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第二章 DWDM传输原理 第二章??DWDM的工作原理 内容介绍 2.1 DWDM的工作原理 2.2 DWDM系统的组成网元 2.3 DWDM光传输系统的技术标准与应用 第一节 DWDM的工作原理 WDM的工作原理： 在发送端采用光复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传播 在接收端，再由一个光解复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。 采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量 WDM可分为密集波分复用DWDM和稀疏波分复用CWDM DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（低损耗）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。 二、工作方式 工作方式 双纤单向 单纤双向 1、双纤单向传输 双纤单向传输是在一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成 同一波长在两个方向上可以重复利用 2.2 工作方式（cont.） 2.单纤双向传输 单纤双向传输是在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输 两个方向的光信号应安排在不同波长上 单纤双向传输允许单根光纤携带全双工通路 三、密集波分复用系统的光纤选型 为适应不同的光传输系统，开发了多种类型的光纤 常用的有G.652光纤、G.655光纤和G.653、G.654光纤 3.3 密集波分复用系统的光纤选型（cont.） G.652光纤（即常规单模光纤） 两个应用窗口 损耗：1310nm处0.34dB/km 1550nm处0.2dB/km 色散：1550nm处17ps/nm · km 零色散点：1310nm窗口 由于1550nm色散较大，用于DWDM中传输距离受到限制 G.652光纤最小波长范围是 1260nm~1360nm 3.3 密集波分复用系统的光纤选型（cont.） 2. G.653光纤（即色散位移光纤DSF） 通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到1550nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合 零色散点：1550nm窗口 较适合应用于单波长远距离传输 由于1550nm色散小，用于DWDM中传输会产生严重的四波混频（FWM） 举例： 在零色散波长区，传输3路WDM系统，传输25km以后，就可能产生不可弥补的失真，解决的办法有： 采用不等间隔的波长安排 增加光通路的间隔 适当缩短光放大器的间距 3.3 密集波分复用系统的光纤选型（cont.） 3. G.655光纤（即非零色散位移光纤NZSMF） 在1550nm窗口同时具有较小色散和衰减 在1530－1565nm区间典型参数为 损耗：小于0.25dB/km 色散：1~6ps/nm · km 适用于DWDM系统，目前长途网大量敷设该类光纤 由于ITU-T G.655 建议中只要求色散的绝对值为1.0－6.ps/(nm·km)，对于它的正负没有要求 因而G.655光纤的工作区色散可以为正也可以为负，当零色散点位于短波长区时，工作区色散为正，当零色散点位于长波长区时，工作区色散为负。 四、光纤的非线性效应及解决 光场较弱时，光纤的各种特征参数不随光场强弱改变 在很强的光场作用下，光纤的非线性效应产生了 这种非线性效应可能成为限制DWDM系统性能的因素 2.4 光纤的非线性效应及解决（cont.） 强光场下光纤非线性效应 受激散射：分子或声子振动 受激拉曼散射 受激布里渊散射 克尔效应：折射率效应 自相位调制 交叉相位调制 四波混频 2.4 光纤的非线性效应及解决（cont.） 1、 受激散射 （1）? 受激拉曼散射（SRS） 产生原因：光纤材料的分子振动引起 当一定强度的光入射到光纤中时，会引起光纤材料分子的振动，低频边带称斯托克斯线，高频边带称反斯托克斯线，前者强度强于后者。两者之间的频差称为斯托克斯频率。 当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，高频波的能量将转移到低频波上，这就是所谓的受激拉曼散射（SRS） 影响：导致WDM系统中短波长通路产生过大的信号衰减，从而限制了通路数 SRS可能成为未来极高密度DWDM系统光通路数受限的主要因素 2.4 光纤的非线性效应及解决（cont.） （2）. 受激布里渊散射(SBS) 产生原因：光纤材料的声子振动引起 影响：对DWDM的通路数影响不大 SBS与SRS区别： 第一，峰值SBS增益比SRS大2个数量级； 第二，SBS频移（10-13GHz）和增益带宽（20-100MHz）远小于SRS的相应值； 第三，SBS只出现在向后散射方向上，其影