光纖通信放大器(編輯修改稿)
2025-09-01 03:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 了良好效果 。 已經(jīng)介紹過的副載波 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 。 EDFA的應(yīng)用 ， 歸納起來可以分為三種形式 ， 如圖 。 光波分復(fù)用原理 1. WDM的概念 光波分復(fù)用 (WDM： Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù) 。 其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號(hào)組合起來 (復(fù)用 )， 并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸 ， 在接收端又將組合波長的光信號(hào)分開 (解復(fù)用 )， 并作進(jìn)一步處理 ， 恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端 ， 因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長分割復(fù)用 ， 簡稱光波分復(fù)用技術(shù) 。 圖 中心波長在 μm和 μm的硅光纖低損耗傳輸窗口 (插圖表示 μm傳輸窗口的多信道復(fù)用 ) 8 0 001 . 02 . 03 . 04 . 01 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0載 波 頻 率信 道 間 隔1 ~ 1 0 G H z波長 / n m衰減 / (dBkm－1)… 光纖的帶寬很寬 。 如圖 ， 在光纖的兩個(gè)低損耗傳輸窗口： 波長為 μm(～ )的窗口 ， 相應(yīng)的帶寬(|Δf|=|Δλc/λ2|, λ和 Δλ分別為中心波長和相應(yīng)的波段寬度 ， c為真空中光速 )為 17 700 GHz； 波長為 μm(～ μm)的窗口 ， 相應(yīng)的帶寬為 12 500 GHz。 兩個(gè)窗口合在一起 ， 總帶寬超過 30 THz。 如果信道頻率間隔為 10 GHz， 在理想情況下 ， 一根光纖可以容納 3000個(gè)信道 。 由于目前一些光器件與技術(shù)還不十分成熟 ， 因此要實(shí)現(xiàn)光信道十分密集的光頻分復(fù)用 (OFDM)還較為困難 。 在這種情況下 ， 人們把在同一窗口中信道間隔較小的波分復(fù)用稱為密集波分復(fù)用 (DWDM： Dense Wavelength Division Multiplexing)。 目前該系統(tǒng)是在 1550 nm波長區(qū)段內(nèi) ， 同時(shí)用 8， 16或更多個(gè)波長在一對光纖上 (也可采用單光纖 )構(gòu)成的光通信系統(tǒng) ，其中各個(gè)波長之間的間隔為 nm、 nm或更低 ， 約對應(yīng)于200 GHz, 100 GHz或更窄的帶寬 。 WDM、 DWDM和 OFDM在本質(zhì)上沒有多大區(qū)別 。 以往技術(shù)人員習(xí)慣采用 WDM 和DWDM來區(qū)分是 1310/1550 nm 簡單復(fù)用還是在 1550 nm波長區(qū)段內(nèi)密集復(fù)用 ， 但目前在電信界應(yīng)用時(shí) ， 都采用 DWDM技術(shù) 。 由于 1310/1550 nm的復(fù)用超出了 EDFA的增益范圍 ， 只在一些專門場合應(yīng)用 ， 所以經(jīng)常用 WDM這個(gè)更廣義的名稱來代替DWDM。 2. WDM系統(tǒng)的基本形式 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器是 WDM技術(shù)中的關(guān)鍵部件 ， 將不同波長的信號(hào)結(jié)合在一起經(jīng)一根光纖輸出的器件稱為復(fù)用器 (也叫合波器 )。 反之 ， 經(jīng)同一傳輸光纖送來的多波長信號(hào)分解為各個(gè)波長分別輸出的器件稱為解復(fù)用器 (也叫分波器 )。 從原理上講 ， 這種器件是互易的 (雙向可逆 )， 即只要將解復(fù)用器的輸出端和輸入端反過來使用 ， 就是復(fù)用器 。 因此復(fù)用器和解復(fù)用器是相同的 (除非有特殊的要求 )。 WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要有以下兩種形式： (1) 雙纖單向傳輸 。 單向 WDM傳輸是指所有光通路同時(shí)在一根光纖上沿同一方向傳送 。 如圖 ， 在發(fā)送端將載有各種信息的 、 具有不同波長的已調(diào)光信號(hào) λ1,λ2,…,λn通過光復(fù)用器組合在一起 ， 并在一根光纖中單向傳輸 。 由于各信號(hào)是通過不同光波長攜帶
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