《光纤通信新技术》PPT课件

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1、第一讲光波分复用光纤通信新技术光波分复用技术空分复用SDM时分复用TDM频分复用FDM码分复用CDM波分复用WDM光码分复用OCDM副载波复用SCM副载波复用模拟电视光纤传输系统光波分复用技术光波分复用(WDM)在一根光纤中同时传输多个波长光信号的技术。其实质是频分复用，一般情况下，若信道间隔较大（>100GHz），则称为波分复用。WDM技术对网络升级、发展宽带业务、充分发掘光纤宽带潜力、实现超高速光纤通信具有十分重要的意义。光波分复用技术光波分复用(WDM)波分复用(WDM)波长间隔在几十到几百纳米

2、；采用普通的光纤WDM耦合器对复用信道解复用。密集波分复用(DWDM)波长间隔为0.8nm的整数倍（0.8nm,1.6nm,2.4nm),一般不超过10nm（对应的频率间隔为100GHz）；采用波长选择性高的光栅解复用器对复用信道解复用。光频分复用(OFDM)波长间隔为0.1~1nm（对应的频率间隔只有几吉至几十吉赫兹）；实现较为困难，需采用相干光检测技术。WDM系统的构成系统容量BL=(B1+B2+···+BN)LCanal0=>1548.51nmet<=1549.32nmCanal1 =>1550

3、.12nmet<=1550.92nm--------------------Canal7=>1559.79nmet<=1560.61nmWDWM采用的波段序号中心频率（THz）中心波长（nm）1192.11560.612192.21559.793192.31558.984192.41558.175192.51557.366192.61556.557192.71555.758192.81554.949192.91554.1310193.01553.3311193.11552.5212193.21551.

4、7213193.31550.9214193.41550.1215193.51549.3216193.61548.5116通路WDM光纤数字传输系统通路标称中心波长及频率32通路WDM传输系统连续频带通路标称中心频率及波长光波分复用技术WDM技术的主要特点：充分利用光纤的巨大带宽资源（30THz）。可同时传输多种不同类型的信号。节省线路投资。降低器件的超高速要求。具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。WDM系统的优越性WDM系统的基本结构光波分复用系统的主要设备光转发器(OUT)波长转换器，把非标准波长

5、转化为标准波长。OTU按其在WDM传输系统的位置分为发送端OTU、作为再生中继器的OTU和接收端OTU。目前商用的仍然是光-电-光的转换方式。开放式WDM系统(Tx为具有G.957/G.691光口的SDH终端设备)集成式WDM系统(Tx、REG分别为具有G.692光口的SDH终端、中继设备)光转发器光波分复用系统的主要设备光波分复用器(合波器)与解复用器(分波器)角度色散型光滤波器型光纤耦合器型光波分复用器与解复用器角度色散型DWDM系统中最常用的角度色散器件为光栅。多波长的光信号入射到一个反射光栅上

6、，光栅对不同波长的光衍射角度不同，利用一个透镜，可将不同波长的光聚焦到不同的光纤中。棱镜折射分光解复用光栅衍射解复用光栅型解复用器解复用路数多、插损较小、分辨率较高，被广泛应用于DWDM系统中。光纤布喇格光栅复用l23l1l2l3l41光纤布喇格光栅2l2l1l3l4耦合器l2具有高波长选择性，易于光纤耦合，插入损耗低，结构简单，体积小。光波分复用器与解复用器光滤波器型基于光学干涉原理实现分波与合波。干涉膜滤波器型Mach-Zahnder滤波器型阵列波导光栅多层干涉DTF滤波器型马赫-曾德尔干涉仪(M

7、ZI)结构图输入1输入2路程差，DL输出1输出2Mach-Zahnder滤波器型适合用于宽带滤波，也可通过级联几个MZI实现窄带滤波。阵列波导光栅解复用器（AWG）插入损耗低，通带平坦，容易集成，在WDM全光网中具有多种用途。40通道AWGDWDM光波分复用器与解复用器光纤耦合器型分为两类：将多路信号混合在一起，再强度等分地分给多个用户，不要求对波长具有选择性。可以制成波分复用/解复用器，具有波长选择特性。分为T形耦合器、定向耦合器、星形耦合器。高端口数目的耦合器可用低端口数目的耦合器复合而成。光纤定

8、向耦合器单模光纤熔锥型波分复用器1234L输出功率光纤2输出光纤1输出输入功率4λ-WDM（4*4星型耦合器）λ1λ3λ2λ4λ1λ1λ3λ2λ4(C)λ3(B)λ1λ3λ2λ4(A)(P)光纤各种WDM器件性能比较器件类型机理批量生产通路间（nm）通路数串音（dB）插入损耗（dB）主要缺点衍射光栅型角度色散一般0.5～104～131≤-303～6温度敏感DTF型干涉/吸收一般1～1002～32≤-252～6通路数较少熔锥型波长依赖性较容易10～1002