通信工程師交換技術(shù)光波分復(fù)用原理

10.1 光波分復(fù)用原理
光波分復(fù)用（WDM）是在一條光波信道中用多個(gè)載波同時(shí)傳輸光信號(hào)的技術(shù)，這些光載波具有不同的中心頻率，按規(guī)定的頻率間隔配置。這里所說的光波信道，包括光纖信道和無線光信道。光纖波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作波段，目前位于1.50Vm-l.60Vn的范圍內(nèi)。 典型的載波頻率間隔是200GHZ/100GHZ/50GHZ,相應(yīng)的波長(zhǎng)間隔約為1. 6nm/0. 8nm/0.4mn。在所有的光載波中，一般用一個(gè)波長(zhǎng)作為監(jiān)控之用，稱為監(jiān)控波長(zhǎng)；其余的載波用 于承載業(yè)務(wù)信息。圖10-1所示給出光載波配置的示意圖，并表示出業(yè)務(wù)承載信道傳輸SDH的STM-yv幀的情形。表10-1所示為rru-T建議中規(guī)定的標(biāo)稱光載波頻率和相應(yīng)的波長(zhǎng)。

光纖波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的基本組成如圖10-2所示。在發(fā)送端，各路電信號(hào)經(jīng)過接口電路調(diào)制到工作于不同載波頻率的光發(fā)射機(jī)上，光復(fù)用器（OMLX）組合各發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)，并稱合到同一光纖上傳輸。在接收端，光解復(fù)用器（ODMX）分離不同波長(zhǎng)的光信號(hào)， 分別送給光接收機(jī)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，作進(jìn)一步的處理后從不同的接n輸出。復(fù)合光信號(hào)在光纖線路上傳輸一段距離后，要用光放大器（OA）對(duì)光信號(hào)進(jìn)行中繼放大。這種 光放大器要在整個(gè)WDM波段范圍內(nèi)有平坦的增益，目前普遍采用摻鉺光纖放大器 （EDFA）圖10-2中只表示出一個(gè)方向的傳輸，相反方向的傳輸與此類似，不再贅述。

WDM技術(shù)的主要特點(diǎn)如下。
（1）利用多個(gè)波長(zhǎng)并行傳輸，突破電子電路的速率極限，減小了光纖色散的影響，充分利用光纖的巨大帶寬資源，使單根光纖的傳輸容量比單波長(zhǎng)傳輸增加幾倍、幾十倍甚 至幾百倍。例如采用80個(gè)波長(zhǎng)（每波長(zhǎng)40Gbit/s）的WDM傳輸系統(tǒng)，其傳輸容量達(dá)到 3.2TTbit/s。

（2）節(jié)省線路投資。由于每光纖的傳輸容童大大增加，故可以減小長(zhǎng)途干線中的光纖數(shù)。另外，采用WDM技術(shù)，便于實(shí)現(xiàn)已鋪設(shè)光纖的擴(kuò)容。
（3）在光域傳輸?shù)耐该餍院?，各波長(zhǎng)的信道相對(duì)獨(dú)立，可同時(shí)傳輸不同類型、不同速率的信號(hào)。例如，既可以承載SDH的數(shù)宇同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)，也可以承載ATM或IP的數(shù) 字異步時(shí)分復(fù)用信號(hào)，甚至還可以傳輸模擬信號(hào)。
（4）可降低對(duì)光發(fā)射機(jī)（E/0)和光接收機(jī)（0/E）器件工作速率的要求，因?yàn)槊總€(gè)波長(zhǎng)的傳輸速率遠(yuǎn)小于一根光纖的傳輸總?cè)萘俊?br/>（5）具有高度的組網(wǎng)靈活性和可靠性。利用基于WDM技術(shù)的光分插復(fù)用設(shè)備（OADM）和光交叉連接設(shè)備（OXC）可構(gòu)成星型、線形、環(huán)形、格形等不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)；通過冗余配置和網(wǎng)絡(luò)中的多路徑可以提髙通信的可靠性和網(wǎng)絡(luò)的頑存性。

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