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周全解说波分复用系统的组成与波分复用的两种手艺

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Description

  

 
 
波分复用器厂家剖析波分复系统的组成：
     波分复用（WDM）手艺是在一根光纤的供应商中同时传输多个波长光信号的一项手艺。就是为了充分使用单模光纤低消耗区带来的重大带宽资源 ，凭证每一信道光波的频率（或波长）差别可以将光纤的低消耗窗口划分成若干个信道 ，把光波作为信号的载波 ，在发送端接纳波分复用器复用器的供应商（合波器）将差别划定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤举行传输。
波分复用系统的组成　　
   恢复用器(MUX)：把多个波长复用到一根光纤里传输。　　
   光功率放大器(OBA)：可赔偿恢复用器的消耗 ，提高入纤功率。　　
    光线路放大器(OLA)：赔偿光纤消耗。　　
   光前置放大器(OPA)：提高吸收电平 ，提高吸收机敏敏度。　　
   光分用器(DEMUX)：把多个波长分用到各根光纤中 ，使信道疏散。　　
   光接口转换器(OTU)：把通例SDH的光信号转换成适合DWDM传输的信号。　　
   光监控信道（OSC）：专门传送监控系统的信道。
   波分复用的特点　　
   ① 充分使用光纤的重大带宽资源　　
   ② 多种类型的信号可同时传输　　
   ③ 系统升级时能最大限度地�；ひ延型蹲省　�
   ④ 高度的组网无邪性、经济性和可靠性　　
   ⑤ 降低器件的超高速要求　　
   ⑥ 可兼容全光交流　　
    一个WDM系统可以承载多种名堂的“营业”信号 ，如ATM、IP等；在网络扩充和生长中 ，是理想的扩容手段 ，也是引入宽带新营业（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）的有利手段 ，增添一个附加波长即可引入恣意想要的新营业或新容量；使用WDM手艺实现网络交流和恢复 ，从而可能实现未来透明的、具有高度生涯性的光网络。
    波分复用的分类　　
   通讯系统的设计差别 ，每个波长之间的距离宽度也有差别。凭证通道距离的差别 ，WDM可以细分为 CWDM（希罕波分复用）和 DWDM（麋集波分复用）。CWDM 的信道距离为20nm ，而 DWDM 的信道距离从 0.2nm 到 1.2nm ，以是相关于 DWDM ，CWDM 称为希罕波分复用手艺。
   波分复用的两种手艺先容　　
    1、DWDM手艺简介　　
WDM 和 DWDM 是在差别生长时期对 WDM 系统的称呼。在 20 世纪 80 年月初 ，人们想到并首先接纳的是在光纤的两个低消耗窗口 1310nm窗口和 1550nm窗口各传送 1 路光波长信号 ，也就是 1310nm、1550nm两波分的 WDM 系统。随着 1550nm窗口 EDFA 的商用化 ，WDM 系统的相邻波长距离变得很窄（一样平常小于 1.6nm） ，且事情在一个窗口内 ，共享EDFA 光放大器。为了区别于古板的 WDM 系统 ，人们称这种波长距离更细密的 WDM 系统为麋集波分复用系统。所谓麋集 ，是指相邻波长距离而言 ，已往 WDM 系统是几十纳米的波长距离 ，现在的波长距离只有 0.4～2nm。麋集波分复用手艺着实是波分复用的一种详细体现形式。若是不特指 1310nm、1550nm 的两波分 WDM 系统外 ，人们谈论的 WDM 系统就是 DWDM 系统。　
    实现光波分复用和传输的装备种类许多 ，各个功效�？槎加卸嘀质迪忠� ，详细接纳何种装备应凭证现场条件和系统性能的着重点来决议。总体上看 ，在 DWDM 系统当中有光发送/吸收器、波分复用器、光放大器、光监控信道和光纤五个�？�。　　
    光纤的非线性效应是影响 WDM 传输系统性能的主要因素。光纤的非线性效应主要与光功率密度、信道距离和光纤的色散等因素亲近相关；光功率密度越大、信道距离越小 ，光纤的非线性效应就越严重；色散与种种非线性效应之间的关系较量重大 ，其中四波混频随色散靠近零而显着增添。随着 WDM 手艺的一直生长 ，光纤中传输的信道数越来越多 ，信道间距越来越小 ，传输功率越来越大 ，因而光纤的非线性效应对 DWDM 传输系统性能的影响也越来越大。　　
     战胜非线性效应的主要要领是刷新光纤的性能 ，如增添光纤的有用传光面积 ，以减小光功率密度；在事情波段保存一定量的色散 ，以减小四波混频效应；减小光纤的色散斜率 ，以扩大 DWDM 系统的事情波长规模 ，增添波长距离；同时 ，还应只管减小光纤的偏振模色散 ，以及在减小四波混频效应的基础上只管减小光纤事情波段上的色散 ，以顺应单信道速率的一直提高。　　
     DWDM 复用系统中的光源应具有以下 4 点要求：(1)波长规模很宽；(2)尽可能多的信道数；(3)每信道波长的光谱宽度应尽可能窄；(4)各信道波长及其距离应高度稳固。因此 ，在波分复用系统中使用的激光光源 ，险些都是漫衍反响激光器(DFB-LD) ，并且现在多为量子阱 DFB 激光器。　　
     随着科学手艺的生长与前进 ，用在波分复用系统中的光源除了分立的 DFB-LD、可调谐激光器、面发射激光器外 ，尚有两种形式。其一是激光二极管的阵列 ，或是阵列的激光器与电子器件的集成 ，现实是光电集成回路(OEIC) ，与分立的 DFB-LD 相比 ，这种激光器在手艺上前进了一大步 ，它体积缩小、功耗降低、可靠性高 ，应用上简朴、利便。另一种新的光源——超一连光源。确切地说应该是限幅光谱超一连光源(Spectrum Sliced SupercontinuumSource)。研究批注 ，当具有很岑岭值功率的短脉冲注入光纤时 ，由于非线性撒播会在光纤中爆发超一连(SC)宽光谱 ，它能限幅成为许多波长 ，并适合于作波分复用的光源 ，这就是所谓的限幅光谱超一连光源。　　
     2、CWDM手艺简介　　
     DWDM（麋集波分复用）无疑是当今光纤应用领域的首选手艺 ，但其腾贵的价钱令不少手头不敷宽裕的运营商颇为犹豫。为了能够以较低的本钱享用波分复用手艺 ，CWDM（希罕波分复用）应运而生。　　
     希罕波分复用 ，顾名思义 ，是麋集波分复用的近亲 ，CWDM 和 DWDM 的区别主要有二点：一是 CWDM 载波通道间距较宽 ，因此 ，统一根光纤上只能复用 5 到6 个左右波长的光波 ，“希罕”与“麋集”称呼的差别就由此而来；二是 CWDM 调制激光接纳非冷却激光 ，而DWDM 接纳的是冷却激光。冷却激光接纳温度调谐 ，非冷却激光接纳电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度漫衍很不匀称 ，因此温度调谐实现起来难度很大 ，本钱也很高。　　
     CWDM避开了这一难点 ，因而大幅降低了本钱 ，整个 CWDM 系统本钱只有 DWDM 的 30%。CWDM 是通过使用恢复用器将在差别光纤中传输的波长团结到一根光纤中传输来实现。在链路的吸收端 ，使用解复用器将剖析后的波长划分送到差别的光纤 ，接到差别的吸收机。　　
     CWDM用很低的本钱提供了很高的接入带宽 ，适用于点对点、以太网、SONET 环等种种盛行的网络结构 ，特殊适合短距离、高带宽、接入点麋集的通讯应用场合 ，如大楼内或大楼之间的网络通讯。尤其值得一提的是 CWDM 与 PON（无源光网络）的搭配使用。PON 是一种廉价的、一点对多点的光纤通讯方法 ，通过与 CWDM 相团结 ，每个单独波长信道都可作为 PON 的虚拟光链路 ，实现中心节点与多个漫衍节点的宽带数据传输。　　
     CWDM是本钱与性能折衷的产品 ，不可阻止地保存一些性能上的局限。业内专家指出 ，CWDM 现在尚保存以下 4 点缺乏：一、CWDM 在单根光纤上支持的复用波长个数较少 ，导致日后扩容本钱较高；二、复用器、复用解调器等装备的本钱还应进一步降低 ，这些装备不可只是 DMDM 响应装备的简朴改型；三、CWDM 不适用于城域网 ，城域网节点间距离较短 ，运营商用在 CWDM 装备扩容上的钱完全可以用来埋设更多的光缆 ，获得更好的效果；四、CWDM 还未形成标准。
    波分复用手艺面临的问题　　
    以WDM手艺为基础的具有分插复用和交织毗连功效的光传输网具有易于重构、优异的扩展性等优势 ，已成为未来高速传输网的生长偏向 ，很好的解决下列手艺问题有利于着适用化。　　
    （1）WDM是一项新的手艺 ，其行业标准制订较粗 ，因此差别商家的WDM产品互通性极差 ，特殊是在上层的网络治理方面。为了包管WDM系统在网络中大规模实验 ，需包管WDM系统间的互操作性以及WDM系统与古板系统间互连、互通 ，因此应增强光接口装备的研究。　　
   （2）WDM系统的网络治理 ，特殊是具有重大上/下通路需求的WDM网络治理不是很成熟。在网络中大规模接纳需要对WDM系统举行有用网络治理。例如在故障治理方面 ，由于WDM系统可以在光通道上支持差别类型的营业信号 ，一旦WDM系统爆发故障 ，操作系统应能实时自动发明 ，并找出故障缘故原由；现在为止相关的运行维护软件仍不可熟；在性能治理方面 ，WDM系统使用模拟方法复用及放大光信号 ，因此常用的比特误码率并不适用于权衡WDM的营业质量 ，必需寻找一个新的参数来准确权衡网络向用户提供的效劳质量等。　　
   （3）一些主要光器件的不可熟将直接限制光传输网的生长 ，如可调谐激光器等。通常光网络中需要接纳4～6个能在整个网络中举行调谐的激光器 ，但现在这种可调谐激光器还很难商用化。

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