【正文】 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由以下五部分組成：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)光發(fā)射機(jī)是 WDM 系統(tǒng)的核心，根據(jù) ITUT 的建議和標(biāo)準(zhǔn)，除了對 WDM 系統(tǒng)中發(fā)射激光器的中心波長有特殊要求以外，還需要根據(jù) WDM 系統(tǒng)的不同應(yīng)用來選擇有一定容限的發(fā)射機(jī)。對光源波長穩(wěn)定性的要求是177。根據(jù) ITUT 的有關(guān)協(xié)議，規(guī)定 ，信道間隔 Δλ =，或是 的倍數(shù)關(guān)系。 第二章 全光纖OWDM通信系統(tǒng)波分復(fù)用（WDM）是指在一根光纖中同時傳輸兩個或多個光載波信號。基于各種全光纖型器件的實(shí)現(xiàn),將以光纖Bragg光柵(FBG)為基礎(chǔ)的窄帶型FBG濾波器、光纖激光器、光纖耦合器、摻鉺光纖放大器(EDFA)、光檢測器以及各種高性能的全光纖器件組合到一條傳輸光纖中,構(gòu)成具有相關(guān)性能的光子組件或光子系統(tǒng),即所謂的全光纖(Allfibers)集成[1,2]。為了克服這一電子瓶頸,急需發(fā)展以光子技術(shù)為基礎(chǔ)的全光信息通信技術(shù),以有效利用光纖傳輸系統(tǒng)的固有傳輸能力。實(shí)際上無論多么先進(jìn)的系統(tǒng)也無法避免這種銜接帶來的損耗以及種種不便和不可靠因素,而且這種通信系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上仍屬于光電子通信模式。目前已實(shí)用化的OWDM系統(tǒng)從總體上看有一個共同點(diǎn),即它們均是光電器件與光纖的組合體。關(guān)鍵詞:WDM 光纖通信 傳輸系統(tǒng) 大容量系統(tǒng)AbstractRecently munication industry develop very fast,a large new munication services appered,the world is now building Cyberhigh way. All these bring the need for larger and larger munication capacity,which stimulate fiber munication system develop towards adaptive,high speed,large capacity data transmission.Wavelength division multiplexing (WDM) system developed following the trend. The system can greatly increase the transmission capacity by increasing th channels in a single fiber. But multiwavelength transmission and thd employment of Erbiumdoped Droped Fiber Amplifier (EDFA) will cause a number of new problems,such as chromatic dispersion,gain fluctuation,fluctuation and nonlinear effects etc. Ths problems should be solved in building WDM fiber transmission system. In this paper,the key technologeis in WDM system are discussed. The main parts in this project are as follows: on the widely studing of references,the development on the theory and experiments of WDM system is reviewed. The degradation of the performance of the system,which is caused by chromatic dispersion,gain fluctuation and fluctuation and nonlinear effects in fiber,is analysed and some scenarios are suggested to solve them. on the revelant standards of ITUT and related references,is designed. The general scheme of 32 X 10Gbit/s 480km WDM transmission system are designed for the most systems which fiber are model . The parameters of the system are defined,and the performance is calculated.Key words: WDM； Optical fiber munication； Transmission system； Large capacity system； 目 錄摘 要 iAbstract ii第一章 引言 1第二章 全光纖OWDM通信系統(tǒng) 2 波分復(fù)用技術(shù)在光傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 2 系統(tǒng)構(gòu)成描述 2 光纖激光器 2 EDFA摻鉺光纖放大器 4 FBG濾波器 4 光檢測器 5 2. 2. 5 OWDM系統(tǒng)的指標(biāo).................................................... 6 波分復(fù)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及其特點(diǎn) 7第三章 光纖通信技術(shù)原理及存在的問題 8第四章 光纖通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀與前景 12 波分復(fù)用器在光纖通信中的應(yīng)用 13 光纖技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用趨勢 14 波分復(fù)用未來的發(fā)展趨勢 17結(jié) 論 20參考文獻(xiàn) 21致 謝 23第一章 引言 在新一代高速全光通信網(wǎng)的研究中,作為相應(yīng)的用于傳輸節(jié)點(diǎn)的高速信息傳輸技術(shù),光波分復(fù)用(OWDM)技術(shù)必將得到普遍推廣,將成為未來全光高速率、長距離、大容量光通信系統(tǒng)及寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDN)的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。 2．基于國際電聯(lián)的ITUT系列參考標(biāo)準(zhǔn)和信息產(chǎn)業(yè)部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行3210 Gbit／s480km的WDM光纖通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在本文中，將討論這些WDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，并給出一個WDM光纖通信系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。不過，隨著摻鉺放大器(EDFA)在系統(tǒng)中的大量使用，也會帶來一系列相關(guān)問題，如：色散、增益失衡、非線性效應(yīng)等等。 波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)的發(fā)展正是適應(yīng)了這一時代潮流。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目 用于波分復(fù)用的全光纖通信技術(shù)姓 名 陳 泛 所在學(xué)院 電子與電氣學(xué)院 專業(yè)班級 計(jì)算機(jī)通信二班 學(xué) 號 0842007201 指導(dǎo)教師 吳丹霞 日 期 2012 年 6 月 2 日 24 / 28摘 要 近年來，通信行業(yè)發(fā)展迅速，大量的通信新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，信息高速公路正在全球范圍內(nèi)以驚人的速度發(fā)展建立起來。所有這些應(yīng)用都對大容量通信提出了越來越高的要求，使得光纖通信技術(shù)向著速度高、容量大、可伸縮性好的方向發(fā)展。應(yīng)用這種技術(shù)可以在同一根光纖上傳輸多路信道，從而使通信容量成倍的擴(kuò)大。在建立一個WDM光纖通信系統(tǒng)的時候，必須很好地解決這些問題。主要工作如下： 1．在對國內(nèi)外WDM系統(tǒng)理論和實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展進(jìn)行廣泛研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論實(shí)現(xiàn)WDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和如何克服色散、增益失衡和非線性等影響性能的因素。給出系統(tǒng)的詳細(xì)參數(shù)并對系統(tǒng)性能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，討論優(yōu)化系統(tǒng)的技術(shù)和手段。這一點(diǎn)國際上已有共識。這樣就勢必帶來光纖與光電器件的正確銜接和耦合問題。目前傳統(tǒng)的以電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息傳輸技術(shù)的速率提高大大落后于光子技術(shù),其微電子集成電路的極限速率為10 Gbit/輸速率、容量等最終受到通信制式制約。而光纖自身的潛在帶寬容量遠(yuǎn)超過這一數(shù)字,因此應(yīng)設(shè)法挖掘其潛藏的帶寬,充分發(fā)揮光纖可傳輸更高數(shù)字速率的優(yōu)勢。可以方便地在一條光纖線路上同時實(shí)現(xiàn)對不同波長信道的高速數(shù)據(jù)的密集OWDM和全光纖復(fù)用。傳播的方向可以是同向的，也可以是反向的。目前多數(shù)的間隔是按照這個方法執(zhí)行的由于信道間隔不同，目前的波分復(fù)用大體上分為三種情況：密集波分復(fù)用(DWDM)、粗波分復(fù)用(CWDM)和寬波分復(fù)用(WWDM)，在頻寬 1000GHz 情況下，其波長間隔分別小于 8nm、50nm 和大于 50nm。Δλ 5。在發(fā)送端首先將來自各終端設(shè)備輸出的光信號，利用光轉(zhuǎn)發(fā)器（OTU）把符合 建議的非特定波長的光信號轉(zhuǎn)換成具有穩(wěn)定的特定波長的光信號；利用合波器合成多通路光信號；通過光功率放大器（BA）放大輸出多通路光信號。在接收端，信號在經(jīng)過前置放大器放大后，通過分波器分離成特定波長的光信道，要求接收機(jī)不僅要滿足對光信號要高度靈敏，還要能承受一定的噪聲，要有足夠的帶寬。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要通過傳輸開銷實(shí)現(xiàn)對 WDM 系統(tǒng)的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能，是與光網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)的高層管理系統(tǒng)光纖OWDM通信系統(tǒng)將由一系列新型全光纖器件構(gòu)成。下面,將對該系統(tǒng)所涉及的幾種重要的基礎(chǔ)性器件作一些概述。只要引用適當(dāng)?shù)恼答?激光放大器就會轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w振蕩7器,即光纖激光器。輸出單頻激光,再經(jīng)過光隔離器(ISO)就可輸出窄線寬、高功率、低噪聲的信號激光。2)光纖諧振腔的腔鏡可直接制作在光纖截面上,或采用光纖耦合器方式構(gòu)成諧振腔。因此光纖激光器可以設(shè)計(jì)得相當(dāng)小巧靈活。與半導(dǎo)體激光器(LD)相比,它有較高的光輸出功率、較低的相對強(qiáng)度噪聲(RIN)、極窄的線寬。用有效的Er3+∶Yb3+ mW單頻激光器, MHz的分布反饋(DFB)激光器。光纖激光器的優(yōu)點(diǎn)之一就是連續(xù)波長可調(diào)。光纖長幾厘米的光纖激光器在所加應(yīng)變?yōu)?%時,其調(diào)諧范圍（大于10nm小于1~2nm）。不僅迅速地?cái)U(kuò)大了光纖傳輸能力,而且對光發(fā)送器、光接收器以及光中繼器的高速化具有強(qiáng)大的推動力。EDFA在LD足夠大的輸出功率抽運(yùn)下,。摻鉺光纖可以在幾個波長上被有效地激勵[3,4]。該波長處的泵浦增益系數(shù)較高,而且其波長與現(xiàn)有實(shí)用化的InGaAsP激光器相匹配。但由于980 nm的LD性能還很不穩(wěn)定,獲得高功率泵浦源的技術(shù)比較困難,其長期壽命也是個問題。相對而言, 1 480 nm半導(dǎo)體激光管的性能較好,并且它和單模光纖的耦合效率也可達(dá)到65%以上。EDFA高效率、高增益、低噪聲、寬頻帶、與偏振狀態(tài)無關(guān),易與傳輸光纖連接,連接損耗小。由此可構(gòu)成各種速率的OWDM傳輸系統(tǒng),應(yīng)用靈活。通常為擴(kuò)展通信距離,必須以適當(dāng)?shù)姆绞窖a(bǔ)償光纖傳輸?shù)膿p耗,即在線路中插入必要的中繼系統(tǒng)(均采用光電光轉(zhuǎn)換