《電子技術(shù)應(yīng)用》
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WDM技術(shù)原理及結(jié)構(gòu)分析
摘要: 介紹光波分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理,、結(jié)構(gòu)組成、功能配置,、關(guān)鍵技術(shù)部件和技術(shù)特點(diǎn),,說明光波分復(fù)用WDM系統(tǒng)是今后光通信發(fā)展的方向。
Abstract:
Key words :

本文簡(jiǎn)要介紹光波分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理,、結(jié)構(gòu)組成,、功能配置、關(guān)鍵技術(shù)部件和技術(shù)特點(diǎn),,說明光波分復(fù)用WDM系統(tǒng)是今后光通信發(fā)展的方向,。

一,、光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)

光波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)同時(shí)多個(gè)波長(zhǎng)的光載波信號(hào),,而每個(gè)光載波可以通過FDM或TDM方式,,各自承載多路模擬或多路數(shù)字信號(hào)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(復(fù)用),,并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸,,在接收端又將這些組合在一起的不同波長(zhǎng)的信號(hào)分開(解復(fù)用),并作進(jìn)一步處理,,恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端,。因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長(zhǎng)分割復(fù)用,簡(jiǎn)稱光波分復(fù)用技術(shù),。

WDM技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí),,發(fā)展寬帶業(yè)務(wù),挖掘光纖帶寬能力,,實(shí)現(xiàn)超高速通信等均具有十分重要的意義,,尤其是加上摻鉺光纖放大器(EDFA)的WDM對(duì)現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)更具有強(qiáng)大的吸引力。

二,、WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成

WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要分雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸兩種方式,。單向WDM是指所有光通路同時(shí)在一根光纖上沿同一方向傳送,在發(fā)送端將載有各種信息的具有不同波長(zhǎng)的已調(diào)光信號(hào)通過光延長(zhǎng)用器組合在一起,,并在一根光纖中單向傳輸,,由于各信號(hào)是通過不同波長(zhǎng)的光攜帶的,所以彼此間不會(huì)混淆,,在接收端通過光的復(fù)用器將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)分開,,完成多路光信號(hào)的傳輸,而反方向則通過另一根光纖傳送,。雙向WDM是指光通路在一要光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同的方向傳輸,,所用的波長(zhǎng)相互分開,以實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信聯(lián)絡(luò),。目前單向的WDM系統(tǒng)在開發(fā)和應(yīng)用方面都比較廣泛,,而雙向WDM由于在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)受各通道干擾、光反射影響,、雙向通路間的隔離和串話等因素的影響,,目前實(shí)際應(yīng)用較少。

三,、雙纖單向WDM系統(tǒng)的組成

以雙纖單向WDM系統(tǒng)為例,,一般而言,WDM系統(tǒng)主要由以下5部分組成:光發(fā)射機(jī),、光中繼放大器,、光接收機(jī),、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

1.光發(fā)射機(jī)

光發(fā)射機(jī)是WDM系統(tǒng)的核心,,除了對(duì)WDM系統(tǒng)中發(fā)射激光器的中心波長(zhǎng)有特殊的要求外,,還應(yīng)根據(jù)WDM系統(tǒng)的不同應(yīng)用(主要是傳輸光纖的類型和傳輸距離)來選擇具有一定色度色散容量的發(fā)射機(jī)。在發(fā)送端首先將來自終端設(shè)備輸出的光信號(hào)利用光轉(zhuǎn)發(fā)器把非特定波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有穩(wěn)定的特定波長(zhǎng)的信號(hào),,再利用合波器合成多通路光信號(hào),,通過光功率放大器(BA)放大輸出。

2.光中繼放大器

經(jīng)過長(zhǎng)距離(80~120km)光纖傳輸后,,需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光中繼放大,,目前使用的光放大器多數(shù)為摻鉺光纖光放大器(EDFA)。在 WDM系統(tǒng)中必須采用增益平坦技術(shù),,使EDFA對(duì)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)具有相同的放大增益,,并保證光信道的增益競(jìng)爭(zhēng)不影響傳輸性能。

3.光接收機(jī)

在接收端,,光前置放大器(PA)放大經(jīng)傳輸而衰減的主信道信號(hào),,采用分波器從主信道光信號(hào)中分出特定波長(zhǎng)的光信道,接收機(jī)不但要滿足對(duì)光信號(hào)靈敏度,、過載功率等參數(shù)的要求,,還要能承受一定光噪聲的信號(hào),要有足夠的電帶寬性能,。

4.光監(jiān)控信道

光監(jiān)控信道的主要功能是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各信道的傳輸情況,。在發(fā)送端插入本節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的波長(zhǎng)為λs(1550nm)的光監(jiān)控信號(hào),與主信道的光信號(hào)合波輸出,。在接收端,將接收到的光信號(hào)分波,,分別輸出λs(1550nm)波長(zhǎng)的光監(jiān)控信號(hào)和業(yè)務(wù)信道光信號(hào),。幀同步字節(jié)、公務(wù)字節(jié)和網(wǎng)管使用的開銷字節(jié)都是通過光監(jiān)控信道來傳遞的,。

5.網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過光監(jiān)控信道傳送開銷字節(jié)到其他節(jié)點(diǎn)或接收來自其他節(jié)點(diǎn)的開銷字節(jié)對(duì)WDM系統(tǒng)進(jìn)行管理,,實(shí)現(xiàn)配置管理、故障管理,、性能管理,、安全管理等功能。

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