光纤通信新技术.ppt

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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；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

2、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0.11nm（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)L,Canal 0=1548.51 nm et 1550.12 nm et 1559.79 nm et=1560.61 nm,WDWM采用的波段,16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

3、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

4、,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，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,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,

5、多层干涉DTF滤波器型,Mach-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AWG DWDM,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。,光纤定向耦合器,单模光纤熔锥型波分复用器,输出功率,光纤2输出,光纤1输出,输入功率,4-WDM（4*4星型

6、耦合器）,各种WDM器件性能比较,WDM系统的传输方式点对点,双纤单向WDM传输,WDM系统的基本构成点对点,单纤双向WDM传输,双向传输的信号采用不同波长，实现双向全双工。,WDM网的分层结构,WDM光网络,SDH网络,光通道层,光复用段层,光传输段层,SDH层,WDM层,WDM层功能,光通道层：为业务信号提供光通道上端到端的透明传送。提供灵活的光通道层连接；重新安排适配及开销处理。光复用段层：为多波长信号提供系统功能。完成其多波长复用段适配和开销处理；为保证复用段的操作管理提供监测。光传输段层：为光信号提供在各种光纤上传输的功能。光放大；光在传输中的色散进行监视和管理。,光波分复用技术的发展,DWDM高速传输系统研究的最新成果,国内各大通信公司光传输产品,光纤容量的增长,