光通信技術(shù)第六章ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-12 04:32本頁(yè)面
【正文】 ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 1 (b) 光纖布喇格光柵 2 ? 2 ? 1 ? 3 ? 4 耦合器 ? 2 光 交 換 技 目前的商用光纖通信系統(tǒng) ， 單信道傳輸速率已超過(guò) 10 Gb/s， 實(shí)驗(yàn) WDM系統(tǒng)的傳輸速率已超過(guò) Tb/s。 圖 (a)是一個(gè)簡(jiǎn)單的光分器 ， 由一個(gè)三端口光環(huán)行器和一個(gè)光纖布喇格光柵構(gòu)成 ， 由光柵反射回來(lái)的波長(zhǎng) λ2從環(huán)行器的端口 3取出 ， 余下的波長(zhǎng)繼續(xù)前行 。 靜態(tài)路由器可以用波分復(fù)用器來(lái)構(gòu)成 ， 如下圖所示 。 12? 13?11? 14?22? 23? 21? 24? 在本例中 ， 波長(zhǎng)路由器只有兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口 ， 每一路上只有 4個(gè)波長(zhǎng) ， 但是在一般情況下 ， 輸入和輸出的端口數(shù)是 N(≥2)， 并且每一端口的波長(zhǎng)數(shù)是 W(≥2)(參看圖 )。 如果用 來(lái)標(biāo)記第 i輸入鏈路上的波長(zhǎng) λj, 則路由器的輸入端口 1上的波長(zhǎng)記為 、 、 、 , 輸入端口 2上的波長(zhǎng)記為 、 、 、 。 波分復(fù)用器和解復(fù)用器主要用在 : ? WDM終端 ? 波長(zhǎng)路由器 ? 波長(zhǎng)分插復(fù)用器 (Wavelength Add/Drop Multiplexer, WADM) 圖 光濾波器的三種應(yīng)用： ? 單純的濾波應(yīng)用 (圖 (a)) ? 波分復(fù)用 /解復(fù)用器中應(yīng)用 (圖 (b)) ? 波長(zhǎng)路由器中應(yīng)用 (圖 (c))。 在這一部分我們將介紹各種各樣的波長(zhǎng)選擇技術(shù) ， 即 光濾波技術(shù) 。 可以利用 WDM技術(shù)選擇路由 ， 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和故障恢復(fù) ， 從而實(shí)現(xiàn)未來(lái)的透明 、 靈活 、 經(jīng)濟(jì)且具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò) 。 4. 隨著傳輸速率的不斷提高 ， 許多光電器件的響應(yīng)速度已明顯不足 ， 使用 WDM技術(shù)可降低對(duì)一些器件在性能上的極高要求 ，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)大容量傳輸 。 3. 采用 WDM技術(shù)可使 N個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用起來(lái)在單根光纖中傳輸 ，也可實(shí)現(xiàn)單根光纖雙向傳輸 ， 在長(zhǎng)途大容量傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖 。 WDM技術(shù)的主要特點(diǎn) 1. 光纖具有巨大的帶寬資源 (低損耗波段 )， WDM技術(shù)使一根光纖的傳輸容量比單波長(zhǎng)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(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 。 ⑥ 美國(guó) Mciworld和加拿大 Nortel: 100路 10 Gb/s=1 Tb/s， 沿 NZDF光纖在 C和 L波帶傳輸 4段 ， 約 200 km。 ④ 日本 NTT： 30路 Gb/s， 利用歸零信號(hào) ， 經(jīng)過(guò)增益寬度為 50 nm的光纖放大器 ， 傳輸距離達(dá) 3 125 km 376 km。 ③ 日本富士通 (Fujitsu): 128路 Gb/s， C和 L波帶注： C波帶為 1525～ 1565 nm， L波帶為 1570～ 1620 nm。 實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)了 82 40 Gb/s( Tb/s)的速率 ， 傳輸距離達(dá) 3 100 km=300 km 。 ? 插入損耗小 ? 隔離度大 ? 帶內(nèi)平坦 ， 帶外插入損耗變化陡峭 ? 溫度穩(wěn)定性好 ? 復(fù)用通路數(shù)多 ? 3. 光波分復(fù)用器是波分復(fù)用系統(tǒng)的重要組成部分 ， 為了確保波分復(fù)用系統(tǒng)的性能 ， 對(duì)波分復(fù)用器的基本要求是： WDM 實(shí)際的 WDM系統(tǒng)主要由五部分組成： 光發(fā)射機(jī) 、 光中繼放大 、 光接收機(jī) 、 光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) ， 如下圖所示 。 光發(fā)射機(jī)?光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)光接收機(jī)?1n?1?n?1… ?n1n光接收機(jī)?光接收機(jī)復(fù)用/ 解復(fù)用器光纖放大器光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)?1 ′n ′?n ＋ 1… ?2 n1 ′n ′復(fù)用/ 解復(fù)用器?n ＋ 1?2 n圖 單纖雙向 WDM傳輸 雙向 WDM系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)必須要考慮幾個(gè)關(guān)鍵的系統(tǒng)因素： 如為了抑制 多通道干擾 (MPI)， 必須注意到光反射的影響 、 雙向通路之間的隔離 、 串?dāng)_的類(lèi)型和數(shù)值 、 兩個(gè)方向傳輸?shù)墓β孰娖街岛拖嗷ラg的依賴(lài)性 、 光監(jiān)控信道 (OSC)傳輸和自動(dòng)功率關(guān)斷等問(wèn)題 ， 同時(shí)要使用雙向光纖放大器 。 雙向 WDM傳輸是指光通路在一根光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同的方向傳輸 。 反方向通過(guò)另一根光纖傳輸?shù)脑砼c此相同 。 由于各信號(hào)是通過(guò)不同光波長(zhǎng)攜帶的 ， 因而彼此之間不會(huì)混淆 。 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 。 WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要有以下兩種形式： 雙纖單向傳輸 和單纖雙向傳輸 。 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(guò)來(lái)使用 ， 就是復(fù)用器 。km－1)… 2. WDM 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(zhǎng)的信號(hào)結(jié)合在一起經(jīng)一根光纖輸出的器件稱(chēng)為 復(fù)用器 (也叫合波器 )。 光波分復(fù)用 （ WDM） 的基本原理是： 在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái) (復(fù)用 )， 并耦合到光纜線(xiàn)路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸 ， 在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi) (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(chēng)為 光波長(zhǎng)分割復(fù)用 ， 簡(jiǎn)稱(chēng) 光波分復(fù)用技術(shù) 。 在光纖通信系統(tǒng)中除了大家熟知的 時(shí)分復(fù)用 (TDM)技術(shù)外 ， 還出現(xiàn)了其他的復(fù)用技術(shù) ， 例如 光時(shí)分復(fù)用 (OTDM)、 光波分復(fù)
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