22
G.655单模光纤（NZ-DSF）
在1530－1565nm窗口有较低的损耗 工作窗口较低的色散，一定的色散抑制了非线性效应 （四波混频）的发生。 可以有正的或负的色散——海底传输系统 正色散SPM效应压缩脉冲，负色散SPM效应展宽脉冲。 为DWDM系统的应用而设计的
结论: 适用于10Gb/s以上速率DWDM传输， 是未来大容量传输，DWDM系统用光纤的理想选择。
中心波长 1535.82 1536.61 1537.40 1538.19 1538.98 1539.77 1540.56 1541.35 1542.14 1542.94 1543.73 1544.53 1545.32 1546.12 1546.92 1547.72 1548.51 1549.32 1550.12 1550.92 1551.72 1552.52 1553.33 1554.13 1554.94 1555.75 1556.55 1557.36 1558.17 1558.95 1559.79 1560.61
EEDDFFAA 波长
SSOOAA
SSRRAA
850
1310
1550
nm
26
发射和接收有源部分
27
DWDM系统对光发射和光接收的 基本要求
中心波长和中心频率
标称中心频率或波长是以193.1THz（1552.52nm)为中 心、间隔为100GHz的整数倍。
199.0
(THz)
196.0
195.0
194.0
分离外调制 铌酸锂（LiNbO3）Mach-Zehnder 集成外调制
电吸收（EA） III-V 族半导体Mach-Zehnder
－线性调频（啁啾）无或小 －用于>2.5Gbps 高速率传输
温度波长 控制电路
DFB激光器
驱动电 流
马赫泽德或 电吸收调制器
33
光接收机
工作波长范围的响应度
对SNR的灵敏度
31
调制方式
直接调制方式
－输出功率正比于调制电流； －简单、损耗小、价廉； －使用FP或DFB激光器二极管； 随调制速率增高，模数增加，激光器谱线展宽（啁啾）。
限制使用在 <2.5Gbps速率下，较短距离传输。
驱动电流 FP 或 DFB 激光器
32
调制方式
外调制方式
－激光器光源＋开关 －复杂、损耗大、价格贵；
4波系统
* * * *
8波系统
* * * * * * * *
16 波 系 统
* * * * * * * * * * * * * * * *
32 波 系 统 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
29
光谱特性
光发送机
DWDM 波长范围
1310nm
1550nm
波长
色散位移光纤（DSF,G.653） 非零色散位移光纤（NZDSF,G.655）
20
G.652单模光纤（NDSF）
大多数已安装的光纤 低损耗 大色散分布 大有效面积 色散受限距离短
2.5Gb/s系统色度色散受限距离约600km 10Gb/s系统色度色散受限距离约34km G.652+DCF方案升级扩容成本高
* 操作简单
O-E
电信号处理
DFB 激光器
E-O
电光调制器
36
合波和分波无源部分
37
波分复用器分类：
1、粗波分复用器
• 980/1550、1480/1550泵浦/信号波分复用 器（全光纤熔融拉锥型）。
• 1310/1550波分复用器（全光纤熔融拉锥 型）。
• 1550波段内粗波分复用器（有可能用全光 纤熔融拉锥方法实现）。
OMT
1 OTU1
2 OTU2
O
•
M
• •
U
n OTUn
OBA
OS
C
EMU
1 2
• • •
n
OWU
O D U
OSC OS
C
OPA
ILA
OLA
OS
C
OS
C
OSC
OS
OS
C C
OWU
OLA EMU
OMT
OPA
OS
C
1
2O•D来自•U•
n
OSC
OS
C
OBA
OWU
EMU
1
2 O M U
n
OTU1
OTU2
• • •
n
15
开放式系统的关键技术------
波长转换(Wavelength Convertion)
开放式系统 集成式系统
各种设备供应厂家 各种速率接入 任意波长接入 各种数据格式 任意时刻接入 成本较高
没有互操作性 成本较低
16
DWDM系统的五大组成部分
光传输和光放大
小色度色散系数光纤 增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器
34
光接收机
入射光
短程传输接收：PIN 长程传输接收：APD
电信号
接收机必须承受的影响： 信号畸变 噪声 串扰
35
光转发器（Transponder）
O/E/O波长转换器
* 以目前工艺水平的组件比特率可达40Gbit/s
* 消光比得到改善，并可用外调制对信号进行整形
* 高SNR
* 与偏振无关
光转发器（OTU）
193.0
192.0
191.0
1505 1510 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570
(nm)
OSC信道151010nm
C-Band
L-Band
中心频率(中心波长)偏差n/5，n为光信道间隔
28
中 心 波 长 和 中 心 频 率
通道号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
1
发光二极管（LED） 多纵模激光器（MLM）
-XdB
1
2
单纵模激光器（SLM）
1
1
-XdB
-XdB
1 2
1 2
30
波长控制技术 之一
温度反馈控制
管芯温度和波长关系曲线
(nm)
温度传感器 激光器管芯 TEC温度控制器 0激光输出 0
TEC温度 控制电路
T(C)
对于1.5m DFB激光器，波长 温度系数约为13GHz/C
增益G=30~35dB
Pout=+17dBm
25
光放大器技术的发展
半导体光放大器
（SOA）
光
掺铒光纤光放大器
纤 衰
（EDFA）
减
掺镨光纤光放大器
（PDFA）
激光拉曼光放大器
光 放
(SRA)
大
器
增
益
除去 OH 峰外
低损耗窗口
>300nm
增增益益窗窗口口 3300nnmm ~~ 6600nnmm
PPDDFFAA
波分复用
1. 概述 2. DWDM技术 3. DWDM组网
1
一概述
话音业务数据业务宽带综合业务
数据业务 爆发性 增长
Internet骨干网的业务 量几乎每6～9个月翻一番， 比著名的CPU性能进展more定律 （18个月左右翻番）快2～3倍
2
容量的需求
话音和IP通信量的增长情况
250
250 话音
结论: 不适用于10Gb/s以上速率传输，但可应用于
2.5Gb/s以下速率的DWDM。
21
G.653单模光纤（DSF）
低损耗 零色散 小有效面积 长距离、单信道超高速EDFA系统 四波混频（FWM）是主要的问题，不利于DWDM技术
结论: 适用于10Gb/s以上速率单信道传输，但不适
用于 DWDM应用，处于被市场淘汰的现状。
10
二 DWDM技术
11
DWDM系统的分类
以系统接口分类：集成式或开放式系统 以信道数分类：4、8、16、32等 以信道速率分类：2.5Gbit/s 、10Gbit/s及混合速率 以信道承载业务类型分类：PDH、SDH、ATM、
IP或混合业务等
12
开放式和集成式系统结构
13
开放式4波、8波、16波、32波WDM系统
OTUn
14
集成式4波、8波、16波、32波WDM系统
OMT
1
2
O
OBA
•
•
M
•
U
OS
n
C
EMU
1 2
• • •
n
OWU
O D U
OSC OS
C
OPA
ILA
OLA
OS
OS
C
C
OSC
OS
OS
C C
OWU
OLA EMU
OMT
OPA
OS
C
1
2
O
•
D
•
U
•
n
OSC
OS
C
OBA
OWU
EMU
1
2 O
M
•
•
U
•
200
IP
150
135
115
100
106
50
58
23
2
10
0
1996
1997
1998
1999
2010