【正文】 四波混頻（ FWM） 缺點(diǎn)：采取特殊措施對付光反射 光纖線路中需采用雙向放大器 71 三、 DWDM的光纖選型 850 1310 1550 λ （ nm） α（ dB/km) 2 紅外線吸收 紫外線吸收 氫氧根離子吸收 光纖的傳輸特性 :損耗特性和色散特性 光纖的傳輸損耗特性 ：指光信號在傳輸?shù)倪^程中光信號減弱的現(xiàn)象。光纖的損耗隨著傳輸距離的增長而增大。光纖的傳輸損耗與工作波長有關(guān)。 72 光纖的色散特性 ：指光信號隨著傳輸距離的增長光脈沖展寬的現(xiàn)象。傳輸距離越長光色散越大，光纖的色散越大光纖的傳輸帶寬越窄，傳輸容量越小。 光纖的色散類型有：模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散 總色散 D（ ps/) λ (nm) 1310 波導(dǎo)色散 材料色散 73 常用的光纖類型 ：常規(guī)的單模光纖 工作點(diǎn)在 1310nm 或 1550nm 處 ：非零色散位移單模光纖 工作點(diǎn)在 1550nm 附近 DCF：色散補(bǔ)償光纖 +DCF：工作點(diǎn)在 1550nm附近 SDH （工作在 1310nm波長點(diǎn)） SDH 10G系統(tǒng)常用 +DCF（工作在 1550nm波長點(diǎn)） WDM系統(tǒng)常用 +DCF（工作在 1550nm波長點(diǎn)） DCF D（ ps/) λ (nm) 1310 1550 1565 1530 大有效面積光纖 74 四、光纖的非線性效應(yīng)及解決 在光場較弱的情況下：可以認(rèn)為光纖的各種特征參數(shù)不隨光場強(qiáng)弱改變，這時(shí)認(rèn)為光纖是線性媒質(zhì)； 在光場很強(qiáng)的情況下：光纖的各種特征參數(shù)隨光場強(qiáng)弱改變，這時(shí)光纖呈現(xiàn)非線性效應(yīng)，這種非線性效應(yīng)限制 DWDM系統(tǒng)性能和傳輸距離、容量。 75 受激散射 （ 1）受激拉曼散射（ SRS） 斯托克斯光 反斯托克斯光 頻率 斯托克斯頻率 斯托克斯頻率 強(qiáng)度強(qiáng) 強(qiáng)度弱 當(dāng)強(qiáng)光入射到光纖時(shí)，會引起光纖材料分子振動，產(chǎn)生新的頻率。 當(dāng)有兩個(gè)頻率間隔恰好位于斯托克斯頻率的光波時(shí)，低頻波將獲得增益， 而高頻波將受到衰減。 即：高頻波的能量轉(zhuǎn)移到低頻波上（短波長光產(chǎn)生衰減）。 76 （ 2）受激布里淵散射（ SBS） SBS類似 SRS 區(qū)別： (1) 峰值 SBS增益比 SRS大 2個(gè)數(shù)量級 (2) SBS屬于聲子振動 頻移?。?10GHz）， SRS屬于分子振動 頻移大 (100GHz)。 (3) SBS只出現(xiàn)在后向散射方向，其影響要大于 SRS (4)SBS增益帶寬窄 只影響單通路， SRS增益帶寬寬 影響大。 77 克爾效應(yīng) 折射率效應(yīng) 克爾效應(yīng)：是光纖的折射率 n隨著光強(qiáng)的變化而變化的非線性現(xiàn)象。 表達(dá)式： n=n0+n2P/Aeff (P333) （ 1）自相位調(diào)制（ SPM）：光波的相位隨著折射率和傳輸距離而變，而折射率又是光強(qiáng)的函數(shù)，因而光波的相位也隨著光強(qiáng)而變化。 （ 2）交叉相位調(diào)制（ XPM）：在多波長系統(tǒng)中，克爾效應(yīng)會導(dǎo)致信號的相位受其它通路功率的調(diào)制，這種現(xiàn)象稱為交叉相位調(diào)制。（只發(fā)生在多波道） （ 3）四波混頻（ FWM）：當(dāng)多個(gè)具有一定強(qiáng)度的光波在光纖中混合時(shí)，光纖的非線性效應(yīng)會導(dǎo)致產(chǎn)生其它新的波長，即四波混頻效應(yīng)。 四波混頻的效率取決于通路間隔和光纖色散。通路間隔越窄、光纖色散越小，不同光波間相位匹配越好，導(dǎo)致四波混頻效應(yīng)越強(qiáng)。 78 第二節(jié) DWDM系統(tǒng)的組成網(wǎng)元 一、光源 光源的作用：產(chǎn)生激光或熒光 目前常用的光源有： LD和 LED LED：發(fā)出熒光；譜線寬度較寬；調(diào)制效率低；與光纖耦合效率低。 輸出特性曲線線性好；壽命長；成本低；適用于短距離、小容量系統(tǒng)。 LD：發(fā)出激光；譜線較窄；調(diào)制頻帶寬；適合于長距離、大容量系統(tǒng)。 DWDM 系統(tǒng)對光源的要求： 一是比較大的色散容納值；二是標(biāo)準(zhǔn)而穩(wěn)定的波長。 79 激光器的調(diào)制方式 （ 1）直接調(diào)制 光源 電信號 光信號 （ 2）間接調(diào)制 光源 調(diào)制器 電信號 光信號 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單、損耗小、成本低 缺點(diǎn)：光源不穩(wěn)定、產(chǎn)生啁啾噪聲 優(yōu)點(diǎn)：光源工作穩(wěn)定 克服啁啾噪聲 缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 光源：相當(dāng)是一個(gè)恒定光源 常用的外調(diào)制器有：聲光調(diào)制器、電光調(diào)制器、波導(dǎo)調(diào)制器 外調(diào)制器功能：相當(dāng)一個(gè)開關(guān) 80 激光器的波長穩(wěn)定與控制 常用的光源：集成電吸收調(diào)制激光器和分布反饋式激光器 穩(wěn)定和控制方法：控制和調(diào)整溫度 控制和調(diào)整偏置電流 81 光轉(zhuǎn)發(fā)器 1 ┇ 輸入 信道 1 信道 N 信道 1 信道 N 光轉(zhuǎn)發(fā)器 n 光合波器 光分波器 光波轉(zhuǎn)發(fā)器 1 ┇ 光波轉(zhuǎn)發(fā)器 n 光監(jiān)控信道 接收 /發(fā)送 光監(jiān)控信道 發(fā)送器 光監(jiān)控信道 接收器 輸出 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) DWDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 82 DWDM系統(tǒng)的兩種應(yīng)用形式 復(fù) 用 器 SDH R2 S1 S2 SN R1 RN SDH SDH SDH EDFA EDFA 解 復(fù) 用 器 SDH R2 S1 S2 SN R1 RN SDH SDH SDH EDFA EDFA 解 復(fù) 用 器 復(fù) 用 器 OTU OTU OTU OTU 集中式 DWDM系統(tǒng) 開放式 DWDM系統(tǒng) 83 二、光波長轉(zhuǎn)換器（ OTU） DWDM 系統(tǒng)在開放式系統(tǒng)中需要依靠波長轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，達(dá)到靈活調(diào)整波長。 OTU 除了可以將非規(guī)范的波長轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)波長外，還可以根據(jù)需要增加定時(shí)再生的功能。 84 三、光放大器 光放大器：是一中不需要經(jīng)過光 /電 /光的變換而直接對光信號進(jìn)行放大的 有源器件。 在泵浦光源作用下，激活 EDF中的鉺粒子使摻鉺光纖中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。 在信號光的作用下， 鉺離子產(chǎn)生受激輻射， 發(fā)出與信號光一模一樣的光子注入進(jìn)信號光中，從而使光信號得到放大。 ＥＤＦＡ工作原理 85 EDFA的基本組成 光隔離器 EDF 摻鉺光纖 光隔離器 光濾波器 光耦合器 弱信號光輸入 強(qiáng)信號光輸出 泵浦光輸入（ 980或 1480nm） 光隔離器：抑制光反射，以確保光放大器工作穩(wěn)定。 光耦合器：將信號光和泵浦光合在一起。 光濾波器：濾除放大器的噪聲。 EDFA特點(diǎn)：只能放大光信號，不能使光信號再生。 86 EDFA的三種泵浦方式 87 DWDM系統(tǒng)對 EDFA的要求 ? 增益帶寬要寬： 將 DWDM系統(tǒng)的所有信道包含在這一帶寬中。 ? 增益要平坦： 保證對系統(tǒng)中所有信道的增益相同。 ? 噪聲指數(shù)低、輸出功率大： 以實(shí)現(xiàn)長距離傳輸。 ? 具有增益鎖定功能和增益調(diào)節(jié)功能： 實(shí)現(xiàn)不同波數(shù)的傳輸。 88 EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用形式 ? 作發(fā)射機(jī)的功率放大器使用 ： 提高發(fā)射機(jī)的輸出功率， 以增大入纖光功率，延長通信距離。 ? 作光中繼器使用 ： 替代傳統(tǒng)的光 /電 /光中繼器，對線路中的 光信號直接進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)全光通信，延長通信距離。 ? 作接收機(jī)的前置放大器使用 ： 利用 EDFA的低噪聲特性， 放大接受光信號，以提高接收機(jī)的靈敏度。 ? 用在局域網(wǎng) ： 作分配補(bǔ)償放大器，以便增加光接點(diǎn)的數(shù)目。 89 四、光復(fù)用器和光解復(fù)用器（合波 /分波器） 光柵型波分復(fù)用器屬于角色散型器件，是利用角色散元件來分離和合并不同波長的光信號 。 λ 1λ 2λ 3λ 4 λ 1 λ 2 λ 3 λ 4 90 五、光波長的定義 （ 1）為什么要制定標(biāo)稱中心頻率？ 為了保證不同的 DWDM系統(tǒng)之間的橫向兼容性，必須對各個(gè)通路的中心頻率進(jìn)行規(guī)范。 （ 2）什么是標(biāo)稱中心頻率和波長？ 所謂標(biāo)稱中心頻率：指的是光波分復(fù)用系統(tǒng)中每個(gè)通路對應(yīng)的中心波長。國際上 ITUT規(guī)定的通路頻率是基于參考頻率為 （波長 ）、通道最小間隔為 100GHz（波長間隔 ）。 100GHz 100GHz 100GHz 100GHz 100GHz 100GHz f 其它波長規(guī)定見 P353 91 第三章 SDH傳輸網(wǎng)維護(hù)測試項(xiàng)目及方法 第二節(jié) 光接口測試 第一節(jié) 概述 第三節(jié) 電接口測試 第四節(jié) 抖動測試 第五節(jié) 誤碼測試 第六節(jié) 定時(shí)和同步的測試 第七節(jié) 保護(hù)倒換和環(huán)回功能測試 92 第一節(jié) 概述 一、 SDH測試項(xiàng)目（ P— 355） SDH光纜線路系統(tǒng)包括： ? 復(fù)用器 TM、 ADM ? 光纜線路 ? 再生中繼器 REG 93 二、 SDH測試信號結(jié)構(gòu) SDH設(shè)備接口有： PDH接口和 SDH 接口 比特率（ kbit/s) 測試用 PRBS 2048 2151 34368 2231 139264 2231 PDH接口 PRBS測試信號 對于 SDH接口：不管速率是多少，發(fā)送的測試信號均是 具有 SDH幀結(jié)構(gòu)的測試信號。 在 6種 SDH測試信號結(jié)構(gòu)： TSS TSS TSS TSS TSS TSS8 94 TSS1適用于 C4高階容器的所有字節(jié)的測試信號結(jié)構(gòu) TSS3適用于 C3低階容器的所有字節(jié)的測試信號結(jié)構(gòu)