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   光波分復(fù)用技術(shù)(WDM：Wavelength Division Multiplexer)的出現(xiàn)使光通信系統(tǒng)的容量幾十倍、成百倍地增長(zhǎng)，可以說(shuō)沒(méi)有波分復(fù)用技術(shù)也就沒(méi)有現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的光通信事業(yè)。目前我國(guó)的干線傳輸系統(tǒng)和大中城市的城域網(wǎng)已采用了WDM技術(shù)。WDM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，向著超高速率、超大容量、超長(zhǎng)距離發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)IP化的不斷發(fā)展.WDM傳輸系統(tǒng)向著更大容量的40G/100G乃至超100GWDM演進(jìn)。

1.WDM系統(tǒng)構(gòu)成

       WDM技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的信號(hào)組合起來(lái)(復(fù)用)，并送入到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)(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系統(tǒng)按照工作波長(zhǎng)的波段不同可以分為兩類，一類是釆用1310nm和1550nm波長(zhǎng)的復(fù)用，稱為粗波分復(fù)用(CWDM)；另一類是在1550nm波段的密集波分復(fù)用(DWDM).它是在同一窗口中信道間隔較小的波分復(fù)用，可以同時(shí)采用8,16或更多個(gè)波長(zhǎng)在一對(duì)光纖上（也可采用單纖）構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)，其中每個(gè)波長(zhǎng)之間的間隔為L(zhǎng)6nm、0.8nm或更低，對(duì)應(yīng)的帶寬為200GHz、100GHz或更窄的帶寬。如果光纖由OH根所致的損耗峰可以消除的話，那么可以使波分復(fù)用系統(tǒng)的可用波長(zhǎng)范圍擴(kuò)展到1280?1620nm波段，達(dá)到340nm左右，可大大提高傳輸容量。目前DWDM采用的信道波長(zhǎng)是等間隔的，如κX0.8nm,龍為正整數(shù)。由于EDFA成功地應(yīng)用于DWDM系統(tǒng)，極大地增加了光纖中可傳輸?shù)男畔⑷萘亢蛡鬏斁嚯x。

       WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要有兩種基本形式：雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸。雙纖單向傳輸是指釆用兩根光纖實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向信號(hào)傳輸，完成全雙工通信。如圖36所示，在發(fā)送端將載有各種信息的、具有不同波長(zhǎng)的已調(diào)制的光信號(hào)λ1,λ2,-λn通過(guò)光復(fù)用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸，在接收端通過(guò)光解復(fù)用器將不同光波長(zhǎng)的信號(hào)分開(kāi),分別送入不同的光接收機(jī),完成多路光信號(hào)傳輸?shù)娜蝿?wù)。反方向通過(guò)另一根光纖傳輸，其原理相同。

圖  雙纖單向傳輸示意圖

       單纖雙向傳輸是指光通路在一根光纖中同時(shí)沿著兩個(gè)不同的方向傳輸，雙向傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)相互分開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信。

       DWDM系統(tǒng)主要由五個(gè)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)。DWDM系統(tǒng)的總體構(gòu)成如圖37所示。其中光發(fā)射機(jī)是DWDM系統(tǒng)的核心，根據(jù)ITU-T建議和標(biāo)準(zhǔn)，光發(fā)射機(jī)中的半導(dǎo)體激光器必須能夠發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)的波長(zhǎng)，并具有一定的光譜線寬.此外還必須穩(wěn)定、可靠。

圖37    DWDM系統(tǒng)的總體構(gòu)成

       在系統(tǒng)的發(fā)送端首先將來(lái)自終端設(shè)備（如SDH端機(jī)）輸出的光信號(hào)，利用光轉(zhuǎn)發(fā)器（OTU）把非規(guī)范的波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合ITU-T建議的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)的光信號(hào)；利用光復(fù)用器（或稱作光合波器）合成多通路光信號(hào)；通過(guò)光功率放大器（BA）放大輸出多通路光信號(hào)，以提高進(jìn)入光纖的光功率，一般采用EDFA作為光功率放大器。

       經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離光纖傳輸后（80?120km）,需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光中繼放大。目前使用的光中繼放大器多數(shù)為EDFA。在接收端，光前置放大器（PA）放大經(jīng)過(guò)傳輸而衰減的主信道的光信號(hào)，光前置放大器仍可釆用EDFA。采用光解復(fù)用器（或稱分波器）將主信道的多路信號(hào)分開(kāi)，送入不同的光接收機(jī)。光接收機(jī)要求必須具備一定的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、足夠電帶寬和噪聲性能。

       DWDM系統(tǒng)中的光監(jiān)控信道的功能是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各信道的傳輸情況。在發(fā)送端插入光監(jiān)控信號(hào)M，它與主信道的光信號(hào)合波后輸出；在接收端將收到的光信號(hào)分波，分別輸出光監(jiān)控信號(hào)和主信道的光信號(hào)。幀同步字節(jié)、公務(wù)字節(jié)和網(wǎng)管所用的開(kāi)銷字節(jié)等都是通過(guò)光監(jiān)控信道來(lái)傳輸?shù)?。監(jiān)控信道的波長(zhǎng)可選1310nm、l480nm或1510nm,它們位于EDFA的增益帶寬之外，所以這種監(jiān)控稱為帶外波長(zhǎng)監(jiān)控技術(shù)。