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WDM发展历史 20世纪80年代：两波长的波分复用； 1995年：1550nm窗口的多个波长的WDM系统商用。 1998年：我国研制成功了四波长的WDM系统； 以后三年：16波、32波、40波，每波长速率可达10Gbit/s； 2002年：华为、中兴研制成功1.6Tbit/s（160*10Gbit/s）的WDM系统。 2007年:阿尔卡特朗讯 实现了12.8Tbit/s（160*80Gbit/s）的2550km的长途信息传输 。 WDM系统特点 可充分利用光纤的巨大带宽资源； 可以同时传输多种不同类型的信号； 超大传输容量； 节省光纤资源、降低成本； 各通路透明传输、平滑升级扩容； 充分利用成熟的TDM技术； 利用EDFA实现超长距离传输； 对光纤的色散无过高要求； 可组成WDM全光网络 WDM系统基本构成方式 双纤单向WDM系统 WDM系统基本构成方式 单纤双向通信系统 WDM系统的基本结构 光转发器1 光转发器n 光 合 波 器 BA LA PA 光 分 波 器 光接收器1 光接收器n 光监控信道 发送器 光监控信道 接收/发送器 光监控信道 接收器 光发送机 光接收机 光中继放大 光 纤 光 纤 网络管理系统 λs λs λs λs λ1 λn λn λ1 n 1 n 1 WDM系统的基本结构 光发送机——将来自不同终端的多路光信号分别由光转发器转换为各自特定波长的光信号后，经光合波器合成组合光信号，再通过光功率放大器放大输出至光纤中传输。 光中继放大——用采用了增益平坦技术的EDFA实现对不同波长光信号的相同增益放大。 光接收机——先由前置光放大器放大经传输衰减的主信道光信号，再用分波器从主信道光信号中分出不同特定波长的光信号。 光监控信道——监控系统内各信道的传输情况。在发送端，插入本节点产生的波长λs为的光监控信号（如帧同步、公务及各种网管开销字节），与主信道的光信号合波输出；在接收端，将收到的光信号进行分离，输出为λs波长的光监控信号和业务信道光信号。 网络管理系统——通过光监控信道物理层传送的开销字节到其他结点或接收来自其他结点的开销字节对WDM进行管理，实现配置、故障、安全、性能管理等功能，并与上级管理系统通信。 光波长分配原则 G.692规定在1550nm频段上频率间隔是100GHz（波长间隔约为0.8nm）的整数倍。 WDM技术中的关键器件 光波长转换器； 光合波器/分波器； 光放大器 光波长转换器:是把光信号从一个波长转换为另一个波长的器件。 光-电-光型； 基于光混频原理的波长变换器 基于光调制原理的波长变换器 WDM技术中的关键器件 基于光混频原理的波长变换器 SOA Signal ?S Pump ?P Filter ?c ?S ?P ?c ?c=2?p- ?s 基于光调制原理的波长变换器 ?C ?S Filter ?S SOA CW WDM技术中的关键器件 光放大器分类： 掺稀土类光放大器； 非线性效应光放大器； 半导体光放大器； WDM技术中的关键器件 信 号 光 耦 合 器 光隔 离器 掺铒 光纤 光隔 离器 光滤 波器 输 出 光 泵 浦 光 掺铒光纤放大器的结构图 WDM技术中的关键器件 EDFA特点： 增益高、 输出功率高、 通常工作在1530～1565nm光纤损耗最低的窗口、 噪声系数低 等。 WDM技术中的关键器件 拉曼光纤放大器的结构 WDM技术中的关键器件 拉曼光纤放大器的特点： 其增益波长由泵浦光波长决定，只要泵浦源的波长适当，理论上可得到任意波长的信号放大； 其增益介质为传输光纤本身； 噪声系数低。 WDM技术中的关键器件 半导体光放大器 增益带宽大； 动态变换波长； 体积小、成本低； 但具有增益饱和性、噪声系数大、损耗大。 WDM系统的关键技术 光放大技术 ； 增益均衡技术、光纤技术 克服色散技术； 压缩光源的谱线宽度、色散补偿光纤的使用、选用新型光纤 合波/分波技术； 节点技术； 网络管理技术。 WDM系统的关键技术 (a) LED数字调制 (b) LD数字调制 直接调制原理 I P 输入电信号 输出光信号 I P 输入电信号 输出光信号 Ith Ib 光发射机 线路编码电路 电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码，而光源不能发射负脉冲， 要变换为适合于光纤传输的单极性码。 数字光纤通信系统普遍采用二进制二电平码，即“有光脉冲”表示“１”码， “无光脉冲”表示“0”码。 光发射机 光纤线路 功能： 是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的失真和衰减传输到光接收机。 光接收机 功能： 把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光