06-第6章 光波长转换单元
第6章光波长转换单元开放式OptiX BWS 1600G系统使用光波长转换单元可以接入任何厂商的光传输设备。
OptiX BWS 1600G系统提供如下光波长转换单元：●LWF：STM-64 标准FEC功能波长转换单元●LWFS：STM-64 标准FEC功能波长转换单元（SuperWDM）●LRF：STM-64 标准FEC功能再生中继波长转换单元●LRFS：STM-64 标准FEC功能再生中继波长转换单元（SuperWDM）●LWS：STM-64 增强型FEC功能波长转换单元●LRS：STM-64 增强型FEC功能再生中继波长转换单元●OCU：四路STM-16与单路STM-64转换单元（FEC）●OCUS：四路STM-16与单路STM-64转换单元（FEC&SuperWDM）●TMX：四路STM-16与OTU-2异步复用板（AFEC）●TMXS：四路STM-16与OTU-2异步复用板（AFEC&SuperWDM）●TMR：10.71G超强FEC再生中继波长转换板●TMRS：10.71G超强FEC再生中继波长转换板（SuperWDM）●LWC：STM-16收发合一光波长转换板●LWC1： STM-16收发合一光波长转换板（支持G.709建议）●TWC：STM-16发端光波长转换板●TRC：STM-16 FEC功能再生中继光波长转换板●TRC1： STM-16 FEC功能再生中继光波长转换板（支持G.709建议）●LDG：双路GE接口板●LBE：10GE收发一体光波长转换板（LAN接口）●LBES：10GE收发一体光波长转换板（LAN接口）（FEC&SuperWDM）●LOG：八路GE业务汇聚和波长转换板(AFEC)●LOGS：八路GE业务汇聚和波长转换板(AFEC&SuperWDM)●LWX：任意速率光转换板●LWM：多速率光波长转换板●LQS：4xSTM-1/4光波长复用转换板●AP8：8路任意协议业务汇聚板本章中将对以上各单板分别进行详细介绍。
说明：设备手册中的拉手条面板外观图均为示意图，与实际拉手条面板的尺寸比例有出入。
示意图中主要标明各光口的相对位置和光口丝印标识。
6.1 LWF和LWFSLWF、LWFS均为处理STM-64信号的波长转换板，功能和原理基本相同，主要区别在于波长间隔、编码方式和纠错能力。
1. 功能●主要功能是将客户侧的光信号转换为符合ITU-T G.694.1建议标准波长的光信号，反之亦然；●波长间隔：LWF单板的波长间隔为50GHz或100GHz；LWFS单板的波长间隔为100GHz；●编码方式：LWF单板采用NRZ（Non Return to Zero）编码；LWFS单板采用Super CRZ（Chirped Return to Zero）编码，可以更有效提高系统对信噪比的容忍程度，延长传输距离；●纠错编码：LWF和LWFS采用FEC/AFEC编码，符合ITU-T G.975/G.709的FEC建议，支持ITU-T G.709的开销处理；●波长可调功能：LWF单板支持80波范围内（192.1THz~196.0THz）的波长可调；●支持ITU-T G.709的协议开销；●性能监测：提供再生段B1字节的监测，可以定位线路的故障所在。
并且还提供对再生段跟踪字节J0的监测；●提供以下监测功能：激光器偏置电流监测、激光器制冷电流监测、激光器工作温度的监测、光功率监测等；●具有再生中继功能，完全达到ITU-T建议的输入抖动容限和抖动转移特性等性能指标；●具有激光器自动关断（ALS）功能；●支持1＋1板间热备份保护功能；●支持1:N (N≤8) OTU保护功能；●LWF单板和LWFS单板具有二次电源集中保护功能：单板供电采用分散供电、集中保护的方式。
备份电源由独立的电源板提供，单板提供主电源监测上报功能，在欠压或输出不稳的情况下切换到备份电源，保证单板工作正常。
2. 原理LWF和LWFS两种单板的原理基本相同，均为收发一体的STM-64波长转换单元，下面以LWF为例介绍单板工作原理，LWFS的原理可参考LWF板，不再赘述。
LWF单板功能框图如图6-1所示。
客户侧图6-1LWF单板功能框图客户侧，LWF的波长转换模块首先接收STM-64信号，经过信号处理，然后进行编码，再由其内部的光发送模块输出符合ITU-T G.694.1建议波长的光信号。
DWDM侧，接收符合ITU-T G.694.1建议波长的光信号，经过信号处理，然后进行解码，恢复出原有的STM-64信号，再发送出去，实现SDH信号的透明传输。
以上过程中的FEC/AFEC编码和解码符合ITU-T G.975/G.709建议，支持ITU-T G.709开销处理。
此外单板还采取了抖动抑制措施并对相应的性能指标和告警信号进行监测，如B1误码及J0字节的监测，LOS、LOF、OOF及MS-AIS告警等。
3. 单板规格及应用说明：除单板名称丝印外，LWF和LWFS单板拉手条尺寸、光口的名称、类型和功能，以及指示灯完全相同，此处仅以LWF为例介绍；除单板名称丝印外，本章中的所有成对单板，如LOG和LOGS单板拉手条尺寸、光口的名称、类型和功能，以及指示灯完全相同，本章仅以每对中的一块单板为例介绍。
6.2 OCU、OCUS、TMX、TMXSOCU和OCUS单板的功能和原理基本相同，主要区别在于波长间隔和编码方式。
TMX和TMXS单板的功能和原理与OCU和OCUS单板的功能和原理基本相同。
与OCU和OCUS单板相比，TMX和TMXS单板在纠错方式以及业务保护方面的功能大大增强。
TMX和TMXS单板的主要区别在于波长间隔和编码方式。
1. 功能主要功能是将4路STM-16信号转换为一路OTU2信号，使4波STM-16信号的接入简化为10Gbit/s速率级别的信号接入，节省了DWDM的波长资源。
●OCU单板接入4路2.5G SDH/SONET业务；TMX单板客户侧可以接入VC-4/STS-3级联、非级联 2.5Gbit/s光信号，也可以是有效数据为STM-16/OC-48的OTU1光信号；●波长间隔：OCU单板的波长间隔为50GHz或100GHz；OCUS单板的波长间隔为100GHz；TMX单板的波长间隔为50GHz或100GHz；TMXS单板的波长间隔为100GHz；●编码方式：OCU和TMX单板采用NRZ编码；OCUS和TMXS单板采用Super CRZ编码的方式，可以更有效提高系统对信噪比的容忍程度，延长传输距离；●波长可调功能： OCU和TMX单板支持80波范围内（192.1THz~196.0THz）的波长可调；●纠错编码：OCU和OCUS单板采用符合ITU-T G.975建议的FEC编码，TMX和TMXS单板采用符合ITU-T G.709建议的AFEC编码，从而提高了系统对于恶劣环境的承受能力；●OCU单板支持系统定时功能；●性能监测：提供再生段B1字节的监测，可以定位线路的故障所在。
●提供对客户侧信号和DWDM侧信号的性能监视和告警检测功能，以及发送光功率、接收光功率、单板环境温度等性能的检测上报功能；●完全达到ITU-T建议的输入抖动容限和抖动转移特性等性能指标；●具有激光器自动关断（ALS）功能；●支持1＋1板间热备份保护功能，OCU单板只支持波分侧1+1保护，TMX单板同时支持波分侧1+1保护和客户侧1+1保护；●具有二次电源集中保护功能：单板供电采用分散供电、集中保护的方式。
备份电源由独立的电源板提供，单板提供主电源监测上报功能，在欠压或输出不稳的情况下切换到备份电源，保证单板工作正常；2. 原理OCU、OCUS、TMX和TMXS单板的原理基本相同，下面以TMX单板为例介绍单板工作原理，其余单板的原理可参考TMX，不再赘述。
TMX单板的功能框图如图6-2所示。
STM-16STM-16图6-2TMX单板功能框图TMX单板按功能可以分为发送方向和接收方向（相对于DWDM侧光口）。
发送方向将接入的4路STM-16信号复用成符合G.709建议的OTU2信号，最终转换为符合G.694.1建议标准波长的光信号发送出去。
接收方向对接收的符合G.694.1建议标准波长的OTU2信号解码，并解复用为4路STM-16信号。
3. 单板规格及应用6.3 LWC和LWC1LWC和LWC1是带FEC功能的收发一体的波长转换板，由于使用了FEC前向纠错功能，从而提高了SDH传输系统的等效灵敏度，有效延长区段距离。
1. 功能●将客户侧符合ITU-T G.957建议的STM-16信号转换为符合ITU-T G.694.1建议标准波长的光信号，反之亦然；●波长间隔：100GHz；●编码方式：加扰NRZ码；●具有再生中继功能，完全达到ITU-T建议的输入抖动容限和抖动转移特性等性能指标；●提供再生段B1和J0字节的监测，可以定位线路的故障所在；●提供以下监测功能：激光器偏置电流监测、激光器制冷电流监测、激光器工作温度的监测、光功率监测等；●支持1＋1板间热备份保护功能；●波长可调功能： LWC和LWC1单板支持40波范围内（192.1THz~196.0THz）的波长可调；●LWC1单板支持G.709协议开销，实现1:N (N≤8) OTU保护功能；●具有二次电源集中保护功能：单板供电采用分散供电、集中保护的方式。
备份电源由独立的电源板提供，单板提供主电源监测上报功能，在欠压或输出不稳的情况下切换到备份电源，保证单板工作正常；2. 原理LWC和LWC1单板的功能框图如图6-3所示。
STM-16 STM-16G.694.1G.694.1图6-3LWC和LWC1单板功能框图在发送方向，LWC和LWC1单板的光转换模块首先接收客户侧速率为STM-16的SDH信号，经过信号处理，然后进行编码，经其内部的光发模块输出符合ITU-T G.694.1建议波长的光信号。
在接收方向，LWC和LWC1单板的光转换模块接收DWDM侧符合ITU-T G.694.1建议波长的光信号，经过信号处理，然后进行解码，恢复出原有的速率为STM-16的SDH信号，再经过光发送模块发送出去，实现SDH信号的透明传输。
另外，在该过程中还对相应的性能指标进行监测，如B1误码及J0字节。
3. 单板规格及应用6.4 LDG和FDGLDG和FDG单板的功能和原理基本相同，主要区别在于FDG单板在波分侧支持符合G.709建议的FEC编码，支持更长的传输距离。
1. 功能●实现两路GE信号复用到一路STM-16信号中，用一个波长传输，使系统传输GE的容量提高一倍；●波长间隔：100GHz；●在DWDM侧，提供B1误码计数监视。
从而可以定位传输的故障所在；●LDG和FDG板支持板间保护和客户侧保护，支持1＋1板间热备份保护功能；●GE侧光接口支持多模（850nm），或单模（1310nm）激光器；●波长可调功能： LDG和FDG单板支持40波范围内（192.1THz~196.0THz）的波长可调；●提供以下DWDM侧性能监测功能：激光器偏置电流监测、激光器制冷电流监测、激光器工作温度的监测、光功率监测等；●具有激光器自动关断（ALS）功能；●FDG单板支持G.709建议的带外FEC功能。
第六章 仪器分析 荧光分析法
第6章 荧光分析法
磷光发射：电子由第一激发三重态的最低 振动能级→基态（ T1 → S0跃迁）。
1.基本原理
无辐射跃迁方式 振动弛豫：同一电子能级内以热能量交换形式 由高振动能级至低相邻振动能级间的跃迁。
内转换：能量差较小的激发态之间，部分能量 重叠，激发态由高电子能级转移至低电子能级 的无辐射能级交换。
外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生 相互作用而转移能量的非辐射跃迁；外转换使 荧光或磷光减弱或“猝灭”。 体系间跨越：不同多重态,有重叠的振动能级间 的非辐射跃迁。
2.荧光分光光度计
（2）单色器 选择激发光波长的第一单色器 选择发射光(测量)波长的第二单色器
（3）样品池
低荧光的玻璃或石英 方形适用于90°测量 （4）检测器 光电倍增管 （5）读出装臵
2.荧光分光光度计
2.2 仪器的校正
(1)灵敏度校正 (2)波长校正 (3)激发光谱和荧光光谱的校正
3.分析方法 3.1 荧光强度与物质浓度的关系
1.基本原理
（3）影响荧光强度的外部因素
① 温度 温度升高，荧光物质的荧光效率和荧光 强度下降。 其中一个原因是分子的内部能量转化作 用。当激发分子接受额外热能时，有可能使 激发能转换为基态的振动能量，随后迅速振 动弛豫而丧失振动能量。另一个原因是碰撞 频率增加，使外转换的去活几率增加。
1.基本原理
1.基本原理
1.基本原理
第6章 光放大器和光中继器
光纖
接收器
接收器
EDFA
發射器
Pre-Amplifier
接收器
第 6章
光放大器和光中继器
§6-6光中继器 光脉冲信号从光发射机输出，经光纤传输若干距 离后，由于光纤损耗和色散影响，将使光脉冲信号 的幅度受到衰减，波形出现失真，这样，就限制了
光纤中的长距离传输，为此，需在光波经过一定距
离传输后加上一个光中继器，经放大衰减的信号， 恢复失真的波形，使光脉冲得到再生。
外界激励源）的作用下，使工作物质的粒子处于反转 分布状态，具有了光放大作用，对于EDFA，其基本原
理相同。
简言之，在泵浦源的作用下，在掺铒光纤中出现 了粒子数反转分布，产生了受激辐射，从而使光信号 得到放大，由于EDFA具有细长的纤形结构，使得有源 区的能量密度很高，光与物质的作用区很长，这样， 可以降低对泵浦源功率的要求。
动端机面不改动线路。
第 6章
光放大器和光中继器
§6-2 EDFA的结构 一、构成
EDFA主要由掺铒光纤（EDF），泵浦光源，光
耦合器，光隔离器以及光波滤波器组成（如图6.1）。
第 6章
光放大器和光中继器
WDM 光纖耦合器 輸入光
摻鉺光纖
輸出光
1480或980 nm 激勵光源
光隔離器 光帶通 濾波器
第 6章
光放大器和光中继器
由于E2和E1有一定的宽度，使EDFA的放大效应具 有一定的波长范围，E＝hf（h：普朗克常数），其典
型值为1530～1570nm，在这个范围内，EDFA都能提
供有用的增益和相对平坦特性，表明它们能对波分多 路（WDM）信号的每一路都提供放大作用，而相对平
坦增益带宽意味着，WDM各路光纤信号需采用特殊手
12第六章光合作用I：植物对光能的吸收与转换
一 叶绿体的结构
1.形状、数量、大小
扁平椭圆形，每个叶 肉细胞有50∽200个 叶绿体。
长 4-6 μm ， 厚 2－3 μm。
随物种，细胞种类，生 理状况和环境而不同
2. 叶绿体超微结构
（一）叶绿体被膜（chloroplast envelope）
•双层膜的屏障：维持相对稳定的内 部环境，控制物质的出入。
（一）光化学反应
光化学反应: 由光引起的反应中心 色素分子与原初电子受体间的氧化 还原反应, 在光化学反应中，光能 通过反应中心色素转变为电能。
D.P.A
D.P*.A D.P+.A－ D+.P.A－
电荷分离
（二）光反应中心
指植物吸收光能进行光化学反应的 场所，它由原初电子供体、原初电子受 体等电子传递体，以及维持这些电子传 递体的微环境所必需的蛋白质组成的色 素蛋白复合体，共同组成光合作用的基 本功能单位。
为“共振转移”。
共振传递示意图
传递效率高，几乎接近100％
激发能传递到作用中心色素
在类囊体膜上天线色 素分子的排列紧密而 有序。从外到内为胡 萝卜素、叶黄素、叶 绿素b、叶绿素a。这 种排列方式有利与能 量向作用中心转移， 另一方面这种排列也 保证了能量不能逆向 传递。
三 光合作用的光化学反应
（一）光化学反应 （二）光反应中心
第六章 光合作用I： 植物对光能的吸收与转换
[教学内容]
了解光合作用的研究历史、概念； 掌握叶绿体的结构与功能；光能的 吸收与传递、光合磷酸化的机理、 类型和意义。
第一节 第二节
第三节 第四节 第五节
光合作用的概述 光合作用的结构基础： 叶绿体的超微结构 光能的吸收和传递 叶绿体中ATP的合成 光能的分配调节和光保护
第六章习题解答及参考答案
①
M 为放大倍数。像的光强度分布为：
I i ( x3 , y3 ) = U i ( x3 , y3 ) ≈
2
②
上式表明的对比度是 2φ
α。 当相移点没有这种吸收时， 像的对比度是 2φ 。 又由于 α < 1 ，
故使用有吸收的相移点，能使像的对比度改善。 [6-7]用 CRT 记录一帧图像透明片，设扫描点之间的间隔为 0.2mm，图像最高空间频率为 10 线/mm。如欲完全去掉离散扫描点，得到一帧连续灰阶图像，那么空间滤波器的形状和尺寸 应 当 如 何 设 计 ？ 输 出 图 像 的 分 辨 率 如 何 ？ 设 傅 里 叶 变 换 物 镜 的 焦 距 f ' =1000mm ，
可见其频谱仍是点状结构，其位置由下式确定：
点状结构是高频成分，可采用低通滤波器将其滤掉。低通滤波器的孔径半径为：
r = x2 =
λf = 3.164 mm x0 sin θ r 1 = = = 5 线 mm λ λf x0 线 mm
能传递的最高空间频率为： ρ max =
高于此值的空间频率成分将被滤除，故输出图像的分辨率为 5
式中 f x =
x2 y , f y = 2 ；由上式可见，频谱面上能分辨的细节由 sinc (30 f x ,30 f y ) 决定。 λf λf 30∆f x = 1, 30∆f y = 1
将 sinc 函数由最大值降为零的宽度取为最小分辨单元，即令
遂有 ∆x2 = ∆y2 =
λf = 2.1µm 30
设系统的输入面位于透镜的前焦面，物透明片的复振幅分布为 f ( x1 , y1 ) ，考虑到系统孔径 有限，透镜后焦面上的场分布为：
x y U f ( f x , f y ) = F f ( x1 , y1 ) rect 1 , 1 = 900 F ( f x , f y )∗ sinc (30 f x ,30 f y ) 30 30
第六章荧光法
CH3
CH3
CH3 CH3
维生素E： 激发波长295nm 发射波长324nm
硫色素荧光法
K 3 Fe(CN ) 6 NaOH 维生素B1
溶解后 （铁氰化钾）氧化
酸 正丁醇 荧光消失 硫色素 蓝色荧光 碱
激发λ=365nm； 发射λ=435nm
N H3C N
4.猝灭剂（quencher）的影响 荧光猝灭：是指荧光物质分子与溶剂或其它 溶质分子相互作用，引起荧光强度降低、消 失或荧光强度与浓度不呈现线性关系的现象。
引起荧光猝灭的物质，称为猝灭剂，如 卤素离子、重金属离子、氧分子、硝基化合 物、重氮化合物、羰基化合物等吸电子极性 物质。
荧光猝灭的主要原因是碰撞猝灭。 碰撞猝灭：处于激发单重态的荧光分子 与猝灭剂碰撞后，使激发态分子以无辐 射跃迁回到基态，产生猝灭。
CH 2 NH 2 HCl
N S
CH 3 C 2 H 4 OH
硫胺素
N H3C N N
N S
CH 3 C 2H 4OH
硫色素
四、环境对荧光的影响
1.温度的影响 一般说来，大多数荧光物质的溶液随 着温度的降低，荧光效率和荧光强度将增 加，相反，温度升高荧光效率将下降。 如荧光素的乙醇溶液在0℃以下每降低10 ℃，荧光效率增加3%，冷至-80℃时，荧光 效率为100%。
荧光
延迟荧光
磷光
系间串越 内转换
外转换
振动弛豫
激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大， 发光强度相对大。 荧光：10-7～10 -9 s,第一激发单重态的最低振动能级→基态。 磷光：10-4～10s，第一激发三重态的最低振动能级→基态。
辐射跃迁: 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振 动能级回到基态所发出的辐射。寿命为10-9 ~ 10 -7s。 由于是相同多重态之间的跃迁，几率较大，速度快。 磷光： 从第一激发三重态的最低振动能级回到基态 所发出的辐射。由于磷光的产生伴随自旋多重态的 改变，辐射速度远小于荧光，磷光寿命为10-4 ~10s。
WDM原理
1 波分复用光传输技术1.1 波分复用的基本概念光通信系统可以按照不同的方式进行分类。
如果按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统（FDM-Frequency Division Multiplexing ）、时分复用系统（TDM-Time Division Multiplexing）、波分复用系统（ WDM-Wavelength Division Multiplexing）和空分复用系统（ SDM-Space Division Multiplexing）。
所谓频分、时分、波分和空分复用，是指按频率、时间、波长和空间来进行分割的光通信系统。
应当说，频率和波长是紧密相关的，频分也即波分，但在光通信系统中，由于波分复用系统分离波长是采用光学分光元件，它不同于一般电通信中采用的滤波器，所以我们仍将两者分成两个不同的系统。
波分复用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，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用（ OFDM），只是因为光波通常采用波长而不用频率来描述、监测与控制。
随着电 -光技术的向前发展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。
因而，使用术语密集波分复用（DWDM-Dense Wavelength Division Multiplexing），与此对照，还有波长密度较低的 WDM系统，较低密度的就称为稀疏波分复用（CWDM-Coarse Wave Division Multiplexing）。
这里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的一条车道，提高比特率相当于在该车道上加快行驶速度来增加单位时间内的运输量。
而使用 DWDM技术，类似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。
1.2 WDM技术的发展背景随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。
DWDM和OTN基本原理介绍
绝对频率参考（AFR）是指WDM系统标称 中心频率的绝对参考点。用绝对参考频率加 上规定的通路间隔就是各复用光通路的具体 标称中心频率（中心波长）。
光波长区的分配
• 3．通路间隔
• 所谓通路间隔是指两个相邻复用通路之间的标称 频率差。
O
Tx1
T U
O
Tx2
T U
O
Txn
T U
O MB UA X
OSC
OLA
OSC OSC
O D PE AM U X
OSC
O
T U
Rx1
O
T U
Rx2
O
T U
Rxn
光监控信道/通路（OSC）-2
OSC的实现：
• 采用1510nm的波长 • 信号速率为2.048Mb/s • 接受机灵敏度：-48dbm • 信号码型: CMI • 信号发送功率: 0 -- -7 dbm
课程内容
第一章 OTN技术概述 第二章 OTN的结构及开销 第三章 OTN的映射与复用 第四章 OTN的保护机制
OTN分层结构-1
➢ OTN网络从垂直方向分为： 光通路层网络（OCh）、光复用段层网络（OMS）、光传输段层网 络（OTS）
➢ 光通路层网络又分为三个子层网络： •光通路数据单元（ODUk，K=0、1、2、2e、3、4 ）子层网络 •光通路传送单元（OTUk，K=1、2 、3、4）子层网络 •光通路子层网络(OCh)
波分复用（WDM）技术已经成熟，成 为很好的扩容 方式。800G/1.6T
使用更高比特率TDM。10G/40G/100G
WDM概念
WDM(波分复用)：把携带不同信息的多个波长的光信号 复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用。
第6章 DWDMWDM光传送网络
图6-6 OUT的定位 图6-7 业务信道与监控信道的分离
➢ 光监控信道（OSC）主要用以监控系统内各信道的传输
情况，在光发送机，插入本节点产生的波长为S（1 310 nm
或1 480 nm或1 510 nm+10 nm），与主信道的光信号合波 输出；在光接收端机，将接收到的监控光信号分离，分别输
⑤美国Lucent Tech:100路×10Gb/s＝1Tb/s，各路波长的间隔 缩小到25GHz,用L波带,沿NZDF光纤(G.655光纤)传输400km;
6.1.5. DWDM系统的主要器件 1．光/电/光变换的OTU
➢ 一种是没有定时再生电路的OTU，实际上由一个光／电 转换器和一个高性能的电/光转换器构成，原理框图如图 6-8所示。
（a）信号光和连续光同向输入
（b）信号光和连续光反向输入
基于SOA的XGM型全光波长ห้องสมุดไป่ตู้换器
3.OTU应用
图6-12 没有再生中继功能的OTU应用示例
图6-13 OTU作为再生中继器的应用示例
6.2 DWDM基本网络单元设备
DWDM基本网络单元设备，一般按用途可分为 ➢ 光终端复用设备（OTM） ➢ 光线路放大设备（OLA） ➢ 光分插复用设备（OADM） ➢ 光交叉连接设备（OXC）
➢ 另一种是有定时再生电路的OTU是在光/电转换器和电/光 转换器之间增加了一个定时再生功能块，对所接收到的 信号进行了一次整形，实际上兼有REG的功能，原理框 图如图6-9所示。
图6-8 没有定时再生
图6-9 有定时再生
2光/光变换的OTU
➢ 图6-10是SOA-XGM型OTU结构。信号光（波长为λs）和 连续光（变换所需的光波长λc）同时入射到SOA中时，信号 光强的变化将使SOA的增益发生变化。当信号光强度增加为 “l”码时，SOA的增益变小（增益饱和），而当信号光强度 减少为“0”码时，SOA的增益加大（非增益饱和） ，这样 信号光对SOA的增益实施了调制，将使连续光的强度也随 SOA的增益而变化，从而使所载信号转移到连续光的振幅上 去。在输出既有原信号波长的光，又有被调制的连续光波长， 故需要一个光滤波器滤出原信号波长λs。由于采用了增益饱 和效应，所以通过波长变换后的信号与原信号是相反的。图 6-10（a）和（b）为常见的两类SOA-XGM型OTU。
光纤通信第6章光放大器
光功率(dB)
光纤拉曼放大器
同向泵浦
WDM耦合器
反向泵浦
6.3.1 分布式拉曼放大器工作原理和特性
2. 拉曼增益和带宽
斯托克斯（Stokes）频差（ΩR= ωP- ωs）在SRS过程 中扮演着重要角色。由分子振动能级确定的ΩR 值决 定了SRS的频率（或波长）范围。
1530~1564nm 之间的C波段
6.3 光纤拉曼放大器FRA
人们对FRA的兴趣来源于这种放大器可以提 供整个波长波段的放大。通过适当改变泵浦 激光波长，就可以达到在任意波段进行宽带 光放大，甚至可在1270～1670nm整个波 段内提供放大。 特别是高功率二极管泵浦激光器的迅猛发展， 又为FRA的实现奠定了坚实的基础。
第六章 光放大器
概述
光纤通信系统的传输距离受光纤损耗或色散 限制。
因此，传统的长途光纤传输系统，需要每隔 一定的距离，就增加一个再生中继器，以便 保证信号的质量。
光放大器出现之前，光纤通信的中继器采用 光－电－光(O-E-O)变换方式。
光放大器（O-O）
WDM系统光－电－光(O-E-O)变换方式
0
v0
1.46
增益带宽宽（约为70nm），有能力放大超窄光脉冲。
TW- SOA的特性
3. 缺点
SOA对极化态非常敏感（增益偏振相关性）。不同极 化模式，具有不同的增益G，横电模（TE）和横磁模 （TM）极化增益差可能达到5~8dB 起因：由于半导体有源层的横截面呈扁长方形，对横 向（长方形的宽边方向）和竖向（长方形的窄边方向） 的光场约束不同，光场在竖向的衍射泄漏强于横向， 因而竖向的光增益弱于横向。因此光信号的偏振方向 取横向时的增益大，取竖向时的增益小。 解决方法：采用宽、厚可比拟的有源层设计；
第六章 DWDM(WDM)光传输网络
OMT
(a) 点到点WDM系统
OMT
(b) 点到点具有分插/复用的WDM系统 OADM
OADM
OXC
OXC
OADM OADM OXC
OXC
OADM
(c) 环状及网状结构的WDM系统
由点到点传输系统向WDM光网络的演进
1、DWDM的现状和发展 利用TDM技术,已经可以实现40Gbit/s的 SDH商用系统，但受电子器件发展和光纤 偏振模色散（PMD）的限制，要实现更高 比特率的系统非常困难 人们开始研究光机制下的复用技术，即 波分复用技术（WDM），使得一条光纤 芯上可以同时传输多个波长 目前，商用DWDM系统已达 32(40)×2.5Gbit/s、32(40)×10Gbit/s
①交叉增益调制SOA型全光波长 变换器
λs
λc
同向传输
信号光（波长为λs）和连续光（具有变换所需要 的光波长λc）入射到SOA上。 当信号光为“1“码时，其功率使S0A达到饱和， 这时对连续光的增益很小。 而当信号光为“0”码时，SOA不出现饱和，这时 对连续光的增益很大，即SOA的增益随信号光 “1”，“0”码的变化而变化。 通过SOA增益的变化使信号光的信息加载到连续 光的振幅上面。在输出端，用光滤波器滤出λc， 就达到波长变换的目的。
⑤最小边模抑制比 SMSR=10LgP1/P2>30dB ;P1/P2=1000
P1为主纵模的平均功率 P2最显著的边模的平均功率 ⑥最大-20 dB宽度(相当于 LD光谱宽度)最大-20dB 带宽为:λ1-λ2
P2 P1
⑥激光器波长稳定与控制
2.光波长转换单元OTU
OTU（optical transponde unit）是把某一波长的 输入光信号变换为另一个或是同一个波长的输出光 信号的功能单元。