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1、关于光纤通信复用技术分析及应用研究摘要：随着全球社会信息化的发展和信息产业的迅速崛起,对传送高速数据、动图像以及高清晰度图像的需求日益迫切,以传统电复用方式构成的传输系统将很难满足这种大容量、高速率、宽频带的要求。复用技术在光纤通信网络中被作为了对目前光纤网络宽带容量积极扩展的重要措施。其中，波分复用技术被公认为是最具发展能力的复用技术。本文主要分析了光纤通信系统中复用技术的种类及具有的优点，并简单介绍其应用。关键词：光纤通信；复用技术；应用中图分类号：TN913文献标识码：A前言随着通信行业的迅速发展，大量的通信新业务不断涌现，信息高速公路正在全球范围内以惊人的速度发展建立起来，特别是基
2、于Internet网络的数字业务的爆炸式增长,对光纤通信的传输容量提出了越来越高的要求。在现代通信网中光纤通信网已经成为了重要的传输方式，并且始终朝着超高速与大容量的方向发展。波分复用(WDM)系统的发展正是适应了这一时代潮流。应用这种技术可以在同一根光纤上传输多路信道，从而使通信容量成倍的扩大。传统的空分或者时分复用全部应用的是PDH10技术，也就是对波长单一的光信号进行传输，这样的传输形式极大浪费了光纤容量，因此基于当前的单波长信道应用光纤宽带几乎被认为是无限的。势必造成一方面由于拥挤不堪的网络产生的忧心忡忡，另外一方面是白白浪费大量网络资源的现象。目前可采用的光复用技术主要有光波分复
3、用技术(WDM)、光时分复用技术(OTDM)和光码分多址复用技术(OCDMA)等。下面就简单的介绍这些复用技术。1.光纤通信系统中的主要复用技术1.1波分复用(WDM)技术波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(合波器)，将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用
4、传输。10WDM原理是：发端的光发射机发出光波长不同且精度和稳定度满足一定要求的光信号,经过光合波器合到一起,再经过光功率放大器放大,最后祸合进单根光纤中传输(为补偿光纤线路的传输损耗,还需根据需要在线路中放置一定数目的光线路放大器)。到达接收端后,先由光前置放大器对光信号进行功率预放大,再经过具有光波长选择功能的光分波器,将不同波长的光信号分解开来,再送到光接收机接收。WDM技术过去主要在光纤的C波段(1530-1565nm)范围内使用。最新的技术己可使石英光纤在1.3-1.6um的两个低损耗窗口打通并连成一个区域,未来的WDM可在1.3-1.6um的全波段窗口中使用,每根光纤可复用的光
5、波长数能达到几千,传输容量更可高达数十Tbit/S。因此,完全可以认为WDM技术将为未来光网络的发展提供几乎取之不尽的资源。1.2光时分复用(OTDM)技术光时分复用(OTDM)是用多个电信道信号分别调制频率相同但在时间上相互错开的光脉冲载波,然后进行光复用；接收端用OTDM解复用器(光开关)在定时的控制下分出不同信道的光信号,然后分别解调,恢复出原信道电信号。OTDM的原理与ETDM一样,不同的是OTDM的复用完全在光域上进行。OTDM把时间划分为若干个时隙,用多个电信号来调制属于同一个光频的光波长,并祸合进同一根光纤中传输,从而实现扩容的目的。10由于OTDM技术可以实现超高速率传输(
6、达100Gb1t/s以上),非常适合光网络扩容的需要,自诞生以来一直是业界的研究热点。Bel1LabS研制了单信道传输160Gbit/S的OTDM系统,成功完成了在TruewaveRS光纤中传输300km的实验。而日本NTT公司的OTDM系统则实现了640Gbit/s传输60km的实验。OTDM技术具有以下优点：(1)OTDM是一个实现大容量高速传输的强大的技术,它可以有效地利用光纤的频谱带宽,可运行在不同距离和容量的光网络当中；(2)OTDM可以采用非线性孤子传输以及一系列其他技术来消除在超高速传输系统中的色散影响；(3)OTDM系统可大大提高光谱带宽的利用率。例如一个40Gbit/s的
7、OTDM传输系统的传输容量相当于16X2.SGbit/s的WDM系统。如果采用一个Znm通道间隔的WDM系统,它将占用掺饵光纤放大器的全部带宽。相反,OTDM则仅占用Inm的波长范围,剩余的波长范围可用来传送wDM信号或传统的TDM信号,从而大大提高光谱带宽的利用率；(4)OTDM可以产生及复用高达几百Gbit/s的数据流。1.3光码分多址复用技术10光码分多址复用技术OCDMA是一种全新的光纤频谱资源利用思路,它采用暂
