DWDM波分功率计算公式

1.3.1 分类：宽波分复用WWDM；密集波分复用DWDM；粗波分复用CWDM。

区分：宽波分复用& 密集波分复用& 粗波分复用WWDM：工作在1310nm、1550nm等波长，应用场合受限制；DWDM：工作在C、L波段，波长间隔1.6nm ~ 2nm，工作信道数8--32波以上；CWDM：波长间隔20nm，工作信道数最多16波；例：分析该代码32V3-16,2所代表的含义，并计算该代码对应系统的容量。

G652：在1550nm有足够的色散，可以抑制FWM，可以用于支持WDM系统应用。

但色散太大，对于长距离或者高比特率的传输需要进行色散补偿。

G653：1550nm窗口为零色散窗口，不能抑制FWM，不能用在WDM系统中；G655：既达到对非线性抑制的作用，又小到足以进行长距离的高速传输，是WDM系统的理想首选。

1、直接调制（内调制）输出功率与调制电流成正比，但是由于调制电流的变化将引起激光器发光谐振腔的长度发生变化，导致发射激光的波长随着调制电流做线性变化，产生调制啁啾.这种方式无法克服波长（频率）的抖动。

啁啾的存在展宽了激光器的发射光谱的线宽，破坏了光源的光谱线特性，限制了系统的传输速率和距离.2、间接调制（外调制）在光源的输出通路上额外加入一个调制器对光波进行调制，这个调制器起到一个开关作用。

恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的高稳定光源，在发光过程中不受电调制信号的影响，因此不产生调制频率啁啾，光谱的谱线宽度维持在最小。

3.2.1 光放大器分类1. 半导体光波导放大器：①.谐振式：法布里—泊罗型；②.行波式：半导体行波光放大器。

2. 光纤放大器：①.掺稀土元素光纤放大器：1550nm光纤放大器，如：掺铒光纤；1310nm光纤放大器，如：掺镨光纤。

②.非线性光纤放大器：拉曼光纤放大器；布里渊光纤放大器。

思考：1、EDFA 引入的噪声比RFA引入的噪声更（大）2、EDFA的泵浦波长比RFA泵浦波长更（大）3、EDFA的泵浦阈值比RFA泵浦阈值更（大）RFA 与EDFA不同之处：1）理论上只要有合适的拉曼泵浦源，就可以对光纤窗口内任一波长的信号进行放大，因此它具有很宽的增益谱；2）可以利用传输光纤本身作增益介质，使RFA可以对光信号的放大构成分布式放大，实现长距离的无中继传输和远程泵浦，尤其适用于海底光缆通讯等不方便建立中继站的场合；3）可以通过调整各个泵浦的功率来动态调整信号增益平坦度；4）具有较低的等效噪声指数，使RFA与常规的EDFA混合使用时可大大降低系统噪声指数。

DWDM光纤传输系统研究与分析摘要介绍光纤传输系统密集波分复用（DWDM）光纤传输系统。

关键词光纤传输系统密集波分复用光纤传输一、概述光纤即为光导纤维的简称。

光纤通讯是以光波为载频，以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。

光纤通讯之所以在最近短短的二十年中能得以迅猛的发展，是由于它具有以下的突出优点而决定：1．传输频带宽、通讯容量大。

光载波频率为5X1014 MHz, 光纤的带宽为几千兆赫兹甚至更高。

2．信号损耗低。

目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英(SiO2)材料，在光波长为1550nm附近，衰减可降至0.2dB/km,已接近理论极限。

因此，它的中继距离可以很远。

3．不受电磁波干扰。

因为光纤为非金属的介质材料，因此它不受电磁波的干扰。

4．线径细、重量轻。

由于光纤的直径很小，只有0.1mm左右，因此制成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。

因此，便于制造多芯光缆。

5．资源丰富。

光纤通讯除了上述优点之外，还有抗化学腐蚀等特点。

当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低；要求比较好的切断、连接技术；分路、耦合比较麻烦等。

二、光纤和光缆1．光纤的分类①按照传输模式来划分：光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光场场形(HE)。

各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。

各种模式是不连续的离散的。

由于驻波才能在光纤中稳定的存在，它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场，即各种光斑。

若是一个光斑，我们称这种光纤为单模光纤，若为两个以上光斑，我们称之为多模光纤。

◆单模光纤(Single-Mode)单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。

由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯。

单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。

如图1单模光纤光线轨迹图。

◆多模光纤(Multi-Mode)在一定的工作波长下(850nm/1300nm)，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤。

1再生段光衰耗、色散、光信噪比、Q值、BER值、DGD值计算说明1.1衰耗受限计算采用最坏值法设计：L=（Ps-Pr-C）/a式中：Ps：为光放大器（OAU板）单信道的最小输出功率，单位为dBm。

光功率放大器OAU单信道输出功率取为＋1dBm。

Pr：为单信道接收端的最小允许输入功率，单位为dBm。

C：所有光连接器的衰减和，每个光连接器的衰减为0.5dB。

a：为光纤损耗系数（dB/km），包含了光纤衰减、光纤熔接衰减和光纤富裕度，默认值取0.275dB/km 。

衰耗受限距离计算：对于发端配置OAU（+1dB输出）、收端配置OAU(-32dB接收)的33dB的光中继段：L=（Ps-Pr-C）/a=[1-(-32)-2×0.5]/0.275=116km注：DWDM系统是OSNR受限系统，以上数据仅表明光放大器的在此距离内是不受限的。

本次工程站间距离及衰减已经过测试，指标值标注在传输系统配置图中。

1.2色散受限距离计算DCM的补偿方法详见3.1色散容限配置部分。

1.3级联光放大器时的光信噪比OSNR计算(1)、单个放大器产生的ASE噪声功率：一个光放大器产生的自发辐射噪声功率PASEˊ为PASEˊ=2Nsp(G-1)hv·△v（mw）式中：Nsp是放大器自发辐射因子v是光中心频率h是普朗克常数G是放大器的增益(倍数)△v是光接收机的带宽(取0.1nm)。

进而可以推导出，一个光放大器产生的以dBm计的自发辐射噪声功率：PASE = -58 + NFi + Gi（dBm）(1) 其中：NFi为光放大器噪声系数（dB）；Gi为光放大器的增益（dB）。

(2)、复用通路光接收机输入端的信噪比①、系统模型包括N个级联光放大器的WDM系统模型如下图所示图中：L1、L2、… Ln-1分别是第1、2、… n-1个区段的衰减(dB)；G1、G2、… Gn分别是第1、2、… n个光放大器的增益(dB)。

②、各光放大器产生的ASE噪声功率利用已经推导出的公式，首先分别计算出每个光放大器产生的ASE噪声功率PASEi (dBm)。

第一章DWDM简要原理一、什么是波分复用？不管是PDH还是SDH都是在一根光纤上传送一个波长的光信号，这是对光纤巨大带宽资源的极大浪费。

可不可以在一根光纤中同时传送几个波长的光信号呢？就象模拟载波通信系统中有几个不同频率的电信号在一根电缆中同时传送一样？实践证明是可以的。

在发送端，多路规定波长的光信号经过合波器后从一根光纤中发送出去，在图一在一根光纤中传送的相临信道的波长间隔比较大的时候（比如为两个不同的传输窗口），我们称其为波分复用（WDM）；而在同一传输窗口内应用有较多的波长时，我们就称其为密集波分复用（DWDM）；8波、16波以及32波的DWDM已经是比较成熟并开始大量应用，在我们平常所说的或所听到的“波分”一般就是指的密集波分复用（DWDM）。

实际系统中有双纤双向系统和单纤双向系统。

单纤双向系统虽然能减少一半光器件和一般光缆，但技术难度较大，目前应用中双纤双向系统还是居多。

图一所示系统就是双纤双向系统。

二、波分复用系统对光纤的要求常见单模光纤有G.652、G.653、G.654、G.655几种。

我国大量铺设的是G.652光纤，在1550nm传输窗口，它的色散系数比较大：17~20ps/nm.Km，适合速率不高的TDM信号和多波信号传输；G.653光纤主要铺设在日本，1550nm窗口处，色散为“零”，非常适合传输高速率的TDM信号，但是不适合传输多波长信号，因为会有比较严重的四波混频效应；G.654光纤主要用于海底光缆中，衰减很小；G.655光纤色散系数比较小：在1550窗口处色散系数为4~6ps/nm.Km，色散不为“零”，可以有效抑制四波混频效应；另外色散又不大，可以满足高速率TDM的传输要求。

在光纤的性能中，我们突出关心的两个指标是：衰减系数和色散系数，两者都限制了电再生距离的长短。

对衰减，大家都比较熟悉，主要是后者：色散。

色散积累的结果是信号脉冲在时域上展宽，严重时就影响到接收机的接收。

光信息专业实验报告：WDM光波分复用器一．实验目的1：了解WDM光波分复用器的工作原理。

2：认识WDM光波分复用器的基本参数的实际意义，分别测量合波与分波功能，学会测量插入损耗，隔离度和偏振相关损耗。

3：分析测量误差的来源。

二．实验原理1.波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

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0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM 调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。

冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。

由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。

CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM 系统成本只有DWDM的30%。

CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。

在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。

2.WDM的基本原理WDM光波分复用器是使两个或两个以上波长的光信号在同一根光纤中进行传输的无源器件，一般应有分波器和合波器分置于光纤的两端。

什么是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，然后传人单模光纤。

在接收部分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。

波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

WDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。

每个波长通路通过频域的分割实现，每个波长通路占用一段光纤的带宽。

WDM系统采用的波长都是不同的，也就是特定标准波长，为了区别于SDH系统普通波长，有时又称为彩色光接口，而称普通光系统的光接口为"白色光口"或"白光口"。

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0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

WDM与DWDM人们在谈论WDM系统时，常常会谈到DWDM（密集波分复用系统）。

WDM和DWDM 是同一回事吗？它们之间到底有那些差别呢？其实，WDM和DWDM应用的是同一种技术，它们是在不同发展时期对WDM系统的称呼，它们与WDM技术的发展历史有着紧密的关系。