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WDM技术对通信网络的扩容升级、发展各种业务的作用

2016-7-29 16:30:05      点击:

  光波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)技术是在一根光纤上能同时传送多波长光信号的一项技术。它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,在接收端又将组合波长的光信号分开(解复用)并作进一步处理,恢复出原信号送入不同的终端。因此,此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用(WDM)技术。

  1310nm波长段和1550nm波长段一共约有200nm低损耗区可用,这相当于30000GHz的频带宽度。但在目前的实际光纤通信系统中由于光纤色散和调制速率的限制,单信道TDM系统的通信速率被限制在10Gbit/s或以下,所以单模光纤尚有绝大部分的带宽资源有待开发。

  WDMDWDM

  由于目前一些光器件和相关技术还不十分成熟,因此要实现光信道十分密集的复用(称为光频分复用)还较为困难。在这种情况下,把在光纤同一低损耗窗口中信道间隔较小的波分复用称为密集波分复用(DWDM,Dense Wavelength Division Multiplexing)。WDM技术对通信网络的扩容升级、发展各种宽带业务以及充分发掘光纤带宽潜力具有十分重要的意义。

双纤单向传输示意图 - 桂林光隆科技  

(双纤单向传输示意图)

单纤双向传输示意图 - 桂林光隆科技

 

  (单纤双向传输示意图)

光分路插入传输 - 桂林光隆科技

 

  (光分路插入传输)

  WDM系统主要由以下五个部分组成:光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统。WDM系统总体结构示意图如图所示。

光波分复用系统的关键技术 - 桂林光隆光电  

(光波分复用系统的关键技术)

  WDM系统的应用对增加通信容量、信息网络的建设有重大意义。但是目前还存在一些技术问题。例如对于激光器的波长及其稳定性要求较高;光纤的非线性对光放大器的输出功率有很大的限制;“四波混频”效应会造成信道间的串扰;光纤的色散效应限制了信道速率的提高;如何监测线路光放大器等问题。

  在WDM系统中,必须对光源的波长进行精确的设定和控制,否则波长的漂移必然会造成系统无法稳定、可靠地工作。所以要求在WDM系统中要有配套的波长监测与稳定技术。

波分复用技术的应用示意图 - 桂林光隆科技

 

  目前采用的主要方法有温度反馈控制法和波长反馈控制法来达到控制与稳定波长的目的。

  光波分复用/解复用器与光滤波器技术

  光波分复用/解复用器(WDM/DWDM)是波分复用系统的关键器件。其功能是将多个波长不同的光信号复合后送入同一根光纤中传送(波分复用器)或将在一根光纤中传送的多个不同波长的光信号分解后送入不同的接收机(解复用器)。

  波分复用器和解复用器也分别被称为合波器和分波器,是一种与波长有关的光纤耦合器。

波分复用技术的应用示意图 - 桂林光隆科技

 

  光波分复用器/解复用器性能的优劣对于WDM系统的传输质量有决定性的影响。

  WDM系统中的光纤传输技术与一般的光纤通信系统相比,由于存在传输速率高和信道数量多等特点,因此存在着一些特殊的要求,包括光纤选型、色散补偿技术和色散均衡技术等。