光纤通信新技术1课件

第一讲光波分复用光纤通信新技术光波分复用技术空分复用SDM时分复用TDM频分复用FDM码分复用CDM波分复用WDM光码分复用OCDM副载波复用SCM副载波复用模拟电视光纤传输系统光波分复用技术光波分复用(WDM)波分复用(WDM)波长间隔在几十到几百纳米；采用普通的光纤WDM耦合器对复用信道解复用。密集波分复用(DWDM)波长间隔为0.8nm的整数倍（0.8nm,1.6nm,2.4nm),一般不超过10nm（对应的频率间隔为100GHz）；采用波长选择性高的光栅解复用器对复用信道解复用。光频分复用(OFDM)波长间隔为0.1~1nm（对应的频率间隔只有几吉至几十吉赫兹）；实现较为困难，需采用相干光检测技术。WDM系统的构成系统容量BL=(B1+B2+···+BN)LCanal0=>1548.51nmet<=1549.32nmCanal1

=>1550.12nmet<=1550.92nm

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Canal7=>1559.79nmet<=1560.61nm

序号中心频率（THz）中心波长

（nm）1192.11560.612192.21559.793192.31558.984192.41558.175192.51557.366192.61556.557192.71555.758192.81554.949192.91554.1310193.01553.3311193.11552.5212193.21551.7213193.31550.9214193.41550.1215193.51549.3216193.61548.5116通路WDM光纤数字传输系统通路标称中心波长及频率

32通路WDM传输系统连续频带通路标称中心频率及波长

光波分复用技术WDM技术的主要特点：充分利用光纤的巨大带宽资源（30THz

）。可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。具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。WDM系统的基本结构光波分复用系统的主要设备光转发器(OUT)波长转换器，把非标准波长转化为标准波长。OTU按其在WDM传输系统的位置分为发送端OTU、作为再生中继器的OTU和接收端OTU。

目前商用的仍然是光-电-光的转换方式。开放式WDM系统(Tx为具有G.957/G.691光口的SDH终端设备)

集成式WDM系统(Tx、REG分别为具有G.692光口的SDH终端、中继设备

)光转发器光波分复用器与解复用器角度色散型DWDM系统中最常用的角度色散器件为光栅。多波长的光信号入射到一个反射光栅上，光栅对不同波长的光衍射角度不同，利用一个透镜，可将不同波长的光聚焦到不同的光纤中。棱镜折射分光解复用光栅衍射解复用光栅型解复用器解复用路数多、插损较小、分辨率较高，被广泛应用于DWDM系统中。光波分复用器与解复用器光滤波器型基于光学干涉原理实现分波与合波。干涉膜滤波器型Mach-Zahnder滤波器型阵列波导光栅多层干涉DTF滤波器型

马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构图输入1输入2路程差，DL输出1输出2Mach-Zahnder滤波器型适合用于宽带滤波，也可通过级联几个MZI实现窄带滤波。40通道AWGDWDM光波分复用器与解复用器光纤耦合器型分为两类：将多路信号混合在一起，再强度等分地分给多个用户，不要求对波长具有选择性。可以制成波分复用/解复用器，具有波长选择特性。分为T形耦合器、定向耦合器、星形耦合器。高端口数目的耦合器可用低端口数目的耦合器复合而成。4λ-WDM（4*4星型耦合器）λ1λ3λ2λ4λ1λ1λ3λ2λ4(C)λ3(B)λ1λ3λ2λ4(A)(P)光纤各种WDM器件性能比较

器件类型机理批量生产通路间（nm）通路数串音（dB）插入损耗（dB）主要缺点

衍射光栅型角度色散一般0.5～104～131≤-303～6温度敏感DTF型干涉/吸收一般1～1002～32≤-252～6通路数较少熔锥型波长依赖性较容易10～1002～6≤-（15-45）0.2～1.5通路数少集成光波导型平面波导容易1～544～32≤256～11插入损耗大

WDM系统的传输方式—点对点双纤单向WDM传输WDM系统的基本构成—点对点

单纤双向WDM传输双向传输的信号采用不同波长，实现双向全双工。WDM网的分层结构电路层电通道层电复用段层光层物理层电路层通道层复用段层再生段层物理层WDM光网络SDH网络光通道层光复用段层光传输段层SDH层WDM层WDM层功能光通道层：为业务信号提供光通道上端到端的透明传送。提供灵活的光通道层连接；重新安排适配及开销处理。光复用段层：为多波长信号提供系统功能。完成其多波长复用段适配和开销处理；为保证复用段的操作管理提供监测。光传输段层：为光信号提供在各种光纤上传输的功能。光放大；光在传输中的色散进行监视和管理。光波分复用技术的发展DWDM高速传输系统研究的最新成果容量传输长度特点研究单位80×40Gb/s7000km商用化Alcatel256×40Gb/s100kmC、L波段，分布拉曼放大器，残余边带技术Alcatel211×10Gb/s7221km信道间距37.5G，拉曼放大器Fujitsu100×10Gb/s320km信道间距25G，拉曼放大器NTT16Tb/s信道间距25G80×80Gb/s480kmNortel160×40Gb/s186km信道间距25GNEC176×40Gb/s50km信道间距50G，偏振复用Siemens273×40Gb/s117kmSCL波段，分布拉曼放大器NEC国内各大通信公司光传输产品公司深圳华为深圳中兴大唐电信烽火科技（武邮）产品型号SBSZXWM32DAW16×2.5Gb/sSDH32×10Gb/sSDH单信道容量STM-1~STM-64STM-1~STM-