DWDM技术在光纤通信系统中的应用

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DWDM原理介绍解析

DWDM原理介绍解析

DWDM原理介绍解析DWDM(密集波分复用技术)是一种用于光纤通信系统中的传输技术,可以将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中,实现信号的高密度传输。

DWDM技术是实现光纤通信系统大容量传输的一项重要技术,使得光网络可以支持更多的用户和更大的带宽需求。

DWDM系统中的光纤通道可以通过增加波长或者改变波长来增加传输容量。

光纤通道中的波长间隔较小,通常为0.8nm或者0.4nm,最多可达到40个波长。

每个波长可以传输不同的数据流,因此能够实现高密度的信号传输。

通过DWDM技术,可以在一条光纤中传输Tbps级别的数据流,满足大容量传输的需求。

DWDM系统中的波长可以分为通道波长和增加波长两种。

通道波长是指用来传输用户数据的波长,增加波长是指用来增加传输容量的波长。

通常情况下,增加波长的数目要大于通道波长的数目,以提供足够的增加容量。

DWDM系统中的波长选择主要依赖于光通信系统的需求和光纤的传输特性。

带宽密集的光纤可以支持更多的波长,提供更大的传输容量。

而波长选择对应的光放大器和光滤波器也需要进行匹配,以保证传输质量和传输距离。

DWDM系统还涉及到光信号的调制和解调。

波长分复用之前,光信号需要经过调制器进行调制,将电信号转换成光信号。

调制器可以使用直接调制器或者外调制器。

波长分解复用之后,光信号需要经过解调器进行解调,将光信号转换成电信号。

解调器可以使用光电探测器进行解调。

此外,DWDM系统还包括光放大器、波分复用器、解复用器、光滤波器等组件。

光放大器用于放大光信号,增加传输距离和传输质量。

波分复用器和解复用器用于将多个波长的光信号分别复用和解复用到不同的通道。

光滤波器用于滤除不相关的波长,提高传输质量。

总结起来,DWDM原理是通过波分复用和波分解复用技术将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中,实现信号的高密度传输。

通过增加波长和改变波长来增加传输容量。

DWDM技术可以实现大容量的光纤通信系统,满足日益增长的带宽需求。

DWDM技术原理

DWDM技术原理

DWDM技术原理DWDM,全称密集波分复用技术(Dense Wavelength Division Multiplexing),是一种宽带传输技术,用于实现光纤通信系统中多个光信号的同时传输。

DWDM系统由多个组成部分组成,包括光发射器、光接收器、波导分光器(分离器)和波导合波器(合并器),以及一些光纤和光波长选择器等。

在DWDM系统中,光信号通过波导分光器将不同波长的光信号分离,并通过光波长选择器选择要传输的波长。

然后,经过一系列光纤和光放大器的放大,信号通过光波长选择器选择后,通过波导合波器合并成一个光信号,并通过光接收器接收。

DWDM技术的关键在于波导分光器和波导合波器。

波导分光器和波导合波器是一种光学元件,能够将光信号按照不同的波长进行有效的分离和合并。

在传输中,光信号经过波导分光器分离后,通过不同的光纤传输,然后再通过波导合波器合并成一个光信号。

波导分光器和波导合波器之间的光纤可以传输不同波长的光信号,从而实现传输多个信号。

通过使用DWDM技术,光纤传输容量可以大大提高。

由于不同波长的光信号可以同时传输,因此可以在同一条光纤上传输多个信号,从而提高了光纤的利用效率。

此外,DWDM技术还可以扩展光纤传输距离,减少光信号的衰减和失真。

虽然DWDM技术有很多优点,但是也存在一些挑战。

其中一个挑战是光纤之间的串扰。

由于不同波长的光信号在光纤中传播时会相互干扰,需要采取一些方法来减少串扰效应,例如使用光纤中继站来放大和重新定向光信号。

另外,DWDM系统的设计和调试也是一个复杂的任务,需要精确的光学设计和光纤连接。

总之,DWDM技术是一种重要的光纤通信技术,通过波长分离复用和解复用实现多波长光信号的同时传输。

它可以提高光纤传输容量和距离,提高光纤利用效率,但也面临一些挑战,需要解决串扰和系统调试等问题。

随着技术的不断进步,DWDM技术在光纤通信领域的应用前景将会更加广阔。

DWDW的发展和应用

DWDW的发展和应用

edfa的工作原理色散补偿技术色散的定义时间光功率入射光脉冲波形单模光纤时间光功率出射光脉冲波形时间光功率入射光脉冲波形单模光纤时间光功率出射光脉冲波形光脉冲信号进入光纤后经过长距离传输在光纤输出端光信号波形发生了时间上的展宽
DWDM的发展和应用
一、DWDM系统概述 二、DWDM系统关键技术 三、DWDM的应用及展望
DWDM色散补偿
色度色散对DWDM系统的影响
1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
Inp ut
1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
Time
Outp ut
脉冲展宽,导致了脉冲与脉冲相重叠现象,产生了码间干扰。
DWDM色散补偿
• 光模块的色散容限
光模块本身可以容纳一定范围的色散,例如: 10G光模块常见的有800 ps/nm、400 ps/nm 2.5G常见的有12800 ps/nm
SDH
155M 622M
G.691
2.5G
10G
PDH
光接口的规范
• G.957 —— SDH设备和系统的光接口; • G.691 —— 带有光放的SDH单信道的速率到达 STM-64系统的光接口; • G.692 —— 带有光放的多信道系统的光接口
二、DWDM 系统关键技术 光放大器(EDFA) 色散补偿(模块) 光波分复用器和解复用器技 术
光放大器(EDFA)
EDFA采用两级放大结构; 中间段为DCU色散补偿单元(或小型OADM) 泵浦波长: 第一级:980nm; 第二级:1480nm EDFA还含括: 适当的光滤波器,以便上下光监控信道(1510nm) 内置可调光衰减器,通过调节中间段的损耗控制输入功率 来优化EDFA的光谱平坦度。 EDFA输出功率: 无外置泵浦模块:+17dBm; +20dBm; 带外置泵浦模块(1480nm):+20dBm; +23dBm;,

DWDM原理与技术

DWDM原理与技术

DWDM原理与技术DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波长分割多路复用)是一种用于光纤通信的技术,它能够同时传输多个不同波长的光信号,从而实现光纤的高速传输。

DWDM技术的出现,大大提高了光纤通信的容量和效率。

DWDM的基本原理是利用光的不同波长来实现多波长信号的复用。

在DWDM系统中,光信号通过光纤传输,通过多路复用器将不同波长的光信号合并到一根光纤上,并通过解复用器将这些光信号分开。

DWDM技术实现了光纤传输中多个波长信号的同时传输,从而提高了光纤的容量。

DWDM技术的核心是光纤传输中光信号的复用和解复用。

多路复用器是DWDM系统中的关键设备,它能够将多个同步的不同波长信号合并到一根光纤上。

多路复用器内部由多个窄带滤波器组成,每个滤波器可以选择特定的波长信号传输。

解复用器是将合并在一起的波长信号分离出来的设备,它利用窄带滤波器的原理,将特定的波长信号分离出来。

在DWDM系统中,光信号的增强和调整也是很重要的一部分。

由于光纤传输中信号会有衰减和色散的问题,所以需要放大器和波长转换器来解决。

光放大器是DWDM系统中用于增加光信号功率的装置,它可以补偿光纤传输中的衰减。

波长转换器是将光信号从一个波长转换到另一个波长的装置,它可以解决DWDM系统中波长不匹配的问题。

DWDM技术的优点主要表现在以下几个方面:高容量、灵活性和可靠性。

首先,DWDM技术能够将多个波长信号传输到一根光纤上,大大提高了光纤的利用率,实现了高容量的传输。

其次,DWDM系统中可以根据需要选择不同的波长信号传输,实现了灵活性。

最后,DWDM系统中可以采用冗余设计和备份路由,提高了传输的可靠性。

总结起来,DWDM技术是一种应用于光纤通信的技术,它利用波长分割多路复用的原理,使得多个波长信号能够同时传输,从而提高了光纤的容量和效率。

DWDM技术在现代的光纤网络中起到了非常重要的作用,为人们的通信提供了更快速、更可靠的方式。

波分复用在光纤网中的应用

波分复用在光纤网中的应用

波分复用在光纤网中的应用(贺葵)
摘 要 本文简述了波分复用的基本概念;介绍了密集波分复用(DWDM)技术的发展;概要说明了目前光缆通信干线工程中所采用的DWDM技术。关键词 波分复用 密集波分复用 光缆通信 光纤放大器 同步数字体系 近几年随着多媒体通信的发展和计算机技术的广泛应用,信息交流的领域范围不断扩大,网络通信容量急剧增加,因而不断增加电信网络容量变得越来越重要。采用密集波分复用(DWDM)技术可在不投入大量资金的情况下,在原有单模光纤上提供更多的传输通道,且DWDM系统的建设周期短,能更好地实现信息传输的多元化,以较短的时间实现对光缆通信传输网的扩容,充分满足社会各界对各种带宽业务的需求。开发式的密集波分复用(DWDM)网络不仅采用光技术进行传输,而且通过光波长选择器件将不同波长的不同光信号合并和分离,在节点处实现光复用和光去复用,突破了电路的处理速度,为实现全光网络奠定了基础。1 波分复用(WDM)的原理 波分复用(WDM)就是将一系列载有信息的光载波,在光频域内以1至几百纳米的波长间隔合在一起沿单根光纤传输,在接收端再用一定的方法将各个不同波长的光载波分开的通信方式。 由于每个不同波长信道的光信号在同一光纤中是独立传输的,因此在一根纤芯中可实现多种信息的传输,如声音、数据、文本、图形和影像。它能充分利用光纤宽带的传输特性,使一根光纤起到多根光纤的作用。 WDM扩容方案充分利用了光纤的带宽,可以混合使用各种速率,各种数据格式和各厂家的设备(开放式系统);可以通过增加新的波长和特性,非常方便地扩充网络容量,以满足用户的要求。对于2.5Gbit/S以下速率的WDM,目前的技术已经完全可以克服由于光纤色散和光纤非线性效应带来的限制,满足对传输距离的各种要求,并且已经在我国的部分通信干Байду номын сангаас应用。当然,目前WDM光传输系统只适用于点到点的传输,如何在网络环路中使用,如何实现光网络层上的保护还需进一步研究。 在光缆通信干线传输网上采用WDM系统具有以下优点。 (1)可充分利用光纤的巨大带宽资源,使一根光纤的传输容量比单波传输容量增加几倍至几十倍。 (2)对于早期敷设的芯数不多的光缆,采用WDM进行扩容可不必对原有系统作较大的改动。 (3)由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立,因而可以传输完全不同特性的信号,完成各种电信业务(包括数字信号和模拟信号)的综合和分离,以及PDH和SDH信号的综合与分离。 (4)利用DWDM选择路由技术实现网络交换和恢复,为实现未来透明的、具有高度生存性的光网络奠定了基础。2 密集波分复用(DWDM)系统 在一根光纤内同时使用两个窗口的系统(一个为1310nm波长,另一个为1550nm波长)一般称为宽带波分复用(W-WDM)系统。而在1550nm窗口的1540nm-1565nm波长范围内,按一定间隔分为多个波道(目前以8波段和16波段为主),每个波道传输一个系统,称为密集波分复用系统(WDM)。 DWDM系统主要由合波器、分波器和接饵光纤放大器(EDFA)等组成。 EDFA可以对波长在1530nm-1565nm范围内的光信号同时进行放大。在DWDM系统中,EDFA又可分为功率放大器(BA)、前置放大器(PA)及线路放大器(LA)。2.1 开放式、集成式密集波分复用系统 波分复用系统可分为两种:开放式DWDM系统和集成式DWDM系统。 开放式DWDM系统采用波长转换器(简称OTU),将目前使用的SDH系统的2.5Gbit/S光接口,即ITU—T的G.957建议的光接口变换成指定的频率,并符合ITU-T的G.692建议的光接口。 开放式DWDM系统的主要优点是:目前光缆通信干线传输网上已采用的2.5Gbit/S SDH设备均可接入DWDM系统中,DWDM系统的生产厂商的产品可以与SDH的多生产厂商的产品兼容;对于建成后的开放式DWDM系统,在工程中尚未配置2.5Gbit/S SDH传输设备的光通道,将来扩容时2.5Gbit/s SDH传输设备的选型可以不受限制。随着非话业务的迅速发展,将来IP路由器、 ATM交换机等均可直接接入。开放式DWDM系统不足之处是成本较高。 在集成式DWDM系统中,2.5Gbit/S SDH传输设备的光接口符合指定的频率,并符合ITU-T的G.692建议的光接口,即 2.5Gbit/SSDH传输设备的光接口为符合DWDM系统要求的光接口。其主要优点是省去了OUT,可以降低成本。集成式8个波长的DWDM系统的2.5Gbit/S SDH传输设备由于中心波长偏移等指标的限制,仅能用在相关生产厂家8个波长的DWDM系统上,设备的重复利用性较差。2.2 EDFA 这里的光纤放大器是指波长1.55μm窗口使用的掺饵光纤放大器。光纤放大器对于光纤通信来说具有革命性的作用,因为它避免了光/电与电/光转换过程,可以更好地满足大容量、长距离全光传输的要求。EDFA主要由掺饵光纤、泵浦光源、耦合器、隔离器等组成。它利用掺饵光纤的非线性效应,泵浦光输入到惨饵光纤中,当有信号光输入时,辐射光的相位和波长会自发地与信号光保持一致,这样在输出端就可得到功率较强的光信号,实现了对光信号的放大。EDFA具有高增益、低燥声、频带宽、不会引起串扰等特点。按其具体应用场合可分为功率放大器(BA),前置放大器(PA),线路放大器(LA)。BA是将EDFA放在发射光源之后对信号进行放大。 LA是将 EDFA直接插入到光纤传输链路中对信号进行放大的应用形式。在长距离光纤传输系统中,线路放大器可代替再生中继器用来进行光功率的补偿。PA也称预放大器,用于光接收机前对接收到的光信号进行预放大。3 密集波分复用技术的应用3.1 国内外应用情况 随着线路放大器的研究、开发,密集波分复用技术逐步趋于成熟,美国的一家电信公司,1996年4月推出8个波长的DWDM系统,同年10月推出16个波长的DWDM系统;1998年1月推出40个波长的DWDM系统。目前,实验室的DWDM系统已达到了数百个波长。美国的长途通信公司和Qwest通信公司联合投资20亿美元采用DWDM技术正在兴建全美SDH光纤通信网,传输速率在2.5Gbit/s-20Gbit/s之间。预计到2000年,我国将建成一个以DWDM传输系统为主,沟通各大区交换中心的大容量光缆通信干线传输网。我国光缆通信干线传输网将采用8X2.5Gbit/S单纤单向的DWDM系统,近几年仍采用G.652光纤,光监控信道波长取1510nm,监控速率为2Mbit/s。DWDM的线路保护主要有采用在SDH层面上保护和光网络层的保护两种方式。由于光网络层上的保护目前很难达到,因此目前的线路保护方式只能采用在SDH层面上的保护。 由于LA仅是对光纤中的光信号进行增益补偿,并不还原成电信号,因此DWDM系统一般均设置自身独立使用的光监控信道(OSC),将LA的故障数据和运行状态等情况,通过OSC传送给网管系统,以便对DWDM系统进行实时监视,同时也解决了LA之间的公务联络问题。另外,应有OSC保护路由,防止光纤被切断后监控信息不能传送的严重后果。目前采用DWDM系统的工程中首先选用1510nm波长、2Mbit/S信号速率的OSC信号。3.2 光纤的选择 G.652光纤又称色散未位移光纤,是目前使用最为广泛的单模光纤。G.652是1310nm波长性能最佳的单模光纤,它同时具有1310nm和1550nm两个窗口。以前的PDH系统利用的就是1310nm零色散窗口,SDH系统则是利用1550nm最小衰减窗口。由于 G.652光纤在我国已大量敷设,因此利用原有的光纤采用DWDM技术实现超高速传输是当前的首选方案。 G.653光纤又称色散位移光纤,零色散窗口为1550nm,它在1550nm窗口同时具有最小色散和最小衰减,此种光纤在我国也有少量使用,它是单波长系统的最佳选择,但是由于高速传输的串扰现象使多路WDM系统很难开通,而WDM技术在传输网上的使用将是大势所趋,因此在我国已不提倡使用G.653光纤。 G.655光纤又称非零色散位移光纤,它是为了克服G.653光纤严重的4波混频而设计的一种新型光纤。对G.653光纤的零色散点进行了搬移,使1530nm-1550nm区间的色散值保持较低的水平,从而可方便地开通DWDM系统。G.655成功地克服了G.652的色散受限和G.653无法开通WDM的缺点,升级非常灵活,既可以采用TDM系统也可以采用WDM技术,从理论上讲G.655光纤的传输容量可达到1Tbit/S以上。但光纤价格较贵,采用该光纤的光缆价格为常规光缆的1.5倍。摘自《电信工程技术与标准化》

高性能WDM光纤通信系统设计及实现

高性能WDM光纤通信系统设计及实现

高性能WDM光纤通信系统设计及实现随着信息技术的快速发展,光纤通信系统正成为通信领域的主要选择。

而高性能WDM光纤通信系统是一种高速、高带宽的通信系统,其具有传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强等诸多优点。

因此,本文将探讨高性能WDM光纤通信系统的设计和实现。

一、WDM光纤通信系统简介WDM光纤通信系统是一种基于波分复用技术的通信系统,其主要将不同波长的光信号通过一根光纤进行传输,由此实现多路光信号同时进行传输。

而WDM技术又可以分为两种类型:密集波分复用(DWDM)和波分复用(CWDM)。

DWDM技术相较于CWDM技术更加稳定,可以实现更高密度光波的传输,因此在光纤通信系统中得到了广泛应用。

二、高性能WDM光纤通信系统设计的关键技术(一)光源技术高性能WDM光纤通信系统的光源技术是决定传输能力的重要技术之一。

在光源的选择方面,一般我们会选用激光器和LED光源。

而在高性能WDM光纤通信系统的设计中,我们通常采用激光器作为光源,其具有发射光的单色性好、谱宽度小、波长可调范围大等优点。

(二)光纤技术光纤技术是光纤通信系统中不可或缺的重要技术,对于高性能WDM光纤通信系统而言,光纤技术尤为重要。

我们常用的光纤有单模光纤和多模光纤两种。

在高性能WDM光纤通信系统中,我们通常使用单模光纤,因为其传输距离远、损耗小、带宽大的特点。

(三)光电转换技术光电转换技术是将光信号转化为电信号或将电信号转化为光信号的技术。

在高性能WDM光纤通信系统中,光电转换技术是非常关键的一项技术。

而我们通常采用的光电器件包括:光电二极管、PIN光电二极管以及APD光电二极管等,其中APD光电二极管的灵敏度最高,但其价格也相对较高。

(四)WDM解复用技术在WDM系统中,解复用技术是非常重要的一部分。

其将多个不同波长的光信号分离开来,以便接收器能够对其进行处理。

而经典的WDM解复用技术包括两个部分,即光纤的束流分离器以及光栅解密器。

其中,光纤的束流分离器采用光束分离器将光束分离成多条光束,而光栅解密器则是通过光学的方式将多条光束重新组合成单条光束。

dwdm通道间隔

dwdm通道间隔

dwdm通道间隔DWDM通道间隔DWDM(密集波分复用)是一种用于光纤通信的技术,通过在光纤中同时传输多个光信号,从而实现光纤带宽的有效利用。

在DWDM系统中,光信号被分成一系列的通道,每个通道之间有一定的间隔。

DWDM通道间隔是指相邻通道之间的距离,通常用波长来表示。

在DWDM系统中,每个通道的波长都是独立的,相邻通道之间的波长间隔通常为0.8纳米(nm)或者1.6纳米(nm)。

这个波长间隔的选择是为了避免通道之间的串扰。

通道间隔的选择对DWDM系统的性能有重要影响。

如果通道间隔过小,通道之间的串扰会增加,导致信号质量下降。

而通道间隔过大,则会浪费光纤带宽资源。

因此,通道间隔的选择需要综合考虑系统的光纤带宽、光信号功率和光纤色散等因素。

在DWDM系统中,通常使用的通道间隔为100 GHz或者200 GHz。

100 GHz通道间隔对应的波长间隔为0.8 nm,200 GHz通道间隔对应的波长间隔为1.6 nm。

这些通道间隔都能够在保证信号质量的前提下,实现大量的通道传输。

通道间隔的选择还与光纤的色散特性有关。

光纤的色散是指光信号在光纤中传输时,不同波长的光信号由于光纤的折射率不同而导致的传输速度不同。

通道间隔过大会增加色散效应,降低信号的传输质量。

而通道间隔过小,则会增加非线性效应,影响信号的传输性能。

因此,通道间隔的选择需要考虑光纤的色散补偿能力。

通道间隔的选择还与光信号的功率有关。

通道间隔过小会增加通道之间的功率干扰,影响信号的传输质量。

而通道间隔过大,则会导致光信号功率不均衡,降低系统的传输容量。

因此,通道间隔的选择需要考虑光信号的功率均衡和功率控制能力。

在DWDM系统中,通道间隔的选择还与系统的光纤带宽有关。

光纤的带宽是指光信号在光纤中传输时的频带宽度,决定了系统能够传输的最高频率。

通道间隔过小会增加系统的光纤带宽需求,增加系统的成本。

而通道间隔过大,则会浪费光纤带宽资源。

因此,通道间隔的选择需要综合考虑系统的光纤带宽和通道数量。

光纤上多路复用技术

光纤上多路复用技术

光纤上多路复用技术
光纤上的多路复用技术是指利用光纤作为传输介质,通过将多个信号进行合并传输,从而提高光纤的利用率和传输容量的技术。

多路复用技术在光纤通信领域起着至关重要的作用,它能够有效地提高光纤的传输效率和性能。

首先,多路复用技术可以通过时分复用(TDM)、波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)等方式实现。

时分复用是指在不同的时间段内将多个信号进行交替传输,波分复用是指利用不同波长的光信号进行复用传输,而密集波分复用则是在波分复用的基础上进一步提高了波长的利用率,从而实现更高的传输容量。

其次,多路复用技术能够实现不同信号之间的隔离传输,避免信号之间的干扰,提高了光纤传输的稳定性和可靠性。

通过合理的多路复用技术,可以在不增加光纤数量的情况下实现更多信号的传输,从而节约了光纤资源并降低了通信成本。

此外,多路复用技术也为光纤通信系统的灵活性和可扩展性提供了支持。

通过灵活地配置多路复用技术,可以根据实际需求对光纤通信系统进行扩展和升级,满足不断增长的通信需求。

总的来说,光纤上的多路复用技术是一项关键的技术,它通过有效地利用光纤资源、提高传输效率和容量、增强系统的稳定性和可靠性,为现代通信系统的发展和应用提供了重要支持。

随着通信技术的不断发展,多路复用技术也将不断演进和完善,为光纤通信领域带来更多的创新和突破。

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DWDM技术在光纤通信系统中的应用摘要:目前,在新建的光纤通信系统或旧系统改造中广泛采用了DWDM(密集波分复用)技术。

本文从DWDM技术的应用原理、应用系统构成、主要应用设备及技术规范的需求、应用优势和应用发展前景几个方面
论述了DWDM技术在光纤通信系统中的应用。

关键词:光纤通信;密集波分复用;粗波分复用;DWDM;CWDM
LVPeng1,2
1引言
随着光纤通信技术的发展,光波分复用技术日趋成熟,近期在新建的
光纤通信系统中或旧系统改造中广泛采用了光波分复用技术。

目前,其中DWDM(密集波分复用)技术主要应用于长途干线和骨干网络,较好的解决
了当前的带宽要求;而CWDM(粗波分复用或疏波分复用)技术主要用于
城域网、接入网、光纤区域存储网中。

由于在这种环境中一方面CWDM传
输距离短、复用波长少的缺陷可以接受;另一方面可以充分利用CWDM器
件成本低,设备体积小、功耗低、可靠性高的优点。

2DWDM(密集波分复用)技术的应用基本原理
所谓DWDM(密集波分复用)实质就是一种在光波段的波分(或频分)复用技术,即:在当前为了充分利用单模光纤1.55μm低损耗区带来的巨
大带宽资源,根据波长或频率的不同将光纤的低损耗区划分为若干个光波道,每个波道设置一个光波作为载波,在发送端采用光复用器(合波器)
将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。

在接收端,再由一个光解复用(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开,从而在一根光纤中可以实现多路光信号的复用传输(参看图1)。

根据
ITU-TG.692建议规定,信道间隔100GHz(0.8nm)的整数信倍。

现在人们
已经新实验生产出间隔更小的产品。

图11550nm窗口的DWDM光缆系统
3DWDM(密集波分复用)技术的应用系统构成
从理论的角度看,在一根光纤上,实现多个光波信号同时传输,这些
信号的传输方向既可以是同向传输也可以是双向传输。

由于双向传输技术
难度比较大,目前很少使用,在此只对单向传输系统介绍。

如图2所示,
与传统的光纤通信系统的结构相同,DWDM系统是由光发射机、光接收机、光中继器和光监控与管理系统构成。

图2波分复用(DWDM)系统总体结构示意图
4DWDM(密集波分复用)系统主要应用设备及技术规范的需求
(1)传输光纤及工作波道的选择
光纤的选择:目前,商用化的单模光纤的规格有常用的G..652单模
光纤、G..653色散位移单模光和G..655非零色散位移单模光纤以及一些
特种光纤(如:掺铒光纤、色散补偿光纤)。

G..652光纤在1.55μm处
损耗虽很低,但色散相对较大,约17p/nm﹒km,严重影响中继距离。

G..653光纤在155μm窗口同时具有最小色散和最低损耗,是单波长光通
信系列的最佳选择,但由于色散系数过小,容易受四波混频等光纤非线性
影响,无法进行波分复用。

G..655光纤是将G..653光纤的零色散点移至1570nm或1510--1520nm附近,成功克服了G..652光纤的色散受限和G..653光纤无法开通波分复用技术的缺陷。

另外,G.655光纤升级非常的
灵活(即可适用TDM系统也可适用WDM系统)。

因此G..655非零色散位
移单模光纤是新建DWDM系统使用光纤的首选。

工作波道的选择:根据国际光纤通信学术会议OFC-2003报道,目前已实验出高达几百路的DWDM系统。

而在我国目前使用比较广泛的是8通路和16通路系统。

根据ITU-TG.692建议规定,16通路的中心频率及波长应满足下表—1的要求。

而8通路的中心频率及波长应满足表中加某号的一组,或不加某的一组。

表18通路和16通路DWDM系统的中心频率及波长
(2)对光源及光电检测器的要求
由于DWDM的波道间隔很窄,对发射用的激光器要求也就很高:一、激光器的输出波长要能够保持稳定,波长不能发生漂移,工作波长严格限定在工作波道内,从而防止光载波信号间的干扰。

二、激光还应具备比较大色散容纳值,从而可借助掺铒光纤放大器(EDFA)补偿光信号传输的衰减,能够增大无电再生中继距离。

三、采用外调制技术可以避免激光器在高速率下工作时发生频率扫动,进而引起波长的串扰而破坏DWDM系统的正常工作。

光检测器应具备多波长检测能力:由于DWDM系统中,在一根光纤同时传输多个不同波长的光波信号,因而在接收时,必须能够从所传输的多波长业务信号中检测出所需波长的信号,因此要求光检测器具有多波长检测能力。

(3)光接口分类及参数技术
目前,对于我国长途DWDM系统的应用,规定了三种光接口,即,8某22dB、3某33dB和5某30dB系统。

其中22dB、30dB、和33dB是每个区段允许的损耗,而前一个数字8(5、3)则代表区段的数目。

8某22dB 系统示意图如图3。

BA:光功率放大器LA:光线路放大器PA:光预置放大器
图38某22dB系统示意图
其中,8某22dB系统接收端光信噪比(OSNR)数值要22dB以上;而
对于5某30dB和3某33dB,则要示分别为21dB和20dB以上。

(4)光监控通路(OSC)要求
与单波长光通信系统不同,DWDM系统必须增加对EDFA监视和管理,
实际应用中常采取的办法是在光纤上增加一个光波监控通路,用于传递监
控信号。

这个通路能在每个EDFA处进行上下,从而对EDFA控制。

5DWDM(密集波分复用)系统的应用优势
(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源,增大传输容量、提高传输速率。

采用DWDM方式,每个波长不仅可以传输2.5Gbit/的SDH信号,也
可以传送10Gbit/及40Gbit/以上的光载波信号,使得在一个光纤上传
输的容量比单模光纤大几倍到几十倍。

目前全球实际敷设的DWDM系统已
超过3000个,实用化系统的最大容量已达320Gbp(2某16某10Gbp)。

(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器,从而大大降低
了传输成本
DWDM系统采用了石英光纤最低损耗的1550nm窗口,其传输损耗更小、传输距离更长,并且EDFA技术、外调制、电吸收等方式使得DWDM系统中
继段的允许损耗、色散更大,传输距离由几十公里向几百公里或更长距离
的延长。

DWDM系统采用了光放大器代替了原来的电再生器,大大减少了SDH中继器的数量,节省了成本,简化了设备。

(3)提供透明的传输通道,可适合传输多种综合业务信息,是引入宽
带新业务的方便手段
波分复用通道对数据格式是透明的,即与信号速率及电调制方式无关。

一个DWDM系统可以承载多种格式的“业务”信号,ATM、IP或者将来有
可能出现的信号。

DWDM系统完成的是透明传输,对于“业务”层信号来说,WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。

(4)网络生存性好,扩容方便
利用DWDM技术选路来实现网络交换和恢复,从而可能实现未来透明的、具有高度生存性的光网络。

在网络扩充和发展中,DWDM是理想的扩
容手段,对于早期的芯数不多的光纤系统,利用此技术,不必做较大改动,就可以轻松扩容。

6DWDM(密集波分复用)系统应用发展前景
DWDM技术的应用第一次把复用方式从电信号转移到光信号,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DWDM
和O某C(光交叉连接)为的光网络层,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DWDM技术还是基于点到点的方式,但点到点的DWDM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有举足
轻重的影响。

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