未来的wdm光传输网的若干新技术

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1、未来的WDM光传输网的若干新技术阿尔卡特中国公司系统传输部丁浩博士——波分复用（WDM）从出现伊始，便以它的传输容量大、对高层协议和技术适应性强以及易于扩展等特点而备受欢迎。经过几年的应用和发展，早期的点到点的波分复用系统正在向点到多点、多点到多点乃至环状、网状光传输网演进。可以预计，这种基于波分复用的光传输网将会成为未来通信体系中的最主要的部分。本文将介绍几种适用于这种光传输网的新技术。宽带平坦增益光纤放大器——用于波分复用系统的光纤放大器与应用于单信道光通信系统的光纤放大器不同，除了要能提供足够大的放大量以外，还必须保证在整个放

2、大频域内各信道的增益保持一致。如果将n个增益频谱不平坦的光放联在一起。其输出端的增益差将会被放大n倍。其结果是某些信道具有足够的光功率和光信噪比，而另一些信道则会因为光功率过低，达不到接收机的灵敏度而无法使用。或者系统按照增益最小的信道设计，牺牲其它信道的增益而人为地加入损耗。由此可见，这种各信道增益不均匀的光纤放大器是很难适应未来光传输网的应用。——目前商业化的光纤放大器主要工作在1528nm到1561nm的C波段（频率范围从192.1THz到196THz），泵浦源波长为98Onm和1480nm两种。为了改善光纤放大器的增益频谱，

3、可以采用两种措施。——首先是改善掺铒光纤在泵浦作用下的本征平整度，以减轻采用其它频响补偿技术对高增益频谱段造成的增益损耗。好在掺铒光纤在98Onm泵浦单独作用下和在148Omn泵浦单独作用下的增益频谱具有很大的互补性。因此，由98Omn和148Omn泵浦级联起来构成的双泵浦光纤放大器，配以适当的泵浦功率的搭配，可以很好地改善掺铒光放频谱的本征平整度。——进一步改善光放的增益频谱，可以采用适当的频响补偿技术，如传统的Fabry-Perot标准和近年来开发出来的长周期光纤光栅。光纤光栅是指通过紫外光写入或其它方法使光纤芯折射率按照一定的

4、规律而变化的光纤。适当地选择折射率的变化强度和周期，可以将某些波长的光功率从导模耦合至同向的辐射模，最后逐渐离开光纤从而形成特定型态的损耗谱。长周期光纤光栅的频响补偿器的另一个优点是体积小、插入损耗小。采用这种技术制成的商用化光纤放大器的增益平坦度在整个C波段内能优于1dB。可重构的光域分插复用技术——光域分插复用器在未来光传输网上的作用类似于电域的分插复用器在SDH网络中的作用。在光传输网节点上使用这种技术，可以避免使用传统的光-电-光的变换，而将在该节点上下业务的特定波长信道从波分复用的复合光信号中直接分离出来。它是将波分复用系

5、统从初期的点到点连接演变到点到多点和多点到多点连接，最终形成灵活的光传输网的关键技术。——光域分插复用器可分为不可重构和可重构两种。不可重构的分插复用器是波长固定的分插复用器，其上下业务波长在系统开通时就必须确定，而且在整个使用过程中不能改变，否则就要中断业务。可见它的构网能力有限。——可重构的光域分插复用器又可分为两类：第一类是半可重构，这类分插复用器只可以通过软件将选定的波长设置成上下业务状态或直通状态；另一类是完全可重构的，是在第一类所有的功能基础上再加入波长转换功能。研究证明，采用这种完全可重构的光域分插复用器，可以无阻塞地

6、提供端到端的波长通道。这种光域分插复用器已在欧洲的挪威-丹麦和法国-比利时的现场试验中获得成功。——半可重构的光域分插复用器则已完全商用化并得到了广泛的应用，目前能在每个节点中上、下8个波长的业务。最近，山东省电信局将率先在中国使用半可重构的光域分插复用器。系统实际使用信道数的自适应技术——随着可重构的光域分插器和光域交叉连接器在未来基于波分复用技术的光传输网上的广泛使用，节点到节点间的实际使用的波长数目会因业务的变化而动态地改变。光传输网的节点之间通常需要使用若干个光纤放大器以补偿线路上的损耗。——一般来讲，为了保证每一个光波长信

7、道的增益，每个光纤放大器的工作点或者说向光纤放大器提供能源的泵浦源的功率应随实际使用的光波长信道的数目而改变。这种变化必须实时、无相邻光放间增益变化的干扰，保证整个光传输网的工作稳定。——一种行之有效的自适应技术称之为“饱和波长技术”。饱和波长是在波分复用有效频谱中一个不用来传输业务的额外的光波长信道。可以将它从光功率放大器的输入端（任何可能改变下游实际使用信道数目的地方，如波分复用光终端和光域分插复用器）处加入。它的作用类似于一个光功率的缓冲器，其光功率随实际使用的信道数目的变化而变化。如果信道数目增加，饱和波长上的光功率就减低；

8、反之则增加。其结果是光功率放大器的输出总功率保持恒定，同时每一业务信道的增益也保持恒定。——采用这种自适应技术的好处在于：1）由于第一级光功放的输出恒定，所以不论实际使用的信道数目怎样变化，其下游光放的工作点都无需改变，始终工作在最佳