波分复用(WDM)基本原理

news2024/10/5 17:24:22

文章目录

  • 波分复用WDM
    • DWDM解决问题,特点-超长距离无电中继传输,降低成本
  • 波分系统的基本组成
    • DWDM网元基本类型
    • 波分常见站点类型
    • OM/OD技术-波分复用器主要参数
  • DWDM系统关键技术
    • 光转发技术
  • OM/OD技术-波分复用器件

波分复用WDM

波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。
波分复用是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。每个信号经过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它独有的色带内传输。WDM能使电话公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。制造商已推出了WDM系统,也叫DWDM(密集波分复用)系统。

密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说,该技术是在一根指定的光纤中,多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距,以便利用可以达到的传输性能(例如,达到最小程度的色散或者衰减)。这样,在给定的信息传输容量下,就可以减少所需要的光纤的总数量。

DWDM解决问题,特点-超长距离无电中继传输,降低成本

光中继设备之间不超过:80公里

DWDM技术是在波长1550nm窗口附近,在EDFA能提供增益的波长范围内,选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波,这些光载波各自受不同数字信号的调制,复合在一根光纤上传输,提高了每根光纤的传输容量。

波分系统的基本组成

在这里插入图片描述

DWDM网元基本类型

光终端复用器,OTM(Optical Terminal Multiplexer)把SDH等业务信号通过合波单元插入到DWDM的线路上去,同时经过分波单元从DWDM线路上分下来。OTM站点主要包含光复用/解复用单元、光放大单元、波长转换单元和光监控单元。

OADM(Optical Add-Drop Multiplexer),光分插复用系统,是在光域实现支路信号的分插和复用这样一种设备

可重新配置的光分插复用器(ROADM,Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexe)是一种使用在密集波分复用(DWDM)系统中的器件或设备,其作用是通过远程的重新配置,可以动态上路或下路业务波长。也就是说,在线路中间,可以根据需要任意指配上下业务的波长,实现业务的灵活调度。
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波分常见站点类型

光终端复用站 OTM(Optical Terminal Multiplexer)
用于点到点或链型组网的端点,实现业务的上下。

光线路放大站 OLA(Optical Line Amplifier)
用于链型或环型组网,当两个业务上下站点之间距离较长时,可在之间增加光放大站点,保证信号传输的光功率。

光分插复用站 OADM(Optical Add/Drop Multiplexer)
用于链型或环型组网,部分业务在此上下,部分业务穿通。是环型组网中最常见的站点类型,根据所使用合分波单元的不同,又可分为几种类型:
FOADM (Fixed Optical Add/Drop Multiplexer):固定光分叉复用站,一般用普通的分叉复用器或合分波器构成;
ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer):可重构光分叉复用站,由可重构光分插复用单元完成光调度。

OM/OD技术-波分复用器主要参数

复用通路数
代表波分复用器件能进行复用与解复用的光通路数量, 它与器件的分辨率、隔离度等参数密切相关

信道隔离度
它表征此光元器件中各复用光通路彼此之间的隔离程度

插入损耗
波分复用器件本身对光信号的衰耗作用

信噪比的定义是在光有效带宽为0.1nm内光信号功率和噪声功率的比值。光信号的功率一般取峰值,而噪声的功率一般取两相临通路的中间点的功率电平。光信噪比是一个十分重要的参数,对估算和测量系统有重大意义。
信噪比越大越好

DWDM系统关键技术

光转发技术

光转发单元(OTU)
采用光—电—光变换的方法实现波长转换
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光信号转换成电信号后,经过3R功能(再整形、再定时、再生),确保信号在进入波分系统时性能最好。

光接口不同,但是电接口一样,因此可以在电接口进行调制。

光波分复用器和解复用器技术

OM/OD技术-波分复用器件

波分复用器件包括合波器和分波器,又叫光复用器和光解复用器

合波器(OM)
把具有标称波长的各复用通路光信号合成为一束光波,送到光纤中进行传输,对光波起复用作用。

分波器(OD)
把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的光通路信号,分别输入到相应的光通路接收机中,即对光波起解复用作用。

光放大技术

WDM系统的监控技术

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