集成光电子器件lpl(第八章光波分复用器件)ppt课件.ppt

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1、第八章光波分复用技术及关键器件§8.1光波分复用技术§8.2光波分复用器§8.3光分/插复用器§8.4光交叉连接器光纤损耗谱特性仅利用光纤的两个低损耗传输窗口，总带宽超过30THz，全波光纤的带宽更宽。光纤的可利用带宽非常宽。若一根光纤仅传输一个波长信号，是对光纤带宽资源的极大浪费。因此，产生了光波分复用技术。1.波分复用的定义2.波分复用的原理3.波分复用技术的发展4.波分复用系统的基本结构5.波分复用的技术优势§8.1光波分复用技术1.波分复用的定义光波分复用(WDM:WavelengthDivisionMulti

2、plexing)：在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术.2.波分复用的原理光波分复用的基本原理：在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用）；并耦合进光缆线路上同一根光纤中进行传输；在接收端将组合波长的光信号进行分离（解复用），并作进一步处理后恢复出原信号送入不同终端。波分复用原理示意图光发送机λ1光发送机λ2光发送机λ3光接收机λ3光接收机λ2光接收机λ1复用器解复用器λ1λ2…λN单根光纤3.波分复用技术的发展CWDM：利用1.3和1.55µm附近两个低损耗窗口构成两个波长的WDM系统。由于1310/1550

3、nm的复用超出了EDFA的增益范围，只在一些专门场合应用。DWDM：在1.55(1.50~1.60)µm窗口，同时用8，16或更多个波长的WDM系统，其中各波长之间的间隔约为1.6nm，0.8nm或更小，对应于200GHz,100GHz或更窄的频率间隔。DWDM技术得到广泛应用。目前水平：商用系统：40×10Gb/s实验室：82×40Gb/s=3.28Tb/s基于WDM和波长选路的光传送网已成为主要的核心网。4.波分复用系统的基本结构光转发器1光转发器n光合波器BALAPA光分波器光接收器1光接收器n光监控信道发送器光

4、监控信道接收/发送器光监控信道接收器光发送机光接收机光中继放大光纤光纤网络管理系统λsλsλsλsλ1λnλnλ1n1n1光发送机——将来自不同终端的多路光信号分别由光转发器（OTU）转换为各自特定波长的光信号后，经光合波器合成组合光信号，再通过光功率放大器（BA）放大输出至光纤中传输。光中继放大——用采用了增益平坦技术的EDFA（LA）实现对不同波长光信号的相同增益放大。光接收机——先由前置光放大器（PA）放大经传输衰减的主信道光信号，再用分波器从主信道光信号中分出不同特定波长的光信号。光监控信道（OSC）——监控系

5、统内各信道的传输情况。在发送端，插入本节点产生的波长为λs的光监控信号（如帧同步、公务及各种网管开销字节），与主信道的光信号合波输出；在接收端，将收到的光信号进行分离，输出为λs波长的光监控信号和业务信道光信号。网络管理系统——通过光监控信道物理层传送的开销字节到其他结点或接收来自其他结点的开销字节对WDM进行管理，实现配置、故障、安全、性能管理等功能，并与上级管理系统通信。WDM系统的基本构成主要有以下两种形式：双纤单向传输和单纤双向传输。(1)双纤单向传输单向WDM传输：指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送；

6、由于各信号是通过不同光波长携带的，彼此之间不会混淆；在接收端通过光解复用器将不同波长的信号分开，完成多路光信号传输的任务。双纤单向传输(2)单纤双向传输双向WDM传输：指光通路在一根光纤上同时向两个不同的方向传输。所用波长相互分开，以实现双向全双工的通信。单纤双向WDM传输双向WDM系统的优点：可以减少使用光纤和线路放大器的数量。双向WDM系统的缺点：其开发和应用相对来说要求较高。如为了抑制多通道干扰(MPI)，必须注意光反射的影响、双向通路之间的隔离、串扰的类型和数值、两个方向传输的功率电平值和相互间的依赖性、光监

7、控信道(OSC)传输、自动功率关断等，要使用双向光纤放大器。5.WDM技术的主要优势充分利用光纤的巨大带宽资源。同时传输多种不同类型的信号。节省线路投资。降低器件的超高速要求。高度的组网灵活性、经济性和可靠性。1.光分复用器的定义2.光分复用器的光学特性3.光分复用器的重要参数4.几种光波分复用器§8.2光波分复用器是一种用来耦合不同波长的光信号或者分离不同波长的光信号的无源器件。1.波分复用器的定义从原理上讲，这种器件是互易的(双向可逆)，即只要将解复用器的输出端和输入端反过来使用，就是复用器。因此复用器和解复用器

8、是相同的(除非有特殊的要求)。主要光学特性：2.波分复用器的光学特性a.解复用器中心波长中心波长范围；（平均信道间隔的10％）中心波长对应的最小插损；隔离度。解复用器波长—插入损耗关系曲线图主要光学特性：b.复用器中心波长中心波长范围；（平均信道间隔的10％）中心波长对应的最小插损；复用器波长—插入损耗关系曲线图3.几种波分复用