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文檔簡介
撫資料編碼耳產(chǎn)品名稱直使用對象續(xù)產(chǎn)品版本寇編寫部門留資料版本課程TC000003WDM原理ISSUE1.0蛾擬戀挪制:逼日喝選期:萍審兵把核:梅日續(xù)已期:胖審戰(zhàn)漁核:石日密朋期:道批纖命準:貓日有早期:華為技術(shù)版權(quán)所有侵權(quán)必究修訂記錄勝日印礎(chǔ)期愧修訂版本滋作顆委者毫描獵涂述目錄課程說明6課程介紹6課程結(jié)構(gòu)6課程目標6紀相關(guān)資料俯掀7蠶1柴舅波分復(fù)用技涼術(shù)概述歸滴8鄉(xiāng)1.1需格波分復(fù)用光酒傳輸技術(shù)駕炮8喂誦爬波分復(fù)用的伸基本概念供禽8肢庫眼WDM濫技術(shù)的發(fā)展吃背景皇陳9么1.2膛禮DWDM交原理概述揪舅10攏1.3粗蹲WDM筋設(shè)備的傳輸閉方式像棉12獅漏局單向喚W(wǎng)DM壺求12迎熱屋雙向誘WDM焦索12毛1.4尺動開放式與集彼成式系統(tǒng)裹充13非1.5噴患WDM俘系統(tǒng)組成巖侄13資1.6壓奪WDM捉的優(yōu)勢接頂14腳1.7頑桿CWDM疾簡介近賀15菜1.8那黎思考題疏煤16棵2港哭WDM坑傳輸媒質(zhì)枕匪17惹2.1掃提光纖的結(jié)構(gòu)沫申17棋2.2美牌光纖的種類征俯19接2.3草漂光纖的基本帳特性磨財19凱橫席幾何尺寸(紙模場直徑)翻障19齊業(yè)壇衰減常數(shù)抖浩20婆都委色散系數(shù)膏剝20幟2.4餡牲思考題濱缸21幣3怕作DWDM畜關(guān)鍵技術(shù)敬獎22秀3.1距碗光源畜慧22孫宋蒼激光器的調(diào)駛制方式鑼步23聾摔神激光器的波慣長的穩(wěn)定第渣25麥3.2先辭光電檢測器距政27擁您擠PIN叔光電二極管缸劍27挨躍者雪崩光電二洲極管(佩APD被)址兔27烏3.3艱蜻光放大器稈碼28揉世窮光放大器概柄述壟漫28爛險歡摻鉺光纖(旦EDF哭)牌磨29疤剩明EDFA欣增益平坦控夾制商躲30識循徒EDFA義的增益鎖定化壘31畝瘡苦摻鉺光纖放趕大器的優(yōu)缺潛點斤店33辛孫勿拉曼光纖放蒸大器抄湖34禽砍頁有關(guān)光放大廈器的技術(shù)指劍標粒展35么3.4膝項光復(fù)用器和燕光解復(fù)用器終口35港范煎光柵型波分秒復(fù)用器碧遼36慚互嫂介質(zhì)薄膜型旗波分復(fù)用彼器裁是38充丘跨熔錐型陶波分復(fù)用桶器迎推39籍伐嗓集成光波導(dǎo)針型文波分復(fù)用蔥器邪東39沾攏罷波分復(fù)用炸器件性能比右較箱憂40胞鴿折對光復(fù)用器煉件的基本要擔求或牧40貧3.5禍涌光監(jiān)控信道鏈牢41肯用嬸光監(jiān)控通路納要求說辜41競挎臣監(jiān)控通路接融口參數(shù)歉椒42想誠哈監(jiān)控通路的顯幀結(jié)構(gòu)陵蕩42嫌3.6言駛思考題姑坦43隙4頑柄DWDM睛光傳輸系統(tǒng)妻的技術(shù)規(guī)范果明44觀4.1辯巷ITU-T往有關(guān)科WDM促系統(tǒng)的建議享嘴44辰4.2駝舍傳輸通道參艇考點的定義劉衡44五4.3吧客光波長區(qū)的東分配能源45醋4.4披述思考題翠盟47蟻5滲沫專用詞匯及飄縮略語資待48關(guān)鍵詞:元WDM啟DWDM囑光纖當光源父光放大偉復(fù)用和解場復(fù)用光稈監(jiān)控信道招至摘愁抄要侵:蘆本課程主要景介紹了波分區(qū)復(fù)用技術(shù)的智基礎(chǔ)知識,歇并對DWD室M的主要關(guān)創(chuàng)鍵技術(shù)、D戶WDM光傳牙輸技術(shù)規(guī)范融進行了講解室。通過本課紀程,您可以披對龜WDM繼知識以及光查傳輸網(wǎng)絡(luò)的諒發(fā)展方向,褲有一個較全勻面的了解。賄??瓶s略語清單聾:無。叮參考資料清雞單夕:糾(1)《光灑纖通信基礎(chǔ)鼓》閥(2)《密芬集波分復(fù)用聽技術(shù)導(dǎo)論》偏(3)《D階WDM傳輸引系統(tǒng)原理與悅測試》彩(4)《高科速光纖通信薪ITU-T宴規(guī)范與系統(tǒng)溜設(shè)計》剛(5)《城貴域光網(wǎng)絡(luò)》扯(6)《T誕A0524房01光監(jiān)醒控信道及其贏在DWDM地系統(tǒng)中的應(yīng)年用ISS痛UE1.0考》長(7)《T遼C0000撓01光纖流與光器件房ISSUE冒1.0》邀(8)《T舊C0000先02光放吊大器IS喚SUE1.哥0》洽。課程說明課程介紹義本課程主要普介紹了襲波分復(fù)用技柔術(shù)的基礎(chǔ)知賴識,并對D踢WDM的主竹要關(guān)鍵技術(shù)羊、例DWDM誦光傳輸技術(shù)寇規(guī)范進行了左講解。通過洗本課程,您慌可以對批WDM效知識以及光甚傳輸網(wǎng)絡(luò)的鵲發(fā)展方向,醒有一個較全奉面的了解飛。課程結(jié)構(gòu)屠本課程分為單四呈章氏:腥第一章乳共波分復(fù)用技禁術(shù)缺概述潮這一章內(nèi)容躺告訴你什么困是故波分復(fù)用技栗術(shù)望,貍WDM彼如何發(fā)展而搞來,著WDM解的工作方式灘和奮組成賽形式以及依WDM巡的特點。惹通過本章的養(yǎng)學(xué)習(xí),可以協(xié)使我們對于剛光傳輸網(wǎng)絡(luò)慨前沿技術(shù)鵝——當WDM石有一個基本抵的了解恥。立第二章W鹽DM傳輸媒可質(zhì)脊這一章主要徒介紹光纖的蜻結(jié)構(gòu)、種類少和特性。通痕過這一章的鑄學(xué)習(xí)使我們責對于G.6版52、G.芳653、G星.654、駕G.655種光纖有一個競基本的認識榮,同時對于嘆色散等概念葛有一個基本割的了解。輸?shù)谌苷聝€DW塑DM訓(xùn)的關(guān)鍵技術(shù)肆如果要把譯DWDM蜻這種新型技刑術(shù)轉(zhuǎn)化為商霸品,在硬件授上如何實現(xiàn)尤呢?帶著這荷個疑問從本趨節(jié)內(nèi)容中可竄以了解到衣DWDM猴的關(guān)鍵技術(shù)零以及實現(xiàn)方糟法,包括光肉源、光放大寇和波分復(fù)用淡器件等內(nèi)容上。裝第四末章哈獅DWDM光襯傳輸系統(tǒng)的顯技術(shù)規(guī)范待本章內(nèi)容矩主要介紹了輛ITU-T畫對于WDM援系統(tǒng)的一些額建議以及規(guī)勵范,使我們丙對于在WD名M系統(tǒng)中涉蒙及的到的I幸TU-T一徐些知識有一洪個基本的了姻解丈。課程目標蠅1.軟了解瞇WDM的一聲些基本概念說及WDM的澆原理、傳輸倉方式以及組燭成繞;鵝2.了解W犁DM傳輸媒律質(zhì);舞3排.聞了解忠DWDM掙的技術(shù)原理五和關(guān)鍵技術(shù)介實現(xiàn)方法;逐4辯.塌了解媽DWDM構(gòu)光傳輸系統(tǒng)經(jīng)的技術(shù)規(guī)范吃。相關(guān)資料敬(1)花《移光纖通信基輩礎(chǔ)胖》頃(2)《密銹集波分復(fù)用坑技術(shù)導(dǎo)論》哨(3)哀《橫DWDM傳磚輸系統(tǒng)原理超與測試摘》過(4)勻《敵高速光纖通動信ITU-鐵T規(guī)范與系紀統(tǒng)設(shè)計層》員(5)特《紫城域光網(wǎng)絡(luò)從》題(6)《孩TA052那401光挪監(jiān)控信道及護其在DWD古M系統(tǒng)中的賣應(yīng)用聯(lián)ISSU悟E1.0》土(7)種《欲TC000梳001光槳纖與光器件摔ISSU籠E1.0》抵(8)后《捏TC000塑002光絹放大器奴ISSU桶E1.0》豬波分復(fù)用技嚴術(shù)絮概述目標:厘掌握厚WDM膜的時基本叮概念。萌掌握況WDM面的基本原理指、傳輸方式吉以及衡WDM漢的霸組成。舅了解絡(luò)WDM盲的產(chǎn)生背景谷、技術(shù)特點押。鹽波分復(fù)用光肢傳輸技術(shù)京波分復(fù)用的截基本概念默光通信系統(tǒng)衫可以按照不夾同的方式進尤行分類。如銜果按照信號樹的復(fù)用方式獸來進行分類童,可分為頻捧分復(fù)用系統(tǒng)娘(FDM-闖Frequ止ency子Divis像ionM待ultip央lexin敢g)狡、門時分復(fù)用系獅統(tǒng)(古TD裂M-Tim設(shè)eDiv化ision盼Mult戀iplex術(shù)ing欺)現(xiàn)、波分復(fù)用醋系統(tǒng)(WD收M-毒額Wavel覆ength脆Divi尾sion忽Multi籌plexi爛ng)和空牙分復(fù)用系統(tǒng)錯(擴SDM-S控pace集Divis涌ionM威ultip珍lexin啊g旨)。所謂頻脆分、時分、昂波分和空分錄復(fù)用,是指話按頻率、時津間、波長和月空間來進行唉分割的光通悠信系統(tǒng)。應(yīng)炮當說,頻率聚和波長是緊崗密相關(guān)的,怎頻分也即波射分,但在光飄通信系統(tǒng)中知,由于波分香復(fù)用系統(tǒng)分富離波長是采復(fù)用光學(xué)分光茫元件,它不適同于一般電桑通信中采用銀的邊濾波器,所遮以我們?nèi)詫⒖梼烧叻殖蓛稍聜€不同的系絲統(tǒng)。鏟波分復(fù)用是祖光纖通信中腥的一種傳輸嗽技術(shù),它利幟用了一根光猴纖可以同時有傳輸多個不輔同波長的光腳載波的特點逢,把光纖可申能應(yīng)用的波束長范圍劃分健成若干個波道段,每個波濫段作一個獨晨立的通道傳趙輸一種預(yù)定供波長的光信攪號。森光波分復(fù)用丹的實質(zhì)是在蠶光纖上進行反光頻分復(fù)用址(OFDM味),只是因?qū)憺楣獠ㄍǔK巡捎貌ㄩL而肯不用頻率來沃描述、監(jiān)測互與控制。嫩隨著電亡-篩光技術(shù)斯的灘向前發(fā)展,挺在同一光纖摧中波長的密造度會變得很少高。因而,鋼使用術(shù)語密猶集波分復(fù)用聞(DWDM告-Dens精eWav贈eleng粗thDi晶visio忍nMul樸tiple習(xí)xing)女,與此對照和,還有波長為密度較低的慈WDM系統(tǒng)徐,較低密度筍的就稱為稀贏疏波分復(fù)用喉(CWDM洞-Coar劑seWa紐veDi淺visio塊nMul燃tiple撈xing)認。扮這里可以將校一根光纖看妙作是一個綱“敲多車道耽”朱的公用道路左,傳統(tǒng)的T穿DM系統(tǒng)只形不過利用了合這條道路的賓一條車道,甜提高比特率拜相當于在該盼車道上加快據(jù)行駛速度來騰增加單位時緒間內(nèi)的運輸貧量。而使用勒DWDM技濟術(shù),類似利葛用公用道路館上尚未使用藏的車道,以姑獲取仆光纖中未開由發(fā)的巨大傳緩輸能力。保WDM拘技術(shù)終的添發(fā)展趣背景趟隨著配科學(xué)技術(shù)的繞迅猛發(fā)展,蟲通信領(lǐng)域的捧信息傳送量母正以一種加訊速度的形式待膨脹。信息檢時代要求越資來越大容量才的傳輸網(wǎng)絡(luò)堆。窯近幾年來,虛世界上的運遼營公司及設(shè)部備制造廠家嚴把目光更多氣地轉(zhuǎn)向了W粒DM技術(shù),拐并對其投以騙越來越多的豪關(guān)注,增加初光纖網(wǎng)絡(luò)的老容量及靈活薄性,提高傳棟輸速率和擴騾容的手段可毫以有多種,襲下面對幾種媽擴容方式進塌行比較。束空分復(fù)用嶄SDM敏(糖Space雄Divi腸sion溫Multi飽plexe毒r橡)返空分復(fù)用是捕靠增加光纖敵數(shù)量的方式夠線性增加傳抗輸?shù)娜萘浚?lián)傳輸設(shè)備也詳線性增加。更在光纜制造本技術(shù)已經(jīng)非鵲常成熟的今泡天,幾十芯辣的帶狀光纜腥已經(jīng)比較普暢遍,而且先顧進的光纖接堪續(xù)技術(shù)也使倍光纜施工變煌得簡單,但喊光纖數(shù)量的猶增加無疑仍福然給施工以謎及將來線路藏的維護帶來雁了諸多不便性,并且對于墾已有的光纜順線路,如果期沒有足夠的映光纖數(shù)量,概通過重新敷框設(shè)光纜來擴按容,工程費仇用將會成倍戴增長。而且協(xié),這種方式填并沒有充分蝶利用光纖的級傳輸帶寬,頃造成光纖帶鍵寬資源的浪煌費。作為通霜信網(wǎng)絡(luò)的建野設(shè),不可能駱總是采用敷裝設(shè)新光纖的惹方式來擴容裝,事實上,徒在工程之初導(dǎo)也很難預(yù)測須日益增長的拒業(yè)務(wù)需要和復(fù)規(guī)劃應(yīng)該敷離設(shè)的光纖數(shù)理。因此,空仆分復(fù)用的擴溫容方式是十哲分暢受限。脊時分復(fù)用心TDM堂(偏Time盲Divis勸ionM坊ultip猜lexer糞)佳時分復(fù)用也鹽是一項比較積常用的擴容蘇方式,從傳各統(tǒng)鹿PDH角的一次群至鞠四次群的復(fù)罷用,到如今衰SDH嫂的文STM-1身、魚STM-4些、坡STM-1提6慧乃至連STM-6晴4斜的復(fù)用。通氣過時分復(fù)用訓(xùn)技術(shù)可以成乎倍地提高光握傳輸信息的何容量,極大農(nóng)地降低了每桐條電路在設(shè)革備和線路方叫面投入的成般本,并且采甲用這種復(fù)用橫方式可以很熱容易在數(shù)據(jù)牛流中抽取某幟些特定的數(shù)畝字信號,尤耳其適合在需該要采取自愈車環(huán)保護策略斬的網(wǎng)絡(luò)中使境用農(nóng)。擴但時分復(fù)用喝的擴容方式并有兩個缺陷暖:第一是影嬌響業(yè)務(wù),即掃在粘“叫全盤陪”趙升級至更高祥的速率等級洲時,網(wǎng)絡(luò)接品口及其設(shè)備客需要完全更兄換,所以在棟升級的過程縱中,不得不砍中斷正在運品行的設(shè)備;燥第二是速率村的升級缺乏煌靈活性,以紐SDH益設(shè)備為例,夕當一個線路橫速率為易155Mb星it/s暫的系統(tǒng)被要姨求提供兩個宇155Mb先it/s炸的通道時,躺就只能將系貌統(tǒng)升級到磚622Mb巡it/s虹,即使有兩煮個旅155Mb級it/s舌將被閑置,動也沒有辦法辛。鐮對于更高速哈率的時分復(fù)念用設(shè)備,目欣前成本還較慚高,并且全40Gbi勁t/s仿的址TDM顆設(shè)備已經(jīng)達坊到電子器件潛的速率極限斜,即使是結(jié)10Gbi容t/s睬的速率爽,撕在不同類型袋光纖中的非喇線性效應(yīng)也帶會對傳輸產(chǎn)它生各愁種限制。展現(xiàn)在,時分膚復(fù)用技術(shù)是狡一種被普遍套采用的擴容課方式,它可匹以通過不斷稠地進行系統(tǒng)轉(zhuǎn)速率升級實握現(xiàn)擴容的目獄的,但當達厚到一定的速成率等級時,店會由于器件杏和線路等各康方面特性的瞇限制而不得罩不尋找液另外的解決貼辦法。勵不管是采用哲空分復(fù)用還效是時分復(fù)用有的擴容方式苦,基本的傳捐輸網(wǎng)絡(luò)均采按用傳統(tǒng)的棟PDH伯或錄SDH希技術(shù),即采疲用單一波長僻的光信號傳步輸,這種傳惰輸方式是對風光纖容量的艘一種極大浪加費,因為光券纖的帶寬相著對于目前我屆們利用的單經(jīng)波長信道來啦講幾乎是無男限的。我們稼一方面在為叛網(wǎng)絡(luò)的擁擠伙不堪而憂心荒忡忡,另一啞方面卻讓大熊量的網(wǎng)絡(luò)資籃源白白焦浪費。遠波分復(fù)用W室DM(Wa姑velen猶gthD突ivisi己onMu讀ltipl銀exing蹦)起WDM波分摩復(fù)用懲是利用單模開光纖低損耗扔區(qū)的巨大帶絨寬,將不同爹速率(波長治)的光混合乖在一起進行杜傳輸,這些燥不同波長的動光信號所承牧載的數(shù)字信謊號可以是相爽同速率、相泳同數(shù)據(jù)格式葬,也可以是錄不同速率、冊不同數(shù)據(jù)格竟式。支可以通過增練加新的波長孫特性,按用壓戶的要求確鐵定網(wǎng)絡(luò)容量童。導(dǎo)對于2.5翅Gb/s以與下的速率的衛(wèi)WDM,目排前的技術(shù)可嬌以完全克服費由于光纖的比色散和光纖肅非線性效應(yīng)龜帶來的限制謊,滿足對傳倚輸容量和傳未輸距離的各揪種需求。W趟DM擴容方中案的缺點是禾需要較多的歷光纖器件,組增加失效和吃故障的概率免。要TDM和W皮DM技術(shù)合域用篇利用TDM原和WDM兩烤種技術(shù)的優(yōu)帶點進行網(wǎng)絡(luò)艷擴容是應(yīng)用組的方向??衫室愿鶕?jù)不同袍的光纖類型埋選擇TDM奔的最高傳輸寒速率,在這部個基礎(chǔ)上再陶根據(jù)傳輸容運量的大小選川擇WDM復(fù)燙用的光信道港數(shù),在可能層情況下使用惱最多的光載挺波。門毫無疑問,櫻多信道永遠居比單信道的利傳輸容量大蓬,更經(jīng)濟。頸DWDM席原理概述掉DWDM迫技術(shù)是利用辮單模光纖的糞帶寬以及低鉆損耗的特性注,采用多個糧波長作為載排波,允許各也載波信道在塞光纖內(nèi)京同時傳輸。昨與通用的單妄信道系統(tǒng)相孟比,密集簽WDM誠(炎DWDM嶄)不僅極大刻地提高了網(wǎng)萌絡(luò)系統(tǒng)的通荷信容量,充鍛分利用了光斷纖的帶寬,婆而且它具有螺擴容簡單和帝性能可靠等絡(luò)諸多優(yōu)點,座特別是它可射以直接接入奇多種業(yè)務(wù)更蓬使得它的應(yīng)勞用紋前景十分光樣明。爐在模擬載波枝通信系統(tǒng)中惕,為了充分扁利用電纜的忙帶寬資源,熄提高系統(tǒng)的勻傳輸容量,暖通常利用頻瑞分復(fù)用的方著法。即在同舞一根電纜中猾同昌時傳輸若干揀個頻率不同申的信號,接見收端根據(jù)各根載波頻率的請不同利用帶喊通濾波器濾哨出穗每一個信道醉的信號。頃同樣,在光拿纖通信系統(tǒng)括中也可以采剖用光的頻分剝復(fù)用的方法典來提高系統(tǒng)開的傳輸容量曾。事實上,況這樣的復(fù)用雕方法在光纖捕通信系統(tǒng)中式是非常有效槐的。與模擬廁的載波通信登系統(tǒng)中的頻尊分復(fù)用不同粗的是,在光聚纖通信系統(tǒng)喊中是用光波堂作為信號的爹載波,根據(jù)呈每一個信道嶺光波的頻率隱(或波長)乓不同將光纖蔽的低損耗窗肉口劃分成若粒干個信道,慢從而在一根披光纖中實現(xiàn)影多路光信號渡的復(fù)用傳輸游。拐由于目前一頓些光器件(職如帶寬很窄碌的濾光器、信相干光源等含)還不很成結(jié)熟,因此,綢要實現(xiàn)光信景道非常密集電的光頻分復(fù)換用(相干光到通信技術(shù))潔是很困難的仍,但基于目橫前的器件水護平,已可以候?qū)崿F(xiàn)相隔光吐信道的頻分哭復(fù)用。人們魯通常把光信惕道間隔較大授(甚至在光件纖不同窗口匠上)的復(fù)用恐稱為光波分恒復(fù)用(沙WDM賴),再把在俗同一窗口中經(jīng)信道間隔較巾小的昌DWDM盒稱為密集波猜分復(fù)用(迅DWDM烤)。穴緣隨著科技的鉆進步,現(xiàn)代辜的技術(shù)已經(jīng)房能夠?qū)崿F(xiàn)波俊長間隔為納酸米級的復(fù)用柿,甚至可以學(xué)實現(xiàn)波長間除隔為零點幾并個納米級的爐復(fù)用,只是厲在器件的技牙術(shù)要求上更費加嚴格而已且,因此把波新長間隔較小竟的青8餅個波、縣16掌個波、償32議乃至更多個欠波長的復(fù)用籃稱為返DWDM第。室ITU-T翼G.69濱2建議,D犁WDM系統(tǒng)按的絕對參考無頻率為19財3.1TH肌z扭(對應(yīng)貸的波長為1絡(luò)552.5巧2nm),奸不同波長的炎頻率間隔應(yīng)膜為100G社Hz益的整數(shù)倍(柜對應(yīng)窗波長間隔約塔為0.8n則m的整數(shù)倍誦)。識DWDM側(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成簽及光譜示意鍬圖如REF_Ref37212403\r\h清圖1-1菌所示。發(fā)送待端的光發(fā)射厲機發(fā)出波長未不同而精度稅和穩(wěn)定度滿血足一定要求嶺的光信號,泰經(jīng)過光波長拼復(fù)用器復(fù)用蛇在一起送入牛摻鉺光纖功女率放大器(附摻鉺光纖放章大器主要用座來彌補合波舞器引起的功朝率損失和提憑高光信號的陰發(fā)送功率)則,再將放大救后的多路光鍵信號送入光蘇纖傳輸,中厘間可以根據(jù)亦情況決定有套或沒有光線寇路放大器,更到達接收端即經(jīng)光前置放應(yīng)大器(主要贈用于提高接瓶收靈敏度,絲以便延長傳形輸距離)放潔大以后,送對入光波長分左波器分解出津原來的各路廣光核信號。毅DWDM凡系統(tǒng)的構(gòu)成絞及頻譜示意植圖煤WDM鏈設(shè)備癥的手傳輸仙方式單向WDM齡如REF_Ref37212459\r\h痕圖1-2湖所示,余單向波分復(fù)鉆用系統(tǒng)采用主兩根光纖,粱一根光纖只晴完成一個方思向光信號的同傳輸,反向彈光信號的傳癥輸由另一根股光纖來完成兆。召WDM的單朝向哥傳輸方式厚這種禮WDM畝系統(tǒng)可以充脾分利用光纖寒的巨大帶寬塑資源,使一藝根光纖的傳穩(wěn)輸容量擴大雞幾倍至幾十各倍。在長途惹網(wǎng)中,可以盡根據(jù)實際業(yè)被務(wù)量的需要涼逐步增加波術(shù)長來實現(xiàn)擴露容,十分靈管活。在不清構(gòu)楚實際光纜彩色散的前提龍下,也是一尖種暫時避免哪采用超高速三光系統(tǒng)而利紐用多個花2.5Gb題it/s許系統(tǒng)實現(xiàn)超領(lǐng)大量傳魚輸?shù)氖侄?。雙向WDM沫如REF_Ref55466854\r\h大圖1-3刪所示,癥雙向波分復(fù)滅用系統(tǒng)則只蜜用一根光纖翠,稱在一根光纖摧中實現(xiàn)兩個兼方向光信號籃的同時傳輸江,兩個方向?qū)霉庑盘枒?yīng)安菜排在不同波月長上。闖單纖肌雙向莫WDM租傳輸已方式燃允許單根光狂纖攜帶全雙摧工通路,通談常可以比單煙向傳輸節(jié)約飯一半的光纖童器件,由于倡兩個方向傳顆輸?shù)男盘柌蝗战换ギa(chǎn)生洲FWM雀(四波混頻針)產(chǎn)物,因斜此其總的太FWM優(yōu)產(chǎn)物比雙纖虜單向傳輸少蕉很多,但缺豈點是該系統(tǒng)忌需要采用特斧殊的措施來叢對付光反射豐(包括由于觸光接頭引起岡的離散反射炊和光纖本身發(fā)的瑞利后向啟反射),以輛防多徑干擾面;當需要將銷光信號放大賄以延長傳輸稍距離時,必通須采用雙向扒光纖放大器許以及光環(huán)形異器等元件,鐵但其噪聲負系數(shù)稍泰差去。押WDM的雙運向傳輸方式錄ITU-T礦建議G.6自92文件對見于單纖雙向利WDM和雙扭纖單向WD怕M傳輸方式堪的無優(yōu)劣并未給璃出明確的看帳法。實用的混WDM系統(tǒng)長大都采用雙恢纖單向傳輸童方式。節(jié)開放式與必集成式系統(tǒng)殘DWDM電通常有突兩種應(yīng)用形搜式:宿開放式割DWDM糕集成式購DWDM離開放式育DWDM狹系統(tǒng)的特點待是對復(fù)用終顧端光接口沒病有特別的要訓(xùn)求,只要求暗這些接口符怕合陜ITU-T蒸幻建議的光接桌口標準。丸DWDM棒系統(tǒng)采用波悲長轉(zhuǎn)換技術(shù)容,將復(fù)用終笨端的光信號糧轉(zhuǎn)換成指定距的波長,不聰同終端設(shè)備企的光信號轉(zhuǎn)葡換成不同的鹽符合黃ITU-T圖建議的波長奴,然后進行滲合波。炊集成式峽DWDM剃系統(tǒng)沒有采糠用波長轉(zhuǎn)換況技術(shù),它要墊求復(fù)用終端晚的光信號的按波長符合柄DWDM生系統(tǒng)的規(guī)范叨,不同的復(fù)指用終端設(shè)備褲發(fā)送不同的東符合漲ITU-T遇建議的波長律,這樣他們綠在接入合波陷器時就能占棚據(jù)不同的通辮道搏,從而完成朽合波。煉根據(jù)工程的往需要可以選允用不同的應(yīng)污用形式。在煮實際應(yīng)用中冒,開放式唐DWDM它和集成式櫻DWDM坡可以混合使膨用。鼓WDM系統(tǒng)循組成鼠N講路波長復(fù)用浙的WDM系廚統(tǒng)的總體結(jié)披構(gòu)主要由發(fā)糖送和接收光刃復(fù)用終端(瞧OMT)單寨元與中繼線抄路發(fā)達(I凍LA)單元犬三部分組成辮,如果按組膀成模塊來分障有:瀉光波長轉(zhuǎn)換材單元(OT丑U);查波分復(fù)用器凡:分波/合薦波器(OD旁U/OMU記);樓光放大器(悟BA/LA銜/PA);微光監(jiān)控信道愁/通路(O拆SC);莊光波長轉(zhuǎn)換話單元(OT潮U)將非標童準的波長轉(zhuǎn)芝換為ITU愁-T所規(guī)范悶的標準波長贏,系統(tǒng)中應(yīng)揀用光/電/徒光(O/E壟/O)的變鎮(zhèn)換,即先用宜光電二極管冠PIN或A責PD把接收鏟到的光信號吹轉(zhuǎn)換為電信棟號,然后該散電信號對標覺準波長的激哨光器進行調(diào)余制,從而得勇到新的合乎正要求的光波棋長信號。霉波分復(fù)用器續(xù)可分為發(fā)端三的光合波氣器。光合波歇器用于傳輸喪系統(tǒng)的發(fā)送處端,是一種民具有多個輸烏入端口和一止個輸出端冬口的器件,晴它的每一個梯輸入端口輸澡入一個預(yù)選晌波長的光信司號,輸入的煙不同波長的氏光波由同一姿輸出端口輸喜出。光分波蔽器用于傳輸兩系統(tǒng)的接收犯端,正好與訂光合波器相觸反,它具有怖一個輸入端和口和多個輸役出端口,將盼多個不同波糧長信號分類炎開來。銷光放大器不與但可以對光瑞信號進行直組接放大,同狼時還具有實牌時、高增益忘、寬帶、在析線、低噪聲訂、低損耗的搏全光放大器恒,是新一代巨光纖通信系會統(tǒng)中必不可詠少的關(guān)鍵器謙件。在目前委實用的光纖帥放大器中主艙要有摻鉺光狂纖放大器(疏EDFA)迷、半導(dǎo)體光握放大器(S餓OA)和光寨纖拉曼放大景器(FRA塌)等,其中駛摻鉺光纖放盤大器以其優(yōu)坦越的性能被卸廣泛應(yīng)用于屆長距離、大尿容量、高速罩率軍的光纖通信阻系統(tǒng)中,作閱為前置放大階器、線路放付大器、功率夾放大器使用冊。繩光監(jiān)控信道編是元為WDM的熊光傳輸系統(tǒng)蛛的監(jiān)控而設(shè)蠻立的。IT凡U-T建議怨優(yōu)選采用1猾510nm讓波長,容量求為2Mbi卻t/s。淺靠低速率下辣高的接收靈室敏度(優(yōu)于園-50dB球m)仍能正撥常工作。但犁必須在ED特FA之前下委光路,而在底EDFA之市后上光泳路。壁WDM駐的振優(yōu)勢楚光纖的容量約是極其巨大專的,而傳統(tǒng)該的光纖通信式系統(tǒng)都是在鞭一根光纖中色傳輸一路光市信號,這樣普的方法實際挪上只使用了啊光纖豐富帶卸寬的很少一蠟部分。為了掩充分利用光獎纖的巨大帶浸寬資源,增背加光纖的傳釘輸容量,以照密集漁WDM臺(遵DWDM翁)技術(shù)為核付心的新一代釣的光纖通信坊技透術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生挎。槳WDM吼技術(shù)具有腫如下特點:超大容量茫目前使用的堅普通光纖可秋傳輸?shù)膸挮C是很寬的,它但其利用率屆還很低。使打用撒DWDM半技術(shù)可以使息一根光纖的佛傳輸容量比鑼單波長傳輸喚容量增加幾扣倍、幾十倍休乃至幾百倍詠。饑現(xiàn)在商用最低高容量光纖悶傳輸系統(tǒng)為創(chuàng)1.6Tb突it/s系體統(tǒng),朗訊和蕉北電網(wǎng)絡(luò)兩呢公司提供的幼該類產(chǎn)品都每采用160惹x10Gb屬it/s方爭案結(jié)構(gòu)無。示容量3.2傻Tbit/館s實用化系冰統(tǒng)的開發(fā)已喝具備條件。奉對數(shù)據(jù)濾的倚“翁透明鍛”宋傳輸恩由于括DWDM很系統(tǒng)按光波鬼長的不同進擾行復(fù)用和解扔復(fù)用,而與時信號的速率惡和電調(diào)制方巷式無關(guān),即煌對數(shù)據(jù)是牙“薦透明放”乏的。好一個WDM旅系統(tǒng)流的圍業(yè)務(wù)可以承吧載多種格式鏈的蛇“碗業(yè)務(wù)肥”則信號,如A尚TM、IP蔥或者將來有蘆可能出現(xiàn)的愿信號城。躬WDM系統(tǒng)編完成的是透捐明傳輸,對捧于趴“腥業(yè)務(wù)沙”晃層信號來說裳,WDM填系統(tǒng)中的各遣個光波長通蓄道仇就像篩“壁虛擬埋”展的光纖一樣隱。滅系統(tǒng)升級時做能最大限度擱地保護已有琴投資頑在網(wǎng)絡(luò)擴充價和發(fā)展中,絹無需對光纜墓線路進行改旬造,只需更櫻換光發(fā)射機憲和光接收機克即可實現(xiàn),業(yè)是理想的擴裙容手段,也叫是引入寬帶踏業(yè)務(wù)(例如返CATV鉗、途HDTV斗和茄B-ISD趣N較等)的方便該手段,而且攏利用增加一凝個波長即可央引入任意想辨要的新業(yè)務(wù)冰或新萬容量。佛高度的組網(wǎng)縮靈活性、經(jīng)料濟性和可靠魂性拔利用湖WDM鞏技術(shù)構(gòu)成的爭新型通信網(wǎng)穿絡(luò)比用傳統(tǒng)控的電時分復(fù)嬸用技術(shù)組成易的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)誦要大大簡化豆,而且網(wǎng)絡(luò)罷層次分明,政各種業(yè)務(wù)的湯調(diào)度只需調(diào)困整相應(yīng)光信律號的波長即陸可實現(xiàn)。由造于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)厭簡化、層次詢分明以及業(yè)僵務(wù)調(diào)度方便抗,由此而帶輕來的網(wǎng)絡(luò)的煙靈活性、經(jīng)創(chuàng)濟性和可靠洗性是顯而易互見縮的。蜻可兼容全光張交換嗎可以預(yù)見,堡在未來可望乏實現(xiàn)的全光昂網(wǎng)絡(luò)中,各缸種電信業(yè)務(wù)每的上須/樣下、交叉連處接等都是在笑光上通過對箭光信號波長偷的改變和調(diào)拜整來實現(xiàn)的造。因此,調(diào)WDM烘技術(shù)將是實裹現(xiàn)全光網(wǎng)的犯關(guān)鍵技術(shù)之涌一,而且罩WDM賴系統(tǒng)能與未拜來的全光網(wǎng)筍兼容,將來珍可能會在已斥經(jīng)建成的夫WDM服系統(tǒng)的基礎(chǔ)掩上實現(xiàn)透明遞的、具有高摟度生存性的殘全光澤網(wǎng)絡(luò)。什CWDM酷簡介自DWDM(星密集波分復(fù)里用)無疑是指當今光纖應(yīng)友用領(lǐng)域的首嗓選技術(shù),但香其也存在著丑價格比較昂俱貴的一面。殺有沒有可能輪以較低的成似本享用波分墓復(fù)用技術(shù)呢釋?面對這一消需求,CW憤DM(稀疏袖波分復(fù)用)山應(yīng)運而生。潤稀疏波分復(fù)曾用,顧名思鋼義,是密集瞎波分復(fù)用的揀近親,它們螞的區(qū)別有兩帆點:(1)門CWDM載爬波通道間距氣較寬,因此祝一根光纖上敏只能復(fù)用2懲到16個左葡右波長的光秩波,逢“脫稀疏料”配與華“箏密集柔”慌稱謂的差別討就由此而來赴;(2)C浩WDM調(diào)制埋激光采用非皮冷卻激光,爪而DWDM蒼采用的是冷航卻激光,它乎需要冷卻技什術(shù)來穩(wěn)定波耀長,實現(xiàn)起晴來難度很大佳,成本也很抱高。CWD慘M避開了這強一難點,瓣CWDM系叢統(tǒng)采用的D細FB激光器煙不需要冷卻寒,趣因而大幅降事低了成本,跑整個CWD周M系統(tǒng)成本康只有DWD洞M的30%西。隨著越來壯越多的城域刊網(wǎng)運營商開娛始尋求更合騙理的傳輸解革決方案,C歡WDM越來稅越廣泛地被啄業(yè)界接受。緞在同一根光根纖中傳輸?shù)淖2煌ㄩL之擁間的間距是壯區(qū)分DWD己M和CWD彈M萄的主要參數(shù)元。目前的稀防疏波分復(fù)用泄系統(tǒng)一般工敲作在從12笑60nm到仔1620n土m波段,間寒隔為20n漠m曲,可復(fù)用堡16俯個鉤波長通灘道,其中1屋400nm慰波段由于損槳耗較大,一塌般不用。浸相對于密集查波分復(fù)用系為統(tǒng),稀疏波僵分復(fù)用系統(tǒng)屆在提供一定紙數(shù)量的波長繡和100公效里以內(nèi)的傳龍輸距離的同量時,大大降豪低了系統(tǒng)的動成本,并具布有非常強的扮靈活性。因郊此稀疏波分泛復(fù)用系統(tǒng)主水要應(yīng)用于城晚域網(wǎng)中。C焦WDM用很陪低的成本提稼供了很高的翻接入帶寬,當適用于點對猾點、以太網(wǎng)句、SONE俱T環(huán)等各種首流行的網(wǎng)絡(luò)箱結(jié)構(gòu),特別濱適合短距離上、高帶寬、倒接入點密集貼的通信場合林,如大樓內(nèi)斥或大樓之間僻的網(wǎng)絡(luò)通信巨。醫(yī)但是,CW板DM是成本培與性能折衷揪的產(chǎn)物,不百可避免地存孫在一些性能攻上的局限。悶業(yè)內(nèi)專家指你出,CWD裹M禽目前主要存姥在以下三抄點不足:(習(xí)1)CWD液M在單根光皺纖上支持的給復(fù)用波長個費數(shù)較少,導(dǎo)寒致日后擴容很成本較高;泉(2)復(fù)用為器、復(fù)用調(diào)琴制器等設(shè)備說的成本還應(yīng)陰進一步降低蘭,這些設(shè)備逼不能只是D炎WDM涂相應(yīng)設(shè)備的宅簡單改型;耀(坑3怖)CWDM稀還未形成標鴿準。禁綜上所述,妹波分復(fù)用系懂統(tǒng)從20世辱紀90年代忙中期開始,和受市場需要管和技術(shù)發(fā)展未的驅(qū)動,在凈國內(nèi)外都呈藍現(xiàn)出了柴飛速發(fā)展的懸態(tài)式,主要璃應(yīng)用于長途魯傳輸網(wǎng)的密秒集波分復(fù)用澤系統(tǒng)和應(yīng)用桂于城域網(wǎng)以鋤及以太網(wǎng)的沖稀疏波分復(fù)校用系統(tǒng)都有駁了很大的突男破并得到了癢大量的商用衛(wèi),同時,系沃統(tǒng)的發(fā)展主策要取決于關(guān)淋鍵技術(shù)的突犯破和相關(guān)標長準的制定,罰過去數(shù)年的淺發(fā)展都證明想了這一點。思考題鳥什么是WD疾M、DWD堡M以及CW妹DM?砌簡述WDM獨設(shè)備的兩種果傳輸方式?湊什么是開放豪式與集成式愈系統(tǒng)?撿簡述WDM懲系統(tǒng)的組成階?預(yù)WDM倦傳輸媒質(zhì)目標:停掌握秧光纖的基本注結(jié)構(gòu)和種類禮。降了解蒸光纖的基本床特性。光纖的結(jié)構(gòu)溜通信中使用芬的光纖,其啄核心部分是津由圓柱形玻提璃纖芯和玻鋸璃包層構(gòu)成膚,最外層是努一種彈性耐公磨的塑料護梯套,整根光航纖呈圓柱形侄。創(chuàng)器光纖的典型四結(jié)構(gòu)如REF_Ref37213167\r\h神圖1-4返所洪示。端光纖的典型尤結(jié)構(gòu)醒三種典型光衡纖攪纖芯的粗細撈、材料和包肢層材料的折醒射率,對光后纖的特性起煉著決定性的泛影響。REF_Ref37213197\r\h榴圖1-5登所示為三種裝典型光纖的合情況。從圖煌中可看出,倦纖芯和包層壞橫截面上,之折射率剖面幟有兩種典型鳴的分布。一踏種是纖芯和訊包層折射率家沿光纖徑向禍分布都是均若勻的,而在綱纖芯和包層兵的交界面上侍,折射率呈朽階梯形突變插,這種光纖視稱為階躍折恥射率光纖。裝另一種是,狼纖芯的折射壁率不是均勻倘常數(shù),而是俯隨纖芯徑向葛坐標增加而食逐漸減少,急一直漸變到南等于包層折孟射率值,因誘而將這種光沫纖稱為漸變孤折射率光纖搖。這兩種光鏈纖剖面的共昌同特點是:叔纖芯的折射現(xiàn)率柿n1沫大于包層折使射率丈n2寸,這也是光父信號在光纖很中傳輸?shù)谋啬樢獥l件。對眉階躍折射率滅光纖而言,源它可以使光姐波在纖芯和礎(chǔ)包層的交界北面形成全反菊射,引導(dǎo)光棗波沿纖芯向瞇前傳播;對逢于漸變折射美率光纖而言吵,它可以使漆光波在纖芯懇中產(chǎn)生連續(xù)話折射,形成盜穿過光纖軸販線的類似于靠正弦波的光丟射線,引導(dǎo)向光波沿纖芯響向前傳播,錦兩種光射線念軌跡如REF_Ref37213197\r\h乓圖1-5蛙所示。階躍偷折射率光纖隙和漸變折射民率光纖,隨需著纖芯直徑灑的粗細不同皂,光纖中傳膽輸模式的數(shù)碗量多少也不柔同。因此,某階躍折射率穩(wěn)光纖或漸變員折射率光纖街又都可以按膚照傳輸模式虛的數(shù)量多少載,分為單??p光纖和多模望光纖,這又安是一種光纖饒的分類方法歲。單模光纖貝的纖芯直徑努極細,直徑將一般小于窮10洋m谷;多模光纖院的纖芯直徑使較粗,通常汪直徑等于于50干m嗎左右。但從困光纖的外觀籃上來看,兩葡種光纖區(qū)別你不大,包括吹塑料護套的括光纖直徑都釋小于氣1mm凈。光纖的種類協(xié)由于單模光窄纖具有內(nèi)部衡損耗低、帶鏈寬大、易于筒升級擴容和停成本低的優(yōu)蠢點,國際上素已一致認同適DWDM歲系統(tǒng)將只使叢用單模光纖背作為傳輸媒封質(zhì)。目前,渠ITU-T剝已經(jīng)在叛G.652段、處G.653雕、湯G.654職和霞G.655晴建議中分別慶定義了佳4書種不同設(shè)計簽的單模光纖讓。男其中自G.652訓(xùn)光纖是目前形已廣泛使用東的單模光纖豆,稱為置1310n救m代性能最佳的穿單模光纖,圍又稱為色散抵未移位的光若纖。按纖芯古折射率剖面磁,又可分為駝匹配包層光閥纖和下陷包犬層光纖兩類捕,兩者的性問能十分相近校,前者制造分簡單,但在斯1550n烘m盈波長區(qū)的宏斷彎損耗和微睛彎損耗稍大凈;箭而后者連接呈損耗稍大。浮G.653映光纖稱為色混散移位光纖喂或珠1550n仍m砍性能最佳光獲纖。這種光嘉纖通過設(shè)計鍵光纖折射率狗的剖面,使懂零色散點移天到潛1550n謀m花窗口,從而莫與光纖的最報小衰減窗口拼獲得匹配,搬使超高速超厭長距離光纖婦傳輸成為珠可能。們G.654追光纖是截止羅波長移位的憲單模光纖。血這類光纖的乘設(shè)計重點是流降低遵1550n答m票的衰減,其損零色散點仍志然在具1310n換m褲附近,因而喪1550n戒m卡的色散較高危,可達玻18ps/懶(nm.k鄉(xiāng)m)跑,必須配用犧單縱模激光舉器才能消除軟色散的影響襪。高G.654瘡光纖主要應(yīng)佛用于需要很則長再生段距哥離的海底光定纖通信。研G.655暢光纖是非零摩色散移位單宏模光纖,與當G.653貌光纖相近,楚從而使逐1550n固m咱附近保持了俱一定的色散丘值,避免在礎(chǔ)DWDM予傳輸時發(fā)生稻四波混頻現(xiàn)評象,適合于坐DWDM笛系統(tǒng)應(yīng)扁用。階除上述所講押的四種已正獨式標準化的長光纖外,還飄有一種適合穴于更大容量走和更長傳輸粒距離的大有康效面積光纖鈔也已經(jīng)問世吧。其零色散況點在困1510棒n福m售左右,但有毒效面積增大膊到識72男平方籍m關(guān)以上,因而為可以更有效辯地克服非線陡性影響,最薦適合以榮10Gbi義t/s諷為基礎(chǔ)的尿DWDM漠系統(tǒng)濱應(yīng)用。想一想:許在我國,大晃面積敷設(shè)的滔是哪一種光州纖?閥光纖的基本曠特性窩幾何尺寸(針模場直徑)慢單模光纖的浙纖徑直徑為陽8~9農(nóng)m族,與工作波梅長妻1.3~1筐.6霞m廊處于同一數(shù)臨量級,由于狡光衍射效應(yīng)修,不易測出斬纖芯直徑的跑精確值。此繭外,由于基泰模潑LP01濤場強的分布并不只局限于議纖芯之內(nèi),燈因而單模光腫纖纖芯直徑屆的概念在物怎理上已沒有遮什么意義,識應(yīng)改用模場出直徑的概念哪。模場直徑奏是光纖內(nèi)基中模場強空間造強度分布集狹中程度狹的度量。展G.652某光纖在尿1310n貞m魔波長區(qū)的模么場直徑標稱香值應(yīng)在胡8.6~9可.5捧m落范圍,偏差蕉小于第10%北;廣G.655遮光纖在生1550n誦m叉波長區(qū)的模短場直徑標稱汁值應(yīng)在私8~11層m荒范圍,偏差唐小于趨10%族。鹿上述兩種單卻模光纖的包君層徑均為盡125晌m斑。衰減常數(shù)胳光纖的損耗鹿主要取決于餐吸收損耗、喂散射損耗、命彎曲損耗三僵種損耗,彎蝦曲損耗前面惱已經(jīng)講過,檢對光纖衰減迅常數(shù)的影響徹不大;決定鎮(zhèn)光纖衰減常久數(shù)的損耗主宗要是吸收損委耗和散射曠損耗。格吸收損耗是緣制造光纖的肉材料本身造促成的,其中博的過量金屬欲雜質(zhì)和氫氧挖根孫OH-耳離子對光的貿(mào)吸收而產(chǎn)生蝶的損耗漁。死散射損耗通銷常是由于光抬纖材料密度匹的微觀變化巡,以及所含啊SiO2疫、銀GeO2浴和苗P2O5暢等成分的濃缺度不均勻,怪使得光纖中鍋出現(xiàn)一些折狡射率分布不料均勻的局部瓶區(qū)域,從而踐引起光的散恰射,將一部務(wù)分光功率散惠射到光纖外醫(yī)部引起損耗搬;或者在制頁造光纖的過精程中,在纖星芯和包層交促界面上出現(xiàn)頸某些缺陷、貝殘留一些氣洗泡和氣痕等震。這些結(jié)構(gòu)隱上有缺陷的跪幾何尺寸遠憐大于光波,御引起與波長漏無關(guān)的散射遲損耗,并且野將整個光纖趁損耗譜曲線陽上移,但這獻種散射損耗聽相對前一種腔散射損耗而形言要小得多述。裁綜合以上幾摘個方面的損榮耗,單模光阻纖在市1310n緣m據(jù)和務(wù)1550n勿m鏈波長區(qū)的衰殿減常數(shù)一般鄰分別為新0.3~0步.4dB/拆km(13嗓10nm)倦和卷0.17~坐0.25d露B/km(亡1550n姓m)涂。以ITU-T懂G.65悄2繩建議規(guī)定光砌纖在根1310n虜m纖和燭1550n佩m海的衰減常數(shù)率應(yīng)分別小于癢0.5dB許/km種和型0.4dB員/km外。色散系數(shù)澡光纖的色散處指光纖中攜擴帶信號能量迫的各種模式娘成分或信號額自身的不同麗頻率成分因撒群速度不同隨,在傳播過員程中互相散功開,從而引凝起信號失真年的物理現(xiàn)象鎮(zhèn)。一般光纖升存在三種朱色散:欺1鈔)模式色散際:光纖中攜凈帶同一個頻淹率信號能量討的各種模式隱成分,在傳促輸過程中由波于不同模式驢的睛時間延遲不貝同而產(chǎn)生。稀2剖)材料色散員:由于光纖雞纖芯材料的黎折射率隨頻幕率變化,使浪得光纖中不粒同頻率的信錢號分量具諸有不同的傳勇播速度而引摧起的色散。雷3配)波導(dǎo)色散默:光纖中具屑有同一個模再式但攜帶不歉同頻率的信互號,因為不聰同的傳播群響速度而引起右的色散??蜻@三種色散永統(tǒng)稱為色度跑色散。喪ITU-T梢G.65塑2畫建議規(guī)定零塑色散波長范賭圍為:汽1300n世m(xù)~132今4nm骨,最大色散沿斜率為藍0.093橋ps/兵(伙nm2.k效m歡),在庫1525~那1575n繭m嶄波長范圍內(nèi)橫的色散系數(shù)孫約為捐20ps/樹(繞nm.km席)。眠ITU-桿TG.6膝53重建議規(guī)定零白色散波長為犬:耐1550n斧m殲,在耍1525~杜1575n牲m仍區(qū)的色散斜江率為狡0.085膠ps/谷(鍋nm龍.km鵝)。在已1525~杰1575n皇m勞波長范圍內(nèi)惑的最大色散陪系數(shù)為死3.5ps皂/偏(瘦nm.km帖)。埋G.655服光纖在粥1530~哄1565n荷m預(yù)范圍內(nèi)的色謀散系數(shù)在絕貢對值應(yīng)處于膏0.1~6享.0ps卵/泉(此nm.km織)打。佛牢技術(shù)細節(jié):徑幾種光纖色望散特性如下肚圖:思考題可光纖的種類李有那些,各秩有什么特點吩?蛙色散的種類捧有那些?嫂DWDM康關(guān)鍵技術(shù)目標:擴了解東DWDM然光源的要求尤及解決方法拒。千了解掉DWDM企光放大技術(shù)錯。湖了解紐DWDM價復(fù)用和解復(fù)酸用技術(shù)。泉了解難DWDM動的光監(jiān)控信案道。光源奮光源的作用悶是產(chǎn)生激光源或熒光,它寨是組成光纖遭通信系統(tǒng)的壩重要器件。倘目前應(yīng)用于可光纖通信的紙光源半導(dǎo)體授激光器LD暴(Lase孩rDio鄰de)和半圖導(dǎo)體發(fā)光二學(xué)極管LED多(Ligh園tEmi茅tting遣Diod承e),都屬稈于半導(dǎo)體器漂件蹈。敵共同特點是棗:體積小、誓重量輕、耗造電量小。券LD和LE攀D相比,其夜主要區(qū)別在錦于,前者發(fā)罷出的是激光銳,后者發(fā)出雕的是熒光,跟緒因此,LE觸D的譜線寬院度較寬,調(diào)套制效率低,勝與光纖的耦鍬合效率也低神;但它的輸噸出特性曲線濤線性好,使枯用壽命長,們成本低,適卻用于短距離兩、小容量的飾傳輸系統(tǒng)。催而LD一般甘適用于長距載離、大容量勇的傳輸系統(tǒng)科,在高速率樣的PDH和誘SDH設(shè)備孤上被廣泛采議用。臂高速光纖通痰信系統(tǒng)中使陶用的光源分探為多縱模(飄MLM)激培光器和單縱鉆模(SLM談)激光器兩讀類。從性能貢上講,這兩紫類半導(dǎo)體激蘿光器的主要忽區(qū)別在于它己們發(fā)射頻譜侍的差異。M潮LM激光器遵的發(fā)射頻譜筆的線寬較寬墳,為nm柱量級,而且悠可以觀察到伐多個諧振峰金的存在。S訴LM激光器屢發(fā)射頻譜的值線寬,為0懼.1nm量梁級,而且只若能觀察到單蠢個諧振峰。伶SLM激光套器比MLM常激光器的單銅色性更好。攏DWDM帆系統(tǒng)的工作桶波長較為密狹集,一般波歡長間隔為幾罷個納米到零龜點幾個納米足,這就要求擱激光器工作篇在一個標準外波長上,并失且具有很好獨的穩(wěn)定性;玉另一方面,瞇DWDM濟系統(tǒng)的無電凳再生中繼長信度從單個窩SDH捆系統(tǒng)傳輸方50~60表km詳增加到得500~6歉00km那,在延長傳合輸系統(tǒng)的色鋼散受限距離息的同時,為伍了克服光纖扇的非線性效末應(yīng){如受激邁布里淵散射家效應(yīng)(茅SBS父)、受激拉蜓曼散射效應(yīng)么(拖SRS肢)、自相位臭調(diào)制效應(yīng)(降SPM聚)、交叉相糟位調(diào)制效應(yīng)哥(疫XPM伏)、調(diào)制的暈不穩(wěn)定性以獨及四波混頻秀(婆FWM腰)效應(yīng)等}名,要求跌DWDM蔑系統(tǒng)的光源酒使用技術(shù)更迅為先進、性修能更為優(yōu)越施的激光器差。留總之,配DWDM報系統(tǒng)的光源永的悔兩個突出的亂特點是:檔1.僻比較大終的色散容納元值;版2.監(jiān)標準捕而穩(wěn)定的波酬長。語激光器的調(diào)勿制方式攻目前廣泛使依用的光纖通貧信系統(tǒng)均為雀強度調(diào)制熟——鳳直接檢波系嶼統(tǒng),對光源腸進行強度調(diào)畫制的方法有近兩類,即直去接調(diào)制和間懲接調(diào)制。直接調(diào)制它直接調(diào)制:兇智又稱為內(nèi)調(diào)駛制,即直接政對光源進行采調(diào)制,通過以控制半導(dǎo)體抖激光器的注暖入電流的大爭小來改變激變光器輸出光村波的強弱。律傳統(tǒng)的誤PDH胳和掩2.5Gb粱it/s具速率以下的飲SDH餡系統(tǒng)使用的聚LED景或蠢LD龜光源基本上藝采用的都是降這種調(diào)制方鞭式統(tǒng)。足直接調(diào)制方四式的特點是君輸出功率正挽比于調(diào)制電樂流,具有結(jié)備構(gòu)簡單、損轟耗小、成本都低的特點,績但由于調(diào)制暗電流的變化粉將引起激光歲器發(fā)光諧振宿腔的長度發(fā)索生變化,引忍起發(fā)射激光萄的波長隨著飄調(diào)制電流線歪性變化,這逐種變化被稱擦作調(diào)制啁啾鈴,它實際上俊是一種直接攀調(diào)制光源無追法克服的波運長(頻率)純抖動。啁啾癢的存在展寬誘了激光器發(fā)哨射光譜的帶唐寬,使光源悄的光譜特性帖變壞,限制梨了系統(tǒng)的傳冠輸速率和距筑離。一般情匠況下,在常逝規(guī)曬G.652譯光纖上使用富時,傳輸距乒離顛≤雹100鋤公里,傳輸秀速率纖≤聞2.5Gb當it/s錢。蹲對于不采用扯光線路放大泳器的隊DWDM俊系統(tǒng),從節(jié)法省成本的角豈度出發(fā),可世以考慮使用臉直接調(diào)愉制激光器。間接調(diào)制事間接調(diào)制:婦區(qū)這種調(diào)制方罩式又稱做外椒調(diào)制。即不笛直接調(diào)制光耕源,而是在雅光源的輸出劫通路上外加童調(diào)制器對光鋸波進行調(diào)制料,此調(diào)制器游實際上起到郵一個開關(guān)的雜作用。結(jié)構(gòu)凱如REF_Ref37213418\r\h制圖1-6筐所窯示。虧恒定光源是世一個連續(xù)發(fā)墓送固定波長星和功率的高叛穩(wěn)定光源,垂在發(fā)光的過賢程中,不受伙電調(diào)制信號公的影響,因王此不產(chǎn)生調(diào)何制頻率啁啾寶,光譜的譜膊線寬度維持伸在最小。光吐調(diào)制器對恒爭定光源發(fā)出運的高穩(wěn)定激變光根據(jù)電調(diào)書制信號以觸“喬允許恰”冰或者男“宇禁止神”縱通過的方式閣進行處理,每而在調(diào)制的揭過程中,對禿光波的頻譜嫌特性不會產(chǎn)纖生任何影響皺,保證了光拒譜的質(zhì)量。傘間接調(diào)制方叢式的激光器假比較復(fù)雜、束損耗大、而烘且造價也高確,但調(diào)制頻晨率啁啾很小醉,可以應(yīng)用異于傳輸速率藝≥焦2.5Gb骨it/s停,傳輸距離脾超過泊300別公里以上的氏系統(tǒng)。因此獲,一般來說械,在使用光饑線路放大器姜的船DWDM蔽系統(tǒng)中,發(fā)轎射部分的激司光器均為間福接調(diào)制方式既的詠激光器。豐外調(diào)制激光熊器的結(jié)構(gòu)礦常用的外調(diào)暑制器有光電濃調(diào)制器、聲訓(xùn)光調(diào)制器和肥波導(dǎo)調(diào)制器甜等。炸光電調(diào)制器謎基本工作原量理是晶體的薄線性電光效繡應(yīng)。電光效偏應(yīng)是指電場善引起晶體折廊射率變化的建現(xiàn)象,能夠伯產(chǎn)生電筆光效應(yīng)的晶悶體稱為電光乒晶體。辯聲光調(diào)制器目是利用介質(zhì)真的聲光效應(yīng)院制成。所謂御聲光效應(yīng),睬是聲波在介歇質(zhì)中傳播時私,介質(zhì)受聲緒波壓強的作燙用而產(chǎn)生變月化,這種變鄙化使得介質(zhì)渴的折射率發(fā)漲生變化,從升而影響光波粉傳輸特性。算波導(dǎo)調(diào)制器伴是將鈦(慰Ti扒)擴散到鈮歇酸鋰(搶LInBO揉2琴)基底材料觀上,用光刻觀法制出波導(dǎo)耕的具體尺寸咽。它秧具有體積小犁、重量輕、賽有利于光集諷成等優(yōu)點。真根據(jù)光源與死外調(diào)制器的卸集成和分離求情況,又可娃以分為集成認式外調(diào)制激燃光器和分離訴式外調(diào)制激資光器兩種方述式。滋集成外調(diào)制田技術(shù)日益成月熟,是塵DWDM申光源的發(fā)展牙方向。常見罰的是更加緊粒湊小巧,與慚光源集成在網(wǎng)一起,性能碌上也滿足絕挎大多數(shù)應(yīng)用清要求的電吸泡收調(diào)制器濫。套電吸收調(diào)制孫器是一種損屢耗調(diào)制器,村它工作在調(diào)炭制器材料吸拌收區(qū)邊界波揚長處,當調(diào)巧制器無偏壓障時,光源發(fā)勢送波長在調(diào)樹制器材料的掌吸收范圍之案外,該波長漠的輸出功率昨最大,調(diào)制卻器為導(dǎo)通狀野態(tài);當調(diào)制疼器有偏壓時蜘,調(diào)制器材外料的吸收區(qū)燦邊界波長移截動,光源發(fā)咱送波長在調(diào)趟制器材料的乘吸收范圍內(nèi)汽,輸出功率營最小,調(diào)制植器為斷開狀普態(tài)外。如節(jié)圖1-6故所示。挺電吸收調(diào)制炮器可以利用糟與半導(dǎo)體激嫁光器相同的病工藝過程制胖造,因此光啞源和調(diào)制器陰容易集成在橫一起,適合圖批量生產(chǎn),請因此發(fā)展速壤度很快。例欠如,銦鎵砷凡磷(寺InGaA蠶sP振)光電集成遷電路,是將拍激光器和電醉吸收調(diào)制器術(shù)集成在一塊押芯片上,該汪芯片再置于市—往熱電制冷器喘(垂TEC燙)上。這種琴典型的光電許集成電路,液稱為電吸收攀調(diào)制激光器仍(話EML帆),可以支袍持搬2.5Gb垃it/s疏信號傳輸堡600km浙以上的距離碰,遠遠超過影直接調(diào)制激蝴光器所能傳晶輸?shù)木嚯x,景其可靠性也秩與標準傻OFB果激光器類似悔,平均壽命達達咬2哭0吐年址。竟電吸收調(diào)制鈴器的吸收波閃長的改變示最意圖若分離式外調(diào)兇制激光器常刮用的是恒定軌光輸出激光祖器(沈CW+Li禍NbO3蘿)馬赫便-票策恩德(喇Mach-準Zehnd弱er梢)外調(diào)制器話。稀如圖疤1副-韻8慧所示。旱M-Z外調(diào)所制器示意圖隙該調(diào)制器是親將輸入光分頸成兩路相等榴的信號,分桐別進入調(diào)制撞器的兩個光烤支路,這兩賓個光支路采蝕用的材料是其電光材料,晨即其折射率昌會隨著外部畝施加的電信計號大小而變孤化,由于光陳支路的折射繳率變化將導(dǎo)輔致信號相位肉的變化,故播兩個支路的廣信號在調(diào)制欺器的輸出端券再次結(jié)合時玩,合成的光萍信號是一個潛強度大小變恐化的干涉信否號,通過這看種辦法,將居電信號的信劇息轉(zhuǎn)換到了艦光信號上,衫實現(xiàn)了光強銅度調(diào)制。分緣離式外調(diào)制飲激光器的頻跳率啁啾可以逮等于零,而出且相對于電削吸收集成式偽外調(diào)制激光藍器羊,成本較低珠。猶激光器的波椒長的穩(wěn)定童在纏DWDM賣系統(tǒng)中,激需光器波長的雙穩(wěn)定是一個經(jīng)十分關(guān)鍵的最問題,根據(jù)編ITU-T埋G.69援2泳建議的要求擔,中心波長赤的偏差不大粥于光信道間油隔的正負五伙分之一,即管當光信道間探隔為岸0.8nm臨的系統(tǒng),中協(xié)心波長的偏煩差不能大于執(zhí)±借20GHz再。卵在扶DWDM撫系統(tǒng)中,由輪于各個光通勾路的間隔很懇?。傻瓦_忙0.8nm早),因而對旨光源的波長脆穩(wěn)定性有嚴組格的要求,箏例如寫0.5nm似的波長變化惹就足以使一冤個光通路移模到另一個光核通路上。在評實際系統(tǒng)中流通常必須控蒙制在央0.2nm井以內(nèi),其具娛體要求隨波嚴長間隔而定魄,波長間隔錯越小要求越姥高,所以激散光器需要采貧用嚴格的波脂長穩(wěn)定技術(shù)唇。炕集成式電吸隆收調(diào)制激光滴器的波長微淘調(diào)主要是靠謀改變溫度來灣實現(xiàn)的,其料波長的溫度鵝靈敏度為程0.08n砍m/罪℃跳,正常工作運溫度為釣25狼℃技,在三15伐℃廣-35喘℃冰溫度范圍內(nèi)光調(diào)節(jié)芯片的飾溫度,即可庭使遠EML嬌調(diào)定在一個榜指定的波長嘉上,調(diào)節(jié)范拌圍為詞1.6nm宮。芯片溫度借的調(diào)節(jié)靠改思變制冷器的忘驅(qū)動電流,版再用熱敏電撇阻作反饋便籃可使芯片溫富度穩(wěn)定在一覺個基本懲恒定的溫度址上。版分布反饋式太激光器(楊DFB銅)的波長穩(wěn)混定是利用波料長和管芯溫欠度對應(yīng)的特切性,通過控乎制激光器管甩芯處的溫度盲來控制波長凱,以達到穩(wěn)調(diào)定波長的目肝的。對于篩1.5名μ證mDFB蓋激光器,波戀長溫度系數(shù)莫約為厘0.02n蜓m/電℃佛,它在獎15貼℃業(yè)-35竟℃恩范圍內(nèi)中心右波長符合要巾求。這種溫床度反饋控制堪的方法完全寒取決于舍DFB銹激光器的管澤芯溫度。目冊前,正MWQ-D集FB糞激光器工藝裙可以在激光對器的壽命時腸間(極20隙年)內(nèi)保證蘋波長的偏移微滿足陰DWDM爹系鍵統(tǒng)的要求。車除了溫度外賭,激光器的粒驅(qū)動電流也練能影響波長探,其靈敏度趕為凝0.008摧nm/mA罪,比溫度的券影響約小一肌個數(shù)量級,民在有些情況翻下,其影響辰可以忽略。賭此外,封裝幸的溫度也可羊能影響到器吹件的波長(所例如從封裝青到激光器平宇臺的連線帶潮來的溫度傳茂導(dǎo)和從封裝屢殼向內(nèi)部的稀輻射,也會威影響器件的云波長)。在毯一個設(shè)計良底好的封裝中螞其影響可以旨控群制在最小。榮以上這些方糞法可以有效罰解決短期波眠長的穩(wěn)定問搜題,對于激廊光器老化等低原因引起的日波長長期變耀化就顯得無靜能為力了。衫直接使用波厘長敏感元件遺對光源進行涉波長反饋控葡制是比較理辟想的,原理參如瓦圖臘3柏-4虜所示,屬于回該類控制方哪案的標準波賣長控制和參舌考頻率擾動河波長控勇制,均正在姑研制中,很為有前途。舍波長控制原握理想一想:催DWDM頁系統(tǒng)中為何漫對波長的穩(wěn)首定性要求非頭常嚴格?光電檢測器遭光電檢測器她的作用是把與接收到的光巷信號轉(zhuǎn)換成乖相應(yīng)的電信轉(zhuǎn)號。浩由于從光纖唐傳送過來的四光信號一般坦是非常微弱避的,因此對尤光檢測器提謝出了非常高禽的要求:新在工作波長擁范圍內(nèi)有足遵夠高的響應(yīng)催度。姻在完成光電漿變換的過程禽中,引入的似附加噪聲應(yīng)鄉(xiāng)盡止可能小。業(yè)響應(yīng)速度快恥。線性好及桶頻帶寬,使海信號失真盡蒜量小。羨工作穩(wěn)定可腥靠。有較好煮的牲穩(wěn)定性及較須長的工作壽償命。駝體積小,使影用簡便。雖滿足上述要嶼求的半導(dǎo)體炒光檢測器主腫要有兩類:鉛PIN飼光電二極管碧和雪崩光電翅二極管(A貫PD)。染PIN光電胸二極管杏PIN光電囑二極管是一槐種半導(dǎo)體器脆件,其構(gòu)成撿是在P型和書n型之間夾魚著本征(輕扇摻場雜)區(qū)域。啞在這個器件戒反向偏置時露,表現(xiàn)出幾得乎是無窮大邊的內(nèi)部阻抗謹(即像開路皺一樣),輸棒出電流正比治于輸入光功毀率。催PIN光二活極管的價格敲低,使用簡丘單,但響應(yīng)綱慢。拿雪崩光電二擴極管(AP阻D)墾在長途光纖巧通信系統(tǒng)中老,僅有稻毫完瓦級的光功忘率從光發(fā)送驕機輸出后,腥經(jīng)光纖的長插途傳輸,到返達接收端的才光信號十分爺微弱,一般銷僅有幾個納竊瓦。如果采斤用PIN光惑電二極管檢商測,那么輸犁出的光電流晨僅有幾個納再安,為了使走光接收機的萄判決電路正繼常工作,必聞須社對這個電流唉多級放大。徑由于在放大耽信號的過程都中不可避免米地會引入各但種電路噪聲此,從而使光撿接收機的信供噪比降低,臂靈敏度下降菌。為了克服撇PIN光電委二極管的上芳述缺點,在站光纖通信系滲統(tǒng)還采用一去種具有內(nèi)部贊電流放大作統(tǒng)用的光電二似極管,即雪鐘崩二極管(辜APD)。抬雪崩二極管痰是利用光生蛾載流子在耗瞞盡區(qū)內(nèi)的雪拼崩倍增效應(yīng)抽,從而產(chǎn)生足光電流的倍安增作用。所恨謂雪崩倍增隨效應(yīng)是指P止N結(jié)外加高茂反向偏壓瘋后,在耗盡賺區(qū)內(nèi)形成一紗個強電場。鎮(zhèn)當耗盡區(qū)吸深收光子時,羨激發(fā)出來的兆光生載流子涌被強電場加根速,以極高睡的速度與耗熔盡區(qū)的晶格諸發(fā)生碰撞,菜產(chǎn)生新的光價生載流子,專并形成鏈鎖質(zhì)反應(yīng),從而淺使光電流在材光電二極管珍內(nèi)部獲得倍賀增。青雪崩二極管阿的增益和響揭應(yīng)速度都優(yōu)湯于PIN發(fā)劉光二極管,展但其噪聲特傍性差。光放大器骨我們知道光命纖有一定的呼衰耗,光信雕號沿光纖傳胳播將會衰減轎,傳輸距離夠受衰減的制響約。因此,糊為了使信號前傳得更遠,姜我們必須增柿強光信號。府傳統(tǒng)的增強光光信號的方租法是使用再閘生器。但是柜,這種方法玩存在許多缺冊點,首先,刃再生器只能推工作在確定憐的信號比特鐮率和信號格夾式下,不同淺的比特率和班信號格式需按要不同的再烤生器;其次掃,每一個信皺道需要一個蝕再生器,網(wǎng)漆絡(luò)的成本很倚高。于是,搏人們希望有判一種不使用稠再生器也可競以增強光信許號的方法,壯即光放大技增術(shù)。翠光放大器概午述崗光放大器簡市單地增強光衫信號,如籍圖招3散-5奮。光放大器檔光放大器的住工作不需要慨轉(zhuǎn)換光信號規(guī)到電信號,吵然后再轉(zhuǎn)回侮光信號。這國個特性導(dǎo)致宴光放大器比裂再生器有兩遮大優(yōu)勢。第棍一,光放大莫器支持任何態(tài)比特率和信司號格式,因母為光放大器執(zhí)簡單地放大趨所收到的信淋號。這種屬駛性通常被描禁述為光放大秤器對任何比直特率以及信峽號格式是透設(shè)明的;第二光,光放大器仇不僅支持單那個信號波長卷放大-像再川生器,而且渾支持一定波慣長范圍的光東信號放大。粉而且,只有鼻光放大器能乘夠支持多種葛比特率、各限種調(diào)制格式精和不同波長摸的時分復(fù)用酸和波分復(fù)用站網(wǎng)絡(luò)。實際襪上,只有光瞧放大器特別澤是EDFA伏的出現(xiàn),相WDM至技術(shù)才真正免在光纖通信時中扮演重要搖角色。楚EDFA魂是現(xiàn)在最流識行的光放大候器,它的出昆現(xiàn)把波分復(fù)那用和全光網(wǎng)什絡(luò)的理論變役成現(xiàn)實。家現(xiàn)在有兩種阿主要類型的殺光放大器在記使用:半導(dǎo)鐘體光放大器落(SOA)方和光纖光放涂大器(FO僚A)。半導(dǎo)膝體光放大器奉實質(zhì)上是半處導(dǎo)體激光器占的活性介質(zhì)富。換句話說隔,一個半導(dǎo)拉體放大器是鳥一個沒有或抗有很少光反嘴饋的激光二姑極管。耐光纖放大器系與半導(dǎo)體放腿大器不同,霧光纖放大器塞的活性介質(zhì)眼(或稱增益乘介質(zhì))是一骨段特殊的光附纖或傳輸光命纖,并且和晴泵浦激光器俗相連;當信挨號光通過冷這一段光纖膊時,信號光疊被放大。光強纖放大器又號可以分為摻哨稀土離子光濟纖放大器(吸Rare邪Earth丸Ion挽Doped鐵Fibe夸rAmp上lifie儲r)和非線返性光纖放大足器。像半導(dǎo)瓦體放大器一狀樣,摻稀土飲離子光纖放擋大器的工作畜原理也是受壇激輻射;而傻非線性光纖關(guān)放大器是利慚用光纖的非抖線性效應(yīng)放尚大光信號。蠻實用化的光掌纖放大器有梅摻鉺光纖放今大器(ED轟FA)和光婆纖拉曼放大儲器(Ram宏anFi巧berA真mplif信ier)。率EDFA桿(尾Erbiu麥mDop落edFi譜berA澇mplif哈ier欺)摻鉺光纖賴放大器作為嶺新一代光通棄信系統(tǒng)的關(guān)辨鍵部件,具述有增益高、被輸出功率大倡、工作光學(xué)焦帶寬較寬、繼與偏振無關(guān)浮、噪聲指數(shù)推較低、放大臨特性與系統(tǒng)著比特率和數(shù)敵據(jù)格式無關(guān)筑等優(yōu)點。它盼是大容量遺DWDM枝系統(tǒng)中必不鴉可少的關(guān)鍵采部犬件。欲飽根據(jù)傲EDFA濫在別DWDM蒙光傳輸網(wǎng)絡(luò)市中的位置,攀可以分功率誓放大器(剃Boost辰erAm叼plfie賞r)鋒,簡稱遞BA票;線路放大垃器(績Line熟Ampli輕fier)棟,簡稱議LA獅;前置放大透器(均pream膽plifi居er)陷,簡稱鹿PA授。憐光纖拉曼放薄大器的增益牢波長由泵浦震光波長決定伍,只要泵浦弓源的波長適滿當,理論上塑可得到任意猾波長的信號鑒放大,痛其增益介質(zhì)勾為傳輸光纖鬧本身、縱噪聲指數(shù)低利。糖當與常規(guī)E撞DFA混合棚使用時可大于大降低系統(tǒng)所的噪聲指數(shù)貿(mào),增加傳輸近跨距馬。進摻鉺光纖(警EDF抄)營摻鉺光纖是油光纖放大器馳的核心,它亡是一種內(nèi)部紫摻有一定濃腫度詞Er3+緣的光纖,為乏了闡明其放市大原理,需想要從鉺離子剪的能級圖講麗起。鉺離子箭的外層電子纖具有三能級企結(jié)構(gòu)(仆圖2-6雀中燈E1授、響E2孩和諒E3懼),其中惱E1頸是基態(tài)能級校,瞞E2論是亞穩(wěn)態(tài)能丘級,糾E3跌是高能級,坦如亂圖絡(luò)3捉-6剪所煮示。叮EDFA憶能級圖沙當用高能量牢的泵浦激光粗器來激勵摻夢鉺光纖時,拔可以使鉺離律子的束縛電水子從基態(tài)能令級大量激發(fā)升到高能級皺E3冶上。然而,汽高能級是不壺穩(wěn)定的,因塔而鉺離子很酸快會經(jīng)歷無爹輻射衰減(蟻即不釋放光害子)落入亞執(zhí)穩(wěn)態(tài)能級燃E2燭。而傭E2洋能級是一個何亞穩(wěn)態(tài)的能鞭帶,在該能饅級上,粒子哭的存活壽命姑較長,受到勤泵浦光激勵低的粒子,以冠非輻射躍遷送的形式不斷糊地向該能級奸匯集,從而漲實現(xiàn)粒子數(shù)事反轉(zhuǎn)分布?;斁哂幸?550n旗m恐波長的光信刃號通過這段眠摻餌光纖時物,亞穩(wěn)態(tài)的捉粒子以受激猛輻射的形式敘躍遷到基態(tài)短,并產(chǎn)生出潔和入射信號裹光中的光子該一模一樣的臭光子,從而歡大大增加了倒信號光中的我光子數(shù)量,驢即實現(xiàn)了信翠號光在摻餌皺光纖傳輸過植程中的不斷唯被放大針的功能。斥EDFA泛增益平坦控召制系在故DWDM見系統(tǒng)中,復(fù)蕉用的光通路讓數(shù)越來越多水,需要串接是的光放大器饒數(shù)目也越來跟越多,因而鼻要求單個待光放大器占駱據(jù)的譜寬也鳴越來越寬。悄賊然而,普通適的以純硅光廟纖為基礎(chǔ)的督摻餌光纖放拌大器(乒EDFA仇)的增益平風坦區(qū)很窄,霸僅在吐1549豪至柴1561n剩m裁之間,大約襲12nm愧的范圍,在寶1530未至絲1542n虧m車之間的增益械起伏很大,濟可高達贈8dB里左右。這樣跡,當診DWDM秧系統(tǒng)的通路處安排超出增狐益平坦區(qū)時綢,在護1540n撇m里附近的通路域會遭受嚴重倦的信噪比劣遙化,無法保肅證正常的信怪號輸濃出。黑為了解決上搞述問題,更架好地適應(yīng)春DWDM億系統(tǒng)的發(fā)展忌,人們開發(fā)役出以摻鋁的糖硅光纖為基財?shù)A的增益平充坦型禾EDFA斤放大器,大蓮大地改善了侄EDFA農(nóng)的工作波長邁帶寬,平抑鹽了增益的波月動。目前的忽成熟技術(shù)已傾經(jīng)能夠做到快1dB玩增益平坦區(qū)駐并且?guī)缀鯏U纏展到整個鉺裳通帶(烏1525n小m~156到0nm視),基本解迎決了普通屈EDFA雨的增益不平怕坦問題。未西摻鋁的輝EDFA霉和摻鋁的攻EDFA皂的增益曲線羨對比如奴圖跑3成-7梁所示緞。漲EDFA餡增益曲線平蜓坦性的改進時技術(shù)上,將釘EDFA和光放大器增孩益曲線中話1525n騎m~154北0nm萍范圍稱做藍辜帶區(qū),將偏1540n產(chǎn)m~156絮5nm駝范圍稱做紅寶帶區(qū),一般救來說,當傳鹽輸?shù)娜萘啃”加跇?0Gbi鏡t/s望時,優(yōu)先使趁用紅帶途區(qū)。只掛說明:井技術(shù)細節(jié)鼠EDFA拜增益不平坦勉和平坦性能恐比較如虜圖罰3幣-8晨所示。賠EDFA隸增益平坦示廊意圖貢EDFA券的增益鎖定附EDFA媽的增益鎖定畏是一個重要槐問題,因為慈WDM抹系統(tǒng)是一個碧多波長的工襖作系統(tǒng),當娛某些波長信微號失去時,典由于增益競瞧爭,其能量良會轉(zhuǎn)移到那易些未丟失的蜘信號上,使惰其它波長的奇功率變高。叫在接收端,張由于電平的件突然提高可腿能引起誤碼尾,而且在極液限情況下,乳如果炒8詠路波長中吵7膚路丟失時,用所有的功率螞都集中到所清剩的一路波蒼長上,功率獲可能會達到叼17dBm有左右,這將街帶來強烈的搭非線性或接狐收機接收功眨率過載,也更會帶來大脈量誤碼。遺EDFA國的增益鎖定是有許多種技賣術(shù),典型的鋼有控制泵浦牛光源增益的醬方法。瓣EDFA扁內(nèi)部的監(jiān)測疊電路通過監(jiān)惱測輸入和輸砌出功率的比饅值來控制泵昨浦源的輸出既,當輸入波鑄長某些信號搏丟失時,輸雹入功率會減顧小,輸出功悲率和輸入功斯率的比值會數(shù)增加,通過魄反饋電路,今降低泵浦源脹的輸出功率遮,保持軟EDFA勢增益(輸出主/引輸入)不變毛,從而使苗EDFA送的總輸出功旱率減少,保掃持輸出信號咱電平的穩(wěn)定鄙。如清圖篩3執(zhí)-9蠢所示。流控制泵浦光趁源增益鎖定矛技術(shù)暮另外還有飽撥和波長的方杠法。在發(fā)送天端,除了既8滴路工作波長云外,系統(tǒng)還悄發(fā)送另一個句波長作為飽捏和波長,在都正常情況下反,該波長的指輸出功率很紙小,當線路線的某些信號它丟失時,飽怨和波長的輸再出功率會自紫動增加,用書以補償丟失綱的各波長信煩號的能量,膏從而保持扔EDFA微輸出功率和縮增益保持恒煉定,當線路弄的多波長信爛號恢復(fù)時,妙飽和波長的說輸出功率會牌相應(yīng)減少,狹這種方法直貪接控制飽和驕波長激光器坊的輸出,速捐度較控制泵道浦源抽要快一些。銜震說明:誤技術(shù)細節(jié)培EDFA耍增益不鎖定來和鎖定性能咐比較:炕增益不鎖定榮EDFA穿掉波、上波胖增益變化圖眼增益鎖定鋤EDFA豈掉波、上波屆增益變化圖揀摻鉺光纖放宅大器的優(yōu)缺槐點牽1.滴摻鉺光纖放串大器的主要雅優(yōu)點皆:問(1)睛工作波長與戒單模光纖的默最小衰減窗吳口一致。麻耦合效率高罷。由于是光溉纖放大器,碑易與傳輸光店纖耦合連接翅。渾能量轉(zhuǎn)換效綢率高。摻鉺晨光纖EDF呼的纖芯比傳軋輸光纖小,坦信號光和泵魂浦光同時在撒摻鉺光纖E嗎DF中傳傘播,光能量夏非常集中。濱這使得光與幅增益介質(zhì)E渠r離子的作離用非常充分刪,加之適當插長度的摻鉺古光纖,因而議光能量的轉(zhuǎn)維換效率高。貪增益高、噪螞聲指數(shù)較低鋼、輸出功率鈴大,串話很袖小。根增益特性穩(wěn)因定:EDF釀A對溫度不俊敏感,增益殊與偏振無關(guān)牙。爪增益特性與誠系統(tǒng)比特率傍和數(shù)據(jù)格式頑無關(guān)。見摻鉺光纖放擠大器(兇EDFA就)是大容量父DWDM視系統(tǒng)中必不掌可少的關(guān)鍵致部件。鄉(xiāng)2.位摻鉺光纖放蠻大器的主要厲缺點暗:鍋(1)逆增益波長范苦圍固定:E恩r離子的能下級之間的能密級差決定了矮EDFA的堅工作波長范兇圍是固定的時,只能在1腫550nm翅窗口。這也倍是摻稀土離丟子光纖放大扒器的局限性功,又例如,布摻鐠光纖放仰大器只能工中作在131蝕0nm窗口榆。捐增益帶寬不趨平坦:ED盈FA的增益淚帶寬很寬,積但EFDA捏
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