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WDM

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Wavelength Division Multiplexing -- 波分复用
把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送(每个波长承载一个TDM 电信号)的方式统称为波分复用。

波分复用是一种光纤传输技术,这种技术在一根光纤上使用不同的波长传输多种光信号。现在,在为远程通信设计的高端WDM系统中,每种光信号(通常是指一个信道或一种波长)最多可以达到2.5Gps或10Gbps的传输速率。当前的系统能够支持32到64个信道,厂商承诺将在不久的将来提供支持96信道或128信道的系统。这将使得一根光纤就能够传送几百Gps的信息。

密集波分复用(DWDM)一词经常被用来描述支持巨大数量信道的系统,在这里,“密集”没有明确的定义。相反,在一根光纤上使用两个或者四个信道有时也被称为WDM。


WDM光传输技术简介

波分复用(WDM)是光纤通信中的一种传输技术,它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点,把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段,每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。通信系统的设计不同,每个波长之间的间隔宽度也有差别,按照通道间隔差异,WDM可以细分为W-WDM、M-WDM、D-WDM。

我们可以将一根光纤看作是一个多车道的公用道路,传统的TDM系统只不过利用了这条道路上的一条车道,而使用D-WDM技术,类似于利用公用道路上尚未使用的车道,以获取光纤中未开发的巨大传输能力。

波分复用技术的发展

波分复用技术在光纤通信出现伊始就出现了。从1995年开始,WDM发展进入了快车道,Lucent率先推出了8*2.5G波分复用系统,Ciena推出了16*2.5G系统。我国已完成了4*2.5G的现场实验,8*2.5G实验系统已通过签定。

WDM发展迅速的主要原因在于:
(1)光电器件的迅速发展。
(2)TDM 10Gb/s面临着电子元器件响应时间的挑战。
(3)光纤色散和偏振模色散限制了10Gb/s的传输。
90年代初,EDFA(掺铒光纤放大器)的迅速商用化解决了WDM复用器带来的插入损耗问题。EDFA能提供的功率增益约为40dB,更重要的是,EDFA放大的波长窗口,足以容纳很多路相互间隔的不同波长一同得到功率增益,这对波分复用(WDM)系统的应用非常有益。

波分复用系统

目前,各厂家的波分复用系统基本分为两类:集成系统和开放系统。
集成系统的同步数字传输系列(SDH)终端具有满足G.692的光接口、标准的光波长、满足长距离的光源。

开放系统在波分复用器前端加入了波长转移单元OUT,将当前SDH的G.957接口波长转换为G.692的标准波长光接口。

波分复用技术及器件

波长转移单元OUT

从SDH终端送来的光信号,经过光-电-光转移,将特定波长信号送入合波器(OMU)。在WDM系统中,波长稳定的必要性表现在以下三个方面:
(1)减小相邻通路间的干扰。(2)提高系统性能。(3)从一定程度上降低对波分的要求。

对OUT的使用提出了两种技术选择:
——只作为波长转换器,无再生中继器功能的OUT应用。
——作为再生中继器功能的OUT应用。

波分复用器件

光合波器用于传输系统的发送端,是一种具有多个输入端口和一个输出端口的器件。光分波器用于传输系统的接收端,正好与光合波器相反,它具有一个输入端口和多个输出端口,将 光放大器可以作为前置放大器、线路放大器、功率放大器,是光纤通信中的关键部份之一。目前研制的光放大器分为光纤放大器(OFA)和半导体光放大器(SOA)两大类。光纤放大器又有掺铒光纤放大器(EDFA)、掺铒光纤放大器(PDFA)、掺铌光纤放大器(NDFA)。其中,EDFA的性能优越,已经在WDM实验系统、商用系统中广泛应用。

EDFA包括三个部分:泵光源、光耦合器、掺铒石英光纤。其特点是:
(1)有较宽的增益带宽。
(2)能提供较高的增益,噪声系数小。
(3)泵浦波长为980nm和1480nm,与半导体激光器的波长相适应。
(4)与传输光纤的耦合效率高。
(5)输入信号过大时,EDFA的增益饱和,输出功率趋于一个有限的固定值。
(6)可透明地实现放大,不必考虑信号的速率及调制方式,而且可以将各个通路的信号一起放大。

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