ITU针对CWDM的工作波长（频率）通过了G.694.2建议，如表8.2 所示。从表中可见，激光器的工作波长从1270nm开始到1610nm结束， 共有十八个通道，覆盖了O、E、SHale Waihona Puke C、L共五个波段。h7
表8.2
h
8
8．2 WDM系统的基本组成
从上一节WDM的工作原理我们了解到， WDM系统必须有工作在不同波 长上的激光器，有能够将不同波长的光信号进行合并﹑选择和分路的波分复 用器和解复用器，还有有光接收机将解复用后的光信号进行光电检测，原出 原始信号。若要传输更长的距离，则还需要能够将各路光信号同时进行放大 的放大器等。图8.2.1示出了一个包含有功率光放大器，在线光放大器和前置 光放大器的单向传输WDM系统。其中，Tx表示发射机（Transmitter）,Rx表 示接收机（Receiver）。OC-192表示光层的传输速率，参见第9章表9.5所示。
光纤波分复用技术及WDM工作原理
WDM工作原理 WDM系统的基本组成 WDM系统中的关键器件 波分复用系统规范 设备实例
h
1
1 WDM工作原理
1.1 WDM工作原理
WDM技术，就是以光波作为载波，在同一根光纤内同时传输多
个不同波长的光载波信号的技术。每个波长的光波都可以单独携带语
音、数据和图像信号，因此，WDM技术可以让单根光纤的传输容量
种工作在1550nm的窄线宽DFB激光器为例，它可在0.8nm的谱带内发射信号，
因此在1525nm~1565nm共40nm的范围内，WDM系统可传送50个信道。若每
个信道的传输速率为10Gbit/s，则系统总的传输速率即为50×10Gbit/s，比单信
道传输的容量增加了50倍。
h
3
1.2 WDM﹑DWDM与CWDM
两个低损耗传输窗口即1310nm和1550nm窗口。这两个窗口的波长范围分别从
1270nm 到1350nm和1480nm到1600nm，分别对应着80nm和120nm的谱宽范
围。而目前光纤通信系统中所使用的高质量的1550nm的光源，其调制后的输
出谱线宽度最大不超过0.2nm，考虑到老化及温度引起的波长漂移，给出约
0.4nm~1.6nm的谱宽富余量，应是合乎情理的。即使这样，单个系统的谱宽也
只占用了光纤传输带宽的几十分之一到几百分之一。为充分利用单模光纤的低
损耗区的巨大带宽资源，在光纤低损耗窗口采用多个相互间有一定的波长间隔
的激光器作为光源，经各光源调制的信号同时在光纤中传播，这就是WDM技
术。可以说，WDM技术使得光纤具有巨大带宽这一优点得以充分体现。以一
个解复用器(也称为分波器De-multiplexer) 将不同波长的光载波信号
分开，送入各自的接收机进行检测。
h
2
λ1
λ2
波
λ3
分 复
用
λn 器
光纤 λ1λ2...λn
λ1
解 λ2
复 用
λ3
器
λn
图8.1.1
… …
为帮助了解WDM的潜在通信容量，我们回忆一下普通单模石英光纤中光传输
损耗与波长的关系（见图1.1.3）。根据此图我们知道，在长波长波段，光纤有
关于DWDM技术在1550窗口附近各信道的光波频率、波长及频率间 隔（波长间隔）等， ITU提出了相关的建议和标准，即ITU-T G.692，见 表8.1。
h
4
表8.1
h
5
DWDM技术中各波长间的间隔很小，在光纤的低损耗窗口 可以传输的信道数就更多，所以系统的传输容量就更高。但正是 因为复用的波长间隔减小，DWDM系统要求光源有精确的波长及 很好的波长稳定性，这样，系统一方面需采用价格昂贵的激光器， 另一方面需采用复杂的控制技术对其进行控制；同时系统对波分 复用器和解复用器的性能也提出了更高的要求，如带宽更窄、稳 定性更高等。因此，系统的造价就大大提高。由于高性能和高价 格，DWDM比较适用于长途干线传输系统。
h
6
CWDM的信道波长间隔约20nm。由于信道间隔较宽，由激光器的 波长漂移而带来的信道串扰对系统的影响较小，所以，CWDM可采用 不带冷却器的半导体激光器。这种半导体激光器一般是由激光器芯片 和密封在带有玻璃窗口的金属容器中的监控光电二极管构成的，因而 也无须采用比较复杂的控制技术。这两方面的原因使发射机体积只有 DWDM发射机的五分之一。CWDM对复用器的选择也很宽松，只需 用粗波分复用器和解复用器。由于器件成本和系统要求的降低，使得 实现起来也更加容易。
1. WDM与DWDM 早期的WDM系统在1310nm和1550nm两个窗口上实现复用，波长间
隔为240nm。目前，由于还没有在1310nm窗口的实用化的光放大器，而 商用化的掺铒光纤放大器（EDFA）的增益窗口在1550nm附近，所以现 在的WDM技术一般是指在1550nm窗口附近波长的复用。在普通的WDM 技术中，所采用的波长间隔(指相邻的两个通道的工作波长之差)一般约为 4~10nm。随着WDM技术的发展，一个新的名词——DWDM常常出现。 DWDM意思为密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing)。 它与WDM技术的主要区别在于DWDM中使用的波长间隔很小，常常小 于1.6nm，如0.8nm。有些公司的产品达到0.4nm甚至于0.2nm。， DWDM也主要指在1550nm窗口附近的复用技术。 由于光波的波长因传输介质不同而发生改变，而光波的频率却是固定不 变的，所以，国际电信联盟(ITU)在制定有关WDM标准和建议时, 采用频 率间隔而不采用波长间隔。波长间隔与频率间隔之间的关系可以由 (1.5.1) 式近似得到。根据此关系式，在1550nm附近的频率间隔分别为 200GHz，100GHz，50GHz和25GHz的系统，对应的波长间隔分别约为 1.6nm，0.8nm，0.4nm和0.2nm。
2、CWDM 近年来，宽带城域网正成为电信和网络建设的热点。由于城域 网传输距离短，业务接口复杂多样化，如果照搬应用于长途传输 的DWDM技术，会带来成本上的大幅度提高。粗波分复用或称稀 疏波分复用CWDM技术在系统成本、性能及可维护性等方面具有 优势,正逐渐成为今后日益增长的城域网市场的主流技术。
获得倍增。图8.1.1所示为点到点WDM传输系统工作原理框图。在发
送端，n个光发射机分别工作在n个不同波长上，这n个波长间有适当
的间隔分隔,分别记为λ1,λ2, ...，λn。这n个光波作为载波分别被信号
调制而携带信息。一个波分复用器（也称合波器Multiplexer）将这些
不同波长的光载波信号进行合并，耦合入单模光纤。在接收部分由一