光纤通信复用技术.ppt

基于MZI的集成的四波分复用/解复用器 第六十二页，共八十九页，2022年，8月28日 3.光栅型光波分复用器 定义：光栅是指在一块能够透射或反射的平面上刻出一系列平行且等距的槽痕，形成许多具有相同间隔的狭缝，可使入射的多波长复合光分散为各个波长分量的光，或者相反，使入射的多个不同波长的光聚集为复合光。 光栅对不同波长光的衍射角不同，不同波长成分的光信号将以不同的角度出射. 第六十三页，共八十九页，2022年，8月28日 在发送端，光发射机将来自终端设备符合G.957协议的非特定波长的光信号经光波转发器（OTU）转换为G.692定义的稳定的特定波长的光信号，然后利用光合波器将多个不同波长的光信号合成多通路光信号，再通过光功率放大器放大后送入光纤信道。 光中继放大器把单根光纤中多个波长的光信号同时放大以补偿线路损耗，从而延长通信距离。目前一般使用EDFA，对不同波长增益平坦。 在接收端，经传输而衰减的主信道光信号由光前置放大器放大后，利用分波器从主信道光信号中分出各个特定波长的光信号，再经OTU转换成原终端设备所具有的非特定波长的光信号。 光监控信道主要用以监控系统内各信道的传输情况，在发送端插入本节点产生的波长为λs（1510nm）的光监控信号，与主信道的光信号合波输出；在接收端，从接收到的光信号中分离出光监控信号。帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节等都能通过光监控信道传输。由于光监控信号是利用EDFA工作波段以外的波长，所以光监控信号不能通过EDFA，只能在EDFA后面插入，在EDFA前面取出。 网络管理系统通过光监控信道传送开销字节到其他节点或者接收其他节点的开销字节对DWDM系统进行管理，实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能，并与上层管理系统（如TMN）相连。 第三十页，共八十九页，2022年，8月28日 DWDM系统的基本构成主要有三种基本形式 双纤单向传输 单纤双向传输 光分路插入传输 第三十一页，共八十九页，2022年，8月28日 双纤单向DWDM传输如图所示。 第三十二页，共八十九页，2022年，8月28日 单纤双向DWDM传输如图所示。 第三十三页，共八十九页，2022年，8月28日 光分路插入传输结构如下图所示 第三十四页，共八十九页，2022年，8月28日 DWDM系统中的主要设备 DWDM激光器 光波复用器 光接收器 光放大器 第三十五页，共八十九页，2022年，8月28日 DWDM激光器 几乎所有的DWDM系统都工作在1550nm的低耗波长区。光传输功耗小 ，能保证尽可能大的传输距离和更好的信号完整性。 光波复用器 光复用器是双向可逆的，将一个光复用器的输入和输出调换过来，就是解复用器。 光接收器 负责检测进入的光波信号，并将它转换为一种适当的电信号，以便接收设备处理。 光放大器 用来提升光信号，补偿由于长距离传输而导致光信号的功耗和衰减。 第三十六页，共八十九页，2022年，8月28日 9.3.2 DWDM系统的关键技术 DWDM系统需要很多与其功能相适应的高新技术和器件，DWDM的关键技术包括三个方面 光源技术 光滤波技术 光放大技术 第三十七页，共八十九页，2022年，8月28日 （1）光源技术 DWDM系统中光源的突出特点是：有比较大的色散容纳值和标准而稳定的波长。 DWDM系统中常用的光源主要有 分布反馈激光器（DFB） 量子阱（QW）半导体激光器 掺铒光纤激光器 波长可调谐激光器 第三十八页，共八十九页，2022年，8月28日 分布反馈激光器（DFB）是一种典型的单纵模激光器（SLM），其产生单纵模的机制是利用布喇格反射原理。 布喇格反射是指光波在两种不同介质的交界面上具有周期性的反射点，当光入射时将产生周期性的反射，反射光的波长与光栅的距离A有关，通过调整光栅的距离即可得到所需工作波长的激光。 第三十九页，共八十九页，2022年，8月28日 量子阱（QW）半导体激光器是一种窄带隙有源区夹在宽带隙半导体材料中间或交替重叠的半导体激光器，如图9.17所示 第四十页，共八十九页，2022年，8月28日 掺铒光纤激光器利用光纤光栅技术，把掺铒光纤相隔一定长度的两处写入光栅，两光栅之间相当于谐振腔，光波的传输由光纤承担。 泵浦光从掺铒光纤激光器左边光栅耦合进入光纤，由于光栅的选频作用，谐振腔只能反馈某一特定波长的光，输出单频激光，再经过隔离器输出线宽窄、功率高、噪声低的激光。 第四十一页，共八十九页，2022年，8月28日 （2）光滤波技术 光滤波器只允许特定波长（频率）的光顺利通过，也称为滤光器。 其作用是在接收机前从多信道复用的光信号中选择出一定波长的信号，以供接收机进行接收。 F-P光腔型滤波器 光栅型滤波器 介质膜滤波器 波导型滤波器 第四十二页，共八十九