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(jì)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(jì)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(zhǎng)的光載波信號(hào)(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(zhǎng)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(hào)。這種在同一根光纖中同時(shí)傳輸兩

2、個(gè)或眾多不同波長(zhǎng)光信號(hào)的技術(shù)，稱為波分復(fù)用。關(guān)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(gè)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(gè)以WDM和OXC（光交叉連接）為基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)用戶端到端的全光網(wǎng)連接，用一個(gè)純粹的“全光網(wǎng)”消除光電轉(zhuǎn)換的瓶頸將是未來(lái)的趨勢(shì)。現(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(shí)踐對(duì)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(shí)讓兩個(gè)或兩個(gè)以上的光波長(zhǎng)信號(hào)通過(guò)不同光信道各自

3、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(wú)明顯區(qū)別,因?yàn)楣獠ㄊ请姶挪ǖ囊徊糠?光的頻率與波長(zhǎng)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(zhǎng)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離。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)為插入損耗和

4、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(zhǎng)11,l2通過(guò)同一光纖傳送時(shí),在與分波器中輸入端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(shì)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(gè)或數(shù)個(gè)非同步信號(hào)的能力,有利于數(shù)字信號(hào)

5、和模擬信號(hào)的兼容,與數(shù)據(jù)速率和調(diào)制方式無(wú)關(guān),在線路中間可以靈活取出或加入信道?！　?.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)的靈活性?！　?.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(shí),恢復(fù)起來(lái)也迅速方便?！　?.5有源光設(shè)備的共享性,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。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(duì)光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)等設(shè)備要求較高,

6、技術(shù)實(shí)施有一定難度,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)未出現(xiàn)特別緊缺的局面,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(kāi)展,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的日益增長(zhǎng),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)中逐漸顯現(xiàn)出來(lái),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(guò)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(tái)。光纖通信系統(tǒng)經(jīng)歷了幾個(gè)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(zhǎng)WDM

7、（1310/1550nm）系統(tǒng)80年代在美國(guó)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(shí)分復(fù)用）技術(shù)的發(fā)展，155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單。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(kāi)始商用化，1995年開(kāi)始WDM技術(shù)發(fā)展很快，特別是基

8、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/