光纖通信新技術(2)(編輯修改稿)
2025-06-18 15:18 本頁面
【文章內容簡介】 對輸入端的信號波長沒有特殊要求，可以兼容任意廠家的 SDH信號，其輸出端滿足 ，即標準的光波長和滿足長距離傳輸要求的光源；利用合波器合成多路光信號； 通過 光功率放大器 (BA： Booster Amplifier)放大輸出多路光信號。 2021/6/15 19 ? 用 摻鉺光纖放大器 (EDFA)對光信號進行 中繼放大 。 在應用時可根據具體情況 ， 將 EDFA用作 “ 線放 (LA： Line Amplifier)”, “功放 (BA)”和 “ 前放 (PA： Preamplifier)”。 在 WDM系統(tǒng)中 ， 對 EDFA必須采用 增益平坦技術 ， 使得EDFA對不同波長的光信號具有接近相同的放大增益 。 與此同時 ，還要考慮到不同數量的光信道同時工作的各種情況 ， 保證光信道的增益競爭不影響傳輸性能 。 在接收端 ， 光前置放大器 (PA)放大經傳輸而衰減的主信道光信號 ， 分波器從主信道光信號中分出特定波長的光信號 。 接收機不但要滿足一般接收機對光信號 靈敏度 、 過載功率 等參數的要求 ，還要能承受有一定光噪聲的信號 ， 要有足夠的電帶寬 。 2021/6/15 20 ?光監(jiān)控信道 (OSC： Optical Supervisory Channel)的主要功能是： 監(jiān)控系統(tǒng)內各信道的傳輸情況 ， 在發(fā)送端 ， 插入本結點產生的波長為 λs(1510 nm)的光監(jiān)控信號 ， 與主信道的光信號合波輸出；在接收端 ， 將接收到的光信號分離 ， 輸出 λs(1510 nm)波長的光監(jiān)控信號和業(yè)務信道光信號 。 幀同步字節(jié) 、 公務字節(jié) 和 網管所用的開銷字節(jié)等都是通過光監(jiān)控信道來傳送的 。 ? 網絡管理系統(tǒng) 通過光監(jiān)控信道物理層傳送開銷字節(jié)到其他結點或接收來自其他結點的開銷字節(jié)對 WDM系統(tǒng)進行管理 ， 實現 配置管理 、 故障管理 、 性能管理和安全管理 等功能 ， 并與上層管理系統(tǒng) (如 TMN)相連 。 2021/6/15 21 目前國際上已商用的系統(tǒng)有： 4 Gb/s(10 Gb/s), 8 Gb/s(20 Gb/s), 16 Gb/s(40 Gb/s), 40 Gb/s(100 Gb/s), 32 10 Gb/s(320 Gb/s), 40 10 Gb/s(400 Gb/s)。 實驗室已實現了 82 40 Gb/s( Tb/s)的速率 ， 傳輸距離達 3 100 km=300km。 OFC2021(Optical Fiber Communication Conference)提供的情況有： Bell Labs: 82路 40 Gb/s= Tb/s在 3 100 km=300 km的True Wave(商標 )光纖 (即 )上 ， 利用 C和 L兩個波帶聯合傳輸； 日本 NEC: 160 20 Gb/s= Tb/s， 利用歸零信號沿色散平坦光纖 ， 經過增益寬度為 64 nm的光纖放大器 ， 傳輸距離達 1500 km。 2021/6/15 22 1. 充分利用光纖的巨大帶寬資源 光纖具有巨大的帶寬資源 (低損耗波段 )， WDM技術使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍甚至幾百倍 ， 從而增加光纖的傳輸容量 ， 降低成本 ， 具有很大的應用價值和經濟價值 。 2. 同時傳輸多種不同類型的信號 由于 WDM技術使用的各波長的信道相互獨立 ， 因而可以傳輸特性和速率完全不同的信號 ， 完成各種電信業(yè)務信號的綜合傳輸 ， 如 PDH信號和 SDH信號 ， 數字信號和模擬信號 ， 多種業(yè)務 (音頻 、 視頻 、 數據等 )的混合傳輸等 。 2021/6/15 23 3. 節(jié)省線路投資 采用 WDM技術可使 N個波長復用起來在單根光纖中傳輸 ， 也可實現單根光纖雙向傳輸 ， 在長途大容量傳輸時可以節(jié)約大量光纖 。 另外 ， 對已建成的光纖通信系統(tǒng)擴容方便 ， 只要原系統(tǒng)的功率余量較大 ， 就可進一步增容而不必對原系統(tǒng)作大的改動 。 4. 降低器件的超高速要求 隨著傳輸速率的不斷提高 ， 許多光電器件的響應速度已明顯不足 ， 使用 WDM技術可降低對一些器件在性能上的極高要求 ， 同時又可實現大容量傳輸 。 2021/6/15 24 5. 高度的組網靈活性 、 經濟性和可靠性 WDM技術有很多應用形式 ， 如長途干線網 、廣播分配網 、 多路多址局域網 。 可以利用 WDM技術選擇路由 ， 實現網絡交換和故障恢復 ， 從而實現未來的透明 、 靈活 、 經濟且具有高度生存性的光網絡 。 2021/6/15 25 2021/6/15 26 隨著光纖損耗不斷下降，光信號幅度的衰減越來越不成為限制通信系統(tǒng)中繼距離的主要制約因素。相反地，在Gb/s以上的高速光纖通信系統(tǒng)中，由于各種色散，即 群速度色散（ GVD） 而造成的光脈沖在傳播過程中的 脈沖展寬卻成為限制通信距離的關鍵制約因素。 1834年英國海軍工程師 Scott Russel觀察到河面上船過后隆起的水波可以保形傳輸，從此揭開了孤子理論的研究序幕。
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