第3章光网络的复用技术案例.ppt

光浪涌的产生 ②光浪涌的防止 一旦由于光纤切断或者其他原因引起信号丢失，开始计时，当时间累积到一定值，减小注入到EDFA的泵浦功率，甚至将泵浦功率完全切断，在EDFA中就不会再积累高浓度的亚稳态离子。当链路故障排除后，等信号恢复一定时间，再恢复向EDFA的泵浦功率。 光浪涌的防止 12. WDM的现有技术水平及国内应用现状 （1）WDM现有的技术水平 实验室已经达到10.92Tbps，商用化系统也已经达到1.6Tbps。 （2）国内WDM技术的应用水平 以上海－杭州之间80×40Gbps系统为例：2005年开通 最大波长数：80 单波长传输速率：10/40Gbps 信道间隔：100GHz 使用波段：C＋L波段 线路码型：NRZ＋FEC（非归零码，前向纠错） 色散补偿方案：DCF＋可调光纤光栅色散补偿器 放大：C波段和L波段分开放大 13. WDM技术的发展趋势 （1）提高通路速率 （2）增加复用波长数 （3）扩大应用波长范围 3.3 波分复用器件 WDM器件有多种制造方法，目前广泛使用的WDM器件可以分为4类： 角色散器件 干涉滤波器 熔融拉锥型 集成波导型 复用器(合波器) 解复用器(分波器) · · · · · · WDM WDM 1. 光栅型波分复用器 光栅型波分复用器件属于角色散器件，当包含了多个波长信号的入射光照射到光栅上时，由于光栅的角色散作用，不同波长的光信号以不同的角度出射，经过透镜会聚到不同的输出光纤，把多个信号分离，从而完成波长的解复用。 块状光栅型波分复用器的典型结构 光纤光栅的制作及其内部结构 2. 介质薄膜滤波器型波分复用器 多层介质膜由分别具有高折射率和低折射率的两种不同的介质材料，交替叠加在一起构成，每层的光学厚度都是要反射的光波长的1/4。 工作原理：当包含了若干个光信号的光波入射到介质膜上，只有与多层介质膜反射波长相对应的那个信号会被发射，其余的信号会从多层膜透射过去，这样，就从多个信号中分离出了一个光信号。通过多个具有不同反射波长的多层膜结构以后，每个光信号都会被分离出来，就完成了信号的解复用过程。 H L H L H L H L 多层介质膜结构 3. 熔融拉锥型波分复用器 制作过程：把光栅剥去涂敷层，然后将两根光栅紧靠在一起加热，当光纤接近熔融的状态时，向两边拉伸，被加热的部分会形成从中间细，两边粗的锥形。 熔锥器件的耦合系数与拉伸长度之间的关系 光波从入射臂入射，经过拉锥时，有一部分会耦合进另外一根光纤中。耦合到另外一个臂的光功率占入射光光功率的比值，叫做耦合比率，其值与制作时的拉伸长度有关系。在E点处，两个波长中有一个波长完全耦合进了另一根光纤，而另一个波长则完全没有耦合到另一根光纤中。 如果包含了这两个波长的光波入射，经过拉锥结构后，一个波长会从耦合臂输出，而另一个波长会从直通臂输出。从而完成了解复用的作用。 几种主要的WDM器件类型的特性 器件类型 通道数 通道间隔/nm 串音/dB 插入损耗/dB 主要缺点 介质薄膜型 2~32 1~100 ≤ - 25 2~6 信道少 光栅型 4~131 0.5~10 ≤ - 30 3~6 温度敏感 集成波导型 4~32 1~5 ≤ - 30 6~11 插损大 熔锥型 2~6 10~100 ≤ - (10~45) 0.2~1.5 信道少 5. 波分复用器件性能指标 光波分复用器件的性能指标主要是：信道数、每个信道的耦合损耗、信道间隔，以及信道的隔离度和串扰等。 第3章 光网络的复用技术 第3章 光网络的复用技术 3.1 复用技术的发展及几种典型复用技术的比较 1. 什么是复用技术 “将多路数据组合成一路数据的过程。复用的目的是更好地共享信道资源，适应信道传输。” 更确切的定义应该是：按照某种方式，将多路数据复合到一个信道上或者一个介质链路上传输。目的是为了更有效地利用介质的传输带宽，以降低单位数据的传输成本。 2. 为什么需要复用技术 如果不采用复用技术，而是直接用光纤来传输低速率信号的话，不但会造成资源的极大浪费，而且会使数据的传输成本非常高。复用技术的目的就是为了充分利用资源，降低通信成本。 3. 复用技术的发展 光纤通信系统的复用技术一开始采用的是脉冲编码调制(PCM)方式，先把模拟信号变成数字信号，再利用TDM技术组成一次群至五次群等，传输速率分别是2M、8M、34M、140M、560M，这种系统是PDH系统。SDH系列有STM-1（155Mbps）、STM-4(622Mbps)和STM-16(2.5Gbps)等。无论PDH还是SDH，所采用的复用技术均为TDM技术。 其他复用技术：码分复用