【正文】 支持單波長(zhǎng)從 155Mbit/s 到 2..5Gbit/s SDH速率等級(jí)以及 10Gbit/s 線路速率的連接，單根光纖復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)目為 8； （ 2） 具有光纖鏈路空域無(wú)阻賽交換功能。輸入接口、輸出接口與光纖鏈路相連，分別對(duì)輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行適配和放大。 什么是“交叉連接”？“交叉連接”這個(gè)術(shù)語(yǔ)本來(lái)是指在電信部門(mén)的配線 架上用人工的方式進(jìn)行系統(tǒng)互聯(lián)的一種方法。圖 (a)和 (b)分別示出波長(zhǎng)選擇法交換和波長(zhǎng)變換法交換的原理框 設(shè)波分交換機(jī)的輸入和輸出都與 N條光纖相連接，這 N 條光纖可能組成一根光纜。 這種 22 光交換模塊是最基本的光交換單元，它有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，通過(guò)電壓控制， 可以實(shí)現(xiàn)平行連接和交叉連接，如圖 (b)所示。傳統(tǒng)電子交換機(jī)的端口速率只有幾Mb/s 到幾百 Mb/s，不僅限制了光纖通信網(wǎng)絡(luò)速率的提高，而且要求在眾多的接口進(jìn)行頻繁的復(fù)用 /解復(fù)用，光 /電和電 /光轉(zhuǎn)換，增加了設(shè)備復(fù)雜性和成本，降低了系統(tǒng)的可靠性。 OCDMA 通信系統(tǒng)給每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的光正交碼的碼字作為該用戶的地址碼。 除了變化的輸電線傳輸特性，隨時(shí)可能出現(xiàn)的、一般僅持續(xù)約一毫秒的雜波脈沖也會(huì)破壞數(shù)據(jù)流。當(dāng)對(duì)每個(gè)載波完成調(diào)制以后， OFDM 引擎將包含所有待發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)位的載波合并為一個(gè)信號(hào)，然后進(jìn)行發(fā)送。 22 正交頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn) OFDM 的重要性不僅僅在于它是 等其它高性能無(wú)線技術(shù)的基礎(chǔ)，更重要的是 OFDM 技術(shù)與傳統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)相比存在下面的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)： 1． OFDM 調(diào)制頻帶利用率高、抗脈沖噪聲特性好，不過(guò)該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上要有數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)； 2． OFDM 技術(shù)能夠應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的干擾信號(hào)，它可對(duì)使用多種頻率方面存在的一些問(wèn)題進(jìn)行快速修正，并可以對(duì)那些在通信傳輸過(guò)程中遭到破壞的信號(hào)數(shù)據(jù)位進(jìn)行自動(dòng)重建； 3． OFDM 技術(shù)通過(guò)在復(fù)數(shù)的高速的 射頻上對(duì)傳送的信號(hào)進(jìn)行編碼，讓被傳輸?shù)男盘?hào)在傳輸過(guò)程中不容易被竊取，從而保證信號(hào)傳送具有更高的安全性； 4． OFDM 技術(shù)對(duì)傳輸線路上的多路徑外界信號(hào)干涉有較強(qiáng)的抵抗力，它不僅可以克服信號(hào)傳輸?shù)恼系K，而且還能提高通信傳輸?shù)乃俣?，因此在一些惡劣環(huán)境中通訊它將非常有吸引力； 5． OFDM 技術(shù)每赫茲的帶寬更高，這樣無(wú)線系統(tǒng)的容量也就更大，而且它抗信號(hào)衰落性能更好，目前 OFDM 技術(shù)已經(jīng)被采用在無(wú)線局域網(wǎng)環(huán)境中，在未來(lái)該技術(shù)能使無(wú)線通信速度達(dá)到 10 Mbit/s 左右； 6． OFDM 技術(shù)通過(guò)提供隊(duì)列服務(wù)，來(lái)解決了在移動(dòng) 傳輸高速數(shù)據(jù)時(shí)所引起的無(wú)線信道性能變差的問(wèn)題，從而克服傳輸介質(zhì)中外界信號(hào)的干擾，提高傳輸信道的通信質(zhì)量； OFDM 技術(shù)既可用于移動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也可以用于固定的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它通過(guò)在樓層、使用者、交通工具和現(xiàn)場(chǎng)之間的信號(hào)跳換，解決其中的信息沖突問(wèn)題。在對(duì)每個(gè)載波完成調(diào)制以后，為了增加數(shù)據(jù)的吞吐量，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋植捎昧艘环N叫作 HomePlug 的處理技術(shù)，來(lái)對(duì)所有將要被發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)位的載波進(jìn)行合并處理，把眾多的單個(gè)信號(hào)合并成一個(gè)獨(dú)立的 傳輸信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。 OFDM 由于其頻譜利用率高、成本低等原因越來(lái)越受到人們的關(guān)注。每一結(jié)點(diǎn)的交叉連接也會(huì)是波長(zhǎng)的或光的交叉連接。目前在這個(gè)技術(shù)上的差異主要體現(xiàn)在光監(jiān)控通道（ OSC）波長(zhǎng)選擇、監(jiān)控信號(hào)速率、監(jiān)控信號(hào)格式等方面。具有集成化程度高的特點(diǎn)，但是對(duì)環(huán)境較為敏感。兩種技術(shù)都有兩種實(shí)現(xiàn)方法。其一是激光二極管的陣列，或是陣列的激光器與電子器件的集成，實(shí)際是光電集成回路 (OEIC)，與分立的 DFBLD 相比 ，這種激光器在技術(shù)上前進(jìn)了一大步，它體積縮小、功耗降低、可靠性高，應(yīng)用上簡(jiǎn)單、方便。通常光網(wǎng)絡(luò)中需要采用 4～ 6 個(gè)能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行調(diào)諧的激光器，但目前這種可調(diào)諧激光器還無(wú)法進(jìn)入商用。如果 WDM 系統(tǒng)不能進(jìn)行有效的網(wǎng)絡(luò)管理，將很難在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模采用。在鏈路的接收端，利用解復(fù)用器將分解后的波長(zhǎng)分別送到不同的光纖，接到不同的接收機(jī)。 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同，每個(gè)波長(zhǎng)之間的間隔寬度也有不同。第三種方案是波分復(fù)用（ WDM）技術(shù) 。 波分復(fù)用技術(shù)（ WDM） 隨著全球互聯(lián) 網(wǎng)（ Inter）的迅猛發(fā)展，以因特網(wǎng)技術(shù)為主導(dǎo)的數(shù)據(jù)通信在通信業(yè)務(wù)總量中的比列迅速上升，因特網(wǎng)業(yè)務(wù)已成 為多媒體通信業(yè)中發(fā)展最為迅速、競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域。針對(duì)目前傳輸線路上鋪設(shè)的 G652 單模光纖所存在的色散較大的問(wèn)題，可以將 DCF 光纖作為 G652 光纖的色散補(bǔ)償和色散斜率補(bǔ)償部分，組成補(bǔ)償型 FRA。采用碲基光纖，其拉曼增益系數(shù) 比石英光纖高 16倍，峰值達(dá)到 55W/km。 拉曼光纖放大器相對(duì)于摻鉺光纖放大器有明顯不 同： （ 1）理論上只要有合適的拉曼泵浦源，就可以對(duì)光纖窗口內(nèi)任一波長(zhǎng)的信號(hào)進(jìn)行放大，因此它具有很寬的增益譜； （ 2）可以利用傳輸光纖本身作增益介質(zhì)，此特點(diǎn)使光纖拉曼放大器可以對(duì)光信號(hào)的放大構(gòu)成分布式放大，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的無(wú)中繼傳輸和遠(yuǎn)程泵浦，尤其適用于海底光纜通訊等不方便建立中繼站的場(chǎng)合； （ 3）可以通過(guò)調(diào)整各個(gè)泵浦的功率來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)增益平坦度； （ 4）具有較低的等效噪聲指數(shù)，此特點(diǎn)使其與常規(guī)的摻鉺光纖放大器混合使用時(shí)可大大降低系統(tǒng)噪聲指數(shù)。而相對(duì)于摻鉺光纖放大器，光纖拉曼放大器具有更大的增益帶寬、靈活的增益譜區(qū)、溫度穩(wěn)定性好以及放大器自發(fā)輻射噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，光纖拉曼放大器是唯一能在 1292～ 1660nm 的光譜上進(jìn)行放大的器件。已經(jīng)介紹過(guò)的副載波 CATV 系統(tǒng)， WDM 或 OFDM 系統(tǒng)，相干光系統(tǒng)以及光孤子通信系統(tǒng)，都應(yīng)用了 EDFA，并大幅度增加了傳輸距離。摻鉺光纖越長(zhǎng)，飽和度越深。 （ 1）對(duì)泵浦光源的基本要求是大功率和長(zhǎng)壽命。 圖 (a)示出輸出信號(hào)光功率和輸入泵浦光功率的關(guān)系， 由圖可見(jiàn)，泵浦光功率轉(zhuǎn)換為信號(hào)光功率的效率很高，達(dá)到 %。 摻鉺光纖放大器 20 世紀(jì) 80 年代末期，波長(zhǎng)為 μm 的摻鉺 (Er)光纖放大器 (EDFA： Erbium Doped Fiber Amplifier)研制成功并投入實(shí)用，把光纖通信技術(shù)水平推向一個(gè)新 高度，成為光纖通信發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。在目前的光纖系統(tǒng)中，影響系統(tǒng)容量提高的關(guān)鍵因素是電子器件速率的限制，如電子交換速率大概為每秒幾百兆位，而只在大規(guī)模圖像傳輸研究領(lǐng)域達(dá) Tbit／ s 的速率。那么整個(gè)光纖通信網(wǎng)任一用戶地點(diǎn)應(yīng)該 可以設(shè)法做到與任一其它用戶地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全光傳輸，這樣就組成全光傳送網(wǎng)；其次在完成上述用戶間全程光傳送網(wǎng)后，有不少的 信號(hào)處理 、 儲(chǔ)存 、交換，以及多路復(fù)用 /分接、進(jìn)網(wǎng) /出網(wǎng)等功能 都要由電子技術(shù)轉(zhuǎn)變成光子技術(shù)完成，整個(gè)通信網(wǎng)將由光實(shí)現(xiàn)傳輸以外的許多重要功能，完成端到端的光傳輸、交換和 處理 等，這就形成了全光通信發(fā)展的第二階段，將是更完整的全光通信。 迄今為止，光通信系統(tǒng)都是由光源、光端機(jī)、光纜和大量電子器件組成的混合系統(tǒng)，即“光電系統(tǒng)”或“半光系統(tǒng)”。 全光通信關(guān)鍵技術(shù) 畢業(yè)論文 2 目錄 摘要 ....................................................................................................................................................................................................3 ABSTRACT...................................................................................................................................................................................4 第一章 緒論 ....................................................................................................................................................................................5 第二章 光放大技術(shù) .......................................................................................................................................................................7 摻鉺光纖放大器 ................................................................................................................................................................ 7 .................................................................................................................................. 7 .............................................................................................................................. 8 ....................................................................................................................... 10 光纖拉曼放大器 .............................................................................................................................................................. 11 光纖拉曼放大器的工作原理和性能 .................................................................................................................. 11 光纖拉曼放大器的分類 ........................................................................................................................................ 13 光纖拉曼放大器的應(yīng)用與進(jìn)展 ........................................................................................................................... 13 目前所面臨的問(wèn)題 ................................................................................................................................................. 14 第三章 光復(fù)用技術(shù) .................................................................................................................................................................... 15 波分復(fù)用技術(shù)（ WDM） .................................................................................................................................................... 15 波分復(fù)用技術(shù)的概念 ............................................................................................................................................ 16 波分復(fù)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) ............................................................................................................................................ 16 波分復(fù)用技術(shù)目前存在的問(wèn)題 ................................