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密集波分復(fù)用(DWDM)的原理及其在光纖領(lǐng)域的重要作用

冬至子 ? 來源:Lcom諾通 ? 作者:Lcom諾通 ? 2023-11-24 15:19 ? 次閱讀
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波分復(fù)用(WDM)是光纖傳輸中的一種技術(shù),指的是將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳輸。一般分為稀疏波分復(fù)用(CWDM:波長(zhǎng)間隔大,一般為20nm)和密集波分復(fù)用(DWDM:波長(zhǎng)間隔小,一般在0.8-2nm)。本文將主要圍繞DWDM技術(shù),介紹其單元結(jié)構(gòu)、工作原理和關(guān)鍵部件三個(gè)方面,解析DWDM技術(shù)在光纖領(lǐng)域的重要作用。

一、DWDM的單元結(jié)構(gòu)

根據(jù)上圖,主要包含以下四種單元結(jié)構(gòu):

1、轉(zhuǎn)發(fā)器:完成G.957光信號(hào)到G.692固定波長(zhǎng)光的轉(zhuǎn)換

2、光合波器和光分波器:完成G.962固定波長(zhǎng)光信號(hào)的合波和分波;

3、光放大器(OLA):位于光傳輸段的中間位置,由OLA對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大;

4、光監(jiān)控信道:用于承載DWDM系統(tǒng)的管理和監(jiān)控,使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能有效地對(duì)DWDM系統(tǒng)進(jìn)行管理。

二、DWDM的工作原理

傳輸可分為雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸,各自都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1、雙纖單向傳輸

單向波分復(fù)用系統(tǒng)采用兩根光纖,一根光纖只完成一個(gè)方向光信號(hào)的傳輸,反向光信號(hào)的傳輸由另一根光纖來完成。優(yōu)點(diǎn)是各信號(hào)通過不同光波長(zhǎng)攜帶,不會(huì)影響,同一波長(zhǎng)可以在兩個(gè)方向上重復(fù)利用。缺點(diǎn)是光纖以及光器件資源利用率不高。

2、單纖雙向傳輸

雙向波分復(fù)用系統(tǒng)看只需要一根光纖,在一跟光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同的方向傳輸,所用的波長(zhǎng)相互分開,以實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信聯(lián)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)是可以減少使用光纖和線路放大器的數(shù)量,節(jié)約成本。缺點(diǎn)是要求較高,需要解決多通道干擾,延長(zhǎng)傳輸距離需要進(jìn)行光放大。

三、DWDM的關(guān)鍵部件

1、光源

光源的作用是產(chǎn)生激光或熒光,是組成光纖通信系統(tǒng)的重要器件。DWDM系統(tǒng)的光源具有比較大的色散容納值和標(biāo)準(zhǔn)而穩(wěn)定的波長(zhǎng)。

2、光電檢測(cè)器

光電檢測(cè)器的作用是把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。由于從光纖傳送過來的光信號(hào)一般是非常微弱的,因此對(duì)光檢測(cè)器提出了非常高的要求。

3、光放大器

光放大器用來增強(qiáng)光信號(hào),主要有摻鉺光張放大器EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)、拉曼光纖放大器。

4、光復(fù)用器和光解復(fù)用器

無源DWDM濾波器,插入式單LGX盤裝,復(fù)用/解復(fù)用組合功能

波分復(fù)用系統(tǒng)的核心部件是波分復(fù)用器,即光復(fù)用器和光解復(fù)用器,實(shí)際均為光學(xué)濾波器,其特性好壞在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能,其要求是復(fù)用信道數(shù)量足夠、插入損耗小、通帶范圍寬等。

無源DWDM濾波器,1RU 19英寸(48.3厘米)架裝,復(fù)用/解復(fù)用組合功能

光波分復(fù)用器的種類有很多,大致可以分為四類:干涉濾光器型、光纖耦合器型、光柵型、陣列波導(dǎo)光柵型。

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