【正文】 于實(shí)現(xiàn)； 缺點(diǎn)：易飽和，噪聲大。 雙向泵浦優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，光均勻分布，增益 也較平穩(wěn)。 能量轉(zhuǎn)換效率高：激光工作物質(zhì)集中在光纖芯子中的近軸部分，而信號(hào)光和泵浦光也是在光纖的近軸部分最強(qiáng) ,使得光與物質(zhì)的作用很充分。 增益特性穩(wěn)定： EDFA增益對(duì)溫度不敏感。 增益帶寬不平坦： EDFA的增益帶寬約 40nm，但增益帶寬不平坦。 第 7章 光纖通信新技術(shù) EDFA的典型譜曲線 第 7章 光纖通信新技術(shù) EDFA光放大器增益平坦技術(shù) 本征型： 高含鋁摻 鉺光纖 (AlEDF) 濾波型： 長(zhǎng)周期 光纖光柵 第 7章 光纖通信新技術(shù) W DM泵浦源均衡器摻鉺光纖隔離器 隔離器E t al on 1 E t al on 2透鏡輸入 輸出透鏡 光纖EDFA動(dòng)態(tài)增益均衡示例 EDFA光放大器增益鎖定技術(shù) 泵浦源功率控制 飽和光控制技術(shù) 光功率 檢測(cè)控制 輸入光功率檢測(cè) 輸出光功率檢測(cè) Pin Pout 泵浦激光器 EDF 第 7章 光纖通信新技術(shù) 1510 nmW D M W D M W D M W D M W D M W D MW D M泵浦源 泵浦源 泵浦源均 衡 D CF控 制 電 路1510 nm性 能 監(jiān) 測(cè) 告 警微 處 理 器 P I N P I N摻 鉺 光 纖 摻 鉺 光 纖一種實(shí)用 EDFA的組成方案 色散補(bǔ)償光纖 第 7章 光纖通信新技術(shù) 光線放 (OLA) 增益 G=20~25dB Pout=+17dBm 增益 G=20~25dB Pin=28dBm ATT 增益 G=20~25dB Pout=+17dBm 增益 G=30~35dB Pout=+17dBm 光功放 (OBA) 光預(yù)放 (OPA) OBA OPA OBA OLA OPA EDFA的應(yīng)用 第 7章 光纖通信新技術(shù) 拉曼光纖放大器 背景 原理 優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用 涉及問題 所作工作 第 7章 光纖通信新技術(shù) 拉曼光纖放大器 背景 傳統(tǒng) cband的 EDFA可用增益帶寬為 ，因特網(wǎng)的迅速發(fā)展要求光纖的傳輸容量大概每?jī)赡昃鸵环?，現(xiàn)在 c波段 5年就會(huì)用光。增加單個(gè)信道速率。減少信道間距。開拓新的頻段。量子力學(xué)描述為入射光波的一個(gè)光子被一個(gè)分子散射成為另一個(gè)低頻光子，同時(shí)分子完成振動(dòng)態(tài)之間的躍遷，入射光作為泵浦光產(chǎn)生稱為斯托克斯波的頻移光。如果一個(gè)弱信號(hào)與一強(qiáng)泵浦光波同時(shí)在光纖中傳輸，并使弱信號(hào)波長(zhǎng)置于泵浦光的拉曼增益帶寬內(nèi)，弱信號(hào)光即可得到放大，這種基于受激拉曼散射機(jī)制的光放大器即稱為光纖拉曼放大器。 3）響應(yīng)時(shí)間很短，為瞬態(tài)反應(yīng)（ fs） 4）增益具有 偏振依賴性 ，當(dāng)泵浦光與信號(hào)光偏振方向平行時(shí)增益最大，垂直時(shí)增益最小為零。 5）增益譜很寬但并不平坦，泵浦波長(zhǎng)為 1550nm時(shí)在 Silica中最大增益頻移為（約 100nm）并且可以擴(kuò)展到 30THz。串聯(lián) pump 2。數(shù)學(xué)模型（區(qū)別于考慮因素的多少及計(jì)算方法） 2。光纖類型（決定增益及其他如 DS、 DC) 4。泵浦入纖方向 5。 RS尤其是 DRS（雙向瑞里散射） 在光纖內(nèi)部，瑞里散射主要有兩種形式：?jiǎn)蜗蚝碗p向散射，單向散射主要散射 ASE, 而 DRS主要散射信號(hào)光，造成信號(hào)間串?dāng)_。采取的辦法是逐級(jí)放大并用隔離器分開。 改善辦法： 1。采用反向泵浦，將高能態(tài)馳豫時(shí)間轉(zhuǎn)化為較長(zhǎng)的傳輸時(shí)間。熱噪聲，來(lái)源于玻璃的特性。研究了 FRA 的機(jī)理和特性，對(duì)數(shù)學(xué)模型及其算法進(jìn)行了分析。仿真研究了 C波段的多泵浦 FRA的泵浦配置規(guī)律。正在進(jìn)行工作： ?設(shè)計(jì)優(yōu)化泵浦配置模型 ?合理簡(jiǎn)化模型 。 第 7章 光纖通信新技術(shù) 設(shè)計(jì)優(yōu)化泵浦配置模型 在模型中去掉噪聲，并合理簡(jiǎn)化， 根據(jù)仿真結(jié)果，合理選擇出泵浦，不必要全部運(yùn)算。 開放系統(tǒng)就是在波分復(fù)用器前加入 OTU（波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器），將 SDH非規(guī)范的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)，可以接入不同廠商的 SDH 系統(tǒng)。 S39。：線路光放大器的光輸出連接器后面光纖上的參考點(diǎn)； ? R39。 第 7章 光纖通信新技術(shù) Gb/s有 /無(wú)中繼放大器系統(tǒng)在 容限值和目標(biāo)傳送距離 應(yīng)用代碼 L V U nL5 nL8 最大色散容納值 (ps/nm) 1600 2400 3200 7200 8000 12022 12800 目標(biāo)傳送距離(km) 80 120 160 360 400 600 640 L代表長(zhǎng)距離 。 U代表超長(zhǎng)距離 —— n是最大波長(zhǎng)數(shù)目 。 y是 STM等級(jí) 。 復(fù)用 /解復(fù)用器的參數(shù) 第 7章 光纖通信新技術(shù) ??????D角色散型（光柵型） 角色散本領(lǐng)： 色分辨本領(lǐng)： m in????R???D???m in瑞利判據(jù)： 第 7章 光纖通信新技術(shù) 光柵原理 第 7章 光纖通信新技術(shù) 光柵型 ???? c o s2 dkD ???? NkR ?第 7章 光纖通信新技術(shù) 干涉型 （ 1）干涉膜濾波器型 ? 多層介質(zhì)薄模 ? 自聚焦透鏡 第 7章 光纖通信新技術(shù) ? 多層介質(zhì)薄膜 ???? c o s2c o s 2c o sc o s lllBCABl ??????A1和 A2路程差： 相位差： ??? nl ???? 2mnlT?? c o s2?透射波長(zhǎng) ： m是整數(shù)。0039。00???????2,039。 注 2 ：輸入信號(hào)使用白噪聲光源。 WDM系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 第 7章 光纖通信新技術(shù) 第 7章 光纖通信新技術(shù) WDM全光網(wǎng)簡(jiǎn)介 （ 1） WDM全光網(wǎng)的基本概念 （ 2） WDM全光網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu) （ 3） WDM環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu) 第 7章 光纖通信新技術(shù) （ 1） WDM全光網(wǎng)的基本概念 光交叉連接（ OXC）節(jié)點(diǎn) 我們這里考慮的 OXC要完成兩個(gè)主要功能：光通道的交叉連接功能和本地上下路功能。除了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)主要功能外， OXC可以具有可擴(kuò)展性（ scalability）、模塊性（ modularity）、靈活性、生存性等特性。 OADM可分為固定波長(zhǎng) OADM和可變波長(zhǎng) OADM兩種。 第 7章 光纖通信新技術(shù) 干線信號(hào) 解復(fù)用器 光開關(guān) 復(fù)用器 基于解復(fù)用器和光開關(guān)的O A D M 上路信號(hào) 下路信號(hào) 干線信號(hào) 典型的 OADM結(jié)構(gòu) 第 7章 光纖通信新技術(shù) 光環(huán)形器 光環(huán)形器 光纖光柵 干線信號(hào) 下路信號(hào) 干線信號(hào) 上路信號(hào) 基于 光纖 光柵和 光 開關(guān)的O AD M 第 7章 光纖通信新技術(shù) ? 波長(zhǎng)通道網(wǎng)絡(luò) 電復(fù)用段一個(gè)單位的信息（如 SDH信號(hào)、 PDH信號(hào)、甚至模擬視頻信號(hào)）在光網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)，需要為它選一條路由并分配波長(zhǎng)，稱為建立光通道。這樣，必須找到一條鏈路，在構(gòu)成這條鏈路的所有波長(zhǎng)復(fù)用段中，存在一個(gè)共同的空閑波長(zhǎng)。 波長(zhǎng)通道方式要求光通道層在選路和分配波長(zhǎng)時(shí)必須采用集中控制方式，因?yàn)橹挥性谡莆樟苏麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)所有波長(zhǎng)復(fù)用段的波長(zhǎng)占用情況后，才可能為一個(gè)新傳送請(qǐng)求選一條合適的路由。建立虛波長(zhǎng)通道時(shí)，光通道層只需找到一條鏈路，其中每個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用段都有空閑波長(zhǎng)即可。這種方法可以大大降低光通道層選路的復(fù)雜性。 第 7章 光纖通信新技術(shù) ITUT 光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口 定義了 n階光傳送模塊 （ OTMn） OTM: OTMn(n≥1): 光傳輸段層 （ OTS） 光復(fù)用段層 （ OMS） 光信道層 （ OCh） 光信道層的結(jié)構(gòu) : 光信道傳送單元 （ OTU） 光信道數(shù)據(jù)單元 （ ODU） 光信道凈負(fù)荷單元（ OPU） 第 7章 光纖通信新技術(shù) IP AT M E th e r n e t S T M NO p ti c a l M u l ti p l e x S e c ti o n (O M S n )O p ti c a l T r a n s m i s s i o n S e c ti o n (O T S n )O T M 0 O T M n (n ? 1)O p ti c a l C h a n n e l (O C h )O p ti c a l C h a n n e l D a ta U n it (O D U )O p ti c a l C h a n n e l T r a n s p o r t U n it (O T U )O p ti c a l C h a n n e l P a y lo a d U n it (O P U )O T M 0P h y s i c a lS e c ti o n(O P S 0 )Figure 63/ Structure of the ONNI (Optical Network Node Interface) 第 7章 光纖通信新技術(shù) 12341 16 17 3824RowColumnOTUk OverheadOTUk Payload(4 x 3 8 0 8 by te s )3825 4080OTUk FEC(4 x 2 5 6 by te s )光信道數(shù)據(jù)單元 (ODUk)的幀結(jié)構(gòu) ?第 1行的第 1到第 16列是預(yù)留給光信道傳送單元 k(OTUk)的開銷所用； ?第 2到第 4行的第 1到第 16列是預(yù)留給光信道數(shù)據(jù)單元 (ODUk)的特殊的 開銷所用； ?第 1到第 4行的第 17到第 3824列是留給光通道傳送單元的凈負(fù)荷所用； ?第 1到第 4行的第 3825到第 4080列是用作光通道傳送單元的前向糾錯(cuò)。 主要包括： 為靈活的多波長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)選路重新安排光復(fù)用段連接； 為保證多波長(zhǎng)光復(fù)用段適配信息的完整性處理光復(fù)用段開銷； 為段層的運(yùn)行和維護(hù)提供光復(fù)用段的檢測(cè)和管理功能 。 通常會(huì)涉及以下問題： – EDFA增益控制和增益均衡問題 –色散的積累和補(bǔ)償問題 。 – 環(huán)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu) ? 兩纖單向環(huán) 兩纖雙向環(huán) ? 四纖雙向環(huán) – 環(huán)網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu) ? 星型結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀連接 ? 多跳網(wǎng) 平衡式連接 第 7章 光纖通信新技術(shù) λ1λnλnλ 1解復(fù)用器復(fù)用器分插控制上下波長(zhǎng)接口模塊波長(zhǎng)分插模塊波長(zhǎng)分插模塊保護(hù)倒換模塊保護(hù)倒換模塊λdλaλaλd圖 2 . 3 1 O A D M 功能結(jié)構(gòu)光放大設(shè)備光放大設(shè)備第 7章 光纖通信新技術(shù) ? 二纖單向光復(fù)用段保護(hù)環(huán) CDA B( A ) 正常工作CDA B信令信令信令( B ) 保護(hù)倒換示意圖信令第 7章 光纖通信新技術(shù) 二纖單向光復(fù)用段保護(hù)環(huán)的特點(diǎn) 外環(huán)光纖為工作光纖，其中復(fù)用的波長(zhǎng)攜帶工作業(yè)務(wù)，內(nèi)環(huán)光纖為備用光纖，復(fù)用保護(hù)波長(zhǎng)。 第 7章 光纖通信新技術(shù) ? 二纖 雙向 光復(fù)用段 保護(hù)環(huán) CDA B( A ) 正常工作CDA B信令信令信令( B ) 保護(hù)倒換示意圖信令第 7章 光纖通信新技術(shù) 二纖 雙向 光復(fù)用段 保護(hù)環(huán)的特點(diǎn) 工作通道使用兩根光纖傳輸 ， 也就是內(nèi)外環(huán)光纖復(fù)用的波長(zhǎng)一半用作傳輸工作業(yè)務(wù) ，