WDM波分复用技术探讨
wdm波分复用技术探讨
糕遵组w D M波分复用技术探讨冯荣香(中国联通衡水分公司网管中心，河北衡水053000)。
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jj哺要】简要介绍光波分复用系统的基本原理、基本结构、关键技术、功能配置和技术特点，说明光波分复用"W D M系统在今后光通信发／展中的重要‰)p蝴】光波分复用(wD M)；光载波；光纤1光波分复用(W D M)技术光波分复用(W avel engt hD i vi s i onM ul t i pl exi ng，W D M)技术是指在一根光纤中同时传输多个波长的光载波信号，W D M在光纤实行的频分复用技术，更是与光纤有着不可分割的联系，目前W D M系统是在1550nm窗口实行的多波长复用技术。
波分复用(W D M)实际上是光的FO M即O FD M，经复用后在同一根光纤上传送。
简而言之，W D M就是指不同颜色的光(为；r菇／E光，是指不同频率的光)在同一根光纤中传输，由于它们的光谱成分不同，在大气传输是各不干扰的。
在接收端使用解复用器(等效于光通带滤波器)将各种载i瘟L P-的光信号分开。
2W D M系统的基本构成W D M系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。
单向W D M是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送，在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起，并在—根光纤中单向传输，由于各信号是通过不同波长的光携带的，所以彼此间不会混淆，在接收端i歪过光的复用器将不同波长的光信号分开，完成多路光信号的传输，而反方向则通过另一根光纤传送。
双向W D M是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输，所用的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信联络，目前单向的W D M系统在开发和应用方面都比较广泛。
3W D M的关键技术．WD M的关键技术包括三个方面：合／分波器、光放大器和光源器件。
’1)合／分波器实际上就是光学滤波器，其作用是对各复用光通路信号进行复用与解复用。
光波分复用技术的分析与研究
光波分复用技术的分析与研究摘要波分复用(WDM)就是将两种以及多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经由复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合到一起，并耦合至光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经由解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
面对市场需求的增长，现有通信网络传输能力的不足，需要从多种可以选择的方案中找到最合适且成本较低的解决方法。
缓和光纤数量不足存在一种方法就是敷设更多的光纤，但此方法既受到许多物理因素的限制，又不能有效利用光纤带宽。
另一种方案是用时分复用（TDM）的做法提高比特率，即便如此，单根光纤的传输容量依然有限，而且传输比特率的提高将受到电子电路物理极限的限制。
所以最合适的方案就是波分复用（WDM)技术，WDM系统通过利用已经敷设完成的光纤，使单根光纤的传输容量能够在高速TDM的基础上N倍的增加，充分利用光纤的带宽，解决通信网络传输能力不强的问题，具有光明的发展前景。
WDM是一种在光域上的复用技术，形成一个光层的网络既全光网，将是光通讯的最高阶段。
建立一个以WDM和OXC（光交叉连接）为基础的光网络层，实现用户端到端的全光网连接，用一个纯粹的“全光网”消除光电转换的瓶颈将是未来的趋势。
现在WDM技术还是基于点到点的方式，但点到点的WDM技术作为全光网通讯的第一步，也是最重要的一步，它的应用和实践对于全光网的发展起到决定性的作用。
关键词:波分复用；DWDM；IP OVER WDM；光网络细致一些（进满页）Analysis and Research of optical wavelengthdivision multiplexing technologyABSTRACTWavelength division multiplexing (WDM) is two and a variety of different wavelengths of light carrier signal (carry various kinds of information) in the transmitter via a multiplexer (also called combiners, Multiplexer) join together, and is coupled to the optical lines of the same optical fiber transmission technology; at the receiving end, the solution multiplexer (also known as the wavelength division multiplexer or demultiplexer, Demultiplexer) optical carrier wavelength of various separation, and then by the optical receiver for further processing to recover the original signal. This in the same optical fiber transmission at the same time two or more different wavelength optical signal technique, called wavelength division multiplexing. In the face of growing demand, insufficient transmission capacity of existing communication network, need to find the best solution and low cost can choose from a variety of schemes. To ease the number of fiber deficiency is a method of laying more fiber, but this method is affected by many physical factors, and can not effectively utilize the bandwidth of optical fiber. Another solution is to use time division multiplexing (TDM) approach to improve the bit rate, even so, the transmission capacity of a single fiber is still limited, and the transmission bit rate will increase by electronic circuit physical limit. So the most appropriate solution is the wavelength division multiplexing (WDM) technology, the WDM system through the use of optical fiber has been installed complete, increasing the transmission capacity of a single optical fiber based on high speed TDM N times, make full use of the bandwidth of the fiber, solving the transmission capacity of communication network is not strong, has a bright development prospect. WDM is a kind of in the optical domain multiplexing technique, forming a network of all-optical network a light layer, will be the highest stage of optical communication. The establishment of a WDM and OXC (optical cross connect) optical network layer based, to achieve the user end to all-optical network connection, with a pure "all-optical network" to eliminate bottlenecks photoelectric conversion will be the future trend. Now WDM technology is based on point-to-point manner, but the point to point WDM technology as the first step of all-optical network communication, is the most important step, through application and practice it is decisive for the development of all optical network play.Key Words: Wavelength division multiplexing; DWDM; IP Over WDM; Optical network目录第一章波分复用技术（WDM）的介绍 (1)1.1 波分复用技术的概念 (2)1.2 WDM的技术原理 (4)1.3 与WDM技术有关的技术 (7)第二章 WDM系统的三大关键技术 (10)2.1 光源技术................................. 1错误！未定义书签。
波分复用技术(WDM)
波分复用技术(WDM)介绍--------密集波分复用（DWDM）和稀疏波分复用（CWDM）波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
WDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。
每个波长通路通过频域的分割实现，每个波长通路占用一段光纤的带宽。
WDM系统采用的波长都是不同的，也就是特定标准波长，为了区别于SDH系统普通波长，有时又称为彩色光接口，而称普通光系统的光接口为“白色光口”或“白光口”。
通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。
按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。
CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
1 DWDM技术简介WDM和DWDM是在不同发展时期对WDM系统的称呼。
在20世纪80年代初，人们想到并首先采用的是在光纤的两个低损耗窗口1310nm窗口和1550nm窗口各传送1路光波长信号，也就是1310nm、1550nm两波分的WDM系统。
随着1550nm窗口EDFA的商用化，WDM系统的相邻波长间隔变得很窄（一般小于1.6nm），且工作在一个窗口内，共享EDFA光放大器。
为了区别于传统的WDM系统，人们称这种波长间隔更紧密的WDM系统为密集波分复用系统。
所谓密集，是指相邻波长间隔而言，过去WDM系统是几十纳米的波长间隔，现在的波长间隔只有0.4～2nm。
密集波分复用技术其实是波分复用的一种具体表现形式。
光纤波分复用技术及WDM工作原理
本次演示将深入探讨光纤波分复用技术及WDM的工作原理，为您呈现最新的 WDM技术和未来发展方向。
波分复用与频分复用的对比
1 波分复用
基于波长进行传输，多个信号在不同的波长上传输，每个波长之间独立传输。
2 频分复用
基于频率进行传输，通过在频域将多个信号拆分后调制。
WDM的工作原理和主要组成部分
1
宽带接入
2
WDM技术正在迅速发展，为大规模
的传输提供更多的资源和更高的速度。
3
高速网路
WDM技术的发展趋势是高速网络和 超大容量传输，以应对数据爆炸和日 益增长的网络需求。
物联网
WDM技术有望促进物联网的发展， 加强物联网对于数据传输和处理的支 持。
优点：适用于长距离传输， 允许数据在两个方向上传输。
波分交叉WDM
优点：可以同时传输多个波 长，缺点是成本较高。
WDM在通信领域的应用和发展趋势
光纤传输
WDM技术在光纤传输中广泛应 用，增强了大容量、高速率和 低延迟的数据传输。
高速网络
WDM技术为高速网络提供了更 多的传输资源，实现了超高速 数据和视频传输。
覆盖率
WDM的发展趋势是提高网络的 效率和覆盖范围，降低成本并 简化网络管理。
WDM技术对网络拓扑结构和可靠性的 改善
网络拓扑结构
WDM技术为网络提供了更高的容量和速度，使网络更具灵活性和可扩展性。
可靠性
WDM技术具有更高的重要性，使网络的故障排除更加简单，有助于保持网络的稳定性和可 靠性。
WDM技术未来的发展方向
1
波长多路复用器
用于将多个信号的波长分离和复用，允许多个信号共享一条光纤传输。
简述波分复用原理
简述波分复用原理
波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）是一种光通信技术，它可以同时在一条光纤上传输多个信号，从而提高光纤的利用率。
该技术广泛用于光通信、光网络等领域，是现代通信技术发展的重要一环。
波分复用的原理是利用不同波长的光信号，将它们合并在一条光纤上，并在接收端进行解复用，分离出各个波长的光信号。
这样就可以在一条光纤上传输多个信号，每个信号都具有独立的波长，互不干扰。
这种技术不仅大大提高了光纤的利用率，还可以降低通信成本，提高通信速度和稳定性。
波分复用技术主要涉及到三个部分：光源、光传输和光检测。
其中，光源是产生不同波长的光信号的关键组件。
现代光源一般采用激光器和半导体光源，具有温度稳定性和长寿命等特点。
光传输是将不同波长的光信号合并在一条光纤上的过程。
光检测是将复合的光信号分离出每个波长的光信号的过程。
波分复用技术的应用范围十分广泛，其中最主要的应用领域就是光通信。
随着通信需求的不断增加，传统的单波长光通信已经无法满足人们的需求，因此波分复用成为了解决这一问题的关键技术。
除此之外，波分复用还广泛应用于数据中心内部的互联，光纤传感、光网络等领域。
总之，波分复用技术是一种高效、稳定、节能的光通信技术，能够提高光纤的利用率，降低通信成本，增加传输容量，提高数据传输速度和稳定性。
未来，随着通信和数据传输需求的不断增加，波分复用技术将会得到进一步的发展和应用。
实验六 波分复用光纤传输系统(WDM)
实验六波分复用光纤传输系统（WDM）学号：XXX 姓名：XXX一、实验目的1.掌握波分复用技术及实现方法二、实验内容1.了解光波复用的几种技术2.了解波分复用原理及实现方法三、实验仪器1.光纤实验系统1 台2.光纤活动连接器1个3.示波器1台4.波分复用器四、实验原理光波具有很高的频率，利用光载波作为信息载体进行通信，具有巨大的可用带宽。
对石英光纤，其低损耗窗口总宽度约200nm，带宽25000GHz（25THz）。
但实际光波系统中由于光纤色散和电路速率的限制，其通信速率限制在10Gb/s或者更小。
为了充分利用光纤的频带资源，提高光波系统的通信容量，采用了如下几种复用技术：1、光波分复用（WDM）光波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带有各种类型的信息），在发送端经复用器（也叫合波器，multiplexer）把这些光载波信号汇合在一起，并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输；在接收端经分波器（也叫解复用器，demultiplexer）将各种波长的光载波进行分离，然后由光接收机做相应的处理恢复原信号。
这种复用方式称作波分复用。
可以单向传输，也可以双向传输。
图1 波分复用器连线示意图根据信道间隔的大小，光波分复用技术可分为三种，即稀疏的WDM、密集的WDM 和致密的WDM，后者也叫做光频分复用（PFDM）。
2、时分复用（OTDM）OTDM方式的工作原理与电时分复用方式相似，只是在光域进行复用和解复用处理，即将光信号按照一定的帧结构传输，将一帧光信号时间T划分为n个时隙，每个时隙为T/n，第1，2，…，n路的时隙依次排列，每个时隙只传输固定的信道。
每个信道的时间位置可以通过延时器来调整。
光时分复用方式的缺点是需要比复杂的光器件，而且色散影响比别的复用方式严重，这是因为OTDM信号对带宽的要求高。
3、光码分复用（OCDM）光码分复用技术在原理上与电码分复用技术相似，并与之对应。
OCDM系统给每个用户分配唯一的一个正交码的码字作为该用户的地址码，对要传输的数据信息用该地址码进行光编码，实现信道复用。
光波分复用（WDM）技术
光波分复用（WDM）技术第一章：了解光波分复用(WDM)把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送（每个波长承载一个TDM 电信号）的方式统称为波分复用。
波分复用是一种光纤传输技术，这种技术在一根光纤上使用不同的波长传输多种光信号。
现在，在为远程通信设计的高端WDM系统中，每种光信号（通常是指一个信道或一种波长）最多可以达到2．5Gps或10Gbps的传输速率。
当前的系统能够支持32到64个信道，厂商承诺将在不久的将来提供支持96信道或128信道的系统。
这将使得一根光纤就能够传送几百Gps的信息。
密集波分复用（DWDM）一词经常被用来描述支持巨大数量信道的系统，在这里，“密集”没有明确的定义。
相反，在一根光纤上使用两个或者四个信道有时也被称为WDM。
＜WDM光传输技术简介＞波分复用（WDM）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，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有差别，按照通道间隔差异，WDM可以细分为W-WDM、M-WDM、D-WDM。
我们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上的一条车道，而使用D-WDM技术，类似于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。
＜波分复用技术的发展＞波分复用技术在光纤通信出现伊始就出现了。
从1995年开始，WDM发展进入了快车道，Lucent率先推出了8*2.5G波分复用系统，Ciena推出了16*2.5G系统。
我国已完成了4*2.5G的现场实验，8*2.5G实验系统已通过签定。
WDM发展迅速的主要原因在于：（1）光电器件的迅速发展。
（2）TDM 10Gb/s面临着电子元器件响应时间的挑战。
（3）光纤色散和偏振模色散限制了10Gb/s的传输。
90年代初，EDFA（掺铒光纤放大器）的迅速商用化解决了WDM 复用器带来的插入损耗问题。
波分复用(WDM)技术及其应用研究
3.3.2 全光型波长转换器：其波长转换技术主要flI半 导体光放大器(SOA)构成，如图4所示。波长为λ1的光信 号与需要转换为波长为λ2的连续光信号同时送入半导体 光放大器，SOA对入射光功率存在增益饱和特性，结果 使得输入光信号所携带的信息转换到．λ1上，通过滤波 器取出．λ2光信号，即可实现从λ1到λ2的全光波长转换。
图四 全光波长转换器
3.4 波分复用解复用技术 合波器(OMU)和分波器(ODU)是DWDM系统的核心部件， 它们实际上均为光学滤波器，其特性好坏在很大程度上 决定了整个系统的性能。因此，对波分复用器件提出的 基本要求是：插入损耗小、隔离度大、带内平坦、带外 插入损耗变化陡峭、温度稳定性好、复用通路数多以及 尺寸小等。OMU／ODU器件有多种制造方法，目前已广 泛商用的有：光栅型、薄膜滤波器型、熔锥型耦合器和 集成光波导型器件等。 3.5 光放大技术
波分复用（WDM）技术及其Fra bibliotek用研究--------章翀（20） 张鹏（21）
摘要：本文首先介绍了WDM的技术 背景，然后探讨了WDM技术的特点及 关键技术，然后对该技术的实际应用 作了简要探讨。 关键词：WDM，DWDM，CWDM， 波分复用，数据通信，传输容量
1 技术背景 首先，波分复用技术是多路复用技术的一种。多路复用技术包括： 时分复用( TDM)、频分复用( FDM)、码分复用( CDMA)、波分复用 ( WDM)。
（1）掺铒光纤放大器（EDFA）
（2）拉曼放大器
3.6 监控技术—ESC 波分产品以前对网元进行操作、管理和维护（OAM）都 是采用专用的监控信道单板OSC实现。随着城域波分技 术的发展，从降低产品成本的角度出发，产品提出了利 用固定帧结构业务中的开销字节进行DCC通信的思路， 这样就可以直接通过OTU单板的对接实现网元之间的通 信，这就是电监控信道（ESC）。
实验5 波分复用(WDM)光纤通信系统
实验五 波分复用（WDM ）光纤通信系统一、实验目的1、熟悉波分复用器的使用方法。
2、掌握波分复用技术及实现方法。
二、实验内容1、了解波分复用技术原理。
2、掌握波分复用技术在光纤通信中的应用。
三、实验原理波分复用（WDM ）技术，就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的波长(或频率)不同，可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端利用波分复用器(合波器)，将不同波长的信号光载波合并起来，送入一根光纤中进行传输；在接收端再由另一波分复用器(分波器)，将这些不同波长承载不同信号的光载波分开，实现一根光纤中同时传输几个不同波长的光信号。
由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输，以增加光纤传输系统的信息容量。
波分复用系统原理框图如图5-1所示。
光源A1光源A2光源An····分波器合波器检波A1检波A2检波An····信道1信道2信道n信道1信道2信道n图5-1 波分复用系统原理框图作为波分复用器的单模光纤耦合器可单向运用，也可双向运用。
在单向运用时，如图5-2所示。
两个不同波长的光载波信号分别从端口2、3注人，则输出端口1中有两个不同波长光波信号的合成输出，这是合波器；反之，从端口1注入两个不同波长的合成光波信号，输出端口2、3分别有不同波长的光载波信号输出，这是分波器；合波器、分波器分别应用在波分复用光纤传输系统的发送端和接收端。
图5-2 波分复用器单向运用传输系统在双向运用时，正方向和反方向所传输的光载波信号的波长不同，如图5-3所示，两个波分复用器分别置于双向光纤传输系统的两端。
图5-3 波分复用器双向运用传输系统考虑到单模光纤在波长为1310nm附近具有最低色散，且在波长为1550nm附近具有最低损耗。
波分复用原理
波分复用原理
波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）是一种光通信技术，通过同时使用不同波长的光信号来实现多信号的同时传输，从而提高光纤的利用率。
波分复用的原理是基于光的特性，不同波长的光在光纤中传输时可以保持相互独立。
光信号经过光源发射出来后，通过光分波器将不同波长的光分成多个光信号。
这些光信号分别通过光纤传输到目标地点，在目标地点使用光复用器将各个光信号合并为一个整体的光信号。
波分复用技术可以实现在同一根光纤上同时进行多个信号的传输，从而大大提高了光纤的利用率。
通过合理配置不同波长的光信号，可以在光纤上实现大量的信号传输，满足现代通信对于高带宽的需求。
在波分复用系统中，光信号的波长是通过使用合适的光源和光分波器来选择的。
光源通常采用半导体激光器或拉曼激光器，可以发射出特定波长的光。
光分波器则是用来将不同波长的光分割开来，使它们可以在光纤中独立传输。
波分复用技术广泛应用于光纤通信和光网络领域，可以满足高速、大容量、远距离传输的需求。
它在光通信系统中扮演着重要的角色，为现代通信提供了可靠的传输手段。