[信息与通信]光传输系统基本知识.ppt

单波长SDH 传输系统最大再生距离的计算 对于色散受限系统的再生距离计算可分两种情况予以考虑。 （1）光源器件为多纵模激光器（MLM）或发光二极管时，其再生距离： L= ε / δ（λ）. D （λ）. fb ε:为光脉冲的相对展宽值。当光源为多纵模激光器时，ε＝0.115；当光源为发光二极管时，ε＝0.306; δλ为光源的根均方谱宽，单位为nm; D（λ）为所用光纤的色散系数; fb为系统的码率，单位为bit/s 单波长SDH 传输系统最大再生距离的计算 （2）当光源器件为单纵模激光器（SLM）时，啁啾声引起的脉冲展宽占主要地位，其再生距离: L= 71400/ α . D （λ） . λ2. fb2 α为啁啾声系数。对分布反馈型（DFB）单纵模激光器而言，α=4～6ps/nm；对量子阱激光器而言， α=2～4 ps/nm; D（λ）为所用光纤的色散系数; λ为系统的工作波长，单位为nm; fb为系统的码率，单位为Tbit/s 单波长SDH 传输系统最大再生距离的计算 工程中常用的计算方法为： L === D tolerance（λ）( fb) / . D （λ） D tolerance（λ）( fb )：@特定激光器类型.速率.特定波长的系统色散容忍值。 D（λ）为所用光纤的色散系数; WDM原理概述 WDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，根据每一个信道光波的频率（或波长）不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在一根光纤中光纤内同时传输 ，从而在实现多路光信号的复用传输。 与单信道系统相比，WDM不仅极大地提高了网络系统的通信容量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是还可以直接接入多种业务更使得它的应用前景十分光明。 人们通常把光信道间隔较大（甚至在光纤不同窗口上）的复用称为光波分复用（WDM），再把在同一窗口中信道间隔较小的WDM称为密集波分复用（DWDM），目前统一使用WDM称呼。 WDM原理概述 发送端发出波长不同而精度和稳定度满足一定要求的光信号，经过光波长复用器复用在一起 送入EDFA，再将放大后的多路光信号送入光纤传输，中间可以根据情况有或没有光线路放大器，到达接收端经光前置放大器放大以后，送入光波长分波器分解出原来的各路光信号。 WDM系统工作方式 单纤单向WDM系统 单纤单向WDM系统参考模型 单纤单向WDM系统 单纤双向WDM系统工作方式 WDM系统应用形式 （1）开放式 开放式WDM系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要这些接口符合ITU-T G.957建议的光接口标准。WDM系统采用波长转换技术，将复用终端的光信号转换成指定的波长，不同终端设备的光信号转换成不同的 符合ITU-T建议的波长，然后进行合波。 WDM系统应用形式 （2）集成式 集成式WDM系统没有采用波长转换技术，SDH复用终端的光信号的波长符合WDM系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的符合ITU-T建议的波长，这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道，从而完成合波。 目前工程应用大多为开放式应用形式。 WDM系统的优点 1. 超大容量 2. 对数据率“透明” 3. 系统升级时能最大限度地保护已有投资 4. 高度的组网灵活性、经济性和可靠性 5. 可兼容全光交换 WDM系统的关键技术-----光源 WDM系统的工作波长较为密集，波长间隔为几个纳米到零点几个纳米，要求激光器工作在一个标准波长上，并且具有很好的稳定性； WDM系统的无电再生中继长度从单个SDH系统传输50~60km增加到500~600km，在延长传输系统的色散受限距离的同时，为了克服光纤的非线性效应｛如受激布里渊散射效应（SBS）、受激拉曼散射效应SRS）、自相位调制效应（SPM）、交叉相位调制效应（XPM）、调制的不稳定性以及四波混频（FWM）效应等｝，要求DWDM系统的光源要使用技术更为先进、性能更为优越的激光器。要求激光器有比较大的色散容纳值 WDM系统的关键技术-----光源 激光器有比较大的色散容纳值是通过采用适当的调制方式来解决的。 激光器的波长稳定是通过采用波长稳定与控制技术来解决的。 WDM系统的关键技术--掺铒光纤光放大器 信号光和泵浦激光器发出的泵浦光，经过WDM器合波后进入掺铒光纤EDF，其中两只泵浦激光器构成两级泵浦，EDF在泵浦光的激励下可以产生放大作用，从而实现了放大光信号的功能。 WDM系统的关键技术--掺铒光纤光放大器 当用高能量的泵浦激光器来激励掺铒光纤时，可以使铒离子的束缚电子从基态能级大量激发到高能级E3上。然而，高能级是不稳定的，因而铒离子很快会经历无辐射衰减（即不释放