WDM技术和要求.doc

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WDM概述
WDM技术的产生背景
光网络复用技术的开展
随着信息时代宽带高速业务的不断开展，不但要求光传输系统向更大容量、更长距离开展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要作用。
光纤传输网的复用技术经历了空分复用〔SDM〕、时分复用〔TDM〕到波分复用〔WDM〕三个阶段的开展。
SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数，投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，缺点是线路利用率较低；WDM技术在1根光纤上承载多个波长〔信道〕，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。
光纤通信系统经历了几个开展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的SDH系统(经历了准同步数字体系〔PDH〕、同步数字体系〔SDH〕，和波分复用〔WDM〕三个阶段)，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。
波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔实验室的厉鼎毅〔〕博士大力倡导波分复用〔DWDM〕技术，两波长WDM〔1310／1550nm〕系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×／s。但是到90年代中期，WDM系统开展速度并不快.
从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手段。
WDM
WDM又叫波分复用技术，是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术，就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将不同规定波长的光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接收局部将再由分波器将不同波长的光载分开的复用方式，由于不同波长的载波是相互独立的，所以双向传输问题，迎刃而解。根据不同的波分复用器〔分波器，合波器X可以复用不同数量的波长。
通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM〔稀疏波分复用〕和DWDM〔密集波分复用〕。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.4nm到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
DWDM是一种能在一根光纤上同时传送多个携带有信息〔模拟或数字〕的光载波，只需通过增加波长〔信道〕实现系统扩容的光纤通信技术。它将几种不同波长的光信号组合〔复用〕起来传输，传输后将光纤中组合的光信号再别离开〔解复用〕，送入不同的通信终端，即在一根物理光纤上提供多个虚拟的光纤通道，我们也可以称之为虚拟光纤。
光波分复用和解复用器件的技术
概述
光波分复用器与解复用器属于光波分复用器件，又称为合波器与分波器，实际上是一种光学滤波器件。
在发送端，合波器〔OM〕的作用是把具有标称波长的各复用通路光信号合成为一束光波，然后输入到光纤中进行传输，即对光波起复用作用。
在接收端，分波器〔OD〕的作用是把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的各复用光通路信号，然后分别输入到相应的各光通路接收机中，即对光波起解复用作用。
由于光合、分波器性能的优劣对系统的传输质量有决定性的影响，因此，要求合、分波器的衰耗、偏差、信道间的串扰必须小。
光波分复用器件介绍
以下将简要介绍4种常见的波分复用器，以及不同波长数量的DWDM系统常用的复用器类型。
1． 常用光波分复用器简介
〔1〕 光栅型波分复用器
光栅型波分复用器属于角色散型器件。
利用不同波长的光信号在光栅上反射角度不同的特性，别离、合并不同波长的光信号，工作原理如REF_Ref110828398\h\*MERGEFORMAT图01所示。

图STYLEREF2\s0SEQ图\*ARABIC\s21光栅型波分复用器原理图
光栅型波分复用器具有优良的波长选择性，波长间隔可缩小到0.5nm左右。但是，由于光栅在制造上要求非常精密，不适合大批量生产，常用于实验室的科学研究。
〔2〕 介质薄膜型波分复用器
介质薄膜型波分复用器由薄膜滤波器〔TFF〕构成。
TFF由几十层不同材料、不同折射率和不同厚度的介质膜组合而成。一层为高折射率，一层为低折射率，从而对一定的波长范围呈通带，而对另外的波长范围呈阻带，形成所要求的滤波特性。工作原理如REF_Ref110828460\h\*MERGEFORMAT图02所示。

图STYLEREF2\s0SEQ图\*ARABIC\s22介质薄膜型波分复用器原理图
介质薄膜型波分复用器是一种结构稳定的小型化无源光器件，信号通带平坦，插入损耗低，通路间隔度好。
〔3〕 阵列波导