光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)

　　簡要介紹光波分復(fù)用系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)組成、功能配置、關(guān)鍵技術(shù)部件和技術(shù)特點，說明光波分復(fù)用WDM系統(tǒng)是今后光通信發(fā)展的方向。

　　一、光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)

　　光波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技術(shù)是在一根光纖中同時同時多個波長的光載波信號，而每個光載波可以通過FDM或TDM方式，各自承載多路模擬或多路數(shù)字信號。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來(復(fù)用)，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將這些組合在一起的不同波長的信號分開(解復(fù)用)，并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。因此將此項技術(shù)稱為光波長分割復(fù)用，簡稱光波分復(fù)用技術(shù)。

　　WDM技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級，發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)，挖掘光纖帶寬能力，實現(xiàn)超高速通信等均具有十分重要的意義，尤其是加上摻鉺光纖放大器(EDFA)的WDM對現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)更具有強(qiáng)大的吸引力。

　　二、WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成

　　WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要分雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸兩種方式。單向WDM是指所有光通路同時在一根光纖上沿同一方向傳送，在發(fā)送端將載有各種信息的具有不同波長的已調(diào)光信號通過光延長用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸，由于各信號是通過不同波長的光攜帶的，所以彼此間不會混淆，在接收端通過光的復(fù)用器將不同波長的光信號分開，完成多路光信號的傳輸，而反方向則通過另一根光纖傳送。雙向WDM是指光通路在一要光纖上同時向兩個不同的方向傳輸，所用的波長相互分開，以實現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信聯(lián)絡(luò)。目前單向的WDM系統(tǒng) 在開發(fā)和應(yīng)用方面都比較廣泛，而雙向WDM由于在設(shè)計和應(yīng)用時受各通道干擾、光反射影響、雙向通路間的隔離和串話等因素的影響，目前實際應(yīng)用較少。

　　三、雙纖單向WDM系統(tǒng)的組成

　　以雙纖單向WDM系統(tǒng)為例，一般而言，WDM系統(tǒng)主要由以下5部分組成：光發(fā)射機(jī)、光中繼放大器、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

　　1.光發(fā)射機(jī)

　　光發(fā)射機(jī)是WDM系統(tǒng)的核心，除了對WDM系統(tǒng)中發(fā)射激光器的中心波長有特殊的要求外，還應(yīng)根據(jù)WDM系統(tǒng)的不同應(yīng)用(主要是傳輸光纖的類型和傳輸距離)來選擇具有一定色度色散容量的發(fā)射機(jī)。在發(fā)送端首先將來自終端設(shè)備輸出的光信號利用光轉(zhuǎn)發(fā)器把非特定波長的光信號轉(zhuǎn)換成具有穩(wěn)定的特定波長的信號，再利用合波器合成多通路光信號，通過光功率放大器(BA)放大輸出。

　　2.光中繼放大器

　　經(jīng)過長距離(80~120km)光纖傳輸后，需要對光信號進(jìn)行光中繼放大，目前使用的光放大器多數(shù)為摻鉺光纖光放大器(EDFA)。在WDM系統(tǒng)中必須采用增益平坦技術(shù)，使EDFA對不同波長的光信號具有相同的放大增益，并保證光信道的增益競爭不影響傳輸性能。

　　3.光接收機(jī)

　　在接收端，光前置放大器(PA)放大經(jīng)傳輸而衰減的主信道信號，采用分波器從主信道光信號中分出特定波長的光信道，接收機(jī)不但要滿足對光信號靈敏度、過載功率等參數(shù)的要求，還要能承受一定光噪聲的信號，要有足夠的電帶寬性能。

　　4.光監(jiān)控信道

　　光監(jiān)控信道的主要功能是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各信道的傳輸情況。在發(fā)送端插入本節(jié)點產(chǎn)生的波長為λs(1550nm)的光監(jiān)控信號，與主信道的光信號合波輸出。在接收端，將接收到的光信號分波，分別輸出λs(1550nm)波長的光監(jiān)控信號和業(yè)務(wù)信道光信號。幀同步字節(jié)、公務(wù)字節(jié)和網(wǎng)管使用的開銷字節(jié)都是通過光監(jiān)控信道來傳遞的。

　　5.網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

　　網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過光監(jiān)控信道傳送開銷字節(jié)到其他節(jié)點或接收來自其他節(jié)點的開銷字節(jié)對WDM系統(tǒng)進(jìn)行管理，實現(xiàn)配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能。