波分培訓+DWDM原理

1、光通信D&T團隊DWDM原理原理DWDM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述光纖光纖的基本特性的基本特性DWDM系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術DWDM系統(tǒng)技術規(guī)范系統(tǒng)技術規(guī)范主要內(nèi)容光纖傳輸網(wǎng)的復用技術光纖傳輸網(wǎng)的復用技術光纖傳輸網(wǎng)的復用技術經(jīng)歷了三個階段：光纖傳輸網(wǎng)的復用技術經(jīng)歷了三個階段： 空分復用（SDM） 時分復用（TDM） 波分復用（WDM）DWDM產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景從技術和經(jīng)濟的角度，從技術和經(jīng)濟的角度，DWDM技術是目前最經(jīng)濟可行的技術是目前最經(jīng)濟可行的擴容技術手段擴容技術手段利用TDM方式擴容已經(jīng)日益接近技術的極限已經(jīng)鋪設的G.652光纖的高色散限制了10Gbit/s以上信號的傳輸光電器件的迅速發(fā)

2、展，特別是EDFA大規(guī)模的商用化PDHSDHDWDM155M622M2.5G10GG.957G.691G.692光通信的三個發(fā)展階段光通信的三個發(fā)展階段IPATMSDHDWDM光纖物理層光纖物理層Open Optical InterfaceSDHATMIP其它其它DWDM在傳輸網(wǎng)中的定位在傳輸網(wǎng)中的定位WDM定義定義lNl2l1lNl2l1lNl2l1光復用器光解復用器光纖放大器WDM將攜帶不同信息的多個光載波復合到一根光纖中進行傳輸WDM分類分類粗波分復用（粗波分復用（CWDM）密集波分復用（密集波分復用（DWDM） 光功率(dBm)1530 - 1565nm 波長波長間隔：0.40.8nm

3、DWDM的基本概念的基本概念DWDM技術是在波長1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波長范圍內(nèi)，選用密集的但相互又有一定波長間隔的多路光載波，這些光載波各自受不同數(shù)字信號的調(diào)制，復合在一根光纖上傳輸，提高了每根光纖的傳輸容量。 輸入輸入 信道1 信道N 信道1 信道N光合波 器光分波 器輸出輸出網(wǎng)絡管理系統(tǒng)光發(fā)射機光中繼放大光接收機DWDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)DWDM網(wǎng)元基本類型網(wǎng)元基本類型客戶側(cè)線路側(cè)1n1n線路側(cè)線路側(cè)客戶側(cè)線路側(cè)線路側(cè)1 n1 nOTMOLAOADM接收端TRl l1 1電復用電復用電解復用電解復用發(fā)射端電再生光復用器光復用器光解復用器光解復用器lNl2l1l

4、Nl2l1lNl2l1光纖放大器光纖放大器TDM:TDM:單纖單波長電再生單纖單波長電再生DWDM:DWDM:單纖多波長全光放大單纖多波長全光放大DWDM與與SDH在對承載信號的在對承載信號的復用方式復用方式 的區(qū)別的區(qū)別DWDM的特點的特點大容量透明傳輸節(jié)約光纖資源大容量透明傳輸節(jié)約光纖資源 多個光信號通過采用不同的波長復用到一根光纖中傳輸 每個波長上承載不同信號 :SDH2.5Gb/s、10Gb/s，ATM，IP等DWDM技術能在一根物理光纖上提供多個虛擬的光纖通道技術能在一根物理光纖上提供多個虛擬的光纖通道 DWDM特點特點SDH技術超長距離無電中繼傳輸，降低成本超長距離無電中繼傳輸，降

5、低成本.DWDMDWDM技術技術電再生設備光放大設備DWDM特點特點810G3210G1610G4010G平滑擴容可配置可配置 OADMOADM點對點點對點DWDMDWDM傳輸傳輸可重構(gòu)可重構(gòu)OXCOXCOXCl1l2lNl1l2lNlililklkDWDM技術發(fā)展趨勢技術發(fā)展趨勢DWDM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述光纖光纖的基本特性的基本特性DWDM系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術DWDM系統(tǒng)的技術規(guī)范系統(tǒng)的技術規(guī)范主要內(nèi)容光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)n1n1n2n2纖芯纖芯包層包層涂覆涂覆n1n2光纖傳輸特性光纖傳輸特性 損耗損耗 色散色散 非線性非線性損耗吸收損耗損耗吸收損耗吸收損吸收損耗耗光波通過光纖材料時，一部

6、分光能變成熱能，造成光功率的損失。是光纖基礎材料(如SiO2)固有的吸收，不是雜質(zhì)或缺陷引起的，因此，本征吸收基本確定了某一種材料吸收損耗的下限。由光纖材料的不純凈而造成的附加吸收損耗。本征吸本征吸收收雜質(zhì)吸雜質(zhì)吸收收散射損耗散射損耗損耗散射損耗損耗散射損耗由于光纖的材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導的光發(fā)生散射，由此產(chǎn)生的損耗。指光通過密度或折射率等不均勻的物質(zhì)時，除了在光的傳播方向以外，在其他方向也可以看到光，這種現(xiàn)象叫光的散射。散散 射射由于光纖經(jīng)過集束制成光纜，在各種環(huán)境下進行光纜敷設、光纖接續(xù)以及作為系統(tǒng)的耦合與連接等引起的光纖附加損耗。損耗附加損耗損耗附加損耗 光

7、纖/光纜的彎曲損耗、微彎損耗 光纖線路中的連接損耗 光器件之間的耦合損耗等附加損耗附加損耗光纖類型和損耗譜光纖類型和損耗譜00.51.01.52.02.53.08001000120014001600波長（nm）損耗（dB/km）140THz50THzOH -吸收峰OH -吸收峰OH -吸收峰OESCLIIIIII IVV色色 散散時間光功率入射光脈沖波形單模光纖時間光功率出射光脈沖波形當光纖的輸入端入射光脈沖信號經(jīng)過長距離傳輸以后，在光纖輸出端，光脈沖波形發(fā)生了時間上的展寬，產(chǎn)生碼間干擾，這種現(xiàn)象即為色散。色散色散光脈沖信號中的不同頻譜成份在光纖中的傳輸速度不同，導致脈沖信號傳輸后展寬甚至離散

8、。脈沖展寬脈沖展寬T色散色度色散色散色度色散脈沖展寬脈沖展寬 (ps) = D(ps/ nm*km) S(nm) L(km)1 0 1 0 1 0 1 1 0 11 0 1 0 1 0 1 1 0 1InputOutputTimeTime脈沖展寬脈沖展寬 1/4 比特周期時會引起誤碼比特周期時會引起誤碼 脈沖展寬脈沖展寬光纖色散效應對傳輸?shù)挠绊懝饫w色散效應對傳輸?shù)挠绊懮⑵衲Ｉ⑸⑵衲ＩMD光纖中的光傳輸可描述成完全是沿X軸振動和完全是沿Y軸振動或一些光在兩軸上的振動。每個軸代表一個偏振“模?！眱蓚€偏振模的到達時間差偏振模色散偏振模色散PMDPMD環(huán)境因素和工藝缺陷引起的纖芯橢圓及應

9、力是引起PMD的主要因素PMD與其他色散相比，幾乎可以忽略，但是無法完全消除，只能從光器件上使之最小化。脈沖寬度越窄的超高速系統(tǒng)中，PMD的影響越大。光纖光纖PMDPMD 色散的影響色散的影響色散補償色散補償從系統(tǒng)的角度來看。光纖色散與光纖的長度呈正比，即光纖色散是具有累積性質(zhì)累積性質(zhì)的，因而光通信系統(tǒng)設計上存在著有光纖色散決定的傳輸距離限制。對于1.6T長距(LONG HAUL)、超長距（ULTRA LONG HAUL）應用，必須對色散進行控制和管理。需要利用具有負波長色散的色散補償光纖（DCF），對色散進行補償，降低整個傳輸線路的總色散。光纖非線性效應光纖非線性效應 SPM自相位調(diào)自相位調(diào)

10、制（制（SPM）光纖中激光強度的變化導致光纖折射率的變化，引起光信號自身的相位調(diào)整，這種效應叫做自相位調(diào)制。傳輸前的脈沖寬度強度傳輸前的光譜傳輸后的脈沖寬度傳輸后的光譜強度在多波長系統(tǒng)中，一個信道的相位變化不僅與本信道的光強有關，也與其它相鄰信道的光強有關，由于相鄰信道間的相互作用，相互調(diào)制的相位變化稱為交叉相位調(diào)制XPM。光纖非線性效應光纖非線性效應 XPM交叉相位調(diào)交叉相位調(diào)制（制（XPM）當多個一定強度的光波在光纖中混波時各個波長信道間的非線性作用會導致新波長的產(chǎn)生，致使各波長信道間能量的轉(zhuǎn)移和互相串擾。 光纖非線性效應光纖非線性效應FWM四波混頻四波混頻（FWM）產(chǎn)生新的波長，使原有信

11、號的光能量受到損失，影產(chǎn)生新的波長，使原有信號的光能量受到損失，影響系統(tǒng)的信噪比等性能；響系統(tǒng)的信噪比等性能；如果產(chǎn)生的新波長與原有某波長相同或交疊，從而如果產(chǎn)生的新波長與原有某波長相同或交疊，從而產(chǎn)生嚴重的串擾。產(chǎn)生嚴重的串擾。 FWM 對對DWDM 系統(tǒng)的影響系統(tǒng)的影響受激拉曼散射受激拉曼散射 （SRSSRS）光纖非線性效應光纖非線性效應 SRS輸入輸出 lPlP受激布里淵散射（受激布里淵散射（SBSSBS）光纖非線性效應光纖非線性效應 SBS散射功率輸出功率輸入功率25155-5-15-25-35-50510152025-15-10-5051015單模光纖分類單模光纖分類G.652光纖：

12、光纖： 常規(guī)單模光纖，又稱色散未位移單模光纖（常規(guī)單模光纖，又稱色散未位移單模光纖（1310性能最佳，性能最佳， 0色散，低損耗）色散，低損耗）G.653光纖：光纖： 色散移位光纖；色散移位光纖；(1550nm性能最佳，性能最佳，0色散，容易引起非線色散，容易引起非線性。）性。）G.654光纖：光纖：G.655光纖：光纖： 非零色散移位單模光纖。該種光纖主要應用于非零色散移位單模光纖。該種光纖主要應用于1550nm工作工作波長區(qū)，色散系數(shù)較小，色散受限距離達數(shù)百公里，并且可波長區(qū)，色散系數(shù)較小，色散受限距離達數(shù)百公里，并且可以以 有效減小四波混頻有效減小四波混頻 的影響。的影響。 截止波長移位

13、的單模光纖截止波長移位的單模光纖 ；（；（1550低衰減，低衰減，1310零色散）零色散）主要用于海底光纜主要用于海底光纜DWDM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述光纖的基本特性光纖的基本特性DWDM系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術DWDM系統(tǒng)的技術規(guī)范系統(tǒng)的技術規(guī)范主要內(nèi)容WDM系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術WDM系統(tǒng)組成示意圖系統(tǒng)組成示意圖光監(jiān)控信道接收/發(fā)送器lnl2l1l3G.692.光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)合波器OBAOLAOPA光監(jiān)控信道接收器光監(jiān)控信道發(fā)送器分波器lnl 3l2l1.光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)光轉(zhuǎn)發(fā)光發(fā)射機光接收機光中繼放大器TX1TX2TX3TXnRX1RX2RX3RXn2.5G速率以下的速率以下的S

14、DH信號接口標準信號接口標準光轉(zhuǎn)發(fā)技術光轉(zhuǎn)發(fā)技術-光接口的規(guī)范光接口的規(guī)范帶有光放的多信道系統(tǒng)的光接口帶有光放的多信道系統(tǒng)的光接口10G速率的速率的SDH信號或者使用光放信號或者使用光放的的SDH信號光接口標準信號光接口標準G.957G.691G.692SDH光發(fā)射機WDM輸出光接收模塊(O/E)監(jiān)測及通訊電路監(jiān)控板發(fā)射模塊(E/O)采用光采用光電電光變換的方法實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換，首先利用光電探測器光變換的方法實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換，首先利用光電探測器將從將從SDHSDH光端機過來的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過限幅放大、時鐘光端機過來的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過限幅放大、時鐘提取提取/ /數(shù)據(jù)再生后，再將電信號調(diào)制

15、到激光器或外調(diào)制器上。數(shù)據(jù)再生后，再將電信號調(diào)制到激光器或外調(diào)制器上。 OTU原理原理光轉(zhuǎn)發(fā)技術光轉(zhuǎn)發(fā)技術OTUWDM系統(tǒng)的電再生間距可達640Km，而SDH系統(tǒng)的電再生間距僅5060Km，因此WDM對于光源的色散容限要求要遠大于SDH對光源的要求G.692中允許的WDM的通道頻率是基于192.1THz，最小間隔是50G/100G的頻率間隔系列頻率要求頻率要求色散容限要色散容限要求求光轉(zhuǎn)發(fā)技術光源技術光轉(zhuǎn)發(fā)技術光源技術目前廣泛使用的半導體光源包括激光器（目前廣泛使用的半導體光源包括激光器（LDLD）和發(fā)光二極管）和發(fā)光二極管（LEDLED）。）。 LDLD是相干光源，入纖功率大、譜線寬窄、調(diào)制

16、速率高，適用于長距高速系統(tǒng)； LEDLED是非相干光源，入纖功率小、譜線寬寬、調(diào)制速率低，適用于短距低速系統(tǒng)。DWDM系統(tǒng)的光源采用半導體激光器。光轉(zhuǎn)發(fā)技術激光器光轉(zhuǎn)發(fā)技術激光器缺點缺點直接調(diào)制直接調(diào)制電流光信號光轉(zhuǎn)發(fā)技術直接調(diào)制光轉(zhuǎn)發(fā)技術直接調(diào)制引入啁啾效應和色散引入啁啾效應和色散對于直接調(diào)制，單縱模激光器引起的啁啾是限制其色散容限主要因素。T直接調(diào)制激光器輸出信號帶有較大的啁啾，使得脈沖直接調(diào)制激光器輸出信號帶有較大的啁啾，使得脈沖頻譜展寬并在前后沿產(chǎn)生頻譜紅移和藍移，在光纖色頻譜展寬并在前后沿產(chǎn)生頻譜紅移和藍移，在光纖色散的作用下，引起脈沖的快速展寬和信號劣化。散的作用下，引起脈沖的快速

17、展寬和信號劣化。 光轉(zhuǎn)發(fā)技術啁啾效應光轉(zhuǎn)發(fā)技術啁啾效應光源啁啾對系統(tǒng)傳輸距離的影響由色散容限參數(shù)光源啁啾對系統(tǒng)傳輸距離的影響由色散容限參數(shù)值（值（Ds)Ds)表示。表示。如如: :光源色散容限值光源色散容限值Ds=12800ps/nm,SMFDs=12800ps/nm,SMF（G.652G.652）光纖的色散參量）光纖的色散參量值取值取D=20ps/km/nmD=20ps/km/nm，則該光源的色散受限距離為，則該光源的色散受限距離為640 km640 km。光轉(zhuǎn)發(fā)技術色散容限光轉(zhuǎn)發(fā)技術色散容限調(diào)制器件調(diào)制器件輸出輸出電信號電信號外調(diào)外調(diào)制制光轉(zhuǎn)發(fā)技術間接調(diào)制光轉(zhuǎn)發(fā)技術間接調(diào)制在外調(diào)制情況下，

18、高速電信號不直接調(diào)制激光器，而是加在某 一介質(zhì)上，利用該介質(zhì)的物理特性使通過的激光器信號的光波 特性發(fā)生變化，從而建立電信號和激光的調(diào)制關系。 優(yōu)點優(yōu)點 很低的啁啾，可以獲得遠大于直接調(diào)制的色散受限距離很低的啁啾，可以獲得遠大于直接調(diào)制的色散受限距離光轉(zhuǎn)發(fā)技術外調(diào)制光轉(zhuǎn)發(fā)技術外調(diào)制電吸收（電吸收（EA）外調(diào)制器光源）外調(diào)制器光源馬赫馬赫-策恩德策恩德 (Mach-Zehnder) 外調(diào)制器光源外調(diào)制器光源外調(diào)制外調(diào)制光轉(zhuǎn)發(fā)技術波長穩(wěn)定技術光轉(zhuǎn)發(fā)技術波長穩(wěn)定技術 溫度反饋控制技術溫度反饋控制技術 波長反饋控制技術波長反饋控制技術 波長集中監(jiān)控技術波長集中監(jiān)控技術波長穩(wěn)定技術波長穩(wěn)定技術波分復用器

19、件包括合波器和分波器，又叫光復用器波分復用器件包括合波器和分波器，又叫光復用器和光解復用器和光解復用器復用器復用器fiber解復用器解復用器OM/OD技術波分復用器件技術波分復用器件OM/OD技術技術OM/OD器件器件合波器合波器（OM）分波器分波器（OD)把來自光纖的光波分解成具有原標稱波長的光通路信號，分別輸入到相應的光通路接收機中，即對光波起解復用作用。把具有標稱波長的各復用通路光信號合成為一束光波，送到光纖中進行傳輸，對光波起復用作用。 光柵型光柵型光波分復用器光波分復用器 介質(zhì)薄膜濾波器型（介質(zhì)薄膜濾波器型（DTF) 耦合器型（熔錐型）耦合器型（熔錐型） 陣列波導光柵型陣列波導光柵型

20、(AWG)OM/OD技術技術OM/OD器件類型器件類型原理示意圖原理示意圖OM/OD技術技術-光柵型濾波器光柵型濾波器缺點缺點 溫度穩(wěn)定性不好 OM/OD技術技術-光柵型光柵型復用器復用器 光柵型復用器光柵型復用器/解復用器的原理及特點解復用器的原理及特點原理原理屬于角色散型器件，當光到光柵上后，由于光柵的角色散 作用，使不同的光信號以不同的角度出射，然后經(jīng)過透鏡會聚 到不同的輸出光纖，從而完成波長選擇和分離的作用，反之就可以實現(xiàn)波長的合并。優(yōu)點優(yōu)點 波長選擇特性優(yōu)良，可以使波長間隔小到0.5nm左右 并聯(lián)工作，插入損耗不會隨復用信道的數(shù)目增加而增加原理示意圖原理示意圖OM/OD技術技術-介質(zhì)

21、薄膜濾波器復用器介質(zhì)薄膜濾波器復用器 缺點缺點 加工復雜。但目前的工藝已經(jīng)比較成熟 通路數(shù)不能太多。OM/OD技術技術-介質(zhì)薄膜濾波器復用器介質(zhì)薄膜濾波器復用器 介質(zhì)薄膜濾波器型復用器介質(zhì)薄膜濾波器型復用器/解復用器的原理及特點解復用器的原理及特點原理原理利用幾十層不同的介質(zhì)薄膜組合起來，組成具有特定波長選擇特性的干涉濾波器，就可以實現(xiàn)將不同的波長分離或合并優(yōu)點優(yōu)點 與光纖參數(shù)無關，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的小型化器件 信號通帶比較平坦 插入損耗較低 溫度特性很好l l1l l2l l3l l4。llll l l3 3ll4 4 原理示意圖原理示意圖OM/OD技術技術-耦合器型復用器耦合器型復用器缺點

22、缺點尺寸較大，信道隔離度差，復用的波長數(shù)少OM/OD技術技術-耦合器型復用器耦合器型復用器 耦合器型復用器原理及特點耦合器型復用器原理及特點原理原理通過將多根光纖熔融在一起，使多個輸入波長可以耦合在一起，達到波長合并的目的，但不能用來將不同波長進行分離。優(yōu)點優(yōu)點 溫度特性很好 光通道帶寬較好 制造簡單，易于批量生產(chǎn)原理示意圖原理示意圖OM/OD技術技術-陣列波導波分復用器陣列波導波分復用器缺點缺點需要溫度補償OM/OD技術技術-陣列波導波分復用器陣列波導波分復用器 陣列光波導型（陣列光波導型（AWG）復用器的原理及特點）復用器的原理及特點原理原理是以光集成技術為基礎的平面波導型器件。 優(yōu)點優(yōu)點

23、并聯(lián)工作，可以復用的通道數(shù)多尺寸小易于批量生產(chǎn)OM/OD技術技術-DWDM系統(tǒng)系統(tǒng)與光波分復用器件的對應關系與光波分復用器件的對應關系光波分復用器光波分復用器類型類型合波器合波器分波器分波器32波以下40波80波以上32波以下40波80波以上耦合型-陣列波導型-介質(zhì)薄膜型-光柵型-信道隔離信道隔離度度插入損耗插入損耗復用通路復用通路數(shù)數(shù)OM/OD技術波分復用器主要參數(shù)技術波分復用器主要參數(shù)代表波分復用器件能進行復用與解復用的光通路數(shù)量， 它與器件的分辨率、隔離度等參數(shù)密切相關它表征此光元器件中各復用光通路彼此之間的隔離程度波分復用器件本身對光信號的衰耗作用中心波長中心波長帶帶 寬寬反射系數(shù)反射

24、系數(shù)是指在波分復用器件的輸入端，反射光功率與入射光功率之比進出復用器的波長與ITU-T規(guī)定的標準波長相比不能相差太大偏差，否則會引起系統(tǒng)崩潰。該參數(shù)僅對分波器有效，20dB描述分波器阻帶特性，0.5dB描述分波器帶通特性OM/OD技術波分復用器主要參數(shù)技術波分復用器主要參數(shù)波長波長相對功率相對功率要求：信道間功率均衡要求：信道間功率均衡 良好的光譜特性（頂平而沿陡）良好的光譜特性（頂平而沿陡）OM/OD技術波分復用器光譜要求技術波分復用器光譜要求 光放大器的出現(xiàn)和發(fā)展克服了高速長距離傳光放大器的出現(xiàn)和發(fā)展克服了高速長距離傳輸?shù)淖畲笳系K輸?shù)淖畲笳系K光功率受限，這是光通信光功率受限，這是光通信史上

25、的重要里程碑。史上的重要里程碑。 光放大器是一種不需要經(jīng)過光光放大器是一種不需要經(jīng)過光/ /電電/ /光變換而光變換而直接對光信號進行放大的有源器件直接對光信號進行放大的有源器件光放大技術光放大技術光放大技術放大器分類光放大技術放大器分類光放大技術摻鉺光纖放大器光放大技術摻鉺光纖放大器EDFA主要是由摻鉺光纖、泵浦源、耦合器和光隔離器組成主要是由摻鉺光纖、泵浦源、耦合器和光隔離器組成 耦合器光隔離器光隔離器摻鉺光纖泵浦激光器輸入信號輸出信號 是為了保證泵浦光與EDFA中合波器的反射光不向外洩漏，光隔離器的特點是只允許正方向的光進入。 信號光和與泵浦光同時沿摻鉺光纖傳 輸，泵浦光的能量被光纖中的

26、鉺離子吸收而躍遷到更 高的能級，并可以通過能級間的受激發(fā)射轉(zhuǎn)移為信號光的能量。信號光沿摻鉺光纖長度不斷放大，泵浦光 沿摻鉺光纖長度不斷衰減把鉺離子從E1能級“泵”到E3能級，使其形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，為受激幅射創(chuàng)造條件。 把泵浦光與信號光合并在一起輸入到摻鉺光纖中光放大技術光放大技術 EDFA的工作原理的工作原理980nm泵浦1480nm泵浦快速非輻射躍遷N1N30N21530 - 1560nm受激輻射躍遷和自發(fā)輻射躍遷1550nm信號受激吸收光放大技術重要性能指標光放大技術重要性能指標 增益增益G 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)NF 帶寬帶寬 增益平坦度增益平坦度Gp-p 總輸入總輸入/輸出功率范圍輸出

27、功率范圍 輸入輸入/輸出光反射系數(shù)輸出光反射系數(shù)DWDM系統(tǒng)中使用的系統(tǒng)中使用的EDFA必須具有必須具有: : 足夠的帶寬 平坦的增益 低噪聲系數(shù) 高輸出功率特別是增益平坦度，這是DWDM系統(tǒng)對EDFA的特殊要求。光放大技術重要性能指標光放大技術重要性能指標合波器12n 光功率放大分波器12n 光線路放大光前置放大光線路放大用于對合波后的信號進行功率提升；對于噪聲系數(shù)、增益要求不高，要求有較大的輸出功率用在中繼設備上，用于補償線路的傳輸損耗；要求有較小的噪聲系數(shù)和較大輸出光功率用于提高接收機的靈敏度；要求噪聲系數(shù)較小，對于輸出功率沒有太大的要求光放大技術光放大技術 EDFA的應用分類的應用分類

28、采用1480的泵浦源的EDFA特點：較高的泵浦效率，可以輸出較大功率，但噪聲較高。光放大技術光放大技術 EDFA的泵浦源分類的泵浦源分類根據(jù)泵浦源的不同而分類根據(jù)泵浦源的不同而分類 有兩種泵浦源有兩種泵浦源 ：980nm 和和1480nm980nm采用980nm的泵浦源的EDFA特點：低噪聲1480nm增益EDFA增益譜波長均衡器增益波長鋁或其它離子光纖得到的增益譜增益波長+光放大技術光放大技術 EDFA的增益平坦度的增益平坦度解決增益均衡的途徑首先是實現(xiàn)增益譜的平坦?？刹捎玫姆椒ù篌w上可分為濾波器型和本征型兩類放大器增益平坦的級聯(lián)放大放大器增益不平坦的級聯(lián)放大EDFA增益平坦示意圖增益平坦示

29、意圖 非線性問題非線性問題 帶寬帶寬 EDFA的光浪涌問題的光浪涌問題光放大技術光放大技術 EDFA的應注意的問題的應注意的問題 當WDM系統(tǒng)的傳輸鏈路突然斷開，如果光放大器的泵浦源不關閉，繼續(xù)向摻鉺光纖 “泵浦”，使處于穩(wěn)態(tài)的鉺離子越積累越多；若此時有一個較高功率的光信號輸入，將使所有處于穩(wěn)態(tài)的鉺離子發(fā)生受激幅射，從而導致光放大器的輸出光功率出現(xiàn)“尖峰” ，“燒壞”光連接器和光接收機，給系統(tǒng)帶來無法彌補的損傷光放大技術光放大技術 EDFA的光浪涌問題的光浪涌問題西復用器東復用器LALALALALALALALAT1R2T2R1OTSOMSAR0T0T3R3光監(jiān)控技術光監(jiān)控通道（光監(jiān)控技術光監(jiān)控

30、通道（OSC）復用器復用器解復用器解復用器OBAOPAOPAOBA解復用器解復用器復用器復用器OLAOLAOLAOLAOLAOLA OSC OSC OSC OSC OSC 監(jiān)控通路不應限制光放大器中泵浦光源的光波長（980nm和1480nm）。監(jiān)控通路不應限制未來在1310nm波長的業(yè)務。 線路放大器失效時，監(jiān)控通路應仍然可用。 監(jiān)控通路不應限制兩線路放大器間的傳輸距離。光監(jiān)控技術光監(jiān)測信道應考慮的問題光監(jiān)控技術光監(jiān)測信道應考慮的問題光監(jiān)控技術光監(jiān)測信道的實現(xiàn)光監(jiān)控技術光監(jiān)測信道的實現(xiàn)DWDM系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述光纖的基本特性光纖的基本特性DWDM系統(tǒng)關鍵技術系統(tǒng)關鍵技術DWDM系統(tǒng)的技術規(guī)范系統(tǒng)

31、的技術規(guī)范主要內(nèi)容DWDM技術規(guī)范技術規(guī)范OTU: Optical Transponder UnitOMU: Optical Multiplexing UnitOMUOTUIPIP集成式系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)集成式系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)波段劃分波段劃分00.51.01.52.02.53.08001000120014001600波長（nm）損耗（dB/km）140THz50THzOH-吸收峰OH-吸收峰OH-吸收峰OESCL波段名稱波段名稱說明說明波長范圍波長范圍O波段原始(Original)1260-1360E波段擴展(Extended)1360-1460S波段短波(Short)1460-1530C波段常

32、規(guī)(Conventional)1530-1565L波段長波(Long)1565-1625U波段超常(Ultralong)1625-1675 C波段波長范圍為波段波長范圍為1530nm1565nm L波段波長范圍為波段波長范圍為1565nm1625nm1530 nm1540 nm1550 nm1560 nm1570 nm1580 nm1590 nm1600 nmBLUE BANDBLUE BAND藍帶藍帶RED BANDRED BAND紅帶紅帶INFRA-RED BANDINFRA-RED BAND紅外帶紅外帶196.0196.0199.0199.0195.0195.0194.0194.0193

33、.0193.0192.0192.0191.0191.01505150515101510153015301535153515401540154515451550155015551555156015601565156515701570OSCOSC信道信道15101510 10nm10nmC-BandC-Bandl l(nm)(nm)L-Band L-Band 系統(tǒng)工作波長系統(tǒng)工作波長標稱中心頻率標稱中心頻率序號中心頻率（THz）波長（nm）1192.11560.612192.21559.793192.31558.984192.41558.175192.51557.366192.61556.557192.71555.758192.81554.949192.91554.1310193.01553.3311193.11552.5212193.21551.7213193.31550.9214193.41550.1215193.5154