光纤通信新技术ppt课件.ppt

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1、7.1光纤放大器7.2光波分复用技术7.3光交换技术7.4光孤子通信7.5相干光通信技术7.6光时分复用技术7.7波长变换技术第7章光纤通信新技术返回主目录蜗央惰厉嗓穿鹏括蛇阴己磨坷掸胳鬃吠贪月渺洒这稽戚铰哨可毙诅里壤田光纤通信新技术光纤通信新技术第7章光纤通信新技术光纤通信发展的目标是提高通信能力和通信质量，降低价格，满足社会需要。进入20世纪90年代以后，光纤通信成为一个发展迅速、技术更新快、新技术不断涌现的领域。本章主要介绍一些已经实用化或者有重要应用前景的新技术，如光放大技术，光波分复用技术，光交换技术，光孤子通信，相干光

2、通信，光时分复用技术和波长变换技术等。毙鸳饭痘阀慌届腿舷宛杜硅来冬洲坊釜赎参篓仿辆缔恫饼铂锐兽划牲偿揭光纤通信新技术光纤通信新技术7.1光纤放大器光放大器有半导体光放大器和光纤放大器两种类型。半导体光放大器的优点是小型化，容易与其他半导体器件集成；缺点是性能与光偏振方向有关，器件与光纤的耦合损耗大。光纤放大器的性能与光偏振方向无关，器件与光纤的耦合损耗很小，因而得到广泛应用。光纤放大器实际上是把工作物质制作成光纤形状的固体激光器，所以也称为光纤激光器。20世纪80年代末期，波长为1.55μm的掺铒(Er)光纤放大器(EDFA：Er

3、biumDopedFiberAmplifier)研制成功并投入实用，把光纤通信技术水平推向一个新高度，成为光纤通信发展史上一个重要的里程碑。印范蝶郊鞭薯征辱饼滁千肆痢镍盐桩宾镰蛮报设锄格搪聂摘致枕斤袭氯略光纤通信新技术光纤通信新技术7.1.1掺铒光纤放大器EDFA工作原理图7.1掺铒光纤放大器的工作原理(a)硅光纤中铒离子的能级图；(b)EDFA的吸收和增益频谱氏悉梦猾政斤揍底集历启愤棕休吊傻加笺策窑琼饵豹掩舜呀靶卒棘柴宿证光纤通信新技术光纤通信新技术图7.2掺铒光纤放大器的特性(a)输出信号光功率与泵浦光功率的关系；(b

4、)小信号增益与泵浦光功率的关系精攀郎妮宦炬檀审铣狰怖胳圃窥恰均噎洒破泛坛稗捣豹貌参蹋郑枣芋痹焙光纤通信新技术光纤通信新技术7.1.2掺铒光纤放大器的构成和特性叭迂卿寂班跪荚示募虑阵癸蹲邦木汞剁叔舅拈亦盲汐搪持炬耻江伐愧宋裔光纤通信新技术光纤通信新技术图7.3光纤放大器构成方框图(a)光纤放大器构成原理图；(b)实用光纤放大器外形图及其构成方框图璃讨喻枝镶殴砍宝肄旺障骋酪沤跋材须清喇炉冉帜敞忘懊单枉往妆睹哭被光纤通信新技术光纤通信新技术波长为980nm的泵浦光转换效率更高，达10dB/mW，而且噪声较低，是未来发展的方向。掺铒光纤

5、(EDF)和高功率泵浦光源是关键器件，把泵浦光与信号光耦合在一起的波分复用器和置于两端防止光反射的光隔离器也是不可缺少的。对泵浦光源的基本要求是大功率和长寿命。波长为1480μm的InGaAsP多量子阱(MQW)激光器，输出光功率高达100mW,泵浦光转换为信号光效率在6dB/mW以上。砂沦染输坟捷赔晾现晦荆婶鞭偷砖嚣亨西犬俱倘爷篇澜晚庆九召胖披鞘酮光纤通信新技术光纤通信新技术图7.4掺铒光纤放大器增益、噪声指数和输出光功率与输入光功率的关系曲线衅框找梯纷争肺践股卤狞企桶喀乔岛绥奖陀镜殆入窿昆嘿摊终秋严店颠搽光纤通信新技术光纤通信

6、新技术7.1.3掺铒光纤放大器的优点和应用EDFA有许多优点，并已得到广泛应用。EDFA的主要优点有：(1)工作波长正好落在光纤通信最佳波段(1500～1600nm)；其主体是一段光纤(EDF)，与传输光纤的耦合损耗很小，可达0.1dB。(2)增益高，约为30～40dB;饱和输出光功率大，约为10～15dBm;增益特性与光偏振状态无关。(3)噪声指数小，一般为4～7dB;用于多信道传输时，隔离度大，无串扰，适用于波分复用系统。逻荷淡搞哺仓鹃羚屠淆它辑缎蕉雷呈禹介妄袁俊炽芒娄材彪咬惩粳很晓枷光纤通信新技术光纤通信新技术(

7、4)频带宽，在1550nm窗口，频带宽度为20～40nm，可进行多信道传输，有利于增加传输容量。盾嗽吝拌拎肉淤僧被叮呕祈腆累毯脚特篷槛善炕境缕畦矛切谢阵搀姓古卑光纤通信新技术光纤通信新技术7.2光波分复用技术在光纤通信系统中除了大家熟知的时分复用(TDM)技术外，还出现了其他的复用技术，例如光时分复用(OTDM)、光波分复用(WDM)、光频分复用(OFDM)以及副载波复用(SCM)技术。本节主要讲述WDM技术。降准碴鞋书使漳究歼地薯侨赊兴厂二钩腋拦蒜纪窑舍粥男鹤故靡芍势茁柏光纤通信新技术光纤通信新技术7.2.1光波分复用原理

8、1.WDM的概念光波分复用(WDM：WavelengthDivisionMultiplexing)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根