第29页
3、关键技术
EDFA组成及原理 隔离器
信号光入 掺铒光纤 a 原理性结构 泵浦源 耦合器 隔离器 信号光出
铒离子 b 光放大原理 ● ● ● ● ○ ○ ● ○ 暂稳态
980nm 光子 1550nm 光子
● 光子吸收
○
○态
受激辐射
第30页
3、关键技术
EDFA应用的问题
1. 非线性：提高了光功率，但达到一定程度会产生非线
5dB/km
3dB/km 2dB/km 1dB/km
Attenuation (dB/km)
4dB/km
第17页
2、传输媒质
光纤基本特性
光纤的色散
光纤中的色散可分为模式色散和色度色散。 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，
不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。
第18页
2、传输媒质
传输媒质分类
G.652光纤:大量铺设，传高 速信号需色散补偿 G.653光纤:1550nm波长区混频 严重，不适合DWDM
正色散系数G.655光纤 17 色散系数 (ps/nm· km) 1310 1550 波长λ(nm)负色散系 数G.655光纤
1.1550nm 波 长 区 具 有 最 小 色 散 和 衰 减 ， 适 合 DWDM系统、高速信号传输 2.应用：TrueWave真波光纤(正色散区的SPM效 应有利于传输)；LEAF-大有效面积光纤（克服非 线性效应）
双向WDM
λ
１
λ …
２
λ
Ｎ
光 波 长 复 分 用 器
光线路放大
功率 / 前置 放大 1547.5 — 1560.5nm OSC 1625nm
功率 / 前置 放大
光 波 长 复 分 用 器
λ λ
１
２
… λ
Ｎ
…
… 西向 1-N
WDM 耦合器 OSC 1510 nm 1527.5 — 1542.5nm
WDM 耦合器
PUMP1 PUMP2 PUMP3 30nm 13THz
GAIN
Span
1
Span k EDFA EDFA 接收
发送
Raman Pump
Raman Pump
第36页
3、关键技术 合波器与分波器
合波器 分波器

n

n
n
合波器
n

n
分波器
第37页
3、关键技术
第14页
目
录
一、波分原理 1、波分复用技术 2、传输媒质 3、关键技术 4、标准及建议
第15页
2、传输媒质
光纤基本特性
光纤的结构
▪ 光纤是由圆柱形玻璃纤芯和玻璃包层构成，最外 层是一种弹性耐磨的塑料护套，整根光纤呈圆柱 形。
护套 包层 纤芯
n2
n1
第16页
2、传输媒质
光纤基本特性
光纤的损耗
光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。 衰减系数
第19页
目
录
一、波分原理 1、波分复用技术 2、传输媒质 3、关键技术 4、标准及建议
第20页
3、关键技术
WDM系统的关键技术
光源技术 无源光器件
WDM关 键技术
光放大器
监控技术
第21页
3、关键技术
WDM的光源要求
1) 良好的光谱特性；
（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）
2）输出具有较高的光信噪比。
集成式DWDM系统没有采用波长转换技术， 它要求复用终端的光信号的波长符合DWDM 系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的 符合ITU-T建议的波长，这样他们在接入合波 器时就能占据不同的通道，从而完成合波。
第11页
1、波分复用技术
WDM系统组成
▪ N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有：
– 光波长转换单元（OTU）； – 波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）； – 光放大器（BA/LA/PA）； – 光/电监控信道（OSC/ESC）。
第27页
3、关键技术
放大器
半导体光放大器(SOA)
掺铒光纤放大器(EDFA)
拉曼放大器(Raman)
第28页
3、关键技术
三种放大器的特点比较
EDFA 技术成熟度 增 益 带 宽 入纤功率耦合效率 成 本 SOA Raman 比较成熟 低 很宽 高 很高
很成熟、大量应用 不很成熟 高 较 宽 高 适 中 一 般 宽 低 高
λ1～λN
光 解 复 用 器
光检测 器 λ2
光检测 器 λN 光源λ1
光检测 器 λ2
光 解 复 用 器
OA
OA
OA
光 复 用 器
光源λ2
光检测 器 λN
λ1～λN
光源λN
单向波分复用系统采用两根光纤，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，
反向光信号的传输由另一根光纤来完成。
第 9页
1、波分复用技术
… 东向 1-N
…
双向波分复用系统则只用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同
时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。
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1、波分复用技术
WDM应用形式
▪ 开放式WDM
开放式DWDM系统的特点是对复用终端光接口没 有特别的要求，只要求这些接口符合ITU-T 建议 的光接口标准。
▪ 集成式WDM
光栅型波分复用器
输入光
光 栅 输出光
这类光栅在制造上要求较精密，不适合于大批量生产，因此在实验
室的科学研究中应用较多。
第38页
3、关键技术
介质薄膜型复用器
λ
1—4
λ
１
滤波器
自聚焦棒透镜
λ λ λ
２
１
λ
４
３
玻璃
λ
３ 滤波器
设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦，且与极化
华为OptiX BWS 1600G波分培训
传输部 2007年5月30日
第 1页
目
录
一、波分原理 二、系统硬件 三、设备原理及组网 四、信号流及光功率计算 五、网络设计
第 2页
目
录
一、波分原理 1、波分复用技术 2、传输媒质 3、关键技术 4、标准及建议
第 3页
1、波分复用技术
WDM技术发展背景
OSC
OSC
OSC
第12页
1、波分复用技术
WDM的优势

WDM的优点
大容量 长距离 高速率 对数据的“透明”传输 系统升级时能最大限度地保护已有的投资 高度的组网灵活性、经济性以及可靠性 可兼容全光网交换
第13页
1、波分复用技术
CWDM简介
CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplex）
工作原理：Interleaver可以把输入间隔为50GHz的光分成奇偶两组，
每组的间隔为100GHz。
第41页
3、关键技术
监控技术
1）光监控技术（OSC）
2）电监控技术（ESC）
第42页
3、关键技术
光监控技术特点
传输有关DWDM系统管理和监控信息
工作波长优选1510nm；
速率优选2Mb/s，保证不经放大也超长传输； 线路编码为CMI，接收侧的灵敏度大于－48dBm；
复用。
1 2 ┋ n
1 2
n
┉
第 7页
1、波分复用技术
华为公司WDM产品的演变
160×10Gb/s
32×10Gb/s 32×2.5Gb/s
16×2.5Gb/s
4×2.5Gb/s
第 8页
1、波分复用技术
单向WDM
光源λ1 光源λ2 光检测 器λ1
光 复 用 器
OA
OA
OA
光源λN 光检测 器λ1
第22页
3、关键技术
光源
1、直接调制光源
电吸收调制光源 (EA)
2、间接调制光源 马赫-策恩德尔调制光源 (M-Z)
第23页
3、关键技术
直接调制光源
调制 电流
优点：技术简单、成本较低；
缺点：激光器有较大的频率啁啾；适用于短距离传输。
第24页
3、关键技术
电吸收调制光源（EA）
调制 电流
优点：频率啁啾较低，色散受限距离较长； 缺点：技术较复杂。
NMS
A
NMS
A
B
D
B
D
C
C
第46页
目
录
一、波分原理 1、波分复用技术 2、传输媒质 3、关键技术 4、标准及建议
第47页
4、标准及建议
相关的ITU-T建议与国家标准
G.652 G.655 G.957 零色散单模光纤特性规范 非零色散位移单模光纤特性规范 SDH设备及系统接口标准
G.691
具有放大器的单通道速率为STM-64
第 4页
1、波分复用技术
怎样增加传输容量
波分复用（WDM）技术已经成熟， 成为很好的扩容方式
使用更高比特率TDM：STM-1STM-64
采用SDM，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本)
第 5页
1、波分复用技术
什么是波分复用？
加油站
高速路
巡逻车
第 6页
1、波分复用技术
WDM概念

把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分
第33页
3、关键技术
增益锁定
掉波 >1dB