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光纤通信系统中波分复用技术的应用1.引言随着传输带宽的不断提升，我们使用的光纤通信系统中的数据传输速率也有了很大的提升。
为了充分利用光纤分布式光纤光缆中的带宽资源，波分复用技术应运而生。
波分复用技术是一种在光纤通信系统中应用非常广泛的数字光纤通信技术。
它可以通过在单个光缆上传输多路复用的光信号，从而有效提高传输带宽并节约线路资源。
本文将对波分复用技术在光纤通信系统中的应用做一个比较详细的阐述。
2. 波分复用技术波分复用技术是基于光纤光缆的数字传输技术，它结合了光波频率和分布式调制结构，将多路复用信号在单粒光缆中并行传输。
它通过蜂窝结构不同频段的激光器，发送每个多路复用信号，使每个复用信号经过不同的路径，最终在目的地的激光器头中被收集，从而实现多信息的同时传输。
波分复用技术分为单粒波分复用和多波分复用技术两种，其中单纤波分复用技术是创建多路复用信号，采用多种激光器产生多个不同频段的复用信号，利用带通滤波器和耦合器将不同频率的复用信号传输到终端设备的技术；而多波分复用技术则是利用多个离散的光波频率交替传输多路复用信号，这种技术只需要一种激光器就可以实现多路复用，可以有效的节约技术成本和安装空间。
波分复用技术可以有效的提高光纤光缆中的数据传输速率，这使它在光纤通信系统中非常有效，主要应用在宽带数据传输中。
例如WAN（Wide Area Network）、FTTN（Fiber To The Node）、FTTH（Fiber To The Home）等，它们都是通过光纤光缆进行数据传输并使用到波分复用技术。
此外，波分复用技术还可以应用于虚拟网络技术中，如移动宽带技术、VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line）等。
通过在单条光缆上传输多路复用信号，大大减少了宽带网络的布线成本，比采用单个光纤宽带光源技术所需要的光缆布线条数要少的多，在大容量的宽带多播网络中，波分复用技术具有不可替代的作用。
波分复用光纤通信系统课程设计1. 引言波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）技术是光通信领域中的一项核心技术。
该技术可同时传输多个信号，实现了光通信系统的高速率和高密度。
本文主要介绍一种基于波分复用技术的光纤通信系统的课程设计案例。
2. 系统设计该光纤通信系统由发射端、光纤传输、接收端三部分组成。
在发射端，通过波分复用器将多路光信号合成为一个光信号并发送到光纤中。
在传输过程中，使用纤芯直径为50μm的光纤传输信号。
在接收端，通过波分复用器将光信号分解为多路光信号，并通过光接收器转换为电信号输出。
2.1 发射端发射端包括三部分：光源、波分复用器、驱动电路。
光源：用于产生多路光信号，根据系统需求，可选择单模或多模光源。
在本系统中，采用多模光源产生多路光信号。
波分复用器：用于将多路光信号合成为一个光信号，并发送到光纤中。
波分复用器有两种常见类型：滤波式波分复用器和光栅式波分复用器。
在本系统中，采用滤波式波分复用器。
驱动电路：用于控制光源的发光强度、波分复用器的选通和非选通状态等。
驱动电路可采用硬件电路或者软件程序实现。
在本系统中，采用硬件电路实现。
2.2 光纤传输根据传输距离和信号强度，需要选用不同类型的光纤。
本系统采用纤芯直径为50μm的多模光纤。
2.3 接收端接收端包括三部分：光接收器、波分复用器、解复用器。
光接收器：将光信号转换为电信号。
波分复用器：与发射端波分复用器功能相同，将光信号分解为多路光信号。
解复用器：用于将多路光信号解复用，将不同波长的光信号分别输出。
3. 实验结果分析在实验过程中，通过比较不同光源的发射性能和光纤传输的损耗，确定使用的光源和光纤，并通过波分复用技术将多路光信号合成为一个光信号，将光信号发送到光纤中。
通过对接收端波分复用器和解复用器的校准，并使用光接收器将光信号转换为电信号输出，最终实现了多路光信号在光纤中的传输和接收。
实验五 波分复用（WDM ）光纤通信系统一、实验目的1、熟悉波分复用器的使用方法。
2、掌握波分复用技术及实现方法。
二、实验内容1、了解波分复用技术原理。
2、掌握波分复用技术在光纤通信中的应用。
三、实验原理波分复用（WDM ）技术，就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的波长(或频率)不同，可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端利用波分复用器(合波器)，将不同波长的信号光载波合并起来，送入一根光纤中进行传输；在接收端再由另一波分复用器(分波器)，将这些不同波长承载不同信号的光载波分开，实现一根光纤中同时传输几个不同波长的光信号。
由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输，以增加光纤传输系统的信息容量。
波分复用系统原理框图如图5-1所示。
光源A1光源A2光源An····分波器合波器检波A1检波A2检波An····信道1信道2信道n信道1信道2信道n图5-1 波分复用系统原理框图作为波分复用器的单模光纤耦合器可单向运用，也可双向运用。
在单向运用时，如图5-2所示。
两个不同波长的光载波信号分别从端口2、3注人，则输出端口1中有两个不同波长光波信号的合成输出，这是合波器；反之，从端口1注入两个不同波长的合成光波信号，输出端口2、3分别有不同波长的光载波信号输出，这是分波器；合波器、分波器分别应用在波分复用光纤传输系统的发送端和接收端。
图5-2 波分复用器单向运用传输系统在双向运用时，正方向和反方向所传输的光载波信号的波长不同，如图5-3所示，两个波分复用器分别置于双向光纤传输系统的两端。
图5-3 波分复用器双向运用传输系统考虑到单模光纤在波长为1310nm附近具有最低色散，且在波长为1550nm附近具有最低损耗。
湖南农业大学东方科学技术学院学生实验报告姓名：学号年级专业班级08级信工（）班成绩课程名称光纤通信实验名称波分复用光纤传输系统（WDM）实验目的、要求掌握波分复用技术及实现方法。
实验原理光波具有很高的频率，利用光载波作为信息载体进行通信，具有巨大的可用带宽。
对石英光纤，其低损耗窗口总宽度约200nm，带宽25000GHz（25THz）。
但实际光波系统中由于光纤色散和电路速率的限制，其通信速率限制在10Gb/s或者更小。
为了充分利用光纤的频带资源，提高光波系统的通信容量。
主要设备器材光纤通信实验系统1台波分复用器2个示波器1台光纤活动连接器1个实验步骤及原始数据记录1.关闭系统电源。
2.有三种连线方式分别代表了模拟信号和模拟信号一起传输、模拟信号和数字信号混传、数字信号和数字信号一起传输，选择其中一种：方式一模拟信号源模块（正弦波输出）P410—P104————→1310nm光发模块（模拟光发输入）模拟信号源模块（三角波输出）P401—P204————→1550nm光发模块（模拟光发输入）方式二模拟信号源模块（正弦波输出）P410—P104————→1310nm光发模块（模拟光发输入）光端FPGA （PN序列一）P720—P200————→1550nm光发模块（数字光发输入）方式三光端FPGA （PN序列一）P720—P100————→1310nm光发模块（数字光发输入）光端FPGA （PN序列二）P718—P200————→1550nm光发模块（数字光发输入）3.在上表中的三种连线方式任选其一。
按图21-1连接好波分复用器。
4.如果传输的使模拟信号，则按实验十四来进行实验。
如果传输的是数字信号则按实验十七来进行实验。
5.如果按图21-2方式做实验，应该如何连接光纤耦合器，做实验验证一下。
（选做）实验结果或总结指导教师签名：20 年月日。
第7章光波分复用系统采用时分复用方式是传统数字通信提高传输效率、降低传输成本的有效措施。
无论是PDH系列的34Mbit/s、140Mbit/s、565Mbit/s系统的还是SDH系列的155Mbit/s、622Mbit/s、2488Gbit/s、9952Mbit/s系统都是按照这一原则进行。
但是随着现代电信网对传输容量要求的急剧提高，利用时分复用方式已经日益接近硅和砷化镓半导体技术的极限。
并且传输设备的价格也很高。
随着传输频率的提高，光纤色散的影响也越加严重。
而另一方面光纤的光谱范围尚未得到充分开发。
因而系统进一步扩容的唯一出路就是把电时分复用转到光波分复用上来，即从光域上用波分复用方式来提高传输速率。
本章主要介绍光波分复用技术的基本原理。
7.1 光波分复用的基本概念7.1.1光波分复用的基本概念光波分复用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）技术是在一根光纤上能同时传送多波长光信号的一项技术。
它是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用）并作进一步处理，恢复出原信号送入不同的终端。
因此，此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用（WDM）技术。
要能在一根光纤上同时传输多个波长信号，那么光纤必须要由足够的带宽资源。
目前单模光纤的适用工作区有两个，即1310nm和1550nm波长段两个低损耗区域。
单模光纤的带宽资源如图7.1所示。
由图可见，1310nm波长段，其低损耗区大约从1260～1360nm，共100nm。
1550nm波长段，其低损耗区从1480nm～1580nm，共100nm。
因此，两个工作波长段一共约有200nm 低损耗区可用，这相当于30000GHz的频带宽度。
但在目前的实际光纤通信系统中由于光纤色散和调制速率的限制，其通信速率被限制在10Gbit/s或以下，所以单模光纤尚有绝大部分的带宽资源有待开发。
