dwdm传输系统新技术及光发射机的设计特点

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1、DWDM传输系统新技术及光发射机的设计特点

2、第1摘要：本文主要介绍D(密集波分复用)传输系统新技术与器件应用,并着重对实用D光发射机设计与组成特点作分析说明。关键词：光复用器分布反馈式激光器FEC(前向错误纠正)数字封包技术调制器近几年来，随着科学技术的迅速发展，通信领域的信息传送量正以一种加速的形式膨胀，因特网流量的快速增加要求数据传输能力持续增长，信息时代要求越来越大容量的传输网路。当承载长途传输使用的光纤都已经被占用时,为了避免数据高速路上的流量堵塞，网络提供商需要提供一种快速、灵活、低成本的带宽扩展技术，绝不是在原有路子上增加一条新

3、的光纤,而是尽可能利用已有的光纤进行扩容。其中之一是转向密集波分复用（D）数据传输技术，它有效增加了现有光纤基础设施的网络数据吞吐能力，其传输率己突破大比特(Tbit/s)。1、D(密集波分复用)系统结构与技术所谓密集波分复用(D)技术，就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一通路光波的频率(或波长)不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个通路，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(光合波器)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(光分波器)将这些不同波长承载不同信号的光

4、载波分开的复用方式。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传输。双向传输的问题也很容易解决，只需将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可。根据波分复用器的不同，可复用的波长数也不同，从2个至n个不等，现在商用化的一般是8波长、16波长和32波长等系统，这取决于所允许的光载波波长的间隔大小，其图1为D系统结构示意图。500)this.style.ouseg(this)">从图1中可以看出,光复用器在解决光缆线路的扩容或复用中起关键性作用,它能将多个光载波(λ1…..λn)进行合

5、波和分波,使光纤纤通信容量成倍提高。传统的长途光纤传输系统中，数据传输总是采用低色散第二光学窗口（1300nm范围）内的一个波长或低损耗第三光学窗口（1500/1600nm范围）内的一个波长，并且总是在一个特定的速率上传输。为了获得更高的传输能力，可以采用时分复用（TDM）技术或在已有光缆旁铺设新光缆等二种方法来提高速率。但第二种方法成本太高,为了获得更高的传输能力,通过提高现有光纤网络速率来增加带宽是一种合理的选择。但是成熟、低成本高速IC开发工艺的缺乏，以及光纤介质的物理特性（如光纤的偏振模色散）限制了传输速率超过40Gbps的商用系统

6、发展。把单根光纤传输速率从2.5Gbps提高到10Gbps能将带宽提高四倍，而密集波分复用技术（D）能将带宽提高160倍。所谓密集，是针对相临波长间隔而言的。过去的系统是几十纳米的通路间隔，现在的通路间隔则小多了，只有0.8～2nm，甚至小于0.8nm为0.4nm。由于D光载波的间隔很密，因而必须采用高分辨率的波分复用器件来选取，如平面波导型或光纤光栅型等新型光器件，而不能再利用熔融的波分复用器件。D利用一根光纤同时传输多个波长，多路高速信号可以在光纤介质中同时传输，每路信号占用不同波长。D传输的一个显著特点是“速率透明”，即光学器件和技术

7、在系统中占据主导地位，如光复用/解复用器，光线路放大器，以及将来超长距离传输的光3R再生技术等。原则上，链路上不存在速率受限的器件，不需要改变光线路元件来获得更高的速率。2、D系统器件与应用2.1D传输系统的基本构成D传输系统的基本构成是光复用器、光线路放大器（OLA）和光解复用器（图2）。一个光复用器将所有接收到的L波段（1530nm〜1565nm）和C波段（1570nm〜1620nm）的光波合路为一个波长复用的光信号。现在的技术可以达到波长间隔0.4nm或者更密，可用波长160个。L和C波段的限制取决于光线路

8、放大器，目前的光线路放大器仅能放大L或C波段中的一个。而且1300nm窗口的光线路放大器还没有实用化。500)this.style.ouseg(this)">掺铒光纤放大器(EDFA)用光线路放大器（OLA）可以克服了高速长距离传输的最大障碍,其OLA形式有半导体放大器(SOA)和掺铒光纤放大器(EDFA)。由于掺铒光纤放大器(EDFA)成熟并大量应用,具有高增益、高输出、宽频带低噪声,增长特性与偏振无关,以及数据速率与格式透明等一系列优点，所以已成为目前大容量长距离的D系统在传输技术领域必不可少的技术手段。一个EDFA包括980nm或者1

9、480nm的泵浦激光，它将电子搬运到高能级上。如果入射光波长在L或C波段，这些高能级的电子回迁到低能级，释放出同入射光相同波长的光子。光域的放大结果同速率没有关系。根据光复用和解