光纤通信复用技术.ppt

主要内容
光波分复用的基本概念
WDM系统的工作原理与基本结构
光波分复用系统的关键技术
光时分复用
§ 光波分复用的基本概念
波分(频分)复用
波分复用(WDM)
频分复用(OFDM)
密集波分复用(DWDM)
粗波分复用(CWDM)
时分复用
码分复用
空分复用
副载波复用
光纤通信复用技术
电时分复用(TDM)存在的问题:
“电子瓶颈”限制:
10Gb/s→40Gb/s…
光纤色散限制
单波长通信系统远不能有效利用光纤带宽
signal1
signal2
1 0 1 1
1 0 0 1
1 1 0 0 1 0 1 1
TDM signal
问题的提出
波分复用(WDM)
一根光纤同时传输几个不同波长的光载波,每个光载波携带不同的信息--波分复用(WDM)
1 2 3 4
WDM
WDM发展历程
1977年首先提出
1300/1550双波长复用系统
波长间隔200GHz() ;100GHz、50GHz
目前水平:商用系统:40×10Gb/s;实验室:82×40Gb/s=
WDM技术成为目前光纤通信最具代表性的先进技术
光纤
问题的提出
大容量光传输系统的发展
网络容量
目前
320
Gbit
/
s
1998
年
160
Gbit
/
s
80
Gbit
/
s
1997
年
40
Gbit
/
s
1995
/
1996 1997
/
1998 1999
/
2000 2000
+
年份
将来的技术
320
Gbit
/
s
160
Gbit
/
s
80
Gbit
/
s
10
Gbit
/
s
20
Gbit
/
s
40
Gbit
/
s
5
Gbit
/
s
2
.
5
Gbit
/
s
4
λ
8
λ
16
λ
32
λ
4
λ
8
λ
16
λ
32
λ
STM
-
16
STM
-
64
DWDM+EDFA++光子集成
长途光纤宽带传输的主要技术方向
光纤损耗谱特性及单模光纤的带宽资源
第三传输窗口
第二传输窗口
第一传输窗口
1300
1550
850
紫外吸收
红外吸收
瑞利散射


损耗(dB/km)
波长(nm)
OH离子吸收峰
光纤带宽:
1300nm窗口约100nm,
1550nm窗口约100nm,
共200nm,约30THz
光纤带宽:|Δf|=|Δλc/λ2|
λ和Δλ分别为中心波长和相应的波段宽度, c为真空中光速
波分复用(WDM)系统
波长为1310nm的窗口:~,
波长为1550nm的窗口:~,。
两个窗口合在一起,总带宽超过30THz。如果信道频率间隔为10 GHz, 在理想情况下, 一根光纤可以容纳3000个信道。
波分复用(WDM)系统光纤的带宽
波分复用定义、特点
波分复用(Wavelength Division Multiplexing WDM) :一根光纤同时传输多个不同波长的光载波,把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段,每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
一般的看法,光载波复用数小于8波,(WDM)。
光载波复用数大于8波,(DWDM)。
波分复用的密集程度与其他电通信的频分复用密集程度相当时,就称为光频分复用(OFDM)。
粗波分复用技术(CWDM)
波长范围:1280nm~1625nmμm;345nm
波长间隔:20nm;16个信道
在城域网中,更低的硬件成本、功耗和体积更小
WDM基本工作原理:在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合进光缆线路上同一根光纤中进行传输,在接收端将组合波长的光信号进行分离(解复用),并作进一步处理后恢复出原信号送入不同终端。
§ WDM系统的工作原理与基本结构
光发射机
光发射机
光发射机
光发射机
N
1
2
3
EDFA
功放
线放
预放
MUX
DEMUX
典型的点对点光纤通信系统
1
N
3
2
光接收机
光接收机
光接收机
光接收机