【正文】 的高功率和長壽命是保證 EDFA 性能的主要因素。目前該器件已步入實用化階段。 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 4 EDFA 摻鉺光纖放大器 以 EDFA 為代表的摻鉺光纖放大技術(shù)的成功 ,使得光纖通信容量及傳輸距離劇增。當(dāng)光柵和封包的光纖兩者受力和受熱均勻時 ,沒有跳模現(xiàn)象。 OWDM 傳輸系統(tǒng)對光源的首要要求是可調(diào)諧性。光纖激光器的單模輸出可達(dá)到 10 mW以上 ,其 RIN 為發(fā)射噪聲極限。3)光纖激光器具有良好的光纖兼容性、輸出穩(wěn)定性和單色性。加之光纖具有極好的柔繞性。該激光器具有以下特點 :1)激光介質(zhì)又是導(dǎo)波介質(zhì) ,耦合效率高 ,加之纖芯很細(xì) ,易形成高功率密度 ,其幾何尺寸又具有很高的“表面積 /體積”比 ,故該激光器具有很高的轉(zhuǎn)換效率和很低的激光閾值 。而諧振腔只能反饋某一特定波長的光 ,具有選頻特性。 光纖激光器 光纖激光器由于摻鉺光纖具有增益特性 , 因此 ,當(dāng)用 980 nm 或 1 480 nm 的泵浦激光激發(fā)時光纖中鉺離子就會產(chǎn)生增益放大。諸如 ,光纖激光器、 EDFA、 FBG 濾波器及光檢測器等。光監(jiān)控信道主要功能是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各信道的傳輸情況，在發(fā)送端產(chǎn)生光監(jiān)控信號與光信號合波輸出，在接收端將接收到的光信號進行分波，分離出監(jiān)控信號和光信號。光信號在進行一段距離光纖傳輸后，需要進行 光中繼放大，在進行整形后，信號傳至接收端。 一般來說， WDM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主要由以下五部分 組成：光發(fā)射機、光中繼放大、光接收機、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 光發(fā)射機是 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。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 波長為基準(zhǔn)，信道間隔 Δλ =，或是 的倍數(shù)關(guān)系。 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 2 第二章 全光纖 OWDM 通信系統(tǒng) 波分復(fù)用技術(shù)在光傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 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?；诟鞣N全光纖型器件的實現(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。實際上無論 多么先進的系統(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)實質(zhì)上仍屬于光電子通信模式。目前已實用化的 OWDM 系統(tǒng)從總體上看有一個共同點 ,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) 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 ii Abstract Recently 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； 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 目 錄 摘 要 .................................................................... i Abstract .................................................................... i 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 及其特點 ............................................. 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 ................................................................... 21 致 謝 ................................................................... 23 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 1 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)，進行 3210 Gbit／s480km 的 WDM 光纖通信系統(tǒng)總體設(shè)計和規(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。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。湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題 目 用于波分復(fù)用的全光纖通信技術(shù) 姓 名 所在學(xué)院 電子與電氣學(xué)院 專業(yè)班級 計算機通信二班 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日 期 2021 年 6 月 2 日 湖北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 i 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)理論和實驗研究 進展進行廣泛研究的基礎(chǔ)上，重點討論實現(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)性能進行相關(guān)計算，討論優(yōu)化系統(tǒng)的技術(shù)和手段 。這一點國際上已 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