波分复用的光纤通信链路图【光纤通信网络技术中波分复用技术的应用与发展】
时间：2019-04-16 03:16:20 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：光纤通信网络技术中波分复用技术可以有效解决光纤耗尽的问题,所以波分复用技术在光纤通信网络同具有很好的应用与发展前景。本文从对波分复用技术优势的分析谈起,然后就波分复用的关键技术进行详细的介绍,最后就波分复用应用中的相关问题给予说明。
关键词：光纤通信网络 波分复用 应用 发展
1、波分复用技术的优势分析
波分复用技术的优势主要体现在如下几点:
第一:波分复用技术可以充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗（1310nm-1550nm）极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。
第二:波分复用技术可以在同一根光纤中,同时传送两个或两个以上的非同步信号,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。
第三:对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。
第四:由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。
第五:有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。
第六:系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。
第七:随着有线电视综合业务的开展,对网络带宽需求的日益增长,各类选择性服务的实施、网络升级改造经济费用的考虑等等,WDM的特点和优势在CATV传输系统中逐渐显现出来,表现出广阔的应用前景,甚至将影响CATV网络的发展格局。
2、波分复用的关键技术
光纤通信网络技术中波分复用技术的关键技术主要包括光纤技术、光源技术以及波分复用／分用技术等,以下将分别给予详细说明。
2.1 光纤技术
当前光纤通信网络技术中波分复用技术所采用的光纤技术主要包括多模光纤和单模光纤技术。
2.1.1 多模光纤
所谓的多模光纤,就是可以对多种模式的光进行传输的光纤。一般,多模光纤的中心玻璃芯的直径比较粗,主要有50微米和60.5微米两种不同的型号,多模光纤的包层外直径125微米。多模光纤具有损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的特点,但是多模光纤的模间色散问题比较严重,这对传输数字信号的频率就有了很大的限制,而且随距离的不断增加,模间色散问题会更加严重。
2.2.2 单模光纤
与多模光纤不同,单模光纤只可以对一种模式的光进行传输的光纤。一般,单模光纤的中心玻璃芯的直径要比多模光纤的中心玻璃芯的直径要小,单模光纤的芯径一般为9微米或10微米,和多模光纤一样,包层外直径为125微米。光纤的工作波长有短波长0.85微米、长波长1.3l微米到1.55微米。单模光纤的损耗一般是随波长的减小而增强。与多模光纤相比,单模光纤的其模间色散比较小,比较适用于远程通信。目前,国际上已一致认同DWDM系统将只使用单模光纤作为传输介质。
2.2 光源技术
当前光纤通信网络技术中波分复用技术所采用的光源技术主要包括发光二极管和半导体激光器。
2.2.1 发光二极管
基于发光二极管的光源技术,具有发散角大、谱线较宽、功率密度小的特点,比较适用于低码速和短距离的模拟光纤通信系统。发光二极管的成本低、制造工艺简单而且可靠性较好。
2.2.2 半导体激光器
基于半导体激光器的光源技术,具有功率密度大、光谱线较窄的特点,比较适用于长距离大容量的光纤通信系统,尤其是在大容量的数字光纤通信系统中应用的比较广泛。
2.3 波分复用／分用技术
光纤通信网络技术中波分复用技术的合波器和分波器是实现波分复用技术的核心部件,其特性的好坏在很大程度上决定了整个系统的性能。合波器和分波器的实质都是光学滤波器,因此,要求波分复用器件应该具有损耗要小、温度稳定性好、隔离度大、复用通路数多等特点。
3、波分复用应用中的问题
波分复用应用中的问题主要包括价格问题、技术问题以及设备的兼容性问题等。
3.1 价格问题
目前WDM系统的设备价格还很高,由于城域网中传输的距离较短,所以若采用WDM对城域网进行升级的价格比采用TDM和铺设新光纤的价格还高的话,就会限制WDM在城域网中的应用。现在设备制造商们正在努力改进技术,降低价格,以便使WDM设备在城域网中的价格远远低于长途WDM设备的价格。
3.2 技术问题
WDM用于城域网中,为灵活配置,就需要大量的光分插复用器（OADM）,由于目前OADM技术还不是十分成熟,更未大量商用化。所以如何制造出更有效、更经济的OADM也是WDM走向城域网的关键问题。但随着技术的发展和工艺的进步,相信这个问题很快就会得到解决。
3.3 设备的兼容性问题
由于目前国际上尚未对WDM光网络做出统一的标准,所以不同厂家设备之间的互连互通就不可避免地会发生这样或那样的问题。为此,设计既能满足专网要求,又易于与其他网络互连互通,同时又易于升级和扩容的设备,同样是WDM走向城域网的关键问题。现在,ITU-T正在加紧进行WDM光网络标准的制定工作。
4、结语
光纤通信网络技术中波分复用技术的起步尽管比较晚,但是,经过近些年的不断发展和应用,波分复用技术已经日趋成熟,在不断得到推广和广泛应用的同时,波分复用技术越来越成为当前光纤通信网络技术中不可替代的传输技术。
参考文献
[l]罗进发.波分复用的关键技术及其应用举例[J].调度和通信技术,2010(06).
[2]郑超勤.波分复用技术及其应用和发展[J].北京邮电大学学报,2010(08).
[3]邓小青.光纤通信技术中波分复用关键技术分析[J].高性能计算发展与应用,2010(05).
