波分原理課程

關(guān)于波分原理課程第1頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三采用SDM，鋪設(shè)多芯新光纜(需考慮時(shí)間與成本)使用更高比特率TDM。STM-1--STM-64波分復(fù)用（WDM）技術(shù)已經(jīng)成熟，成為很好的擴(kuò)容方式怎樣增加傳輸容量？第2頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三把不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳送(如每個(gè)波承載一種TDM電信號(hào)）的方式統(tǒng)稱為波分復(fù)用。DWDM第3頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三DWDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)第4頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三比單向傳輸節(jié)約一半光纖器件，而且由于兩個(gè)方向傳輸?shù)男盘?hào)不產(chǎn)生FWM產(chǎn)物；需要采用特殊的措施來(lái)對(duì)付光反射，雙向光纖放大器等元件噪聲系數(shù)差。波分系統(tǒng)類型單纖單向系統(tǒng)和單纖雙向系統(tǒng)第5頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三開(kāi)放式D-WDM系統(tǒng)在終端復(fù)用設(shè)備中，具備光接口變換功能；可以和任何廠家的SDH設(shè)備互連通。集成式D-WDM系統(tǒng)終端復(fù)用設(shè)備中不具備光接口變換功能；SDH設(shè)備中的光發(fā)送單元性能必須滿足D-WDM系統(tǒng)的要求（G.692）集成式與開(kāi)放式波分系統(tǒng)類型密集波分系統(tǒng)與粗波分系統(tǒng)粗波分系統(tǒng)中，通道間隔一般在10nm左右，從而大大降低了對(duì)器件的要求，從而降低了成本。但受到放大器工作窗口的限制，粗波分系統(tǒng)大多用于城域網(wǎng)或接入網(wǎng)中。第6頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三波分系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

超大容量；對(duì)數(shù)據(jù)率“透明”；升級(jí)時(shí)可最大限度地保護(hù)已有投資；組網(wǎng)靈活、經(jīng)濟(jì)、可靠；可與全光交換網(wǎng)兼容；第7頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、衰減光纖選型需要考慮的因素3、非線性效應(yīng)2、色散第8頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三YDN120-1999《光波分復(fù)用系統(tǒng)總體技術(shù)要求》暫行規(guī)定YD/T1060-200032×2.5Gbit/s光波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)要求YD/T1143-200132/16×10Gbit/s光波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)要求G.652 單模光纖光纜的特性G.655 非零色散單模光纖光纜的特性G.661/G.662/G.663/G.681與放大器相關(guān)的系列標(biāo)準(zhǔn)G.671無(wú)源光器件要求G.957SDH系統(tǒng)和設(shè)備的光接口G.691具有光放大器SDH單信道和STM-64系統(tǒng)的光接口G.692有光放大器多通路系統(tǒng)的光接口M.3100通用網(wǎng)絡(luò)信息模型G.otn光傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的ITU建議與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第9頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三G.655 <=0.25dB/KM (1550nm窗口)G.652 <=0.22dB/KM (1550nm窗口)衰耗dB波長(zhǎng)nmOH-吸收峰

S波段C波段L波段1310nm波段光纖的特性參數(shù)－衰耗系數(shù)第10頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

由于光纖所傳送信號(hào)的不同頻率成分或模式成分的群速度不同，而引起傳輸信號(hào)畸變的一種物理現(xiàn)象什么是色散?λ3λ1λ3λ1λ3λ3λ1λ1TT+ΔT第11頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三色散色散包括：材料色散、波導(dǎo)色散、模式色散。材料色散：纖芯材料折射率隨頻率的變化引起的。波導(dǎo)色散：光纖中具有同一模式但攜帶不同頻率信號(hào)。模式色散：在多模光纖中，光信號(hào)的不同模式間傳播速率的不一致而引起的由于材料色散和波導(dǎo)色散的效果正好相反，所以我們可以通過(guò)控制他們的作用來(lái)控制光纖的色散為零窗口第12頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三色散系數(shù)(ps/nm·km)正色散系數(shù)G.655光纖波長(zhǎng)λ(nm)負(fù)色散系數(shù)G.655光纖1550131017傳輸媒質(zhì)－－光纖1.1550nm波長(zhǎng)區(qū)具有最小色散和衰減，適合DWDM系統(tǒng)、高速信號(hào)傳輸2.應(yīng)用：TrueWave真波光纖(正色散區(qū)的SPM效應(yīng)有利于傳輸)；LEAF-大有效面積光纖（克服非線性效應(yīng)）G.652光纖:大量鋪設(shè)，傳高速信號(hào)需色散補(bǔ)償G.653光纖:1550nm波長(zhǎng)區(qū)混頻嚴(yán)重，不適合DWDM第13頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三DCF色散補(bǔ)償光纖G.652、G.655(LEAF、TRUEWAVE)在1550窗口有正色散系數(shù)及正色散斜率，信號(hào)傳輸時(shí)造成正色散的累積，使脈沖展寬。補(bǔ)償原理：DCF光纖有負(fù)色散系數(shù)，在傳輸光纖中接入這種光纖可抵消正色散，使脈沖得到壓縮（DCF色散補(bǔ)償器）。SDH系統(tǒng)補(bǔ)償，只需一定的色散補(bǔ)償量；DWDM系統(tǒng)補(bǔ)償，色散量一定，且要求DCF有適當(dāng)?shù)呢?fù)色散斜率。色散補(bǔ)償技術(shù)第14頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三單模光纖的非線性效應(yīng)受激非彈性散射受激拉曼散射受激布里淵散射克爾效應(yīng)自相位調(diào)制交叉相位調(diào)制四波混頻

第15頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.低啁啾、高波長(zhǎng)穩(wěn)定性的激光源2.低噪聲系數(shù)、增益平坦的光放大器3.穩(wěn)定可靠的各種光無(wú)源器件（復(fù)用器、解復(fù)用器、光纖光柵、隔離器等）實(shí)現(xiàn)DWDM傳輸?shù)闹饕夹g(shù)問(wèn)題第16頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)無(wú)源光器件放大器光源\光接收機(jī)第17頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三1)良好的光譜特性（超低啁啾聲、適宜的光譜寬度）。2）輸出具有較高的光信噪比。光口規(guī)范要求第18頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三光源比較第19頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三光接收模塊

光收模塊主要是把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的模塊，其主要部分是光電檢測(cè)器，光纖通信系統(tǒng)中使用二類光電檢測(cè)器，光電二極管（PIN）雪崩光電二極管（APD）第20頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三放大器半導(dǎo)體光放大器(SOA)拉曼放大器(Raman)摻鉺光纖放大器(EDFA)第21頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三三種光放大器的特點(diǎn)比較第22頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三EDFA的工作原理

摻鉺光纖中Er3+離子受激輻射和自發(fā)輻射放大的自發(fā)輻射（ASE）是噪聲的最主要來(lái)源。第23頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三EDFA的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：工作波長(zhǎng)與單模光纖的最小衰減窗口一致。耦合效率高。增益高、輸出功率大，噪聲指數(shù)較低、信道間串?dāng)_很低。增益特性穩(wěn)定缺點(diǎn)：增益波長(zhǎng)范圍固定。增益帶寬不平坦。光浪涌問(wèn)題。在長(zhǎng)距離組網(wǎng)中，噪聲指數(shù)較大第24頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三EDFA性能參數(shù)第25頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三放大器增益不平坦的級(jí)聯(lián)放大放大器增益平坦的級(jí)聯(lián)放大增益平坦度第26頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三Raman放大器當(dāng)光纖結(jié)晶晶格中的分子受入射光子震動(dòng)而相互作用時(shí)將產(chǎn)生受激RAMAN散射。原子吸收PUMP光，然后發(fā)出一個(gè)與激發(fā)光脈沖頻率相同的光子。PumpGain30nm70~100nm

第27頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三Raman放大器固有的低噪聲指數(shù)超寬帶放大增益介質(zhì)為傳輸光纖本身增益平坦第28頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三Raman放大器EDFASpan1RamanPump發(fā)送接收EDFASpankRamanPump

泵浦的光子效率較低，需要高功率泵浦；強(qiáng)烈的偏振相關(guān)增益，采用正交泵浦方式；光器件和光纖承載高光功率；現(xiàn)場(chǎng)光纖的增益特性不一致；第29頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三監(jiān)控技術(shù)第30頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三傳輸有關(guān)DWDM系統(tǒng)管理和監(jiān)控信息1.工作波長(zhǎng)優(yōu)選1510nm2.速率優(yōu)選2Mb/s，保證不經(jīng)放大也超長(zhǎng)傳輸3.接入和解出不應(yīng)限制OA上的泵浦光波；不應(yīng)限制未來(lái)1310nm波長(zhǎng)的業(yè)務(wù)；OA失效時(shí)仍有效；可超長(zhǎng)傳輸；監(jiān)控技術(shù)第31頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三0時(shí)隙:幀定位字節(jié)1時(shí)隙:E1字節(jié)（中繼段公務(wù))2時(shí)隙:F1字節(jié)3-14時(shí)隙:D1－D12(數(shù)據(jù)通信通道)15時(shí)隙:E2字節(jié)(復(fù)用段公務(wù))16-31時(shí)隙:保留字節(jié)013114151623典型OSC信息的幀結(jié)構(gòu)第32頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三設(shè)備中的監(jiān)控信道OMOD2BAPAODOM2OSC信息入OSC信息出第33頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三DWDM原理課程結(jié)束,謝謝大家！請(qǐng)繼續(xù)學(xué)習(xí)ThanksThanks第34頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三TC202201OptiXBWS1600GR1設(shè)備信號(hào)流及光纖連接光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品培訓(xùn)部第35頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三OTMOTM1.OTMOADM2.OADM3.OLA4.REGREGREGWDMNETypes第36頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三OTMOTUDeMUXOTUMUXOpticalAmplifierOpticalAmplifierOSC第37頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三OLAOpticalamplifierOSCOpticalamplifier第38頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三OADMOTUOADMOSCOAOATMUXOAOA第39頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三REGDeMUXMUXOpticalamplifierOSCOTUDeMUXMUXOpticalamplifierOTU第40頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三引入在DWDM系統(tǒng)當(dāng)中，網(wǎng)元的基本類型有：第41頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三第一章業(yè)務(wù)信號(hào)流第一節(jié)OTM信號(hào)流第二節(jié)OLA信號(hào)流第三節(jié)OADM信號(hào)流第四節(jié)背靠背OTM及REG信號(hào)流第42頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三OTM信號(hào)流（發(fā)送端）第43頁(yè)，講稿共48頁(yè)，