《光时分复用OTDM》PPT课件

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1、光时分复用OTDM第十二周内容提要TDM；OTDM概念；比特间插、分组间插原理；全光时分系统原理；OTDM发展前景。0序提高速率和增大容量是光纤通信的目标。电子器件的极限速率大约在20Gbit/s左右，现在通过电时分复用(TDM)已经达到这个极限速率。若要继续提高速率一般有两种途径：•波分复用(WDM)，特别是DWDM•光时分复用(OTDM)1时分复用TDM时分复用(TDM)——TimeDivisionMultiplexTDM是通信系统通用的实现高速率等级的调制方式，单个波长通道光通信系统也能实现多路TDM通道。但是，当数据速率达到10Gbi

2、t/s时，TDM调制就很困难。一个解决的办法——OTDM2OTDM——OpticalTDM所谓OTDM技术就是用多个电信道信号调制具有同一个光频的不同光信道，经复用后在一根光纤中传输的扩容技术。这种方法使用宽带光电器件代替高速电子器件，是一种构成高比特率传输的很有效的技术。如今WDM技术研究非常热，其技术已经成熟并实用化；而OTDM技术还处于实验研究阶段，许多关键技术还有待解决。OTDM是在光域上进行时间分割复用，一般有两种复用方式：•比特间插(Bitinterleaved)•信元间插(Cellinterleaved)比特间插是目前广泛被

3、使用的方式，信元间插也称为光分组(OpticalPacket)复用。2.1OTDM关键器件及技术超短脉冲光源；光时分复用/解复用技术；光定时提取技术；光时分交换网络2.2OTDM关键器件及技术超短脉冲光源；光时分复用/解复用技术；（重点掌握）光定时提取技术；光时分交换网络3OTDM和DWDM区别OTDM——用多个电信道信号调制具有同一个光频的不同光通道，经复用后在同一根光纤中传输。DWDM——在同一根光纤中传输多波长光信号的技术。4.1几个概念帧——时隙——同步技术——4.2比特间插OTDM4.3分组（包）间插OTDM5全光时分复用的方法利用

4、光纤延迟线实现全光时分复用（比特间插）原理描述：…………其他方法见课本P72——P75均有详细描述6全光时分解复用在OTDM传输方式中，将低速光信号复用成超高速光信号的光时分复用技术及将超高速光信号解复用成低速率光信号的光时分解复用技术是实现高速OTDM传输所必须的技术。Mod1Mod2…Modn……合路器光分路器T(n－1)T超短脉冲发生器帧同步时钟E/OMUX接收机误码检测光带通滤波器全光开关DEMUX光波时钟产生时钟提取电路EDFA延迟线阵列待传数据输入光时分复用系统框图系统光源是超短光脉冲光源，由光分路器分成N束，各支路电信号分别被调

5、制到各束超短光脉冲上，然后通过光延迟线阵列，使各支路光脉冲精确地按预定要求在时间上错开，再由合路器将这些支路光脉冲复接在一起，于是便完成了在光时域上的间插复用。接收端的光解复用器是一个光控高速开关，在时域上将各支路光信号分开。原理描述要求：了解各种器件的特点。光时分复用要求光源产生高重复率（5~20GHz）、占空比相当小的超窄光脉冲。那么，为什么要如此“窄”？？？7超短光脉冲源7常见超短光脉冲源锁模环形光纤激光器——MLFRL；锁模半导体激光器——MLSL；DFB激光器+电吸收调制器（EAM）；增益开关DFB激光器；超连续（SC）脉冲发生器

6、。7.1锁模环形光纤激光器MLFRL特点：1、产生的脉冲几乎没有啁啾；2、输出波长灵活、稳定性好；3、国外采用较多，技术复杂，但很有前途。原理图见P81图4.147.2DFB激光器+电吸收调制器（EAM）特点：1、重复频率可以任意改变；2、易于外部信号同步；3、稳定，但脉冲宽度较宽。7.3SC光源特点：1、能够产生小于１ps的光脉冲，波长可变，频谱宽。2、技术仍不成熟。8全光定时提取为了使节点接收电路与接收光脉冲数据流同步，需时钟恢复。当数据流速率达到几十Gbit/s到100Gbit/s时，就需要光时钟恢复技术。8.1可变光纤延迟线TOFL同

7、步，即是两个脉冲流在时间上的对准。一个脉冲流与另一个脉冲流不同步无非是时间超前（or滞后）于另一个脉冲流ΔT。因此，同步的目的就是使一个脉冲相对另一个脉冲流延迟ΔT。这可以采用光纤延迟线来实现。8.1可变光纤延迟线TOFL特点：1、原理简单；2、方法成本高，开关状态控制较为复杂。8.2其他全光定时提取方法电光锁相环PLL——用于LAN、MAN中光学锁相环OPLL——特别关注近几年新研究的“分频锁相环路定时提取方式”————”PrescaledTimingExtraction”9OTDM的应用前景由于OTDM的应用是在一根光纤中只传输单一波长的

8、光信号，通过提高信号的传输速率来提高传输容量，具有很多优点：1、对EDFA的增益平坦度要求不高；2、不存在四波混频串扰及拉曼散射问题；3、便于利用OXC进行上/下话