波分复用技术
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波分复用的原理波分复用(Wavelength Division Multiplexing,简称WDM)是一种广泛应用于光纤传输系统中的多路复用技术。
它利用光纤对不同波长的光信号进行同时传输,从而提高了光纤传输的带宽利用率和传输容量。
波分复用技术的原理主要涉及光学器件、波分复用器和光纤传输系统三个方面。
首先,波分复用技术涉及光学器件。
在波分复用系统中,光信号通过光源产生,一般采用激光器。
激光器提供了一种相干、高亮度、单色性好的光源,并且具有较高的功率和稳定性。
常用的激光器有Fabry–Perot(FP)激光器和Distributed Feedback(DFB)激光器等。
其次,波分复用技术涉及波分复用器。
波分复用器是波分复用系统中的核心元件,其作用是将不同波长的光信号进行分离和复用。
波分复用器一般包括两个部分:多路复用器(MUX)和分路器(DEMUX)。
多路复用器用于将不同波长的光信号合并到同一根光纤中,而分路器则实现对光信号的分离,将不同波长的光信号分别传输到不同的目的地。
波分复用器的常用类型有光栅波导复用器(AWG),其具有多个输入和输出端口,可以实现高度集成和紧凑的波分复用系统。
最后,波分复用技术涉及光纤传输系统。
光纤传输系统是波分复用技术的载体,其起到光信号传输和调制解调的作用。
波分复用系统中的每个通道都用一定波长的光信号传输,而在光纤中不同波长的光信号可以同时传输而相互独立,通过控制光信号的波长和方向,可以实现对光信号的选择和分配。
同时,光信号在光纤中可以通过光纤中的非线性效应进行光信号的调制和解调,从而实现对光信号的控制和传输。
在波分复用系统中,光信号的传输和调制解调主要涉及以下几个过程。
首先,光信号通过光纤传输到目的地,光信号在光纤中的传输受到衰减和色散的影响。
衰减会使光信号的能量逐渐减弱,而色散会使光信号的脉冲宽度增大。
因此,在光纤传输中需要采用光纤放大器和光纤补偿器进行信号放大和补偿,以保证光信号的传输质量。
光纤通信系统的波分复用技术使用技巧光纤通信系统是当今主流的通信网络,而其中的波分复用技术是实现高容量、高速率传输的重要手段。
波分复用技术允许多个光信号利用不同的波长在光纤中传输,有效提高了光纤传输的带宽利用率。
本文将介绍光纤通信系统的波分复用技术使用技巧,包括波分复用的原理、系统构成以及一些应用实践的技巧。
首先,我们来了解一下波分复用的原理。
波分复用技术通过将不同的光信号使用不同的波长进行编码,然后在发送端将其合并为一个光信号传输,接收端再进行解复用分离,恢复出原始的多个光信号。
这样可以实现多个信号在光纤中同时传输,充分利用了光纤的带宽资源。
波分复用技术通过密集分布的波长选择器(多通道复用器和解复用器)来实现,这些设备能够高效地将不同波长的光信号进行合并和分离。
在光纤通信系统中,波分复用技术主要由两个部分构成:发送端和接收端。
在发送端,不同的光信号经过编码后被合并,然后由光发射器将其转换为相应的光信号。
发送端的波分复用设备通常包括多通道复用器和光发射器,多通道复用器用于将不同波长的光信号合并,而光发射器用于将不同波长的电信号转换为光信号。
在接收端,光信号经过解复用器分离成不同的波长和光信号,然后由光探测器转换为电信号进行后续处理。
接收端的波分复用设备通常包括解复用器和光探测器。
在实际应用中,光纤通信系统的波分复用技术使用技巧包括以下几个方面:1. 波分复用器的选择:不同的波分复用器具有不同的性能特点,例如通道数、插入损耗、波长控制精度等。
在选择波分复用器时,需要根据实际需求综合考虑各种因素,以确保性能和成本的平衡。
2. 波长分配:波分复用技术可以同时传输多个波长的光信号,波长分配是其中关键的环节。
在进行波长分配时,需要考虑各个波长之间的干扰、光纤的色散特性以及其他信号处理的要求,以最大限度地提高传输的容量和质量。
3. 光信号调制技术:光信号在光纤通信系统中需要经过调制、放大、解调等处理,光信号调制技术的选择会直接影响到系统的传输性能。
波分复用技术的工作原理波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是一种基于光的通信技术,利用不同波长的光信号在同一光纤上进行传输。
由于不同波长的光信号在光纤中的传播不会相互干扰,可以通过复用技术将多个光通信信号传输在同一根光纤上,从而大大增加了通信容量。
WDM技术可以分为两种类型:密集波分复用技术(DWDM)和正常波分复用技术(CWDM),它们区别在于波长通道间隔的大小和可用的波长数量。
DWDM通道间隔比CWDM小,可以在同一段光纤上增加更多的波长,从而大幅提高传输容量。
下面将从波分复用技术的原理、优势、缺陷和应用领域等方面介绍这一技术。
一、波分复用技术的原理波分复用技术的原理可以类比于广播电台。
广播电台可以同时播出多个不同频率的电台节目,收听者可以通过调整收音机来选择不同的频率来收听不同的电台节目。
同理,WDM技术可以在同一根光纤上传输多个不同波长的光信号,接收者通过选择不同波长的接收器来分离不同的光信号。
具体来说,WDM系统主要由光发射器、光纤、光放大器和光探测器组成。
光发射器将多个不同波长的光信号合并在一起后,通过光纤进行传输。
光信号在光纤中传播时不会相互干扰,因为不同波长的光信号会在光纤中以不同的角度传送。
光放大器可以放大光信号的功率,使光信号能够达到较远的传输距离。
光探测器用于将不同波长的光信号分离,并将其转换成电信号。
WDM系统的传输容量由两个因素决定:波长间隔和可用波长数量。
DWDM系统通常使用0.8 纳米到 0.1 纳米的波长间隔,可用的波长数量从几十个到数百个不等,从而可以实现传输容量的大幅提升。
二、波分复用技术的优势1. 高通信容量WDM技术可以将多个光信号传输在同一根光纤上,从而大大提高了通信容量。
一个DWDM系统可以支持数百个不同的波长,因此可以实现高达几百兆比特每秒到数千兆比特每秒的数据传输速率。
2. 长传输距离WDM系统利用光放大器放大光信号的功率,在光纤中传输的距离可以高达几千公里,远比传统的电信技术更为出色。
itu标准的波分复用"ITU标准的波分复用技术"引言:随着互联网和通信技术的不断发展,人们对更高带宽和更快速度的需求也越来越迫切。
传统的光通信系统已经无法满足这一需求,因此波分复用技术应运而生。
ITU(国际电信联盟)制定的波分复用技术标准在整个通信行业具有广泛的应用,本文将详细介绍ITU标准的波分复用技术。
第一部分:什么是波分复用技术?波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing,简称WDM)是一种利用不同波长的光进行并行传输的技术。
通过将不同波长的光信号复用到一根光纤中,实现多个信号在同一光纤中传输,从而提高光通信系统的传输容量和速度。
波分复用技术的应用可以大大提高光纤的利用率,并减少光纤的使用成本。
第二部分:ITU标准ITU是一个由各国通信管理机构组成的国际组织,负责制定和推广通信技术的国际标准。
ITU的波分复用技术标准是业界公认的波分复用技术的参考。
ITU制定了一系列的技术标准,包括波长网、波长转换、波长路由和光通信传输参数等。
第三部分:ITU标准的基本原理1. 波长网:ITU标准的波分复用技术利用波长网实现波长的分配和路由。
波长网是由多个光的交叉开关组成的网络,可以根据需要实现灵活的波长分配和路由选择,满足不同波长的光信号的传输需求。
2. 波长转换:ITU标准的波分复用技术中,波长转换是实现波长间信号转换的关键技术。
波长转换器可以将一个波长的光信号转换成另一个波长的光信号,实现在不同波长间的信号传输和复用。
3. 波长路由:ITU标准的波分复用技术中,波长路由的目的是将信号从发送端路由到接收端,并且保持其原始的波长特性。
波长路由器是波分复用系统中的核心设备,能够根据需求选择合适的传输路径,保证光信号的有效传输,同时保持波长间的隔离。
4. 光通信传输参数:ITU标准的波分复用技术中定义了一系列光通信传输参数,如插入损耗、串扰、波长偏移和波长间隔等。
10nm波长间隔波分复用
波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)是一种光通信技术,它允许在光纤中同时传输多个不同波长的光信号。
每个光信号对应于一个不同的波长,它们可以在光纤中独立传输,互不干扰。
10nm波长间隔是指在波分复用系统中,相邻的波长之间的间隔为10纳米。
这意味着每个波长之间的光信号在光谱上相隔10纳米,它们可以通过不同的光通道进行传输。
使用10nm波长间隔的波分复用系统可以实现更高的光信号传输密度,提供更大的传输容量。
通过同时传输多个波长的光信号,波分复用技术可以有效地提高光纤的利用率,满足日益增长的数据传输需求。
波分复用技术原理及特点1 WDM技术原理在光纤通信系统中提高系统的传输容量可以采用光的频分复用方法。
在接收端将各个信号光载波分开。
在光的频域上由于信号频率差别比较大,所以频率上的差别一般采用波长来定义,这种复用方法称为波分复用。
WDM技术是为了充分利用单模光纤低损耗区未利用的巨大带宽资源,将光纤的低损耗窗口根据信道光波的波长不同划分成若干个信道,将光波作为信号的载波。
不同的波分复用器,取决于所允许的光载波波长的间隔大小不同,能够复用的波长数量也会不同。
目前8波长和16波长系统比较普遍。
WDM通过频域的分割来实现每个波长通路。
每个波长通路占用一段光纤的带宽,与过去同轴电缆FDM技术不同之处在于:(1)传输媒质有所不同。
同轴系统是电信号上的频率分割利用,而WDM系统是将光信号上的频率分割利用。
(2)传输信号及速率不同。
在每个通路上,同轴电缆系统用来传输的是4 kHz 语音信号的模拟信号,而WDM系统目前每个波长通路上传输的是SDH2.5 Gb/s 数字信号或者SDHl0 Gb/s的数字信号。
2 WDM技术的主要特点近几年,WDM技术由于具有大量优势,在市场得到了快速发展,其主要特点有:(1)利用了光纤的带宽资源,可以使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至数十倍。
在单模光纤中传输多波长复用,在大容量长途传输时可以节约大量光纤资源。
(2)无需对原有系统作较大的改动即可利用WDM进行扩容。
同一光纤中传输的信号波长由于彼此间独立,因而特性完全不同的信号可以实现同时传输。
完成模拟信号、数字信号以及PDH信号和SDH信号等各种业务信号的综合与分离。
一个WDM系统可以承载IP、ATM等多种格式的“业务”信号。
通过波分复用技术可以通过增加一个附加波长即可引入任意想要的新容量或新业务实现网络恢复和交换,建成未来透明的、具有高度生存性的光网络。
波分复用技术(WDM)第一、发展和起源1、光复用技术的发展●空分复用SDM(Space Division Multiplexing)——线性增加光纤对和传输设备——是一种十分有限的扩容方式优点:扩容方案简单,容易实现缺点:线路敷设困难,没有充分利用光纤带宽●时分复用TDM(Time Division Multiplexing)——PDH、SDH——是一种被普遍采用的扩容方式优点:成倍提高传输容量,降低了设备和线路成本缺点:升级至更高速率需要完全更换设备和中断服务,速率升级缺乏灵活性●波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)——是一种在一根光纤内实现多路光信道传输的有效扩容方案优点:充分利用光纤线路资源,极大地提高传输容量缺点:需要较多光器件,增加了失效和故障的概率●TDM + WDM——充分利用TDM和WDM技术的优点进行系统扩容2、两波长复用和密集波分复用DWDM●两波长复用——两波长系统:1310nm和1550nm——中继方式:光/电/光(原因:无兼顾2个窗口的光放大器件)——采用熔融波分复用器件,插入损耗小●密集波分复用DWDM(Dense WDM)——在1550nm窗口的多波长系统——中继方式:光3、DWDM发展状况3.2 国内发展●1998年4月:清华大学、北京大学和北京邮电大学合作完成了4波长4节点的WDM 实验网● 1999年1月:武汉邮电科学研究院研制了济南—青岛8×2.5Gbps 密集型WDM系统工程第二、基本原理1、光传输波段的划分2、光波长与频率的换算λ×f = cλ——波长;f ——光波频率;c ——光在真空中的传播速度,一般采用3.0×108m/s 。
3、WDM 概念● 把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传输(每个波长承载一个TDM 电信号)● 目前常用的复用波长都是在C 波段范围内(1530nm~1565nm )…波长波长光 谱光 谱λ1λ2λ3λ4λ5λ6λNWDM单通道4、粗波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)●粗波分复用(Corse WDM)——通道间隔~ 20nm——复用波长范围1270nm ~ 1610nm (间隔20nm,共18个波长)——只适用于短距离、低速率的城域网●密集波分复用——通道间隔≤200GHz5、工作方式5.1 双纤单向传输⏹一根光纤只完成一个方向的光信号传输,反向光信号传输由另一根光纤来完成。
波分复用技术原理波分复用,波分复用的原理和分类有哪些?WDM是用于光缆的FDM(频分复用)技术,其中,多个光信道是在单根光纤上以不同的光波波长承载的。
这些信道也称为lambda;电路。
可以将每个波长想象成可以携带数据的红外范围内不同颜色的光。
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频率(或波长)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,在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。
在接收端,再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。
由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(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。
将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可实现双向传输。
根据波分复用器的不同,可以复用的波长数也不同,从2个至几十个不等,一般商用化是8波长和16波长系统,这取决于所允许的光载波波长的间隔大小。
光缆将光从一端导向另一端。
信号由LED(发光二极管)或半导体激光器在光缆的一端注入。
石英基光纤激光器在称为“窗口”的范围内产生光。
这些窗口占据近红外区域,波长为850nm(即1m的10亿分之一)、l320nm、l400nm、l550nm和l620nm。
例如,人们可能看到把一个系统说成是l550nm系统。
光复用器将窗口分割成许多个独立的λ。
图W-1显示的是一个工作在1530到l565nm区的16信道WDM 系统的输出。
每个λ电路能够传输2.5Gbit/s,总计为40Gbit/S。
图W-1 16信道WDM系统如上所述,光系统是以其波长(以nm为单位)来讨论的。
作为比较,红血球与红外区的波长具有大约相同的尺寸。
l550nm波长的频率是l94000GHz。
波长越短,频率越高。
波长仅减小lnm着会使频率增加l33GHz. Avanex在其功率复用器光复用器中利用了这一点。
波分复用技术一、引言为了开发光纤的带宽潜能,提高信息传输能力,可以采用光复用技术,主要的光复用技术有波分复用、时分复用、空分复用和码分复用等。
其中,波分复用(WDM)是当今最主要的光复用技术。
波分复用是指在一条光纤上同时传输几个、几十个、甚至几千个不同波长的光载波信道,每个光载波携带不同的信息,从而使得光纤的传输能力成倍增加。
二、WDM的工作原理及其技术特点光波分复用是将两种或多种不用波长的光载波信号(携带有各种类型的信息),在发送端经复用器把这些光载波信号汇合在一起,并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输;在接收端经分波器将各种波长的光载波进行分离,然后由光接收机相应的进一步处理恢复信号。
这种复用可以是单向传输也可以是双向传输。
WDM技术之所以可以在近几年得到迅猛发展,是因为它具备以下优点:(1)超大容量传输,节约光纤资源WDM技术使单根光纤的传输容量比用单波长传输时的容量呈几倍甚至几十倍的增长,使现有光纤的带宽资源得到更好地利用。
(2)各信道透明传输,平滑升级、扩容只要增加复用信道数量与设备就可以增加系统的传输容量以实现扩容,WDM系统的各复用信道是彼此相互独立的,所以各信道可以分别透明地传送不同的业务信号,如语音、数据和图像等,彼此互不干扰,这给使用者带来了极大的便利。
(3)利用EDFA实现超长距离传输EDFA具有高增益、宽带宽、低噪声等优点,且其光放大范围为1530(1565nm,但其增益曲线比较平坦的部分是1540(1560nm)它几乎可以覆盖WDM系统的1550nm的工作波长范围。
所以用一个带宽很宽的EDFA就可以对WDM系统的各复用光通路信号同时进行放大,以实现系统的超长距离传输,并避免了每个光传输系统都需要一个光放大器的情况。
WDM系统的超长传输距离可达数百公里同时节省大量中继设备,降低成本。
(4)提高系统的可靠性由于WDM系统大多数是光电器件,而光电器件的可靠性很高,因此系统的可靠性也可以保证。
浅议波分复用技术一、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。
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。
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。
二、CWDM技术简介1.CWDM标准制定情况美国的1400nm商业利益组织正在致力于为CWDM系统制定标准。
目前建议草案考虑的CWDM系统波长栅格分为三个波段。
“O 波段”包括四个波长: 1290、1310、1330和1350nm,“E波段”包括四个波长: 1380、1400、1420 和1440nm,“S+C+L”波段包括从1470nm到1610nm的范围,间距为20nm的八个波长。
这些波长利用了光纤的全部光谱,包括在1310、1510和1550nm 处的传统光源,从而增加了复用的信道数20nm的信道间距允许利用廉价的不带冷却器的激光发射机和宽带光滤波器,同时,它也躲开了1270nm高损耗波长,并且使相邻波段之间保持了30nm的间隙。
尽管目前还没有CWDM的技术标准,在市场上已经存在一个事实上的城域网标准:IEEE已经制定了万兆以太网10GbE标准。
CWDM的标准将据此来制定。
CWDM的复用/解复用器和激光器正在逐渐形成自己的标准。
相邻波长间隔根据无冷却的激光器在很宽的温度范围内工作产生的波长漂移来决定。
目前被确定为20nm,其中心波长为:1491,1511,1531等一直到1611nm。
而在1300nm波段,IEEE 以太网定义通道宽度为20nm,但是中心波长为1290,1310,1330和1359nm。
在1400nm波段如何定义还不知道。
目前已经成立CWDM用户组开始结束CWDM城域网标准的混乱状态。
虽然CWDM目前尚没有形成统一的技术标准,不过,CWDM用户组已经成立,估计不远的将来,这种混乱的局面将结束。
目前已经有设备生产厂商着手开发CWDM的传输设备,并已经有设备投入商用化,能够支持从100Mbit/s-2.5Gbit/s的传输速率。
2.CWDM系统的关键技术与模块(1)新型光纤技术光纤具有丰富的频带资源和优异的传输性能,是通信网络理想的传输媒质。
影响光信号传输距离的光纤参数主要有衰减、色散和非线性。
城域网覆盖范围通常在50~80km左右,一般不需要光放大器和中继设备,光纤色散和非线性并非关键问题。
CWDM对传输媒质没有特殊要求,各种单模光纤和多模光纤都可以采用CWDM技术。
城域内目前大量使用G.652光纤。
这种光纤因残留有氢氧根离子,导致1383nm波长附近出现明显的吸收峰。
E波段吸收峰引起传输损耗的典型值约为1dB/km,极大影响了WDM系统的传输距离和可用波长范围。
目前商用的4波、8波和16波CWDM系统通常选取1290~1610nm的波长范围,如O波段:1290nm、1310nm、1330nm、1350nm;E波段:1380nm、1400nm、1420nm、1440nm;以及S + C+L波段8个波长:1470~1610nm。
为了扩展光纤的可用波长范围,提高复用信道数量,许多公司纷纷推出各种新型的G.652C光纤。
其中零水峰光纤(ZWPF)有效消除氢氧根吸收峰的影响,提供更低的相邻信道信号衰减。
对ZWPF来说,损耗值以1/λ4的速度(由于瑞利散射效应减弱以及OH吸收峰的消除)逐渐减小,在1550nm附近得到最小值。
这种光纤的色散系数与传统单模光纤相同,大体分布在13~19ps/nm·km。
ZWPF 光纤提供的有效波长范围比传统单模光纤多出100nm,使CWDM 信道数量增益高达33%以上。
同时,G.652C光纤完全与传统单模光纤兼容,支持所有标准的系统规范。
目前,ZWPF光纤越来越受到业界的关注。
MRV公司和LUNX 公司推出的16波CWDM系统就采用了OFS的AllWave光纤产品,传输距离可达70km。
Transmode公司宣称已经实现2.5Gbit/s速率的全波CWDM传输系统,无中继放大情况下传输距离超过80km。
(2)光收发模块光收发模块是光通信系统的主要部件。
目前常见的光收发模块有分立的光发射模块、光接收模块和光收发一体模块三种。
它们的发展趋势是小型化、低成本、低功耗、远距离、高速率和热插拔。
CWDM收发模块通常采用DFB激光器或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)作为光源。
CWDM系统使用的DFB激光器无需集成致冷器,温度漂移系数约为0.08nm/℃。
这种激光器在0到70℃温度范围内的波长热漂移约6nm左右,加上制造过程的波长容差±(2~3)nm,整体波长变化范围在12nm以内。
因此,CWDM信道间隔和通道宽度足够适应无致冷DFB激光器的波长变化,激光器的工作温度范围也相对较宽。
而DWDM系统采用的DFB激光器温度漂移系数为Δλ/10(nm/℃),波长容差的典型值为±0.1nm。
除温度外,CWDM无致冷激光器还需要考虑的问题就是色散代价。
激光器芯片的优化设计能够延长色散受限系统的传输距离。
VCSEL是一种新型的半导体激光器。
与常规边缘发射激光器的结构不同,VCSEL激光器的出光窗口在芯片表面,发光束方向与芯片表面垂直,无需解调就可以进行在线测试和封装,有利于实现低成本、大规模的工业化生产。
VCSEL激光器具有的低功耗和高效的光纤耦合特性,能够便利地制成二维阵列,实现大规模光电集成。
目前应用最为广泛的商用VCSEL激光器及收发模块通常都是850nm发射波长的多模芯片,其原因是受成本、输出功率和技术成熟度等因素的限制。
近年来,VCSEL激光器相关技术发展迅速。
随着现代高速光纤网络的发展,VCSEL有望取代DFB激光器,成为光通信领域最理想、最有前途的低成本光源。
CWDM系统使用的接收模块与DWDM系统基本相同,主要采用PIN型或APD型探测器及其组件。
CWDM接收模块要求带宽覆盖的范围较宽,以便捕获所有特定的比特速率和传输协议。
PIN型接收模块成本较低,设计相对简单,而APD型接收模块的灵敏度至少提高9~10dB增益。
(3)复用器/解复用器(MUX/DEMUX)复用器/解复用器是波分复用光传输系统的关键器件。
MUX/DEMUX的重要性能指标包括中心波长、插入损耗、信道隔离度和通带宽度等。
目前常用的MUX/DEMUX有干涉膜滤波器型、光纤光栅型和阵列波导光栅AWG型和熔融拉锥耦合型等。
其中,干涉膜滤波技术近年来发展较为成熟,这种器件具有信道灵活、隔离度较高、插入损耗较低和热稳定性好等优点,适合信道数量不多的波分复用系统。
目前商用的CWDM复用器/解复用器主要也是采用干涉膜滤波技术来设计。
CWDM复用器/解复用器对薄膜滤波技术要求相对较低,导致生产时间缩短、效率提高以及原材料需求降低。
基于干涉膜滤波技术的DWDM复用器/解复用器造价通常是CWDM同类产品的两倍左右。
DWDM系统使用的0.8nm滤波器一般大约需要150层介质薄膜,而CWDM系统的20nm滤波器大约有50层。
此外,熔融拉锥耦合技术在CWDM产品中也有应用。
熔融拉锥耦合技术的工作原理是将两根(或两根以上)去除涂覆层的光纤以一定的方式靠拢排放,在高温下熔融并同时向两侧拉伸,最终在加热区形成双锥体形的特殊波导结构实现传输功率的耦合。
由于耦合系数与波长有关,因此主要用来制作信道间隔较宽的波分复用器件。
相对薄膜滤波型模块来说,熔融拉锥耦合型CWDM模块成本要低得多。
三、WDM系统介绍1.激光器:由于WDM系统为每个系统采用不同的波长(一般波长间隔为100G或200G),因此激光器除了准确的工作波长外,在整个寿命期间波长偏移量都应在一定的范围内,以避免不同波长相互干扰,既必须工作在标准波长,具有很好的稳定性。
总体上,WDM点光源特点:比较大的色散容纳值,标准稳定的波长。
2.波分复用器件WDM波分复用器件分为以下四类:(1)光栅型波分复用器:角色散器件,具有优良的波长选择性。
(2)介质薄膜滤波器型波分复用器:一般适用8-16路的复用(3)熔锥型波分复用器(4)集成光波导型WDM器件:一般适用8-16路,16路以上3.光放大器:(1)功率放大器:发送侧波分复用器之后放大信号。
(2)线路放大器:线路上的光放大器。
(3)前置放大器:接收侧解复用器之前,重要参数EDFA增益平坦度,EDFA增益均衡技术。
四、WDM系统的测试1.WDM测试的物理量:(1)波长的中心频率和波长间隔:测量每个通道波长的精确值,以确定DFB激光器的漂移,保证相邻波长不发生串扰。
(2)光信噪比:确定信号传输质量,噪声的测量必须基于通路之间的噪声电平。
(3)窜音:由于波分复用器/解复用器不完善带来的串扰,确定器件带来的通路间相互干扰。
(4)功率:各参考点的总功率、合路的功率。
(5)光监控通路:光监控通路的误码、抖动等。
(6)通路中心频率和中心频率偏移。
(7)光信噪比(OSNR)(8)光放大器:a)输入功率范围b)输出功率范围c)工作带宽d)小信号增益e)饱和输出功率f)噪声系数g)EDFA平坦度(9)波分复用器的测试项目a)插入损耗b)隔离度:相邻通路在25dB以上,非通路在30dB以上。
c)极化相关损耗d)温度特性e)通带特性(通路3dB和1dB带宽)2.测试仪表(1)多波长计(2)光谱仪五、光收发模块光收发模块需注意问题:光信号的非线性是一个非常重要的因素,光器件的非线性与环境温度变化、工作电压的稳定性、光发射功率有很大的影响,因此光设备在生产时需进行7-10天的热循环老化等等。