粗波分复用器真实案例讲解
科海学院为广大光纤用户提供无源光器件产品的培训知识，根据顾客咨询的问题，做出案例分析及解答过程。科海的业务员及其他部门的同事共同参与并学习本次课程内容，关于粗波分复用器的知识进行再次学习。
1.什么是波分复用器？
粗波分复用器：WDM是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用器采用的就是这个技术
波分复用器的分类？
A.粗波分复用器（简称CWDM）,目前有1*4通道粗波分复用器，1*8通道粗波分复用器，1*16粗波分复用器，1*18粗波分复用器。客户可以根据自己的波长需要选择不同通道的粗波分复用器。根据封装形式的不同，科海还提供迷你粗波分复用器（简称MINI CWDM）、插片盒式粗波分复用器、机箱式粗波分复用器。
B.三端口波分复用器（简称FWDM）,亦可以称为三波长波分复用器。三波长波分复用器是专指固定三个特定波长（1310/1490/1550）的波分复用器件。单波长波分复用器是波分复用器系列里面最简单的一种，结构与三波长（FWDM）一样，指一共有三个端口，分别为透射端、反射端、公共端，波长是1310/1490/1550nm这三个波长以外的其他波长。
C.拉锥波分复用器（简称FBT WDM），它实现两个波长的分离或合成，目前最常用的波长为1310nm与1550nm两个波长的波分复用。
以上信息让我们了解了各种粗波分复用器的定义，下面是进入我们的真实的案例分析
案例一：
顾客描述：目前到达我机房的是两根SM光纤，一收一发，LC光口，然后经过有源设备转换为MM光纤输出到我的交换机，交换机出来后的所有设备都是MM的波长，现在我想在这两根SM光纤上增加一路业务，但不能影响以前的那路业务，请问用哪种CWDM来达到增加一路业务要求？
科海业务员解答：根据顾客的描述信息，了解到客户是需要增加的是一路业务，且一收一发，表明需要增加的是2个通道。而不影响之前的SM转MM的业务，科海光器件十万级无尘车间生产的三端口波分复用器正好可以满足客户增加一路业务的需求。
原有路线简图：
增加一路业务线简图：
科海学院培训一角
看到大家都很认真，工程师也讲的津津有味
都聚精会神的盯着多媒体灯片学习中
光纤无源器件技术的发展方向
光纤无源器件技术的发展方向
光纤无源器件是光纤通信系统中的重要组成部分。按其功能分类，有光纤连接器、 光纤耦合器、波分复用器、光开关、光衰减器、光隔离器和光环行器等。光纤通信系统 正在向接入网、宽带网、密集波分复用系统和全光网方向发展，对光纤无源器件的技术 提出了新的更高的要求。因此，如何把握光纤无源器件的技术发展方向，以适应市场的 需求，已成为业内人士所关注的问题。本文首先介绍光纤无源器件的技术概况，然后就 光纤无源器件的技术发展方向，概括地说，就是光纤连接器的小型化、光纤耦合器的宽 带化、波分复用器的密集化、光开关的矩阵化以及光纤无源器件的集成化，进行粗浅地 讨论。 一、无源器件的技术概况 1.分类和应用 光纤无源器件种类繁多，结构纷呈，一般按器件的功能进行分类。 光纤（缆）连接器 架与光端机的连接。 光纤耦合器 在光纤通信线路中个有分路或耦合功能的器件。 按其端口配置的形式， 又可分为树形耦合器和星形耦合器，一般由单个的 1×2（Y 型）耦合器和 2×2（X 型） 耦合器级连而成，用于各种光纤网络，如光纤有线电视、局域网（LAN）等。 波分复用器 在光纤通信线路中可以对波长进行分割复用/解复用的器件。按复用波 长的数量，可分为二波长复用器和多波长复用器；根据复用波长之间的间隔，又可分为 粗波分复用器（CWDM）和密集波分复用器（DWDM） ，用于各种波分复用系统、光纤 放大器等。 光开关 在光纤通信线路中具有光路转换功能的器件。按其端口的配置，又可以分 为多路光开关（1×N）和矩阵光开关（N×N） ，一般由单个的 1×2 或 2×2 光开关级连 而成，用于备用线路、测试系统和全光网络等。 光衰减器 光隔离器 光环形器 2.结构和工艺 光纤无源器件的结构和工艺大体可以分为 3 种。 第一种是全光纤型结构。它们在光路中只有光纤，没有其他光学零件。例如光纤端 面接触式（又称近场型）连接器，采用精密加工的插头体（单芯一般为陶瓷，多芯一般 为聚合物） ，光纤插入并固定后进行研磨抛光，然后配以外围零件。又如熔融双锥耦合器 （FBT） ，采用微火炬加热并拉伸平行接触的两要光纤耦合区，使用形成双锥，通常称为 熔融拉锥法。 第二种是分立元件组合型结构，又称微光器件。它们由光纤与自聚焦透镜、棱镜、 滤波器等各种微小光学零件组成光路，其基本的光路是由光纤与 2 个 1/4 节距的自聚焦 在光纤通信线路中可以按要求衰减一部分光信号能量的器件。按衰减量 在光纤通信线路中使光信号只能单向传输的器件。 使光信号只能沿固定途径进行环行传输的器件。 的可调性，又可以分为固定衰减器和可调衰减器。 在光纤通信线路中具有连接功能的器件。除光缆之间的固定接 头外，大多是单芯或多芯的活动连接器，用于光缆与光配线架（ODF）的连接、光配线
一种新颖的光分插复用器设计
一种新颖的光分插复用器设计*X 武晓晶**,罗风光 (华中科技大学激光研究院激光技术国家重点实验室,湖北武汉430074) 摘要:提出了一种新颖的光分插复用器(OADM)结构设计方案,可实现任一波长的上/下载功能。该OADM结构具有灵活性强、与偏振和波长无关、光学元件少、结构紧凑、易于光学装配和调试的特点。计算得到输出路和上/下路的插损分别为-16.807dB和0.412dB。采用机械方法控制P LM开关,开关时间为012ms。 关键词:光通信;光分插复用器(OA DM);上/下载;密集波分复用(DW DM) 中图分类号:T N929.11文献标识码:A文章编号:1005-0086(2003)07-0718-03 Novel Design of an OADM WU Xiao-jing,LUO Feng-guang (T he State Key L ab.On Laser T echnolog y,Huazho ng U niversity of Science&T echnolog y,Wuhan430074, China) Abstract:A novel confi guration des i gn of optical add/drop multiplexer(OADM)us ed i n D WDM al-l optical comm uni cation network was presented.It has the features of flexibility,polari z ati on independent,wavelength independent,l ess opti cal elem ents,compact cons titution and easy to packaging.The ulti m ately obtai ned in-s er-t loss of output and add/drop is-16.807dB and0.412dB respectively.Mechanical m ethod was ap-plied to control PLM,which results0.2m s swi tch time. Key words:opti cal com municati on;optical add/drop m ultiplexr(OAD M);add/dr op;DWDM 1引言 随着密集波分复用(DWDM)技术的日益成熟和实用化,网络中的信道数量越来越多,传输速率也越来越快,为了避免光-电-光转换的高昂代价,产生了在光层管理网络容量的强烈要求。光分插复用器(OADM)正是适应这一要求而产生的DWDM全光通信网中一种重要的无源器件,可用于点到点的DWDM干线网中间的上/下载(add/drop)业务。 本文提出了两种新颖的自由空间全光OADM的设计方案,可实现DWDM全光通信信网中一路或多路波长信号同时上/下载话路功能。该OADM具有结构简单、紧凑的特点。所用光学器件少而常用,从而减少了系统的损耗。同时易于光学装配和调试。与传统光分插复用装置相比,该设计一反从波长角度出发的原则,适用于任何波长且与偏振无关。 2结构设计及工作原理 设计采用自由空间光学构造方式[1],器件结构及光路如图1所示。它由2个偏振分束器(PBS1、PBS2),2个一面镀全反膜的直角棱镜(TR1、T R2),偏振光调制器(PLM)和1 个光程补偿片组成。 图1当偏振光调制器关闭时,OADM处于通路状态 Fig.1When PLM=OFF,OADM connect through 光电子#激光 第14卷第7期2003年7月Journal of Optoelectronics#Laser V ol.14N o.7Jul.2003 X收稿日期:2002-11-18修订日期:2003-02-23 *基金项目:国家自然科学基金资助项目(60177023) **E-mail:qrr1007@https://www.360docs.net/doc/753030434.html,
光波分复用(WDM)技术复习过程
光波分复用(WDM)技术 一、波分复用技术的概念 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。 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。 CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。 二、波分复用技术的优点 WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点： (1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。 (2) 对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等，并能对其进行合成和分解。 (3) 网络扩容时不需要敷设更多的光纤，也不需要使用高速的网络部件，只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量，因此WDM技术是理想的扩容手段。 (4) 组建动态可重构的光网络，在网络节点使用光分插复用器（OADM）或者使用光交叉连接设备（OXC），可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。 三、波分复用技术目前存在的问题 以WDM技术为基础的具有分插复用功能和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等巨大优势，已成为未来高速传输网的发展方向，但在真正实现之前，还必须解决下列问题。 1．网络管理 目前，WDM系统的网络管理，特别是具有复杂的上/下通路需求的WDM网络管理仍处于不成熟期。如果WDM系统不能进行有效的网络管理，将很难在网络
光网络阶段作业二
判断题（共10道小题，共50.0分） 1. OTN帧就是OTUk帧，是OTN信号在电层的帧格式。 2. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[A;] 标准答 案: A 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 3. OTN的完整功能OTM接口用作不同管理域间各节点之间的域间中继连接接口。 4. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[B;] 标准答 案: B 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 5. 光分插复用器(OADM)和光交叉连接(OXC)设备是DWDM传输网的主要节点设备。 6. 1.正确
2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[A;] 标准答 案: A 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 7. DWDM系统中，对于用作后置放大器(OBA)的EDFA的监控管理，必须采用单独的光信道来传输监控管理信息。 8. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[B;] 标准答 案: B 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 9. 目前DWDM系统的波长间隔一般从0.2nm到1.2nm。 10. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[A;] 标准答 案: A 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示:
11. 根据信道间波长间隔的不同，WDM系统通常可分为CWDM和DWDM两种。 12. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[A;] 标准答 案: A 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 13. MSTP中，链路接入规程(LAPS)可以根据实际应用中被映射业务流量大小和所需带宽来调整虚级联的容量。 14. 1.正确 2.错误 知识点:阶段作业二 学生答案:[B;] 标准答 案: B 得分:[5]试题分 值: 5.0 提示: 15. MSTP将SDH的高可靠性、ATM的统计复用和QoS保证以及IP网络的带宽共享等特征集于一身。 16.
光波分复用系统的基本原理
光波分复用系统的基本原理 本文简要介绍光波分复用系统的基本原理、结构组成、功能配置、关键技术部件和技术特点，说明光波分复用WDM系统是今后光通信发展的方向。 一、光波分复用（WDM）技术 光波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号，而每个光载波可以通过FDM或TDM方式，各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级，发展宽带业务，挖掘光纤带宽能力，实现超高速通信等均具有十分重要的意义，尤其是加上掺铒光纤放大器（EDFA）的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM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WDM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，并在一根光纤中单向传输，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，在接收端通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WDM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WDM系统在开发和应用方面都比较广泛，而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响，目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例，一般而言，WDM系统主要由以下5部分组成：光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心，除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外，还应根据WDM系统的不同应用（主要是传输光纤的类型和传输距离）来选择具有一定色度色散容量的发射机。在发送端首先将来自终端设备输出的光信号利用光转发器把非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的信号，再利用合波器合成多通路光信号，通过光功率放大器（BA）放大输出。
无源粗波分复用器简介
无源粗波分复用器简介 无源粗波分复用器应用 随着移动通信的发展，三大运营商对4G网络的建设刻不容缓。由于4G频点相对于2G和3G的频点更高，这就意味着覆盖同样的范围需要建设更多的基站，而在4G基站的建设中，由于宏站方式建设成本过高以及选址困难等原因，目前开始选择“集中式BBU+分布式RRU（C-RAN）”的基站建设方法。 C-RAN是根据现网条件和技术进步的趋势，提出的新型无线接入网构架。其本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。C-RAN的总目标是为解决移动互联网快速发展给运营商所带来的多方面挑战(能耗，建设和运维成本，频谱资源)，追求未来可持续的业务和利润增长。但是C-RAN 在实际的组网中也存在着出局光缆和接入光缆资源不足，开通压力大等问题。 山东华辰泰尔信息科技股份有限公司作为三大运营商的接入厂商，针对C-RAN建设中存在的出局光缆和接入光缆资源不足的问题，提出有效的解决方案，即采用粗波分复用器(CWDM: Coarse Wavelength Division Multiplexing)来解决基站建设中光缆紧缺的问题，减小基站开通压力。 应用方案如下：
无源粗波分复用器概述 粗波分复用器CWDM (CWDM: Coarse Wavelength Division Multiplexing)是粗波分复用系统中的最重要器件之一。CWDM具有设备成本低，提高光纤资源，灵活性和可扩展性好等优点。 HC-CWDM-8/HC-CWDM-8D为8路无源粗波分复用器具有以下特点： ?可实现最多8路单向业务在一根光纤中传输，或实现最多4路双向业务在一根光纤中传输 ?对业务信号完全透明，可接入任何速率的业务 ?具有优良的光学性能指标，如低插入损耗、低偏振敏感性、高回波损耗、通道隔离度高、高稳定性及高可靠性，不影响光信号的传输质量 ?无源产品，无需配置，维护简单， ?体积小，易安装 HC-CWDM-8/HC-CWDM-8D参数如下：
光分插复用(OADM)节点技术
光分插复用（OADM）节点技术 光通信具有带宽大、可靠性高、成本低等特点,光通信系统和光网络飞速发展给信息时代带来新的革命。OADM节点在光网络中的应用,使得环内路由操作不受传输信号类型和速率的影响,从而实现本地网的透明,为提供端到端的波长业务奠定基础。也就是说用户可以根据自己的需要将任何形式,任何速率的信息承载在某一个波长上,而网络通过波长标识路由将其传到目的地。 一概述 WDM光网络简介 随着数据业务以几何级数增长，尤其是Internet的迅速普及，现有网络技术已远远不能适应广大用户对网络速度和带宽的要求。90年代中期后走向实用的光波分复用（WDM）技术可以较好地利用光纤的宽带能力，是一种比较经济实用的扩大传输容量的方法，因而在近年来得到迅速发展，目前商品化的系统传输容量已达400Gb/s,实验系统则达到10Tb/s。 然而，目前光纤传送的信息到了节点上还必须全部经过光/电转换，依靠电子设备进行互联和交换，再把电信号转换成光信号向下传输。光电转换和电子设备的速率限制了交换容量的提高，即形成所谓的“电子瓶颈”。可以预计，建立在WDM传输和OADM、OXC光节点基础上的WDM全光网(WDM-AONs)将成为占主导地位的新一代光纤通信网络，以其高度的透明性、兼容性、可重构性和可扩展性，满足当今信息通信容量急剧增长的需要。 OADM是波分复用（WDM）光网络的关键器件之一，其功能是从传输光路中有选择地上下本地接收和发送某些波长信道，同时不影响其它波长信道的传输。也就是说，OADM在光域内实现了传统的SDH （电同步数字层次结构）分插复用器在时域内完成的功能，而且具有透明性，可以处理任何格式和速率的信号，这一点比电ADM更优越。OADM的研究进展和技术水平 鉴于OADM在骨干网节点及本地接入中的重要作用，国内外各大学、公司和团体都展开了比较深入的研究，有力的推动了OADM商业化进程。美国于1994年开始的MONET计划，包含基于声光可调谐滤波器结构的8波长通道OADM节点的研究。欧盟于1995年开始的ACTS计划中有COBNET（联合光干线通信网）和METON（光城域通信网）两个项目都与OADM有关，该计划对OADM器件进行了广泛而深入的研究。 从商业化程度来看，目前Lucent公司已经研制出40×10Gb/s带有完善网络接口的OADM节点，并成功推向市场。其它如Alcatel，Siemens，NEC等公司也都有成熟产品推出。目前国内对OAMD的研究也取得了很大进展，在863-300项目“中国高速信息示范网”中，大唐、武邮、中兴分别完成了8路波长，任意上下的OADM节点，具有完善的网络管理接口，可根据网络需求，对OADM进行灵活配置。 二OADM的技术原理 OADM的物理模型 一般的OADM节点可以用四端口模型来表示，基本功能包括三种：下路需要的波长信道，复用进上路信号，使其它波长信道尽量不受影响地通过。OADM具体的工作过程如下：从线路来的WDM信号包含N 个波长信道，进入OADM的“Main Input”端，根据业务需求，从N个波长信道中，有选择性地从下路端
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。如果不特指1310nm、1550nm的两波分WDM系统外，人们谈论的WDM系统
城域网中粗波分的优势
城域粗波分复用CWDM技术浅析 上海贝尔有限公司成都光通信研发中心陈楠 摘要：目前,密集波分复用（DWDM）技术是长途骨干网（广域网）建设的主流技术,在城域网（Metro）和接入网建设方面,DWDM高昂的系统成本极大地限制了它的应用,而粗波分复用（CWDM）技术在系统成本、性能及可维护性等方面的优势,正逐渐成为今后日益增长的城域网市场的主流技术。本文通过对CWDM技术优势的分析,探讨了CWDM在城域网建设方面的应用方案。 关键词：城域网、DWDM、CWDM、宽带IP。 一、概述 城域网（Metro）原是与局域网和广域网相对应的计算机网络的概念,指城域范围的计算机网络。数据通信和电信技术的发展赋予城域网新的内涵,将城域网的概念延伸到整个通信网络,泛指运营商在城市及其郊区范围内提供多种业务的所有网络。它以宽带光传输为开放平台。各类网关实现话音、数据、图像、多媒体、IP接入合各种增值业务及智能业务,并与各运营商的长途网和公用电话交换网（PSTN）互通的本地宽带综合业务网。城域网与广域网的主要区别在于城域网的业务范围不仅有话音,还有数据和图像,是全业务网络。城域网需要支持各种客户层信号,而且要能很快地提供客户层信号所需的带宽。局域网的地域限制使各行各业形成了一个个信息孤岛,广域网的带宽限制又使信息高速公路上的宽带应用大打折扣,核心问题可归结为带宽与距离的矛盾。而城域网则是解决带宽和增加网络覆盖范围的很好方法,这使得城域网成为未来最具发展潜力的网络系统。 宽带城域网的建设正成为电信建设的热点。由于密集波分复用(Dense Wave Divisionmultiplexer,DWDM) 技术的巨大带宽和传输数据的透明性,人们自然希望能把DWDM作为城域网中的传输平台。在长途传输中,由于DWDM采用了EDFA（掺铒光纤放大器）将光信号直接放大,节省了大量的电中继设备,从而大大节约了成本。但由于EDFA平坦增益带宽较窄和它本身某些增益特性的限制,人们不得不采用高波长稳定度的激光器和密集波分复用器和解复用器,并且在整个线路上进行光功率均衡；此外,由于电中继传输距离加长,对激光器的色散容限和啁啾特性也提出了很高的要求。这些技术的应用又提高了系统成本。尽管这些高性能的器件和部件价格昂贵,由于广域网传输距离很长,DWDM系统中多个波长通道共用光纤和放大器,仍然可以大幅度降低成本。 而在城域网由于传输距离短（一般100公里以内）,不需要使用放大器,增加一根光纤成本也不高,如果简单采用和广域网一样的DWDM设备,无疑将得不偿失。解决的方法是采用粗波分复用（Coarse WDM,CWDM）技术。 二、城域网对波分复用(WDM)技术的需求 首先是成本需求。众所周知,城域网的用户群相对长途网络较小,如果按照用户数量分摊成本,城域WDM 技术占不到任何优势。考虑其它技术来降低用户成本,WDM技术才可能更有发展潜力。值得庆幸的是,城域网的传输距离较短,可以利用减少光纤放大器数目的办法初步降低设备成本。但这还是远远不够的,必须在系统内部找原因,减少关键部位的技术成本。 其次是承载业务的灵活性需求。城域网的业务复杂多样,带宽颗粒分布几乎没有严格的规律及可预见性,对传输系统的适应性要求很强。而长途波分系统提供的波长通道一般为2.5G或10G。
光分插复用器(OADM)
OADM工作原理和应用 一，OADM概念与性能 1，OADM概念 光分插复用器（optical add-drop multiplexer），简写为OADM。其定义为对多波长光信号,一种能从中分出单个光波长信号,或将单个光波长信号加入到多波长光信号中的光波分复用设备。光分插复用（OADM）可以看作是OXC的功能简化OADM 光分插复用器是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分光信号的设备。它是光传送网(OTN)的关键网元，可以不经光／电／光转换和电处理，就能实现波分复用信道的分插功能，也就是说OADM在光域实现了传统的电SDH分插复用器在时域内完成的功能，因而在光网络中有着极大的应用前景。 OADM在光域内实现传统的电SDH分插复用在时域内完成的功能，而且具有透明性，可以处理任何格式和速率的信号，这一点比在SDH网络中所用的电ADM（分插复用器）更优越。 分插在这里的解释是上路和下路的意思。上路的意思就是在进入到光分插复用器的光信号中，新增加一种或多种波长的信道，和其他的信道一起复用到光纤中。下路的意思就是在进入到光分插复用器的光信号中，去掉一种或多种波长的信道，其他无关的信道直接通过光分插复用器，下路的信道直接转到设备中进行业务处理了，不是截断
的意思。 工作结构示意图： 2. OADM的主要性能 衡量OADM的性能主要有： 1)容量大小 OADM的端口数量（即支持的链路数）、每端口可容纳的波长数量和可以上下路的波长数量。这些参数反映出OADM节点的容量。 2) 业务接入及汇聚能力 OADM应能开放式的支持多业务,对任何厂家的SDH设备STM-N 信号进行透明接入，包括STM-1/-4/-16/-64-256；还可承载其它格式的光信号，如ATM业务或POS，包括STM-1c/4c/16c/64C；以太网业务，支持100M/GBE/10GBE业务的接入；企业互联业务(ESCON)；光纤通道(FC)。其它业务方面，提供灵活的多速率接口，可以承载45Mbit/s-2.5Gbit/s之间的任意速率业务, 汇聚多个低速率信号为高速率信号，如4×155M、4×622M、4×2.5G等。 3）多种粒度的业务调度能力 OADM应能实现波长级和子波级的调度管理，灵活地对上下路的通道进行动态配置。根据此功能，OADM可分成两种：一种是固定上下路的OADM，即只能上下一个或几个固定波长的OADM。另一种是可动态重构的光分插复用设备（ROADM），它可以通过网管软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和动态调整。
WDM 技术和要求
第1章WDM概述 1.1 WDM技术的产生背景 1.1.1 光网络复用技术的发展 随着信息时代宽带高速业务的不断发展，不但要求光传输系统向更大容量、更长 距离发展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所 谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多 路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要 作用。 光纤传输网的复用技术经历了空分复用（SDM）、时分复用（TDM）到波分复用 （WDM）三个阶段的发展。 SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数， 投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，缺点是线路利用率较低；WDM技术在 1根光纤上承载多个波长（信道），使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 光纤通信系统经历了几个发展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的 SDH系统(经历了准同步数字体系（PDH）、同步数字体系（SDH），和波分复用 （WDM）三个阶段)，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网 络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔 实验室的厉鼎毅（T.Y.Lee）博士大力倡导波分复用（DWDM）技术，两波长WDM （1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。 但是到90年代中期，WDM系统发展速度并不快. 从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手段。 WDM WDM又叫波分复用技术，是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术， 就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍 增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将 不同规定波长的光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接收部分将再由分波器 将不同波长的光载分开的复用方式，由于不同波长的载波是相互独立的，所以双
波分复用光纤传输系统的结构设计及性能研究
通信工程 专业综合实践 课程名称：专业综合实践 设计题目：波分复用光纤传输系统的结构设计及性能研究学院：电气信息学院 专业年级：通信工程2011级 指导教师： 姓名： 学号： 时间：
在当今的时代光纤通信系统的发展速度越来越快。很多光纤系统应运而出，这些系统通常有很多个信号的通道以及不同种类的拓扑结构，另外这些系统的非线性器件和非高斯噪声源也是有许多的不同，所以这就需要大量人员去对这些系统进行设计和分析。 WDM作为现在光通信的主流技术，对它的研究有重要的现实意义。在本论文将对W DM光传输系统的调制方式、EDFA和WDM光传输系统进行设计仿真，并得到一些有参考价值的结论。论文的主要工作及成果是对掺饵光纤放大器(EDFA)进行设计仿真，用optical system仿真软件对WDM光传输系统进行仿真，验证2路信道下的系统性能，并提出一个方案，达到系统性能与传输速率的平衡。 关键字：WDM 光纤放大器EDFA 掺饵光纤WDM光传输系统
摘要---------------------------------------------------------------2 目录---------------------------------------------------------------3 第一章绪论--------------------------------------------------------4 1.1 研究背景及意义---------------------------------------------------------4 1.2 光纤通信技术的发展-----------------------------------------------------4 1.3 波分复用技术的发展-----------------------------------------------------5 1.4 TDM FDM WDM的特点及应用场合---------------------------------------------5 1.5 仿真软件OptiSystem的使用-----------------------------------------------6 第二章波分复用技术------------------------------------------------6 2.1 WDM技术简介------------------------------------------------------------6 2.2 波分复用技术的特点-----------------------------------------------------8 2.3 波分复用在光纤中的应用-------------------------------------------------8 第3章 WDM的结构设计-----------------------------------------------9 3.1 WDM系统的基本形式------------------------------------------------------9 3.2 WDM系统的基本结构-----------------------------------------------------10 3.3 光波分复用器和解复用器------------------------------------------------10 3.4 WDM技术目前存在的问题-------------------------------------------------11第四章 WDM光传输系统的性能研究及仿真------------------------------11 4.1 点到点2信道WDM光传输系统仿真系统图-----------------------------------11 4.2 点到点2信道WDM光传输系统仿真结果图-----------------------------------12 4.3 点到点2信道在频率为120,100,80下的输入频谱图--------------------------15 4.4 点到点2信道在频率为120,100,80下的输出频谱图--------------------------17第五章系统仿真结果分析-------------------------------------------18参考文献----------------------------------------------------------19
光纤通信波分复用系统的研究与设计
武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文） 光纤通信波分复用系统的研究与设计 Research And Design Of Optical Fiber Communication Wavelength Division Multiplexing System 学生姓名谭辉 学号1030210221 专业班级通信技术1002（光纤通信方向） 指导教师陈义华 2013年5月
作者声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。 特此声明。 作者专业： 作者学号： 作者签名： ____年___月___日
摘要 20世纪90年代以来光纤通信得到了迅速的发展，光纤通信中的新技术也在不断涌现，其中波分复用技术就是光纤通信中重要的技术之一。波分复用(WDM)是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。 本文首先介绍了光纤通信的发展、特点、基本组成和波分复用技术(WDM)的基础知识、应用状况及目前存在的问题和发展状况，其中重点介绍了稀疏波分复用(CWDM)技术和密集波分复用(DWDM)技术的特点及其应用。其次深入分析了波分复用技术的基本原理与基本结构，同时深入分析了WDM系统的基本形式和主要特点及存在的问题，最后对现在的WDM的发展方向和前景做了进一步的探讨。 关键词：光纤通信；波分复用；技术研究
CWDM标准与关键技术
CWDM 1 CWDM的技术标准 CWDM是指信道之间的波长间隔较大的一种波分复用，即人们所称的粗波分复用。CWDM（粗波分复用）技术的出现使运营商找到一种低价格、高性能的传输解决方案，由于CWDM具有低成本、低功耗、小体积等诸多优点，在城域传送网已经有了一定应用。许多国内外制造商也开始研发和陆续推出产品，ITU也在加速其标准化进程。CWDM技术提高了光纤利用率，给运营商和用户以更大的灵活性。 ITU－T的CWDM建议。 “针对WDM应用的光谱间隔：CWDM波长间隔”。在1270～1610nm范围内，建议了波长间隔20nm的18个可用波长，可以在光纤上使用，如图所示。 IEEE的10GbE系列标准。 该系列主要包括850nm窗口的10GBaseSX-4 CWDM和1310nm窗口的10GBaseLX－4CWDM两个标准。10GBaseLX-4 CWDM同］TU－T建议1310nm窗口的标准相似，只是其波长间隔为，即WWDM。由于仅采用了4个波长，波长间隔较大的信道之间能够容许更大的色散，每个信道传输速率可以达到s，传输距离超过10km。在1310nm 窗口建议的可选信道波长为：（～）；（～）；（～）：（～）。 0IF的VSR－5标准。 在40Gb/s的VSR5中的4×10CWDM方案中，4路传输速率为s至s的并行数据信号，分别驱动4个波长在至的激光器。每个激光器的中心波长间隔为，同IEEE的标准一致。从这些激光器发出的光经一个光复用器耦合到一根普通的单模光纤中，复用后的光信号以s至s的速率在光纤链路上传输。
以上几个国际建议标准，趋向于统—采用波长间隔的IEEE和0IF建议。这样在1260～1625nm的波长范围内，可用波长数为17个，16个波长可以在城域网或者局域网的范围内分配给用户使用，剩余一个波长用做管理信道。 2 CWDM系统优点 CWDM系统的最大的优势在于成本低，其主要表现在器件、功耗、集成度几个方面。 器件成本低 CWDM技术将大大降低建设和运维成本，特别是激光器和复用器/解复用器成本。对于波长间隔小于50GHz DWDM系统，激光器需要采用精密的温度控制电路来控制波长，有时需要采取波长锁定器等来保证波长的准确性和稳定性。光复用器（滤波器型）则需要精确的上百层多层介质膜器件，为了防止同频和异频串扰，还必须采用多次滤波等。而CWDM则不需要激光器制冷、波长锁定和精确镀膜等复杂技术，大大降低了设备成本。 功耗低 DWDM系统激光器集成了Peltier致冷器，采用的温度检测和控制电路消耗较大的功率，每波长需要消耗4W左右，CWDM的无致冷激光器及其控制电路每波长只需要约左右。对于多波长和高速率的DWDM系统，单盘功耗控制是系统设计中的一个困难问题。采用无致冷激光器的CWDM系统的低功耗减少电源备用蓄电池，降低成本。 体积小，集成度高 CWDM激光器物理尺寸上远小于DFB激光器。DWDM光发射机尺寸是CWDM光发射机的5倍左右。由于CWDM激光器结构和简单的控制电路，单个模块可以实现多路光收发，目前商用器件已经做到4路transceiver集成在一个尺寸仅为16cm′9cm′的模块，相当于一路DWDM系统光转发器大小。CWDM系统不使用光放大器，因此有
波分复用技术论文
波分复用技术 摘要波分复用(WND)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。 关键词波分复用技术（WDM），光纤，光传输网，交叉连接 引言 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。 1 波分复用技术 指在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复 用指光频率的粗分,光倍道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。 光波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型和平面型四种。其主要特性指标为插入损耗和隔离度。通常,由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长11,l2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端l2的功率与11输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。光波分复用的技术特点与优势如下: 1.1 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。 1.2 具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。 1.3 对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。 1.4 由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。 1.5 有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。 1.6 系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。目前,由于多路载波的光波分复用对光发射机、光接收机等设备要求较高,技术实施有一定难度,同时多纤芯光缆的
CWDM(粗波分复用)传输技术出现,使电信运营商找到一
粗波分复用关键技术及应用 张成良 粗波分复用（CWDM）技术的出现使运营商找到一种低价格、高性能的传输解决方案，由于CWDM具有低成本、低功耗、小体积等诸多优点，在城域传送网已经有了一定应用。许多国内外制造商也开始研发和陆续推出产品，ITU也在加速其标准化进程。CWDM技术提高了光纤利用率，给运营商和用户以更大的灵活性。 本文将讨论CWDM 特点、波长选择、光纤类型等关键技术，并对CWDM 和DWDM 进行详细比较，最后对CWDM 的应用和发展予以了展望。 1、CWDM 系统优点 CWDM 系统的最大的优势在于成本低，其主要表现在器件、功耗、集成度几个方面。 1.1器件成本低 CWDM技术将大大降低建设和运维成本，特别是激光器和复用器/解复用器成本。对于波长间隔小于50GHz DWDM系统，激光器需要采用精密的温度控制电路来控制波长，有时需要采取波长锁定器等来保证波长的准确性和稳定性。光复用器（滤波器型）则需要精确的上百层多层介质膜器件，为了防止同频和异频串扰，还必须采用多次滤波等。而CWDM 则不需要激光器制冷、波长锁定和精确镀膜等复杂技术，大大降低了设备成本。 1.2功耗低 DWDM系统激光器集成了Peltier致冷器，采用的温度检测和控制电路消耗较大的功率，每波长需要消耗4瓦左右，CWDM的无致冷激光器及其控制电路每波长只需要约0.5瓦左右。对于多波长和高速率的DWDM系统，单盘功耗控制是系统设计中的一个困难问题。采用无致冷激光器的CWDM系统的低
功耗减少电源备用蓄电池，降低成本。 1.3体积小，集成度高 CWDM激光器物理尺寸上远小于DFB激光器。DWDM光发射机尺寸是CWDM光发射机的5倍左右。由于CWDM激光器结构和简单的控制电路，单个模块可以实现多路光收发，目前商用器件已经做到4路transceiver集成在一个尺寸仅为16cm?9cm?1.65cm的模块，相当于一路DWDM系统光转发器大小。CWDM系统不使用光放大器，因此有可能设计成结构紧凑的台式或者是盒式设备，非常方便安装和维护。 2、CWDM 关键技术 2.1 波长选择 国际电联（ITU）建议G.694.2定义了18个从1270nm～1610nm CWDM标称波长，波长间隔为20nm，这种间隔允许在使用无致冷光源条件下，各个波长的同时传输，CWDM波长涵盖了单模光纤系统的O、E、S、C、L等五个波段。 无致冷激光器通常工作温度(管壳温度)范围为0?C~70?C，其热漂移系数约为0.08nm/?C。 标称中心波长值是指在常温下即23?C激光器输出波长。 无源器件滤波特性（如复用器）几乎不随温度变化，一般认为无源器件标称中心波长应该对准激光器35?C时的输出信号波长，因为35?C在整个工作温度范围的中间。也就是说，无源器件标称中心波长应该是λ0加上激光器输出从23?C 到35?C的波长漂移值，即λ0 + 0.08nm/?C *(35?C -23?C) = λ0+1nm。为了解决激光器波长标称温度与实际工作温度不同造成的波长差异问题。ITU将建议G.694.2波长上移1nm（为1271nm/1291nm/…/1611nm），从而使激光器波长在实际环境刚好工作在（1270nm/1290nm/…/1610nm）。