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图7-5 WDM系统总体结构示意图（单向）
光发送机 1 n
λ1
光中继放大
光接收机
λ1
光转发器1
光转发器2 λn
光 合 波 器
BA
λs
光 纤 λs
LA
光 纤 λs λs
PA
光 分 波 器 λn
光接收1
l n
光接收2
光监控信 道发送器
光监控信道 接收/ 发送器
光监控信 道接收器
网络管理系统
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7.2.2 WDM系统的分类方法
D 2 O A S /O D S D n
R 1
R x1
T x2
R 2
R x2
T xn
R n
R xn
*图中给出的各参考点释义见表7-1
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有线路光放大器WDM系统的分类与应用代码
应用代码一般采用以下方式构成：nWx-y· z，其中

n是最大波长数目
W 代表传输区段（ W ＝ L ， V 或 U分别代表长距离、很长 距离和超长距离）
7.2 WDM系统的基本结构与工作原理 7.3 光波分复用系统的关键技术 7.4 WDM系统的特点 7.5 光时分复用系统
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7.2.1 WDM系统的基本结构
WDM 系统主要由以下五个部分组成： 光发送机、光中继放大、光接收机、光监控 信道和网络管理系统。 WDM 系统总体结构 示意图如图7-5所示。
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图7-1 单模光纤的带宽资源
α(dB/km) 1260 1360 1480 1580 可用谱宽 可用谱宽
1300
1400
1500
1600
λ(nm)
5
续图7-1 单模光纤的带宽资源
由图 7-1 可见， 1310nm 波长段和 1550nm 波长段一共约有 200nm低损耗区可用，这相当于 30000GHz 的频带宽度。但在目前的实际光纤通 信系统中由于光纤色散和调制速率的限制，单信 道TDM系统的通信速率被限制在 10Gbit/s或以下， 所以单模光纤尚有绝大部分的带宽资源有待开发。
7
7.1.2 WDM系统的基本形式
1. 2. 3.
双纤单向传输
单纤双向传输 光分路插入传输
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图7-2 双纤单向传输示意图
Tx1
λ1 λ1······λ1n
复 用 光纤放大器
λ1
Txn
λn
器
解 复 用 器
Rx1
λn
Rxn
λn+1
λn+1
Rxn+1
λ2n
Rx2n
解 复 用 器
复 光纤放大器 用 器
λn+1······λ2n λ2n

x表示所允许的最大区段数（x＞1）
y是该波长信号的最大比特率（y＝4或16分别代表STM4或STM-16） z 代表光纤类型（z ＝ 2 ，3， 5分别代表 G.652，G.653 或G.655光纤）

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表7-2 有线路放大器WDM系统的应用代码
应用 长距离区段 （每个区段的目标距离为 80km） 5 4L5-y· z 8L5-y· z 16L5-y· z 8 4L8-y· z 4L8-y· z 16L8-y· z 很长距离区段 （每个区段的目标距离为 120km） 3 4V3-y· z 8V3-y· z 16V3-y· z 5 4V5-y· z 8V5-y· z 16V5-y· z
光纤通信与数字传输
南京邮电大学 通信与信息工程学院
第七章 光波分复用系统
7.1 光波分复用的基本概念
7.2 WDM系统的基本结构与工作原理 7.3 光波分复用系统的关键技术 7.4 WDM系统的特点 7.5 光时分复用系统
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7.1 光波分复用的基本概念

回忆：复用的主要技术
光通信中 TDM 的优缺点
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WDM 与 DWDM
由于目前一些光器件和相关技术还不十分成熟， 因此要实现光信道十分密集的复用（称为光频分 复用）还较为困难。在这种情况下，把在光纤同 一低损耗窗口中信道间隔较小的波分复用称为密 集 波 分 复 用 （ DWDM ， Dense Wavelength Division Multiplexing）。 WDM技术对通信网络的扩容升级、发展各种 宽带业务以及充分发掘光纤带宽潜力具有十分重 要的意义。

WDM 的引入
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7.1.1 光波分复用的基本概念
光 波 分 复 用 （ WDM ， Wavelength Division Multiplexing ）技术是在一根光纤上能同时传送多波 长光信号的一项技术。它是在发送端将不同波长的光 信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一 根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号 分开（解复用）并作进一步处理，恢复出原信号送入 不同的终端。因此，此项技术称为光波长分割复用， 简称光波分复用（WDM）技术。
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7.2.3 光波长区的分配
目前在SiO2光纤上，光信号的传输都在光纤的 两个低损耗区段，即 1310nm 和 1550nm 。但由 于 目 前 常 用 的 EDFA 的 工 作 波 长 范 围 为 1530 ～ 1565nm 。因此，光波分复用系统的工作波长主 要为1530～1565nm。在这有限的波长区内如何 有效地进行通路分配，关系到提高带宽资源的利 用率及减少相邻通路间的非线性影响等。
Txn+1
Tx2n
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图7-3 单纤双向传输示意图
T x1
λ 1
复 用
λ λ 1 · · · · · · 1 n
λ 1
T xn
λ n
器 光 纤 放 大 器
解 复 用 器
R x1λ n来自R xnλ n+ 1
λ n+ 1
R xn+ 1
λ 2 n
R x2n
解 复 用 器
复
λ λ n + 1 · · · · · · 2 n
T xn+ 1
λ 2 n
用 器 T x2n
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图7-4 光分路插入传输
光纤 光纤 光纤
1 , 2
光接 收机
光分插 复用器 OADM
2 , 3
光发 射机
光分插 复用器 OADM
3 , 4
光发 射机
光接 收机
1 3
2 4
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第七章 光波分复用系统
7.1 光波分复用的基本概念
根据WDM线路系统中是否设置有EDFA， 可以将 WDM 线路系统分为有线路光放大器 WDM系统和无线路光放大器WDM系统。
EDFA:掺铒光纤放大器
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图7-6 有线路光放大器WDM系统的参考配置
T x1 S 1 f1 S 2 f2 R M 1 R M 2 R M n S n fn O M /O A M P I-S O A R ' S ' M P I-R S D 1
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区段数 4波长 8波长 16波长
图7-7无线路光放大器WDM系统的参考配置
Tx1 S1 f1 S2 f2 RM1 RM2 RMn Sn fn OM /OA OA /OD SD1 SD2 SDn Rn R2 R1 Rx1
Tx2
Rx2
MPI-S
MPI-R
Txn
Rxn
*图中给出的各参考点释义见表7-3