[工程科技]周向陽(yáng)光波分復(fù)用(完整版)
【正文】 ）激光器波長(zhǎng)的穩(wěn)定與控制方式 WDM系統(tǒng)中，激光器波長(zhǎng)的穩(wěn)定十分關(guān)鍵，根據(jù)ITUT ， 中心波長(zhǎng)的偏差不大于光信道間隔的十分之一。 信道間隔較寬，同時(shí)對(duì)波分復(fù)用器和解復(fù)用器的要求降低。 單纖雙向指光通道在同一根光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同方向傳輸，所用波長(zhǎng)相互分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)雙向全雙工通信。 ? 根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長(zhǎng)）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道 。 ? 把光波作為信號(hào)的載波，在 發(fā)送端 采用波分復(fù)用器（合波器）將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸； ? 在 接收端 ，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開(kāi)。 波分復(fù)用的工作方式 —— 雙纖雙向 波分復(fù)用系統(tǒng)按信號(hào)流向分類：?jiǎn)卫w單向和雙纖單向。 劣勢(shì)： CWDM系統(tǒng)采用了 O+E+S+C+L波段，使得難以應(yīng)用于長(zhǎng)途通信，只應(yīng)用于短途。 DFB的波長(zhǎng)穩(wěn)定 ：利用波長(zhǎng)和管芯溫度的對(duì)應(yīng)特性，通過(guò)控制激光器管芯處的溫度。 對(duì)于老化等原因所引起的波長(zhǎng)長(zhǎng)期變化，則要采用更加嚴(yán)格的 波長(zhǎng)反饋技術(shù) ：采用波長(zhǎng)敏感器件監(jiān)控和比較激光器的輸出波長(zhǎng)，并通過(guò)激光器控制電路對(duì)輸出波長(zhǎng)進(jìn)行精確控制。并且盡可能使光接收機(jī)中的 PIN/APD的波長(zhǎng)響應(yīng)度平坦化。在接收端，由于電平的突然提高會(huì)帶來(lái)誤碼；而且在極限情況下，當(dāng) 8路波長(zhǎng)中 7路丟失時(shí)，所有的功率都集中到一個(gè)波長(zhǎng)上，功率會(huì)達(dá)到 +17dBm左右，這又會(huì)帶來(lái)強(qiáng)烈的非線性或接收機(jī)過(guò)載，也會(huì)帶來(lái)誤碼。 功能： 組合 /分離 不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。 光柵型 WDM器件具有 優(yōu)良的波長(zhǎng)選擇 特性，可以使波長(zhǎng)間隔縮小到 數(shù) nm到 。 見(jiàn)圖 WDM系統(tǒng)中的光復(fù)用和解復(fù)用器 4）陣列 波導(dǎo)光柵 AWG型 MUX/DEMUX器件是以 光集成技術(shù) 為基礎(chǔ)的平面波導(dǎo)型器件。 WDM系統(tǒng)中的光復(fù)用和解復(fù)用器 ? 介質(zhì)薄膜濾波器型 MUX/DEMUX ? 馬赫 曾特干涉儀 MZI型 MUX/DEMUX ? 熔錐型 MUX/DEMUX ? 光柵型 MUX/DEMUX ? 陣列波導(dǎo)光柵 AWG型 MUX/DEMUX 3）常用波分復(fù)用 /解復(fù)用器： 薄膜濾波舉例 衍射光柵舉例 WDM系統(tǒng)中的光復(fù)用和解復(fù)用器 2）熔錐型 波分復(fù)用器是將多根光纖在熱熔融條件下拉成錐形，并稍加扭曲，使其熔融在一起。 EDFA內(nèi)部的監(jiān)測(cè)電路通過(guò)監(jiān)測(cè)輸入和輸出功率的比值來(lái)控制泵浦源的功率輸出，當(dāng)輸入波長(zhǎng)某些信號(hào)丟失時(shí)，輸入功率會(huì)減小，輸出功率和輸入功率的比值會(huì)增加，通過(guò)反饋電路，降低泵浦源的輸出功率，保持（輸出／輸入）增益不變，從而使 EDFA的總輸出功率減少，保持輸出信號(hào)電平的穩(wěn)定。 ? 調(diào)諧時(shí)間短。 ② 溫控技術(shù) 通過(guò)改變激光器內(nèi)的溫度改變有源區(qū)折射率，從而改變激光器輸出波長(zhǎng)的。在 25oC~35oC范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)管芯溫度的反饋控制就可穩(wěn)定 LD的波長(zhǎng)。 幀同步字節(jié) 、 公務(wù)字節(jié)和網(wǎng)管所用的開(kāi)銷字節(jié)等都是通過(guò)光監(jiān)控信道來(lái)傳送的 。 波分復(fù)用的技術(shù)特征 ? 高容量 ：可充分利用光纖的巨大帶寬資源 ， 使傳輸容量比單波長(zhǎng)傳輸增加幾倍至幾十倍 。 1310nm窗口80nm（ 1270nm~1350nm）及1550nm窗口 120nm（ 1480nm~1600nm）。 傳統(tǒng)的系統(tǒng)擴(kuò)容方式 —— 時(shí)分復(fù)用受到電子瓶頸的制約，難以繼續(xù)采用滿足帶寬的需求。 密集波分復(fù)用的基本概念 序號(hào) 中心頻率（ THz） 波長(zhǎng)（ nm） 1 * 2
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