❖通道间隔可以是均匀的，也可以是非 均匀的。非均匀光通道可以比较有效 地抑制G.653光纤的四波混频效应， 但目前大部分还是采用均匀通道间隔。
❖一般的通道间隔是100GHz（即 0.8nm）。
光纤通信系统
标称中心工作频率
是指WDM采用中每个复用通道对应的中心工作 频率。在ITU-T G .692 建议中，通道的中心工作频率 是基于AFR为193.1THz、最小通道间隔为100GHz的 频率间隔系列，所以对其选择应满足以下要求：
光纤通信系统
波分复用的技术特点
❖充分利用光纤的巨大带宽资 源，实现超大容量传输；
❖节约光纤资源，节约线路投 资；
❖可实现单根光纤双向传输； ❖各通道透明传输、平滑升级
扩容；
光纤通信系统
波分复用的技术特点(续)
❖可充分利用成熟TDM技术， 降低器件的超高速要求；
❖可利用EDFA实现超长距离传 输；
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
自聚焦透镜
光栅
采用自聚焦透镜的光栅型WDM
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
1， 2， 3，…n
1， 3，…n
2
介质薄膜干涉型滤波器
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
自聚焦透镜 介质薄膜滤波器
2 1
1+ 2
采用自聚焦透镜的薄膜干涉型 WDM器件结构
对于8通道的WDM系统，采用均匀间隔200GHz 为通道间隔，而且为了将来向16通道的WDM系统 升级，规定最大频偏为20GHz。该值为寿命终了值 （即在系统 设计寿命终了时考虑到温度、湿度等各 种因素仍能满足的数值）。
对于16通道的WDM系统，采用均匀间隔 100GHz为通道间隔，规定最大频偏为10GHz。
光纤通信系统
绝对频率参考（AFR）
❖绝对频率参考是指WDM系统标 称中心频率的绝对参考点。用绝 对参考频率加上规定的通道间隔 就是各复用光通道的中心工作频 率。
❖G.692建议规定，WDM系统的绝 对频率参考为193.1THz，与之相 对的波长为1552.52nm。
光纤通信系统
通道间隔
❖通道间隔是指两个相邻光复用通道的 标称中心工作频率之差。
波分复用器件
光纤通信系统
什么是波分复用？
波分复用（WDM：Wavelength Division
Multiplexing）是在一根光纤中同时传输多波长光信号
的一种技术。
话音
数据
0
单波长系统
话音 数据
0
1
WDM
λ2
.
.
n
波分复用系统
光纤通信系统
波分复用的原理
利用波分复用器（合波器）在发送端将不同波长的信息 光载波合并在一起送入一根光纤进行传输，在接收端，再由 另一波分复用器（分波器）将不同的光载波分开。
至少提供16个波长； 所有波长都应位于光放大器增益曲线比较平
坦的部分，这样可以保证光放大器对每个复 用通道提供相对均匀的增益，有利于系统的 设计和超长距离传输。 这些波长应该与光放大器的泵浦波长无关， 以免发生混乱。
光纤通信系统
中心频率偏移（频偏）
频偏是指复用光通道的实际中心工作频率与标 称中心工作频率之间的允许偏差。
λ1
λ1
λ2
λ2
λ3
合
分
λ3
波
波
器
器
λn
λn
光纤通信系统
波分复用的本质
模拟载波通信系统中扩容采用频分复用 在一根电缆中用不同频率的载波同时传输
若干个信道的信号
光通信系统中扩容采用波分复用 在一根光纤中用不同波长的光载波同时传
输若干个信道的信号
光纤通信系统
光发送器 T1 1
2
T2
Tn-1
n-1
Tn
光纤通信系统
介质薄膜型波分复用器
介质薄膜3
4
22
介质薄膜2
1+ 2+ 3+ 4
采用自聚焦透镜的薄膜干涉型 WDM器件结构
3 11
介质薄膜1
光纤通信系统
马赫－曾德尔干涉仪(MZI)
1310nm
1550nm (更多)？
解决方案2
光纤通信系统
(dB/km)
2.0
1.5
1.0
0.5
0 0.9 1.0
12THz
15THz
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
单模光纤频带利用示意图
(m)
1.7
光纤通信系统
本节内容
波分复用的定义与工作原理 波分复用的系统应用 波分复用的技术特点
1 发1 光
端 机
收2
A端传输光纤光来自收11端机
发2
1
1 B 端
传统的双纤单向传输
光纤通信系统
单纤双向传输
发1
1
波
传输光纤
波
收1
分
分
复
复
用
用
器
收2
1
器
发2
2
2
A端
B端
光纤通信系统
WDM光波长区的分配
三个波段：目前尚无工作在1310nm窗 口的实用化光放大器，所以WDM系统 皆工作在1550nm窗口。石英光纤在 1550波长区有三个波段可以使用，即S 波段、C波段与L波段。其中S波段的 波长范围为1460～1530nm，C波段的 波长范围为1530～1565nm，L波段的 波长范围为1570～1605 nm。
❖对光纤的色散无过高要求； ❖可组成全光网络。高度的 组
网灵活性，经济性和可靠性；
光纤通信系统
棱镜
A
B
C
三棱镜
一束白光通过三棱镜时的现象
光纤通信系统
棱镜色散型波分复用器
A
透镜1
透镜2
棱镜
1
...
B
C
1 … n
n
棱镜色散型光波分复用器结构示意图
光纤通信系统
熔锥光纤型波分复用器
P
P1
P2
0
1 2
熔锥光纤型波分复用器结构和特性 光纤通信系统
第七章 光波分复用技术
知识回顾
❖业务种类：话音数据宽带 多媒体
光纤通信系统
问题回顾
影响光纤通信容量的因素有哪些？ 色散、损耗
色散-影--响--传输速率 损耗-影--响--传输距离
光纤通信系统
提高单 信道速率 2.5Gb/s 10Gb/s 40Gb/s 160Gb/s ?
解决方案1
光纤通信系统
扩展光 载波的 数量
A 端 n
波 1, 2, … n 解
分
复
复
用
用
光缆
器
器
多路光波复用单纤传输
光接收器 R1 R2
Rn-1 Rn
B端
光纤通信系统
网络容量演进
WDM通路数
160 32 80G 16 8 20G 1
2.5Gb/s
320G
1280G
80G
320G
10Gb/s
40Gb/s 单信道比特率
光纤通信系统
波分复用技术的应用
衍射光栅型波分复用器
43 2 1
输入光
光栅
衍射光栅工作原理
光栅
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
透镜 光栅
衍射光栅型波分复用器结构示意图
光纤通信系统
衍射光栅型波分复用器
光 纤 自聚焦透镜 光 栅
采用自聚焦透镜的光栅型WDM
光纤通信系统
自聚焦透镜原理
P
P/4
自聚焦透镜原理图