01 TC000003 WDM 原理 ISSUE1.23.ppt

WDM原理 Page2 前言 WDM技術(shù)是一種比較先進(jìn)的光纖通信新技術(shù) 并且相對成熟 已經(jīng)進(jìn)入到商用階段 通過本課程的學(xué)習(xí) 使我們對于WDM的原理有一個基本的了解和認(rèn)識 Page3 培訓(xùn)目標(biāo) 學(xué)完本課程后 您應(yīng)該能 掌握WDM的基本概念及原理 傳輸方式和基本構(gòu)成 了解WDM的傳輸媒介 掌握WDM的技術(shù)原理和關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)方法 了解WDM光傳輸系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范 Page4 目錄 系統(tǒng)概述WDM的傳輸媒質(zhì)WDM中的關(guān)鍵技術(shù)WDM的相關(guān)技術(shù)規(guī)范 Page5 系統(tǒng)擴容解決方案 SDM鋪設(shè)新光纜時間與成本 TDM更高的比特速率STM 16 STM 64成本與復(fù)雜度 WDM經(jīng)濟快速成熟 如何增加網(wǎng)絡(luò)容量 Page6 什么是波分復(fù)用 高速公路 加油站 巡邏車 Page7 WDM概念 把不同波長的光信號復(fù)用到同一根光纖中進(jìn)行傳送 這種方式我們把它叫做波分復(fù)用 WavelengthDivisionMultiplexing Page8 N路波長復(fù)用的WDM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要有 光波長轉(zhuǎn)換單元 OTU 波分復(fù)用器 分波 合波器 ODU OMU 光放大器 BA LA PA 光 電監(jiān)控信道 OSC ESC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) Page9 傳輸模式 單纖單向 MUX DMUX OTU OTU Page10 MUX DMUX DMUX MUX 傳輸模式 單纖雙向 OTU OTU Page11 應(yīng)用模式 開放式系統(tǒng) MUX DMUX OTU OTU 客戶設(shè)備 客戶設(shè)備 Page12 應(yīng)用模式 集成式系統(tǒng) MUX DMUX 客戶設(shè)備 客戶設(shè)備 Page13 WDM的優(yōu)勢 超大容量 超長距離傳輸對數(shù)據(jù)的 透明 傳輸系統(tǒng)升級時能最大限度地保護(hù)已有投資高度的組網(wǎng)靈活性 經(jīng)濟性和可靠性 Page14 CWDM與DWDM CWDM 稀疏波分復(fù)用DWDM 密集波分復(fù)用 Page15 問題 什么是WDM DWDM和CWDM 兩種傳輸模式的差別兩種應(yīng)用模式的差別WDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) Page16 目錄 系統(tǒng)概述WDM的傳輸媒質(zhì)WDM中的關(guān)鍵技術(shù)WDM的相關(guān)技術(shù)規(guī)范 Page17 光纖的結(jié)構(gòu) 光纖是由圓柱形玻璃纖芯和玻璃包層構(gòu)成 最外層是一種彈性耐磨的塑料護(hù)套 整根光纖呈圓柱形 Page18 衰耗 Page19 色散 色度色散 時間 功率 光脈沖信號 傳送L1 km 傳送L2 km Page20 色散 G 652 國內(nèi)大規(guī)模使用 具有1310nm零色散特性 G 653 1550nm零色散特性 FWM現(xiàn)象嚴(yán)重 G 655 1550nm少量色散 有效控制非線性效應(yīng) Page21 色散補償 目前降低色度色散的影響主要是采用色散補償模塊對光纖中的色散累積進(jìn)行補償 主要方式為使用DCF 色散補償光纖 色散補償光纖與普通傳輸光纖的不同之處是它在1550nm處具有負(fù)的色散系數(shù) DCF補償法實際上就是利用這種負(fù)色散的光纖 抵消G 652 G 655光纖中的正色散 Page22 問題 光纖中的衰耗區(qū)間是如何分布的 G 652 G 653以及G 655光纖的特性分別是什么 如何補償色度色散 Page23 目錄 系統(tǒng)概述WDM的傳輸媒質(zhì)WDM中的關(guān)鍵技術(shù)WDM的相關(guān)技術(shù)規(guī)范 Page24 WDM中的關(guān)鍵技術(shù) Page25 WDM對于光源的要求 1 較大的色散容限 2 輸出標(biāo)準(zhǔn)且穩(wěn)定的波長 Page26 直接調(diào)制 Page27 電吸收 EA 調(diào)制 Page28 馬赫 策恩德爾 M Z 調(diào)制 Page29 幾種調(diào)制技術(shù)的對比 Page30 光放大器 EDFA RFA 拉曼光纖放大器 摻鉺光纖放大器 光放 Page31 Er3 離子能極圖 摻鉺光纖放大器 E2暫穩(wěn)態(tài) E3激發(fā)態(tài) E1基態(tài) Page32 EDFA的結(jié)構(gòu) 耦合器 摻鉺光纖 隔離器 泵浦源 隔離器 光電檢測PIN 信號輸入 信號輸出 光電檢測PIN Page33 EDFA的特性 工作波長與單模光纖的最小衰減窗口一致耦合效率高能量轉(zhuǎn)換效率高增益高 噪聲指數(shù)較低 輸出功率大良好的增益穩(wěn)定性 增益區(qū)間固定受限增益不平坦性光浪涌問題 優(yōu)點 缺點 Page34 自動增益控制 AGC Pin Pout 增益 增益保持不變 Page35 拉曼放大器 受激拉曼散射 SRS StimulatedRamanScattering Page36 拉曼放大器的特性 靈活的增益區(qū)間結(jié)構(gòu)簡單利用了非線性效應(yīng)低噪聲特性 高泵浦功率低能量轉(zhuǎn)換效率成本較高 優(yōu)點 缺點 Page37 光放大器的應(yīng)用 Page38 光復(fù)用器與解復(fù)用器 TFF AWG 波導(dǎo)陣列光柵 介質(zhì)薄膜濾波器 Page39 1 4 4 2 3 自聚焦透鏡 1濾波器 3濾波器 玻璃 1 介質(zhì)薄膜濾波器 TFF Page40 波導(dǎo)陣列光柵 AWG Page41 監(jiān)控技術(shù) OSC 光監(jiān)控技術(shù) ESC 電監(jiān)控技術(shù) Page42 光監(jiān)控通道 對光監(jiān)控的要求 不應(yīng)限制OA上的泵浦光波長 不應(yīng)限制未來1310nm波長的業(yè)務(wù) OA失效時仍有效 可超長傳輸 具有分段雙向傳輸功能 Page43 OSC幀結(jié)構(gòu) Page44 電監(jiān)控信道 特點 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 支持冗余備份 改善光功率預(yù)算 降低系統(tǒng)復(fù)雜度 Page45 問題 EA調(diào)制光源的機理是什么 適用于波分系統(tǒng)的光復(fù)用器的類型分別有哪幾種 EDFA和Raman光放大器的區(qū)別是什么 OSC信號的工作波長和比特速率是多少 Page46 目錄 系統(tǒng)概述WDM的傳輸媒質(zhì)WDM中的關(guān)鍵技術(shù)WDM的相關(guān)技術(shù)規(guī)范 Page47 ITU T相關(guān)技術(shù)規(guī)范 G 652零色散單模光纖特性規(guī)范G 653色散位移單模光纖光纜的特性G 655非零色散位移單模光纖特性規(guī)范G 692具有放大器波分系統(tǒng)的光接口標(biāo)準(zhǔn)G 694 1DWDM系統(tǒng)應(yīng)用的頻率建議G 694 2CWDM系統(tǒng)應(yīng)用的波長建議G 975系統(tǒng)前向糾錯技術(shù)建議G 709光傳送網(wǎng)絡(luò) OTN 的接口規(guī)范 Page48 傳輸信道參考點 Page49 波長分配 標(biāo)稱中心頻率指的是光波分復(fù)用系統(tǒng)中每個通路對應(yīng)的中心波長 在DWDM中允許的通路頻率是基于參考頻率為193 1THz 以及