波分復用系統(WDM),波分復用系統(WDM)結構原理和分類

波分復用系統簡要介紹

光波分復用技術是在一根光纖中傳輸多波長光信號的一項技術。其基本原理是在發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。發送端內有N個發射機：發射機所發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個光發射機發出的光信號(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 波分復用系統原理

波分復用系統的發展與現狀

WDM 波分復用并不是一個新概念在光纖通信出現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但是在20世紀90年代之前該技術卻一直沒有重大突破其主要原因在于TDM 的迅速發展從155Mbit/s 到622Mbit/s 再到2.5Gbit/s系統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進行迅速的時候很少去關注另外的技術1995 年左右WDM 系統的發展出現了轉折一個重要原因是當時人們在TDM 10Gbit/s 技術上遇到了挫折，眾多的目光就集中在光信號的復用和處理上WDM 系統才在全球范圍內有了廣泛的應用。

WDM技術還具有以下若干優點：1 )能同時傳輸多種不同類型的信號;2)能實現單根光纖雙向傳輸;3)有多種應用方式;4)節約線路投資;5)降低器件的超高速要求;6)對數據格式透明，能支持IP業務;7)具有高度的組網靈活性、經濟性和可靠性。

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，制造出簡便實用的光纖通信系統。在90年代初，光波分復用的關鍵器件有突破，它包括：高精確和穩定的波長的激光器、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絡將成為可能。WDM技術首先是作為一種點到點的傳輸技術而提出的，它發展很快并很快走向成熟，目前在骨干光纖網上己經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完成在其干線網絡中配置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。

波分復用系統存在的問題

(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