1、DWDM用戶培訓(xùn)原理及關(guān)鍵技術(shù)賈寧寧 中興通訊培訓(xùn)中心ZTE Communications 一、DWDM系統(tǒng)概述 二、光纖傳輸特性 三、DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù) 一、DWDM系統(tǒng)概述 lNl2l1lNl2l1lNl2l1光復(fù)用器光解復(fù)用器光纖放大器DWDM定義WDM將攜帶不同信息的多個(gè)光載波復(fù)合到一根光纖中進(jìn)展傳輸(早期運(yùn)用1510/1310兩波長(zhǎng)系統(tǒng)DWDMDense Wavelength Division Multiplexing 在1550nm窗口，采用更多波出息展波分復(fù)用(8,16)DWDM

2、技術(shù)是在波長(zhǎng)1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，選用密集的但相互又有一定波長(zhǎng)間隔的多路光載波，這些光載波各自受不同數(shù)字信號(hào)的調(diào)制，復(fù)合在一根光纖上傳輸，提高了每根光纖的傳輸容量。光功率dBm)1530 - 1560nm 波長(zhǎng)波長(zhǎng)間隔：0.82nmDWDM的根本概念DWDM技術(shù)概述目前運(yùn)用:C波段：15251565nm正在開發(fā):L波段：15701620nmS波段：1400nm波段1.21.31.41.51.61.7波長(zhǎng) (m)損耗(dB/km)0.10.20.40.81.025 THz0未來(lái)光纖通訊窗口：12801625nmWDM和DWDM的關(guān)系 最早的波分復(fù)用技術(shù)是將131

3、0nm和1550nm的兩波分復(fù)用， 波長(zhǎng)間隔為普通數(shù)十nm 隨著1550窗口的EDFA的商用化，新的WDM系統(tǒng)只用 1550 窗口，這些WDM系統(tǒng)的相鄰波長(zhǎng)間隔比較窄 20 dB ，B= 2.5 Gb/sOSNR 25 dB ，B= 10 Gb/s損耗原因一吸收損耗：光波經(jīng)過(guò)光纖資料時(shí)，一部分光能變成熱能，呵斥光功率的損失。本征吸收：是光纖根底資料(如SiO2)固有的吸收，不是雜質(zhì)或缺陷引起的，因此，本征吸收根本確定了某一種資料吸收損耗的下限。雜質(zhì)吸收：由光纖資料的不純真而呵斥的附加吸收損耗。損耗原因二散射損耗：由于光纖的資料、外形、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生散射，由此產(chǎn)

4、生的損耗。散射：指光經(jīng)過(guò)密度或折射率等不均勻的物質(zhì)時(shí)，除了在光的傳播方向以外，在其他方向也可以看到光，這種景象叫光的散射。損耗原因損耗本征非本征吸收紫外吸收金屬離子紅外吸收OH離子、H2散射瑞利散射波導(dǎo)缺陷米氏散射受激布里淵散射受激拉曼散射脈沖展寬T光脈沖信號(hào)中的不同頻譜成份在光纖中的傳輸速度不同，導(dǎo)致脈沖信號(hào)傳輸后展寬甚至離散。光纖色散色度色散 光纖色散效應(yīng)對(duì)傳輸?shù)挠绊? 0 1 0 1 0 1 1 0 11 0 1 0 1 0 1 1 0 1InputOutput脈沖展寬 (ps) = D(ps/ nm*km) * S(nm) * L(km)TimeTime脈沖展寬 1/4 比特周期時(shí)會(huì)引

5、起誤碼 T啁啾效應(yīng)直接調(diào)制激光器輸出信號(hào)帶有較大的啁啾，使得脈沖頻譜展寬并在前后沿產(chǎn)生頻譜紅移和藍(lán)移，在光纖色散的作用下，引起脈沖的快速展寬和信號(hào)劣化。 色散容限光源啁啾對(duì)系統(tǒng)傳輸間隔的影響由色散容限參數(shù)值Ds)表示。如:光源色散容限值Ds=12800ps/nm,SMFG.652光纖的色散參量值取D=20ps/km/nm，那么該光源的色散受限間隔為640 km。偏振模色散PMD光纖中的光傳輸可描畫成完全是沿X軸振動(dòng)和完全是沿Y軸振動(dòng)或一些光在兩軸上的振動(dòng)。每個(gè)軸代表一個(gè)偏振“模兩個(gè)偏振模的到達(dá)時(shí)間差偏振模色散PMD光纖PMD環(huán)境要素和工藝缺陷引起的纖芯橢圓及應(yīng)力是引起PMD的主要要素PMD引起

6、脈沖展寬隨機(jī)性光纖PMDPMD產(chǎn)活力理及處理方法由光纖的雙折射引起,諸如應(yīng)力、彎曲、扭絞、溫度等隨機(jī)引入產(chǎn)生信號(hào)間干擾;當(dāng)偏振相關(guān)損耗產(chǎn)生的二次效應(yīng)能夠產(chǎn)生PMD與色度色散之間的耦合從而添加色散的統(tǒng)計(jì)分量;處理方法之一是改良光纖工藝或在系統(tǒng)輸入輸出端插入偏振控制器。受激拉曼散射 SRS受激布里淵散射SBS自相位調(diào)制SPM交叉相位調(diào)制XPM四波混頻FWM光纖非線性效應(yīng)短波長(zhǎng)泵浦長(zhǎng)波長(zhǎng)對(duì)系統(tǒng)的影響：引起信道功率失衡引起信道間的拉曼串?dāng)_lPlP輸入輸出1受激拉曼散射 SRS是一種當(dāng)?shù)竭_(dá)門限功率程度時(shí)，信號(hào)產(chǎn)生向信號(hào)相反方向傳播的受激發(fā)射的非線性景象增益比SRS大兩個(gè)數(shù)量級(jí)當(dāng)光源譜功率亮度大時(shí)，SBS

7、占主導(dǎo)位置對(duì)系統(tǒng)的影響：大于一定值時(shí)，引起劇烈背向散射，疊加強(qiáng)度噪聲。2受激布里淵散射SBS3自相位調(diào)制SPM相位隨光強(qiáng)而變化，轉(zhuǎn)化為波形畸變SPM的影響隨該通道注入光纖的光功率增大而增大，隨光纖及傳輸段而積累。4交叉相位調(diào)制XPM相位遭到其它其它信道的調(diào)制，經(jīng)光纖色散轉(zhuǎn)化引起強(qiáng)度噪聲SPM和XPM信道間相互作用產(chǎn)生新的頻率，相關(guān)參數(shù)有信道數(shù)、信道間隔、信道功率、光纖色散、折射率、光纖長(zhǎng)度、資料的高階偏振特性等。5四波混頻FWM光纖f1ff3f2f1ff3f2fFWMFWM是影響系統(tǒng)性能的主要非線性效應(yīng)：當(dāng)FWM產(chǎn)生的新頻率落入信道帶寬范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)引起信道強(qiáng)度起伏和信道間串?dāng)_。補(bǔ)償措施：采用非

8、零色散位移光纖G.655和常規(guī)單模光纖G.652采用大有效纖芯面積光纖LEAF控制入纖功率四波混頻FWM入纖功率是影響光纖非線性效應(yīng)的決議參數(shù)限定入纖光功率在一定范圍內(nèi)，能有效控制非線性效應(yīng)的影響。另外信道間效應(yīng)可經(jīng)過(guò)限制光通道間隔和光譜范圍的方式得到一定程度的緩解。光纖非線性效應(yīng)的抑制 DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)DWDM系統(tǒng)根本構(gòu)造 光轉(zhuǎn)發(fā)器1輸入 信道1 信道N 信道1 信道N1n 光轉(zhuǎn)發(fā)器n光合波器BALAPA光分波器1n 接納1接納nssss光監(jiān)控信道接納/發(fā)送光監(jiān)控信道發(fā)送器光監(jiān)控信道接納器輸出網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)光中繼放大光接納機(jī) 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技

9、術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 光源激光器主要參數(shù)：波長(zhǎng)穩(wěn)定性色散容限類型：直接調(diào)制EA調(diào)制馬赫-策恩德(M-Z)調(diào)制電折射調(diào)制光源技術(shù) 光源技術(shù)主要需求處理兩大問(wèn)題： 波長(zhǎng)穩(wěn)定問(wèn)題 要求在壽命終了時(shí)波長(zhǎng)的漂移：20GHz (約0.16nm) 色散容限問(wèn)題 G.652光纖，在1550nm窗口，色散系數(shù)普通取值為20ps/km.nm 對(duì)于360km、500km、640km的規(guī)范配置，色散容限值分別為 720

10、0ps/nm 、10000ps/nm、12800ps/nm光源技術(shù) 波長(zhǎng)穩(wěn)定問(wèn)題的處理方法： 精細(xì)的管芯溫度控制技術(shù) 原理：溫度是影響激光器輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定性的最主要緣由，經(jīng)過(guò)精細(xì) 自動(dòng)溫度控制電路ATC，堅(jiān)持激光器管芯的溫度恒定。 優(yōu)點(diǎn)：比較容易實(shí)現(xiàn)，可以滿足通常的要求 缺陷：不能處理由于激光器老化引起的波長(zhǎng)漂移。 波長(zhǎng)反響控制技術(shù) 原理：波長(zhǎng)敏感器件的輸出電壓隨激光器輸出波長(zhǎng)而變動(dòng)，經(jīng)過(guò)此電壓來(lái)直接或間接控制激光器的任務(wù)電流，使輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定。 優(yōu)點(diǎn)：可以到達(dá)很高的精度 缺陷：實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜，本錢較高。光源技術(shù) 提高光源色散容限的方法： 外調(diào)制技術(shù) 原理：對(duì)于直接調(diào)制，單縱模激光器引起的啁啾是

11、限制其色散容限 主要要素。 在外調(diào)制情況下，高速電信號(hào)不直接調(diào)制激光器，而是加在某 一介質(zhì)上，利用該介質(zhì)的物理特性使經(jīng)過(guò)的激光器信號(hào)的光波 特性發(fā)生變化，從而建立電信號(hào)和激光的調(diào)制關(guān)系 優(yōu)點(diǎn)：很低的啁啾，可以獲得遠(yuǎn)大于直接調(diào)制的色散受限間隔 光源技術(shù) 目前適用化的外調(diào)制激光器的種類： EA調(diào)制 電吸收激光器EML激光器 優(yōu)點(diǎn)：色散容限好；體積小，集成度好，驅(qū)動(dòng)電壓低，功率小 ； 缺陷：啁啾系數(shù)較大； 運(yùn)用：目前，大部分公司的WDM產(chǎn)品都采用EML激光器 。馬赫-策恩德(M-Z)調(diào)制 波導(dǎo)型鈮酸鋰調(diào)制器 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制速率極高，色散受限間隔長(zhǎng)；調(diào)制線寬很窄，消光比高； 缺陷： 與偏振態(tài)有關(guān)，激光器和

12、調(diào)制器之間的銜接必需運(yùn)用保偏光纖； 運(yùn)用： 主要運(yùn)用在10Gb/s以上的高速DWDM系統(tǒng)中 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 光纖傳輸技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 復(fù)用器fiber解復(fù)用器光波分解復(fù)用技術(shù)主要包括： 陣列波導(dǎo)技術(shù)、衍射光柵技術(shù)、干涉薄膜技術(shù)和光纖光柵技術(shù)等光波分復(fù)用技術(shù)還包括耦合器技術(shù)。光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 主要技術(shù)參數(shù)要求 插入損耗低 通道帶寬寬 各信道間的串?dāng)_小，即隔離度高 偏振相關(guān)性小 波長(zhǎng)的溫度穩(wěn)定性好DWDM復(fù)用和解復(fù)用器 介質(zhì)薄膜濾波器型陣列波導(dǎo)光柵型

13、耦合器型34衍射光柵型 34 1234。343434 34 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 1光柵型 2介質(zhì)薄膜濾波器型DTF) 3耦合器型熔錐型(AWG) 4陣列波導(dǎo)光柵型 復(fù)用器/解復(fù)用器類型光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光柵型復(fù)用器/解復(fù)用器的原理及特點(diǎn) 1原理 屬于角色散型器件，當(dāng)光到光柵上后，由于光柵的角色散 作用，使不同的光信號(hào)以不同的角度出射，然后經(jīng)過(guò)透鏡會(huì)聚 到不同的輸出光纖，從而完成波長(zhǎng)選擇和分別的作用，反之就可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的合并。 2 優(yōu)點(diǎn) 波長(zhǎng)選擇特性優(yōu)良，可以使波長(zhǎng)間隔小到0.5nm左右 并聯(lián)任務(wù)，插入損耗不會(huì)隨復(fù)用信道的數(shù)目添加而添加 3缺陷 溫度穩(wěn)定性不好 輸入光 1， 2

14、. 8)12378自聚焦透鏡光柵光柵型解復(fù)用器的原理表示圖光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 介質(zhì)薄膜濾波器型復(fù)用器/解復(fù)用器的原理及特點(diǎn) 1原理 利用幾十層不同的介質(zhì)薄膜組合起來(lái)，組成具有特定波長(zhǎng) 選擇特性的干涉濾波器，就可以實(shí)現(xiàn)將不同的波長(zhǎng)分別或合并 2 優(yōu)點(diǎn) 與光纖參數(shù)無(wú)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)造穩(wěn)定的小型化器件 信號(hào)通帶比較平坦 插入損耗較低 溫度特性很好 3缺陷 加工復(fù)雜。但目前的工藝曾經(jīng)比較成熟 通路數(shù)不能太多。光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 介質(zhì)薄膜分波器功能框圖入射光1, 2. n多層介質(zhì)模123nn-1光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 耦合器型復(fù)用器原理及特點(diǎn) 1原理 經(jīng)過(guò)將

15、多根光纖熔融在一同，使多個(gè)輸入波長(zhǎng)可以 耦合在一同，到達(dá)波長(zhǎng)合并的目的，但不能用來(lái)將不 同波出息展分別。 2 優(yōu)點(diǎn) 溫度特性很好 光通道帶寬較好 制造簡(jiǎn)單，易于批量消費(fèi) 3缺陷 尺寸較大，信道隔離度差，復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)少光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) INOUT123456。.。1314151616波的耦合型合波器功能框圖光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 集成光波導(dǎo)型合波器/分波器的原理及特點(diǎn) 1原理 是以光集成技術(shù)為根底的平面波導(dǎo)型器件。 2 優(yōu)點(diǎn) 并聯(lián)任務(wù)，可以復(fù)用的通道數(shù)多 尺寸小 易于批量消費(fèi) 3缺陷 需求溫度補(bǔ)償，運(yùn)用起來(lái)比較費(fèi)事光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 目前816路WDM系統(tǒng)中合波器運(yùn)用最多的

16、是耦合器型 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、廉價(jià)、通道間隔離度好 缺陷：插入損耗大，但可以經(jīng)過(guò)EDFA來(lái)補(bǔ)償功率的損失 優(yōu)點(diǎn)：通道間隔離度好、溫度穩(wěn)定性好 缺陷：價(jià)錢較高 目前816路WDM系統(tǒng)中分波器多采用干涉薄膜濾波器型 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) OTU的作用和分類 OTU的作用：波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 電脈沖再生3R 檢測(cè)B1、J0字節(jié) FEC前向糾錯(cuò) OTU的分類：OTU和OTUR 2.5G OTU 、10G OTU、多業(yè)務(wù)OTU OTU With FEC & No FEC 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) DWDM 系統(tǒng)對(duì)于輸

17、入光源有特殊要求！ 為何需求OTU？ 頻率要求 G.692中允許的WDM的通道頻率是基于193.1THz，最小間隔是50G/100G的頻率間隔系列 色散容限要求 WDM系統(tǒng)的電再生間距可達(dá)640Km，而SDH系統(tǒng)的電再生間距僅5060Km，因此WDM對(duì)于光源的色散容限要求要遠(yuǎn)大于SDH對(duì)光源的要求光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) SDH光發(fā)射機(jī)WDM輸出光接納模塊監(jiān)測(cè)及通訊電路監(jiān)控板發(fā)射模塊 采用光電光變換的方法實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，首先利用光電探測(cè)器將從SDH光端機(jī)過(guò)來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)限幅放大、時(shí)鐘提取/數(shù)據(jù)再生后，再將電信號(hào)調(diào)制到激光器或外調(diào)制器上。1、色散包容值大2、穩(wěn)定的規(guī)范波長(zhǎng) OTU原理光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 與

18、OTU相關(guān)的主要技術(shù)參數(shù) 色散容限 接納靈敏度 定義：在滿足一定誤碼率條件下的最小入射光功率 過(guò)載功率 定義：在滿足一定誤碼率條件下的最大入射光功率 中心頻率偏移 定義：實(shí)踐中心頻率與標(biāo)稱中心頻率的偏移 WDM系統(tǒng)中OTU的種類 根據(jù)在WDM系統(tǒng)中位置不同而分為： 發(fā)送端OTU 作為再生中繼器的OTU 接納端的OTU光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 發(fā)送端OTU 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 再生中繼器OTU 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 接納端OTU WDM系統(tǒng)中OTU的種類 根據(jù)在色散容限不同而分為： OTUD(短距: Ds=1800ps/nm : 90kmOTUEM (中距: Ds=7200ps/nm : 90km-360kmOTU

19、EL (長(zhǎng)距: Ds=12800ps/nm : 360km-640km光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 傳統(tǒng)的再生方式采用光/電/光的3R技術(shù)將微弱信號(hào)整形放大。 光放大技術(shù)可利用一個(gè)光放大器將一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光信號(hào) 直接放大，大大節(jié)省用戶投資，使DWDM技術(shù)走向適用化。 光放大器主要有摻鉺光纖放大器和半導(dǎo)體光放大器等，目前 摻鉺光纖放大器已非常成熟。摻鉺光纖放大器EDFA鉺摻雜光纖隔離器WDM耦合器PinPoutlNl2l1lNl2l1隔離器泵浦激

20、光器980nm,1480nmEDFA的任務(wù)原理980nm1480nmN1N30N2 1550nm1550nm受激輻射信號(hào)光泵浦光波長(zhǎng)相對(duì)功率要求：信道間功率平衡 良好的光譜特性頂平而沿陡DWDM解復(fù)用器性能要求EDFA的運(yùn)用分類 OBAOPAOLA光波長(zhǎng)合波器12n 光功率放大光波長(zhǎng)分波器12n 光線路放大光前置放大光線路放大1550nm窗口的DWDM傳輸系統(tǒng)摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 根據(jù)在WDM系統(tǒng)中的位置不同而分類1 功率放大器 用途：處于合波器之后，用于對(duì)合波后的信號(hào)進(jìn)展功率提升 特點(diǎn)：對(duì)于噪聲系數(shù)、增益要求不高，要求有較大的輸出功率2 線路放大器 用途：用在中繼設(shè)備上，用于補(bǔ)償線路的

21、傳輸損耗 特點(diǎn)：要求有較小的噪聲系數(shù)和較大輸出光功率3前置放大器 用途：處于線路放大器之后，分波器之前，用于信號(hào)放大，提高 接納機(jī)的靈敏度 特點(diǎn)：要求噪聲系數(shù)較小，對(duì)于輸出功率沒(méi)有太大的要求自發(fā)輻射ASE噪聲噪聲系數(shù)NF=S/Nin/S/Nout3dB增益G=10lgPout/Pin dB增益平坦度-增益平衡帶寬EDFA的主要性能參數(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 對(duì)信號(hào)的格式及數(shù)據(jù)率“透明 放大區(qū)恰好與單模光纖的最低損耗區(qū)域重合噪聲系數(shù)低，可以多級(jí)級(jí)聯(lián) EDFA的特點(diǎn) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 1545nm1560nm光波長(zhǎng) EDFA 增益帶寬 1530nm - 1565nm 帶內(nèi)增益平坦性

22、 功放、預(yù)放和線放：?jiǎn)蝹€(gè)EDFA增益平坦度1.5dB 噪聲指數(shù)和飽和輸出功率 小的噪聲指數(shù)小于5.5dB 大的飽和輸出功率 任務(wù)增益 22/25/30/33dB等EDFA頻譜曲線未加濾波器1530nm光功率摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 與光放大器相關(guān)的主要技術(shù)參數(shù) 輸出功率 通道增益 定義：輸出光功率和輸入光功率之比 增益平坦度 用放大帶寬內(nèi)增益的最大差別值來(lái)表征 噪聲系數(shù) 定義：輸入端信噪比與輸出端信噪比之比摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 根據(jù)泵浦源的不同而分類 有兩種泵浦源 ：980nm 和1480nm 采用980nm的泵浦源的EDFA 特點(diǎn)：低噪聲 采用1480的泵浦源的EDFA 特點(diǎn)：較高的

23、泵浦效率，可以輸出較大功率 但噪聲較高摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 光放大技術(shù)主要需求處理的兩大問(wèn)題： 增益平坦度 多級(jí)級(jí)聯(lián)后EDFA增益曲線極不平坦，導(dǎo)致可選用的增益區(qū)減小 增益平衡技術(shù) 某些波長(zhǎng)信號(hào)的失去或添加會(huì)引起其它波長(zhǎng)信號(hào)功率的驟變， 引起系統(tǒng)誤碼摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) 提高光放大器的增益平坦度的方法： 濾波器型 原理：在EDFA中內(nèi)插無(wú)源濾波器，將1530nm的增益峰降低，或?qū)ｉT設(shè)計(jì)通透譜與摻鉺光纖增益譜相反的濾波器將增益譜削平 特點(diǎn)：工藝復(fù)雜，有附加損耗 本征型 原理：采用高鋁摻雜的鉺光纖或氟化物鉺光纖。 特點(diǎn)：無(wú)須引入附加元件，而且摻鋁光纖可以增大放大器的放大譜寬；但是平坦化

24、的效果不是很理想，而且氟化物不穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境有 污染。增益平坦措施+增益EDFA增益譜波長(zhǎng)平衡器增益波長(zhǎng)得到的增益譜增益波長(zhǎng)鋁或其它離子光纖光放大器在一定的帶寬范圍內(nèi)35 40nm增益是平坦的假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 EDFA的動(dòng)態(tài)可調(diào)增益與鎖定 EDFA可以根據(jù)光信號(hào)的變化，實(shí)時(shí)地動(dòng)態(tài)調(diào)整本身的任務(wù)形狀，減小信號(hào)動(dòng)搖的影響，保 證整個(gè)信道的穩(wěn)定。 EDFA必需具備增益鎖定功能，防止當(dāng)某些光信道完全斷路或只剩最后一路信道時(shí)對(duì)其他光信道的影響。 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 EDFA的光浪涌問(wèn)題 在輸入信號(hào)跳變的瞬時(shí)將產(chǎn)生光浪涌，即輸出光功率出現(xiàn)尖峰。假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 EDFA光放大器級(jí)連運(yùn)用時(shí)的噪聲積累

25、問(wèn)題 EDFA的噪聲系數(shù)為4 6dB左右； 信噪比劣化的程度與級(jí)連的EDFA數(shù)量和光放大器 之間光纖段的跨距有關(guān)。 假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)的提出 光源技術(shù) 光波分復(fù)用器和解復(fù)用器技術(shù) 光轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) 摻鉺光纖放大器EDFA技術(shù) WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)WDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 光監(jiān)控通道OSC復(fù)用器解復(fù)用器OBAOPAOPAOBA解復(fù)用器復(fù)用器OLAOLAOLAOLAOLAOLA OSC OSC OSC OSC OSCOSC光監(jiān)控通道 OLAOLAOPAOBA光監(jiān)控通道復(fù)用器解復(fù)用器OBAOPAOPAOBA解復(fù)用器復(fù)用器OLAOLAOLAOLAOLAOLA OSC OSC OSC OSC OSC1、實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、控制和

26、管理DWDM設(shè)備的通道。2、實(shí)現(xiàn)公務(wù)聯(lián)絡(luò)。3、獨(dú)立于主光通道，基于1510nm波長(zhǎng)。對(duì)監(jiān)控通道的要求： 不限制EDFA所用的泵浦波長(zhǎng)； 不能限制兩個(gè)線路放大器之間的間隔 不能限制未來(lái)在1310nm波長(zhǎng)上的業(yè)務(wù) 不依賴于信息信號(hào)的格式； 線路放大器失效時(shí)仍能運(yùn)用；WDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù) 監(jiān)控通道的實(shí)現(xiàn)： 采用1510nm的波長(zhǎng) 信號(hào)速率為2.048Mb/s 接受機(jī)靈敏度：-48dbm 信號(hào)碼型: CMI 信號(hào)發(fā)送功率: 0 - -7 dbmWDM系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù) DWDM系統(tǒng)中電再生段最大間隔約640km的制約要素 光路信噪比的要求 光纜線路總色散值的限制 實(shí)踐組網(wǎng)中640km往往都有上下業(yè)務(wù)的需求 WDM系統(tǒng)的維護(hù) 平安維護(hù)要求WDM系統(tǒng)的維護(hù)和平安維護(hù)要求 點(diǎn)到點(diǎn)線路維護(hù)方式； 基于單個(gè)波長(zhǎng)、在SDH層實(shí)施的1+1或1:N的維護(hù) 光復(fù)用段維護(hù)OMSP 環(huán)網(wǎng)維護(hù)方式 點(diǎn)到點(diǎn)WDM系統(tǒng)組成環(huán) 利用OADM設(shè)備組成環(huán) 波分復(fù)用系統(tǒng)的負(fù)載很大平安性非常重要WDM系統(tǒng)的維護(hù) Tx1wTxlpTx2wTx2p.Txnw