波分復(fù)用技術(shù)

名曰:

1.題目--------------------------1

2.作者--------------------------1

3.摘要--------------------------1

4.弓I言--------------------------1

5.波分復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)介---------------2

6.波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用------------4

7.結(jié)束語------------------------7

8.參考文獻(xiàn)----------------------7

波分復(fù)用技術(shù)

（摘要：本文主要為我們敘述了光波分復(fù)用技術(shù)的概念和它的進(jìn)展前景，讓我們對(duì)光

波分復(fù)用技術(shù)有了初步的了解，敘述了信息時(shí)代的先進(jìn)技術(shù)對(duì)我們的生活帶來的影響

關(guān)鍵詞：波分復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)介波分復(fù)用技術(shù)原理波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)展階段波分復(fù)用

技術(shù)特點(diǎn)波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)展前景

1.引言

20年中光纖技術(shù)飛速進(jìn)展光通信網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)的基本平臺(tái)，光纖通信系統(tǒng)經(jīng)

受了幾個(gè)進(jìn)展階段，光電器件的快速進(jìn)展，從電復(fù)用轉(zhuǎn)移到光復(fù)用，即從光頻上用各種復(fù)

用作用提高復(fù)用速率

2.論述

2.1波分復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)介

波分復(fù)用技術(shù)(wavelength-divisionmultiplexing,WDM)是將一系列載有信息、

但波長不同的光信號(hào)合成一束，沿著單根光纖傳輸；在接收端再用某種方法，將各個(gè)不同

波長的光信號(hào)分開的通信技術(shù).這種技術(shù)可以同時(shí)在一根光纖上傳輸多路信號(hào)，每一路信

號(hào)都由某種特定波長的光來傳送，這就是一個(gè)波長信道。

2.2波分復(fù)用技術(shù)原理

指在同一根光纖中同時(shí)讓兩個(gè)或兩個(gè)以上的光波長信號(hào)通過不同光信道各自傳輸信息,

稱為光波分復(fù)用技術(shù)，簡(jiǎn)稱WDM。光波分復(fù)用包括頻分復(fù)用和波分復(fù)用。光頻分復(fù)用(FDM)

技術(shù)和光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)無明顯區(qū)分,由于光波是電磁波的一部分，光的頻率與波長具

有單一對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常也可以這樣理解，光頻分復(fù)用指光頻率的細(xì)分，光信道特別密集。光波

分復(fù)用指光頻率的粗分，光倍道相隔較遠(yuǎn)，甚至處于光纖不同窗口。

光波分復(fù)用一般應(yīng)用波長分割復(fù)用器和解復(fù)用器(也稱合波/分波器)分別置于光纖兩端,

實(shí)現(xiàn)不同光波的耦合與分別。這兩個(gè)器件的原理是相同的。光波分復(fù)用器的主要類型有熔

融拉錐型，介質(zhì)膜型，光柵型和平面型四種。其主要特性指標(biāo)為插入損耗W隔離度。通常，由

于光鏈路中使用波分復(fù)用設(shè)施后,光鏈路損耗的增加量稱為波分復(fù)用的插入損耗。當(dāng)波長

11J2通過同一光纖傳送時(shí)，在與分波器中輸入端12的功率與11輸出端光纖中混入的功率

之間的差值稱為隔離度。光波分復(fù)用的技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)如下：

Q)充分采用光纖的低損耗波段，增加光纖的傳輸容量，使一根光纖傳送信息的物理限度

增加T吾至數(shù)倍。目前我們只是采用了光纖低損耗譜Q310nm?1550nm)極少一部分，波分

復(fù)用可以充分采用單模光纖的巨大帶寬約25THz，傳輸帶寬充分。

(2)具有在同一根光纖中，傳送2個(gè)或數(shù)個(gè)非同步信號(hào)的力量，有利于數(shù)字信號(hào)和模擬信

號(hào)的兼容,與數(shù)據(jù)速率和調(diào)制方式無關(guān)，在線路中間可以敏捷取出或加入信道。

(3)對(duì)已建光纖系統(tǒng)，尤其早期鋪設(shè)的芯數(shù)不多的光纜，只要原系統(tǒng)有功率余量，可進(jìn)一步

增容，實(shí)現(xiàn)多個(gè)單向信號(hào)或雙向信號(hào)的傳送而不用對(duì)原系統(tǒng)作大改動(dòng),具有較強(qiáng)的敏捷性。

(4)由于大量削減了光纖的使用量，大大降低了建設(shè)成本、由于光纖數(shù)量少，當(dāng)消失故障

時(shí)，恢復(fù)起來也快速便利。

⑸有源光設(shè)施的共享性,對(duì)多個(gè)信號(hào)的傳送或新業(yè)務(wù)的增加降低了成本.

波分復(fù)用

⑹系統(tǒng)中有源設(shè)施得到大幅削減，這樣就提高了系統(tǒng)的牢靠性。目前油于多路載波的

光波分復(fù)用對(duì)光放射機(jī)、光接收機(jī)等設(shè)施要求較高,技術(shù)實(shí)施有肯定難度，同時(shí)多纖芯光纜的

應(yīng)用對(duì)于傳統(tǒng)廣播電視傳輸業(yè)務(wù)未消失特殊緊缺的局面因而WDM的實(shí)際應(yīng)用還不多。但

是，隨著有線電視綜合業(yè)務(wù)的開展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的日益增長，各類選擇性服務(wù)的實(shí)施、網(wǎng)

絡(luò)升級(jí)改造經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的考慮等等,WDM的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在CATV傳輸系統(tǒng)中漸漸顯現(xiàn)出來,

表現(xiàn)出寬闊的應(yīng)用前景，甚至將影響CATV網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展格局。

2.3波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)展階段

光纖通信飛速進(jìn)展，光通信網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái)。光纖通信系統(tǒng)經(jīng)受了幾

個(gè)進(jìn)展階段，從80年

波分復(fù)用

代末的PDH系統(tǒng)，90年月中期的SDH系統(tǒng)，WDM系統(tǒng)，光纖通信系統(tǒng)快速地更

新?lián)Q代。雙波長WDM（1310/1550nm）系統(tǒng)80年月在美國AT&T網(wǎng)中使用，速率為

2xl7Gb/se

90年月中期WDM系統(tǒng)進(jìn)展速度并不快，主要緣由在于：（1）TDM（時(shí)分復(fù)用）技術(shù)的

進(jìn)展，155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)潔。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2.5Gb/s系統(tǒng)以下

（含2.5Gb/s系統(tǒng)），系統(tǒng)每升級(jí)一次，每比特的傳輸成本下降30%左右。因此在系統(tǒng)升

級(jí)中,人們首先想到并采納的是TDM技術(shù)。（2）波分復(fù)用器件不成熟。波分復(fù)用器/解復(fù)

用器和光放大器在90年月初才開頭商用化，1995年開頭WDM技術(shù)進(jìn)展很快，特殊是基

于摻銀光纖放大器EDFA的1550nm窗口密集波分復(fù)用（DWDM）系統(tǒng)。Ciena推出了

16x2.5Gb/s系統(tǒng)，Lucent公司推出8x2.5Gb/s系統(tǒng)，目前試驗(yàn)室已達(dá)Tb/s速亶。

2.4波分復(fù)用技術(shù)特點(diǎn)

WDM技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，得到快速進(jìn)展?？刹捎霉饫w的帶寬資源，使一根光纖的傳

輸容量比單波長傳輸增

波分復(fù)用

加幾倍至幾十倍；多波長復(fù)用在單模光纖中傳輸，在大容量長途傳輸時(shí)可大量節(jié)省光

纖；對(duì)于早期安裝的電纜，芯數(shù)較少，采用波分復(fù)用無需對(duì)原有系統(tǒng)作較大的改動(dòng)即可進(jìn)

行擴(kuò)容操作；由于同一光纖中傳輸?shù)男盘?hào)波長彼此獨(dú)立，因而可以傳輸特性完全不同的信

號(hào)，完成各種電信業(yè)務(wù)信號(hào)的綜合與分別，包括數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，以及PDH信號(hào)和

SDH信號(hào)的綜合與分別；波分復(fù)用通道對(duì)數(shù)據(jù)格式透亮,即與信號(hào)速率及電調(diào)制方

式無關(guān)。

一個(gè)WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的"業(yè)務(wù)”信號(hào),如ATM.IP等；在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和

進(jìn)展中，是抱負(fù)的擴(kuò)容手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）

的有利手段,增加一個(gè)附加波長即可引入任意想要的新業(yè)務(wù)或新容量；采用WDM技術(shù)實(shí)

現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而可能實(shí)現(xiàn)將來透亮的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò)；在我國

骨干網(wǎng)的傳輸時(shí),EDFA的應(yīng)用可以削減長途干線系統(tǒng)SDH中繼器的數(shù)目，從而削減成本。

2.5波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)展前景

WDM技術(shù)問世時(shí)間不長，但由于具有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)快速得到推廣應(yīng)用，并向全光

網(wǎng)絡(luò)的方向進(jìn)展。全光技術(shù)的進(jìn)展表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

可變波長激光器。光纖通信用的光源即半導(dǎo)體激光器只能發(fā)出固定波長的光波。將來

會(huì)消失激光器光源的放射波長可按需要進(jìn)行調(diào)諧發(fā)送，其光譜性能將更加優(yōu)越，而且具有

更高的輸出功率、穩(wěn)定性和牢靠性。不僅如此，可變波長的激光器更有利于大批量生產(chǎn)，

降低成本。

全光中繼器。中繼器需要經(jīng)過光-電-光的轉(zhuǎn)換過程，即通過對(duì)電信號(hào)的處理來實(shí)現(xiàn)再

生（整形、定時(shí)、數(shù)據(jù)再生I電再生器體積大、耗電多、成本高。摻銀光纖放大器雖然可

以用來作再生器使用，但它只是解決了系統(tǒng)損耗受限的難題，而無法解決色散的影響，這

就對(duì)光源的光譜性能提出了極高的要求。將來的全光中繼器不需要光-電-光的處理過程，

可以對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行再定時(shí)、再整形和再放大，而且與系統(tǒng)的工作波長、比特率、合同

等無關(guān)。由于它具有光放大功能，所以解決了損耗受限的難題，又由于它可以對(duì)光脈沖波

形直接進(jìn)行再整形，所以也解決了色散受限方面的難題。

光交叉連接設(shè)施（OXCI將來的OXC可以采用軟件對(duì)各路光信號(hào)敏捷的交叉連接。

OXC對(duì)全光網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度、業(yè)務(wù)的集中與疏導(dǎo)、全光網(wǎng)絡(luò)的爰護(hù)與恢復(fù)等都將發(fā)揮作用。

光分插復(fù)用器（OADM1采納的OADM只能在中間局站上、下固定波長的光信號(hào)，

使用起來比較僵化。將來的OADM對(duì)上、下光信號(hào)將完全可控，通過網(wǎng)管系統(tǒng)就可以在

中間局站有選擇地上、下一個(gè)或幾個(gè)波長的光信號(hào)，使用起來特別便利，組網(wǎng)（光網(wǎng)絡(luò)）

特別敏捷。

2.6波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)展歷程

應(yīng)用WDM技術(shù)第一次把復(fù)用方式從電信號(hào)轉(zhuǎn)移到光信號(hào)，在光域上用波分復(fù)用（即

頻率復(fù)用）的方式提高傳輸速率，光信號(hào)實(shí)現(xiàn)了直接復(fù)用和放大，并且各個(gè)波長彼此獨(dú)立,

對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式透亮。當(dāng)前討論的熱點(diǎn)之一是DWDM,DWDM試驗(yàn)室水平可達(dá)

JIJ100xl0Gbit/s,中繼距離400km;30x40Gbit/s,中繼距離85km;64x5Gbit/s,中

繼距離720km.密集波分復(fù)用DWDM商用水平為320Gbil/s,即一對(duì)光纖可傳送400

萬話路。目前商用系統(tǒng)的傳輸力量僅是單根光纖可能傳輸容量為數(shù)十Tbit/s的1/100.

中國開展WDM技術(shù)的討論起步比較晚，首先在長途干線上采納WDM技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)到

點(diǎn)擴(kuò)容，后在節(jié)點(diǎn)上采納OADM、OXC技術(shù)進(jìn)行上/下話路。中國于1997年引進(jìn)第一套

8波長WDM系統(tǒng)，并安裝在西安至武漢的干線上。1998年中國開頭大規(guī)模引進(jìn)

8x2.5Gb/sWDM系統(tǒng)，對(duì)總長達(dá)2萬多km的12條省際光纜干線進(jìn)行擴(kuò)容改造。同時(shí)

各省內(nèi)干線也相繼采納WDM技術(shù)擴(kuò)容，如在"南昌-九江”光纜擴(kuò)容工程中，采納的就

是AT&T公司的設(shè)施和雙窗口WDM系統(tǒng),即在G.652光纖的1310nm、1550nm兩個(gè)

低損耗工作窗口分別運(yùn)行一個(gè)系