WRI-DWDM原理和技术.ppt

SG 13 /GII presentation DWDM原理与技术 (关键技术与应用) 内 容 提 要 DWDM技术概述 产生的背景 DWDM技术的特点 DWDM技术要点 DWDM系统与组网 扩容的选择—空分复用 扩容的选择—时分复用 时分复用有两种 电时分复用ETDM 光时分复用OTDM 电时分复用 扩容的选择—波分复用 双纤单向DWDM系统 双纤单向DWDM系统 波分复用的分类 BWDM (Broad WDM) 宽波分复用 波长间隔大于50nm，一般指1310nm/1550nm复用，仍用于接入网，但很少用于长距离传输 DWDM (Dense WDM) 密集波分复用 波长间隔小于1000GHz (约8nm），一般在1550nm窗口采用，用于长距离传输 CWDM (Coarse WDM) 粗波分复用 波长间隔介于10nm 到50nm，通常为20nm，可在1310nm和1550nm窗口采用，用于城域网 DWDM的特点 优点 充分利用光纤带宽实现超大容量 直接光放大，降低成本 对速率和调制方式透明 系统升级容易 适应未来光网络建设的要求 高容量, 低成本, 透明性, 波长路由 内 容 提 要 DWDM技术要点 光发送与光接收 光合波与光分波 光传输与光放大 光发送与光接收 DWDM 对光发送机的基本要求 光源的波长稳定 指定波长符合ITU-T规定 波长漂移?? ???/5（ITU-T）? ???/10（国家） 光源的色散容限 光谱宽度@-20dB 0.2nm 高而稳定的输出光功率 高电光转换效率，高可靠性 易于调制，响应速度快 中心波长和中心频率 标称中心频率或波长 以193.1THz（1552.52nm)为中心、间隔为100GHz (约0.8nm)的整数倍。 DWDM波段 DWDM波段 光合波与光分波 对波分复用器件的基本要求 DWDM系统中使用的波分复用器件的性能应满足ITU-T G.671及相关建议的要求。 合波器 将多个输入端口输入的不同波长的光波由一个输出端口输出 主要参数有插入损耗、光反射系数、工作波长范围、极化相关损耗和各通路插损的最大差异 分波器 将多个不同波长信号分离开来送入多个输出端口 主要参数有插入损耗、光反射系数、通路间隔、相邻通路隔离度、非相邻通路隔离度、极化相关损耗、温度系数、?0.5dB和 ?20dB带宽 波分复用器件的类型 根据实现原理的不同可分为 角色散元件型 熔融拉锥型 介质薄膜滤波器型 集成光波导型 光纤光栅型 波分复用器 光传输 色散控制与补偿 光放大 前向纠错 光纤选择的局限性 局限性 零色散与四波混频的矛盾 色散位移与光纤有效面积的矛盾 光纤的有效面积 G-652 80um2 D = 17ps/nm ? km G-655（真波光纤） 55um2 D = 3.5ps/nm ? km G-655 （LEAF） 72um2 D = 10ps/nm ? km 色散控制与补偿技术 色散控制 控制光源 色散位移光纤 色散补偿 光纤色散补偿器 高阶模色散管理器 自相位调制补偿(光孤子技术） 光源预啁啾 中途谱反转 啁啾光纤光栅 光传输 色散控制与补偿 光放大 前向纠错 光放大 光纤通信的新纪元 特点： 光-光中继放大 工作于光纤工作带宽，同时放大多个信道 主要技术参数： 工作波长范围、输入功率范围、输出功率范围、饱和输出功率、噪声系数、偏振相关增益、增益平坦度、增益变化、光回损等。 全光放大器分类 掺稀土元素光纤放大器 掺铒光纤放大器( EDFA ) 掺镨光纤放大器( PDFA ) 掺铷光纤放大器( NDFA ) 非线性效应光纤放大器 拉曼光纤放大(RFA) 布里渊光纤放大(BFA) 半导体光放大(SOA) EDFA的工作原理 EDFA的特点 光纤通信的革命，激光技术与光纤制造技术结合的产物 优点： 工作波长范围与光纤最小损耗窗口一致 耦合效率高，能量转换效率高 增益高、噪声低、输出功率大 透明传输 缺点： 工作波长范围有限 增益带宽不平坦 EDFA在线路中的应用 按照在系统中放置的位置EDFA可以分为三类 光纤拉曼放大器的特点 特点 可开发光纤的整个低损耗区1270-1670nm 可在任意光纤中发生，可以以传输光纤本身为增益介质； 噪声指数低 缺点：泵浦效率低，阈值高 分类 分立式拉曼放大器 分布式拉曼放大器 The principles are rather general and are probably quite similar when ISDN was invented, however this time the GII takes into account new c