波分复用光纤通信系统设计

1、第八八章 波分复用 光纤通信系统设计 波分复用 1. 基本概念2. 光波分复用技术3. 光波分复用系统1.基本概念（1）分类A.光波复用: 光波分复用 (WDM) 光空分复用 (SDM)B. 光信号复用：光时分复用 (OTDM) 光频分复用 (OFDM) 光码分复用 (OCDM)(2) 基本概念WDM：Wavelength Division Multiplexing将两种或两种以上携带有信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端经过解复用器对各波长的光载波信号进行分离，使信号复原。Keywords: 不同波长，复用器，同一根光纤中传输，解复用器。SD

2、M: Space Division MultiplexingA.光纤复用 双向传输 单向传输B.高速信号分离传输例如图像信号，按颜色分类，在不同光纤中传输。OFDM -WDMOTDM-固定的信道占用固定的时间间隔，各信道按照一定的时间顺序进行传输。2.光波分复用技术nDWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing波长间隔 0.5-2nmnCWDM: Coarse Wavelength Division Mutliplexing波长间隔 10 nmn波长区的分配问题A. WDM工作区 1528.77-1560.11nm 光纤 G.655 B. 中心波长的

3、确定 16通道n基本要求A. 光纤 G.655 非零色散位移单模光纤 第二代G.655 大有效面积（非线性光学效应） 小色散斜率B. 光源要求 输出波长稳定 色散容限值大 采用外调制技术3. 波分复用系统n基本形式 n光监控信道n关键技术 复用/解复用器光纤通信系统设计 光纤通信系统损耗和色散限制DWDM系统工程设计一、光纤通信系统n光纤通信系统的基本组成n 光纤，无源和有源器件，光发射机，光接收机，光放大器及光多信道通信系统n系统结构n点对点系统n表征系统特性的重要指标：B*Ln中继距离：L 系统码率：Bn广播分配网络n分类：光纤总线型或星型网络n 当每个分支耦合器的分光比和插入损耗都相同时

4、，第N个用户的功率是：n ：发射功率 C: 耦合器的分光比 ：耦合器的插入损耗TP1)1 ()1(NTNCCPPnLANn包括：环行网、星型网n对于N*N星型耦合器，每个用户分配的功率：n n :星型耦合器中每个方向耦合器的插入损耗nWDM系统n 当比特率为 、 的N个信道同时在L长度的光纤上传输时，总的比特率与L乘积：n 系统设计：保证误码率的基础上，成本降低到最小,损耗与色散的限制NTNNPP2log)1 (*)/(1BLBBBBLBN*)(*3212BNBn损耗与色散限制n损耗：若发射机光源的最大平均输出功率为n接收机探测器的最小平均功率接收光功率为n光信号沿光纤传输的最大距离：n ：光

5、纤的总损耗（ dB/Km),包括溶接和连接损耗。n1.3um处的损耗的典型值为0.30.4 dB/Kmn1.55um的损耗值典型值为0.2 dB/Km，中继距离可达到200Km。outprecp10*l g/outrecfLPP fn色散 B*L受色散控制（光脉冲展宽）不同工作波长的光纤通信系统的B*L值：多纵模激光器 D :光纤色散参数 ，典型值12ps/(km.nm) :光源的谱宽单纵模激光器610*BLD22*71400/()BLDn4. DWDM系统工程设计n(1)系统应用与代码 (2) TTU-T有关DWDM系统的建议G.681适用光放大器的局间和长跨距线路系统的功能特性G.691有

6、光放大器的单信道SDH系统和STM-64系统的光接口G.692有光放大器的多信道系统的光接口G.959.1光网络物理层接口G.onc光网络元件G.oni光网络设备的信息模型G.ons光传送网的结构和映射G.872光网络的根本结构G.873光网络的要求n参数含义与规范t中心频率和波长 按TTU-T G.652标准： C波段，从196.10THz（1528.77nm）开始，按50GHz的信数增加（0.39nm减小） 信道中心频率： F=196.1 m0.05（THz） 信道间隔大小对光源、滤波器、复用、能复器要求甚高，否则会产生串扰。u中心频率偏差 标称中心频率与实际中心频率之差允许10引起系统工

7、作信道频率发生偏移的主要因素有光源频率啁啾、信号信心带宽、自相位调制等。u光通过色散 波长相距1nm（频差124.3GHz）的两个光脉冲传输1km距离的时延差称为色散系数，单位为ps/（nmkm）u串扰：由一个信道的能量转移到另一个信道引起的，使误码率增加。引入因素：线性因素，非线性因素 光滤波器 受激拉曼散射 布里渊散射 路由器 交叉相位调制 四波混频 u光放大器系统EDFA:噪声积累、增益均衡EDFA+DRAu波长管理分配、转换、保护（1:1、1+1、1:N)u带宽管理：多输入口，多输出口，以不同的比特率支持不同种类类型或质量水平的业务u协议管理 SDH、ATM、帧中继、IP、视频、电话和信令等协议各不相同uDWDM网络信道数计算DWDM系统具有N个信道，占据的带宽为 ，每个信道的比特率是B，编码后的带宽为2B ，为避免信道间串话，信道间的最小间距 6B则： Nfspafcodf) 1(NfNffspaco