波分复用WDM

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BaiShi

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1． 原理
为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器Multiplexer）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，经波分复用器（分波器Demultiplexer）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号
2． 优点
(1) 传输容量大，充分利用光纤的巨大带宽资源
(2) 易升级扩容
不需敷设新的光纤线路，即可扩大光纤通信容量，显著降低网络建设费用（只需要换端机和增加一个附加光波长）
(3) 可以传输特性完全不同的多种格式的信号
WDM网络是协议透明、格式和透明的网络，波分复用通道对数据格式是透明的（与信号速率及电调制方式无关），完成各种电信业务信号的综同一光纤中传输的信号波长彼此独立，因而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号，以及PDH信号、SDH信号和ATM、IP 、CATV、HDTV、B一ISDN或者将来有可能出现的信号的综合与分离。
(4) 组建动态可重构的光网络
在网络节点使用光分插复用器OADM或者使用光交叉连接设备OXC（光交换机）与掺饵光纤放大器EDFA （Erbium Doped Fiber Amplifier）①组合，可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性、高容量的全光网络。
3． 分类

WDM

载波通道间距（ 信道间隔）

调制激光

调谐

       成本

CWDM（稀疏波分复用）

20nm

非冷却激光

 

 

电子调谐

成本低（整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。）

DWDM（密集波分复用）

0.2nm -1.2nm

冷却激光

温度调谐

难度大，成本高②

4. 问题
1． 网络管理不成熟
目前，WDM系统的网络管理，特别是具有复杂的上/下通路需求的WDM网络管理仍处于不成熟期。
2．行业标准制定较粗
　由于WDM是一项新生的技术，其行业标准制定较粗，因此不同商家的WDM产品互通性较差，特别是在上层的网络管理方面。

3．光器件不成熟
　　一些重要光器件的不成熟将直接限制未来光传输网的发展，如可调谐激光器等。
4． 设备
五个模块：光发送/接收器、波分复用器OMD（Optical Multiplexer/Demultiplexer）、光放大器（光纤放大器OFA、半导体光放大器SOA）、光监控信道OSC （Optical Supervisory Channel）③、光纤。

①掺铒光纤放大器（EDFA：Erbium Doped Fiber Amplifier）
掺铒光纤放大器是利用掺有稀土离子铒的光纤作为增益介质，在泵浦光的激发下实现光信号的放大。其工作波长处在1530~1600nm范围，与普通单模光纤的传输窗口一致，而且具有增益高、噪声低、输出功率大、所需泵浦源功率低等优点，因而是最为重要的一种光放大器。在掺铒光纤放大器实用化以前，为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离，都要进行“再生”，即把传输后的弱光信号转换成电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成一定强度的光信号。随着传输码率的提高，“再生”的难度也随之提高，成了信号传输容量扩大的“瓶颈”。 掺铒光纤放大器实用化，实现了直接光放大，节省了大量的再生中继器，使得传输中的光纤损耗不再成为主要问题，同时使传输链路“透明化”，简化了系统，成几倍或几十倍地扩大了传输容量，促进了真正意义上的密集波分复用技术的飞速发展，是光纤通讯领域上的一次革命。
②由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。
③监控信道OSC （Optical Supervisory Channel）
完成网管、公务电话及其他信息的传输功能。使用一个单独的波长进行传输，其波长1510nm。