畢業(yè)設(shè)計—波分復(fù)用技術(shù)論文

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1、波分復(fù)用技術(shù)——信息技術(shù)導(dǎo)論論文趙澤鑫20101104781電氣信息四班計算機(jī)與信息工程學(xué)院內(nèi)蒙古師范大學(xué)5波分復(fù)用技術(shù)趙澤鑫（內(nèi)蒙古師范大學(xué)，計算機(jī)與信息工程學(xué)院，呼和浩特010022）指導(dǎo)教師劉東升摘要波分復(fù)用(WND)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(亦稱合波器，Multiplexer)匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)；在接收端，經(jīng)解復(fù)用器(亦稱分波器或稱去復(fù)用器，Demultiplexer)將各種波長的光載波分離，然后由光接收機(jī)作進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術(shù)，稱為波分復(fù)用。關(guān)

2、鍵詞波分復(fù)用技術(shù)（WDM），光纖，光傳輸網(wǎng)，交叉連接引言WDM是一種在光域上的復(fù)用技術(shù)，形成一個光層的網(wǎng)絡(luò)既全光網(wǎng)，將是光通訊的最高階段。建立一個以WDM和OXC（光交叉連接）為基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)層，實現(xiàn)用戶端到端的全光網(wǎng)連接，用一個純粹的“全光網(wǎng)”消除光電轉(zhuǎn)換的瓶頸將是未來的趨勢?，F(xiàn)在WDM技術(shù)還是基于點(diǎn)到點(diǎn)的方式，但點(diǎn)到點(diǎn)的WDM技術(shù)作為全光網(wǎng)通訊的第一步，也是最重要的一步，它的應(yīng)用和實踐對于全光網(wǎng)的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用。1波分復(fù)用技術(shù)指在同一根光纖中同時讓兩個或兩個以上的光波長信號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(FD

3、M)技術(shù)和光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)無明顯區(qū)別,因為光波是電磁波的一部分,光的頻率與波長具有單一對應(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,光信道非常密集。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?！　」獠ǚ謴?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,實現(xiàn)不同光波的耦合與分離。這兩個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)為插入損耗和隔離度。通常,由于光鏈路中使用波分復(fù)用設(shè)備后,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11,l2通過同一光纖傳送時,在與分波器中輸

4、入端l2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)勢如下:　　1.1充分利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一倍至數(shù)倍。目前我們只是利用了光纖低損耗譜(1310nm-1550nm)極少一部分,波分復(fù)用可以充分利用單模光纖的巨大帶寬約25THz,傳輸帶寬充足。　　51.2具有在同一根光纖中,傳送2個或數(shù)個非同步信號的能力,有利于數(shù)字信號和模擬信號的兼容,與數(shù)據(jù)速率和調(diào)制方式無關(guān),在線路中間可以靈活取出或加入信道?！　?.3對已建光纖系統(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,實現(xiàn)多個單向信

5、號或雙向信號的傳送而不用對原系統(tǒng)作大改動,具有較強(qiáng)的靈活性。　　1.4由于大量減少了光纖的使用量,大大降低了建設(shè)成本、由于光纖數(shù)量少,當(dāng)出現(xiàn)故障時,恢復(fù)起來也迅速方便?！　?.5有源光設(shè)備的共享性,對多個信號的傳送或新業(yè)務(wù)的增加降低了成本。1.6系統(tǒng)中有源設(shè)備得到大幅減少,這樣就提高了系統(tǒng)的可靠性。目前,由于多路載波的光波分復(fù)用對光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)等設(shè)備要求較高,技術(shù)實施有一定難度,同時多纖芯光纜的應(yīng)用對于傳統(tǒng)廣播電視傳輸業(yè)務(wù)未出現(xiàn)特別緊缺的局面,因而WDM的實際應(yīng)用還不多。但是,隨著有線電視綜合業(yè)務(wù)的開展,對網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的日益增長,各類選擇性服務(wù)的實施、網(wǎng)絡(luò)升級改造經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的考慮等等,W

6、DM的特點(diǎn)和優(yōu)勢在CATV傳輸系統(tǒng)中逐漸顯現(xiàn)出來,表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,甚至將影響CATV網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展格局。2發(fā)展過程2.1發(fā)展階段光纖通信飛速發(fā)展，光通信網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺。光纖通信系統(tǒng)經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，從80年代末的PDH系統(tǒng)，90年代中期的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年代在美國AT&T網(wǎng)中使用，速率為2×17Gb/s。2.290年代中期90年代中期，WDM系統(tǒng)發(fā)展速度并不快，主要原因在于：2.2.1TDM（時分復(fù)用）技術(shù)的發(fā)展，155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技術(shù)相對簡單。據(jù)統(tǒng)計，在2

7、.5Gb/s系統(tǒng)以下（含2.5Gb/s系統(tǒng)），系統(tǒng)每升級一次，每比特的傳輸成本下降30%左右。因此在系統(tǒng)升級中，人們首先想到并采用的是TDM技術(shù)。2.1.2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年代初才開始商用化，1995年開始WDM技術(shù)發(fā)展很快，特別是基于摻鉺光纖放大器EDFA的1550nm窗口密集波分復(fù)用（DWDM）系統(tǒng)。Ciena推出了16×2.5Gb/s系統(tǒng)，Lucent公司推出8×2.5Gb/