guò)的作用。光接收機(jī)的作用是把載有信號(hào)的光信號(hào)還原為原信號(hào)。

光波分復(fù)用的關(guān)鍵器件

(1)分布反饋多量子阱激光器(DFB MQW—LD)

(2)光濾波器

(3)光放大器

圖1 波分復(fù)用系統(tǒng)原理

波分復(fù)用系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀

WDM 波分復(fù)用并不是一個(gè)新概念在光纖通信出現(xiàn)伊始人們就意識(shí)到可以利用光纖的巨大帶寬進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用傳輸?shù)窃?0世紀(jì)90年代之前該技術(shù)卻一直沒(méi)有重大突破其主要原因在于TDM 的迅速發(fā)展從155Mbit/s 到622Mbit/s 再到2.5Gbit/s系統(tǒng)TDM 速率一直以過(guò)去幾年就翻4 倍的速度提高人們?cè)谝环N技術(shù)進(jìn)行迅速的時(shí)候很少去關(guān)注另外的技術(shù)1995 年左右WDM 系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折一個(gè)重要原因是當(dāng)時(shí)人們?cè)赥DM 10Gbit/s 技術(shù)上遇到了挫折，眾多的目光就集中在光信號(hào)的復(fù)用和處理上WDM 系統(tǒng)才在全球范圍內(nèi)有了廣泛的應(yīng)用。

WDM技術(shù)還具有以下若干優(yōu)點(diǎn)：1 )能同時(shí)傳輸多種不同類(lèi)型的信號(hào);2)能實(shí)現(xiàn)單根光纖雙向傳輸;3)有多種應(yīng)用方式;4)節(jié)約線路投資;5)降低器件的超高速要求;6)對(duì)數(shù)據(jù)格式透明，能支持IP業(yè)務(wù);7)具有高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

在80年代中，已有人采用1．3微米和1．55微米兩個(gè)頻道的光波分復(fù)用技術(shù)，制造出簡(jiǎn)便實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)。在90年代初，光波分復(fù)用的關(guān)鍵器件有突破，它包括：高精確和穩(wěn)定的波長(zhǎng)的激光器、濾光器和光放大器。于是，所謂密集光波分復(fù)用(DWDM，dense wavelenght division multiplex)光纖通信系統(tǒng)研制成功。

通過(guò)引入光交叉連接( OXC,Optical Cross-Connected)和光分插復(fù)用器(OADM, Optical Add-Drop Multiplexing)，組建下一代智能化的寬帶大容量的高度可靠的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)將成為可能。WDM技術(shù)首先是作為一種點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸技術(shù)而提出的，它發(fā)展很快并很快走向成熟，目前在骨干光纖網(wǎng)上己經(jīng)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。從1995年到1999年，美國(guó)各大長(zhǎng)途電話公司已經(jīng)完成在其干線網(wǎng)絡(luò)中配置WDM設(shè)備的工作。1998到1999年，中國(guó)電信在多條省際光纜干線上引入了WDM技術(shù)。

波分復(fù)用系統(tǒng)存在的問(wèn)題

(1)光放大器的增益平坦問(wèn)題

(2)四波混頻FWM問(wèn)題

(3)光纖的色散補(bǔ)償問(wèn)題