光纤通信_08_光波分复用综述ppt课件.ppt

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1、第8章光波分复用第8章光波分复用在前面所讨论的光纤通信系统中，是以单波长系统为研究对象的在单波长系统中，采用了时分复用（TDM）方式来提高传输效率，降低传输成本如早期PDH体系的34Mb/s、140Mb/s系统，以及SDH体系的155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s乃至10Gb/s系统，现在的传输速率已经可以达到40Gb/s水平等第8章光波分复用由于受到电子迁移速率的限制，进一步提高传输速率已经十分困难并且随着传输速率的提高，光纤色散的影响也越加严重而另一方面，光纤的巨大带宽潜力没有得到充分的开发利用因此，系统进

2、一步扩容的唯一出路是充分利用光纤的带宽潜力，从光域上用波分复用技术来提高传输效率第8章光波分复用不同波长的光彼此之间可以无影响地独立传输信息，因此在同一根光纤中可以有多个信道，每个信道有不同的光载波波长（频率）这种在单根光纤中同时传输多个波长信道的技术就是波分复用（WDM，WavelengthDivisionMultiplexing）采用波长复用的方法可以显著提高单根光纤的信息传输容量第8章光波分复用20世纪90年代密集波分复用（DWDM，DenseWDM）技术兴起并迅速发展，广泛应用到通信网中，引发了光通信系统和网络的

3、重大变革第8章光波分复用8.1光波分复用的基本原理8.2波分复用系统的构成8.3WDM的关键技术8.1光波分复用的基本原理光纤链路的优势是许多不同的波长可以在1300~1600nm的光谱带宽内沿一根光纤同时传递把多个波长复合到同一根光纤上的技术称为波分复用（WDM）从概念上讲，WDM与频分复用（FDM）相同，WDM的中心波长（或光频率）之间必须有适当的间隔，以避免相互间的信道串扰一、WDM基本概念在点到点的光纤链路中，一条光纤线路的发送端有一个光源，在接收端有一个光检测器不同的光源使用不同的光纤以彼此分隔然而，由于光源的

4、谱线宽度很窄，只占用了光纤传输带宽的极小一部分一、WDM基本概念一个DFB激光器的调制输出带宽是10~50MHz，约相当于10-3nm的谱线宽度，使用这种光源时，一般需要0.4~1.6nm的保护带使用这样光源的单波长系统，只能用到标准光纤传输带宽的极小部分一、WDM基本概念单模光纤的带宽很宽，在光纤的两个低损耗传输窗口，1270~1350nm（1310nm）窗口和1480~1600nm（1550nm）窗口，其带宽可以按照式（8-1）计算：对于1310nm窗口的可用谱宽Δλ=80nm，相应的光带宽约为14THz类似地，对于

5、1550nm窗口的可用谱宽为Δλ=120nm，光带宽为15THz一、WDM基本概念两个低损耗窗口大约得到30THz（200nm）的总的光纤带宽所以单模光纤尚有绝大部分的带宽资源有待开发通过采用波分复用技术可以扩大传输容量一、WDM基本概念波分复用技术可以有WDM、DWDM、OFDM等不同提法实际上，它们在本质上都是光波长分割复用（或光频率分割复用），所不同的是复用信道波长（频率）间隔不同一、WDM基本概念20世纪80年代中期，复用信道的波长间隔为几十纳米到数百纳米例如将1310nm和1550nm的复用称为WDM，现在称为

6、简单WDM主要用于采用单纤双向传输方式的光纤接入网中（如PON），在上、下行方向采用不同的波长1310nm为上行波长（用户到中心局）1550nm为下行波长（中心局到用户）一、WDM基本概念20世纪90年代后，EDFA实用化，为了能在EDFA的35nm带宽（4THz）内同时放大多个波长的信号，波长间隔必须减小，即采用DWDM，其波长间隔为nm级（如0.8nm）OFDM一般指波长间隔小于100GHz的波分复用，在20世纪80年代，主要指相干光通信，90年代以后，出现了非相干OFDM一、WDM基本概念在波分复用技术的发展应用过

7、程中，还有一种WDM技术称为粗波分复用（CWDM，CoarseWDM），主要应用于接入网和城域网随着DWDM技术在长距离通信中的应用，宽带城域网络问题逐渐成为通信网络的瓶颈，宽带、灵活及低成本是城域网追求的主要目标，采用CWDM技术是实现这一目标的有效手段一、WDM基本概念目前，WDM系统主要指密集波分复用系统（DWDM），应用在1550nm波长区段内，复用8、16或更多的波长在一对光纤上（也可采用单纤）构成光纤通信系统ITU-T建议的标准的波长间隔为0.8nm（在1550nm波长对应100GHz频率间隔）的整数倍，或整

8、数分之一如0.4nm，0.8nm，1.6nm等一、WDM基本概念包括各种类型光放大器的典型WDM链路中各种元件的使用以及频谱示意一、WDM基本概念在发送端有几个独立调制的光源，每一个都只能在一个波长上发射光信号复用器的作用是将光信号合路到一串密集波长信号频谱内，并把这些信号耦合进一根光纤中在接收端，解复用器将光信号分