波分復用系統(tǒng)(WDM),波分復用系統(tǒng)(WDM)結(jié)構(gòu)原理和分類

波分復用系統(tǒng)簡要介紹

光波分復用技術(shù)是在一根光纖中傳輸多波長光信號的一項技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來(復用)，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開〔解復用)，并進一步處理，恢復出原信號后送入不同的終端。具體如下。

如圖1所示。發(fā)送端內(nèi)有N個發(fā)射機：發(fā)射機所發(fā)出的光的波長是不同的，它們的波長分別為波長1-N。每個光波承載1路信號。再把N個光發(fā)射機發(fā)出的光信號(光信號1-N)集中為1個光的群信號，送進光纖線路，直到接收端。若線路很長，光信號太弱，就加一光放大器，把光信號放大。在接收端有N個光濾波器(1-N)。濾波器1對載有信號1的光信號(波長1)有選擇通過的作用，……濾波器N對載有信號N的光信號(波長N)有選擇通過的作用。光接收機的作用是把載有信號的光信號還原為原信號。

光波分復用的關(guān)鍵器件

(1)分布反饋多量子阱激光器(DFB MQW—LD)

(2)光濾波器

(3)光放大器

圖1 波分復用系統(tǒng)原理

波分復用系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀

WDM 波分復用并不是一個新概念在光纖通信出現(xiàn)伊始人們就意識到可以利用光纖的巨大帶寬進行波長復用傳輸?shù)窃?0世紀90年代之前該技術(shù)卻一直沒有重大突破其主要原因在于TDM 的迅速發(fā)展從155Mbit/s 到622Mbit/s 再到2.5Gbit/s系統(tǒng)TDM 速率一直以過去幾年就翻4 倍的速度提高人們在一種技術(shù)進行迅速的時候很少去關(guān)注另外的技術(shù)1995 年左右WDM 系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折一個重要原因是當時人們在TDM 10Gbit/s 技術(shù)上遇到了挫折，眾多的目光就集中在光信號的復用和處理上WDM 系統(tǒng)才在全球范圍內(nèi)有了廣泛的應用。

WDM技術(shù)還具有以下若干優(yōu)點：1 )能同時傳輸多種不同類型的信號;2)能實現(xiàn)單根光纖雙向傳輸;3)有多種應用方式;4)節(jié)約線路投資;5)降低器件的超高速要求;6)對數(shù)據(jù)格式透明，能支持IP業(yè)務;7)具有高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟性和可靠性。

在80年代中，已有人采用1．3微米和1．55微米兩個頻道的光波分復用技術(shù)，制造出簡便實用的光纖通信系統(tǒng)。在90年代初，光波分復用的關(guān)鍵器件有突破，它包括：高精確和穩(wěn)定的波長的激光器、濾光器和光放大器。于是，所謂密集光波分復用(DWDM，dense wavelenght division multiplex)光纖通信系統(tǒng)研制成功。

通過引入光交叉連接( OXC,Optical Cross-Connected)和光分插復用器(OADM, Optical Add-Drop Multiplexing)，組建下一代智能化的寬帶大容量的高度可靠的自動交換光網(wǎng)絡將成為可能。WDM技術(shù)首先是作為一種點到點的傳輸技術(shù)而提出的，它發(fā)展很快并很快走向成熟，目前在骨干光纖網(wǎng)上己經(jīng)得到廣泛的推廣和應用。從1995年到1999年，美國各大長途電話公司已經(jīng)完成在其干線網(wǎng)絡中配置WDM設備的工作。1998到1999年，中國電信在多條省際光纜干線上引入了WDM技術(shù)。

波分復用系統(tǒng)存在的問題

(1)光放大器的增益平坦問題

(2)四波混頻FWM問題

(3)光纖的色散補償問題