DWDM组网要素分析.docx

DWDM组网要素分析【摘要】本文主要了DWDM光传送系统的基本概念，分析了影响DWDM组网的基本要素及减小影响的方法。【关键词】DWDM；组网；色散；信噪比；非线性效应一、DWDM概述所谓密集波分复用DWDM技术是一种光纤数据传输技术，该技术利用激光的波长按照比特位并行传输或字符串行传输方式在光纤内传输数据，其基本原理是：在发送端采用光复用装置，将多个不同波长的光信号合并起来送入一根光纤进行传播；在接收端，利用光解复用装置把不同波长的光信号分开，从而实现了在一根光纤中进行多路光信号的复用传输。其最大优点是充分利用光纤的巨大带宽资源，将已有光纤信道数目增大到最初的N倍，有效地提高了系统传输容量，并具有传输距离长、传输速率高、承载能力强、设备简化、成本低、监控通路保护功能等优点。1.光纤用于光传输系统的单模光纤主要有G.652、G.653、G.654和G.655等4种类型，其中G.655性能最佳，在1.55m波长附近不再是零色散而是维持一定量的低色散，成功地克服了G.652的色散受限和G.653四波混频无法开通DWDM的缺点，适用于光放大、高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分复用传输系统。2.色散①色散对DWDM的影响。随着光纤通信系统中传输速率的不断提高，光放大器极大地延长了无电中继的光传输距离，因而整个传输链路的总色散及其相应色散代价将可能变得很大。影响DWDM的常见色散线性的彩色色散和非线性的偏振模色散，色散主要影响系统的传输容量和中继距离。②减少色散影响的方法。A.择理想的G.655光纤。B.在入纤功率较小时，色散对系统的性能优劣起主要作用，可采用色散完全补偿来改善系统性能。对于EDFA级联造成的色度色散可采用无源色散补偿装置与EDFA组合在一起，构成一个放大子系统，该子系统的色散系数与系统光纤相反，从而有效减小系统的彩色色散。C.对于偏振模色散现象，可在系统输入、输出端插入偏振控制器。一个偏振分束器接在输出偏振控制器之后，用来产生误差信号，输出偏振控制器搜索该误差信号，再调整输入偏振控制器，减少组件的偏振模相关损耗，从而使误差信号最小。3.光信噪比①光信噪比对DWDM的影响。光信噪比OSNR是光纤信号与噪声的比值，OSNR的大小决定DWDM传输信号的质量。在具有若干个级联光放大器EDFA的传输系统中，噪声随EDFA的增益幅度以指数形式积累，甚至噪声功率可能会超过信号功率，严重影响传输。②提高OSNR的方法。A.选用噪声指数小的EDFA使得DWDM系统在长途传输后，光信噪比依然满足要求。B.对于装设几十或更多个光放大器的系统，可采用噪声滤波器或利用自滤波效应。将信号波长调整到自滤波波长上，从而使检测器接收到的噪声减小，如同使用窄带滤波器一样。当采取缩短光放大器间隔和低增益光放大器的手段来减小初始噪声时，这种方法最有效。C.噪声滤波法可灵活地选择信号波长，最大限度减小ASE噪声的积累，对于装有很少几个EDFA的系统和对于全光DWDM闭合环路网，均宜采用噪声滤波法，但必须谨慎地选择滤波器的特性。4.非线性效应①非线性效应对DWDM系统的影响。光纤的非线性效应是影响DWDM传输系统性能的主要因素，随着光纤信道数的增加，信道间距越来越小，传输功率越来越大，光纤非线性效应对DWDM的影响也越来越严重。光纤的非线性效应主要与光功率密度、信道间隔和光纤的色散等因素密切相关。色散与各种非线性效应之间的关系比较复杂，其中四波混频随色散接近零而显著增加。四波混频是光纤折射率的内在非线性导致的，3个频率非线性的相互作用产生了第四个频率，结果导致串扰和信噪比的降低。四波混频限制了DWDM系统的信道容量，它不能通过滤波片或其他光学和电学的手段消除，会随着光纤长度的增加而增加，在非线性效应中四波混频是最棘手的。②减少光纤非线性影响的方法。A.改进光纤的性能，采用G6.55光纤，增大G6.55光纤有效面积传光，减小光功率密度。B.在工作波段保留一定量的色散，减小四波混频效应。C.减小光纤的色散斜率，扩大DWDM系统的工作波长范围，增加波长间隔。D.减小光纤的偏振模色散，在减小四波混频效应的基础上尽量减小光纤工作波段上的色散，适应单信道速率的不断提高。E.限制注入光纤总光功率、使用外调制技术。三、结束语DWDM已成为光纤通信的重要基础，发展十分迅速，而且应用极其广泛。要使DWDM在通信领域充分发挥其优势必须在组网时注意科学选用适合传输系统的光纤，尽量减小色散和非线性效应等因素对DWDM系统的影响，并努力提高系统的OSNR。