马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构图
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23
阵列波导光栅解复用器（AWG）
插入损耗低，通带平坦，容易集成，在WDM全光网中具有多种用途。
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24
40通道AWG DWDM
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25
光波分复用器与解复用器
光纤耦合器型
分为两类：
将多路信号混合在一起，再强度等分地分给多个用户， 不要求对波长具有选择性。
fN MN
f1s BPF 组 光发射机
LD PIN
f1s
光接收机 分
D1
f2s 合
宽
驱 动
BPF
电
放
电 路
光纤
探 测
宽
离 f2s
电 路
放
电
D2
fNs 路 BPF
路 f3s DN
LPF 频道1
LPF 频道2
LPF 频道N
Mi为调制器 Di为解调器 BPF为带通滤波器 LPF为低通滤波器
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3
光波分复用技术
基于光学干涉原理实现分波与合波。
干涉膜滤波器型 Mach-Zahnder滤波器型 阵列波导光栅
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21
多层干涉DTF滤波器型
1,2,n
1 2
4,5,n
3
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22
Mach-Zahnder滤波器型
输入 1
输出 1
路程差，DL
输入 2
输出 2
适合用于宽带滤波，也可通过级联几个MZI实现窄带滤波。
光波分复用(WDM)
在一根光纤中同时传输多个波长光信号的技术。 其实质是频分复用，一般情况下，若信道间隔
较大（>100GHz），则称为波分复用。 WDM技术对网络升级、发展宽带业务、充分发掘
光纤宽带潜力、实现超高速光纤通信具有十分重 要的意义。
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4
光波分复用技术
光波分复用(WDM)
开放式WDM系统(Tx为具有G.957/G.691光口的SDH终端设备)
Tx
Tx
OM /BA
LA
Tx
REG
PA REGOM
/OD
/BA
LA
REG
Rx PA Rx /OD
Rx
集成式WDM系统(Tx、REG分别为具有G.692光口的SDH终端、中继设备 )
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15
光波分复用系统的主要设备
光波分复用器(合波器)与解复用器(分波器)
可以制成波分复用/解复用器，具有波长选择特性。
分为T形耦合器、定向耦合器、星形耦合器。 高端口数目的耦合器可用低端口数目的耦合器复
合而成。
光纤通信新技术
第一讲 光波分复用
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1
光波分复用技术
空分复用SDM 时分复用TDM 频分复用FDM 码分复用CDM 波分复用WDM 光码分复用OCDM 副载波复Βιβλιοθήκη SCM精选ppt2
副载波复用模拟电视光纤传输系统
… …
放 频道1 大
放 频道2 大
放 频道N 大
f1 M1
f2 M2
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5
WDM系统的构成
系统容量BL=(精B选1p+pt B2+···+BN)L
6
»Canal 0 => 1548.51 nm et <= 1549.32 nm »Canal 1 => 1550.12 nm et <= 1550.92 nm » -------------------»Canal 7 => 1559.79 nm et <= 1560.61 nm
光发射机
光中继放大
光接收机
1 光转发器11 光
光 纤
光 纤
1
光
接收1
1
…
合 波 BA
n 光转发器n n 器
s
LA
s
s
…
分 PA 波
s
器n 接收n
n
光监控信道
接收/发送
光监控信 道发送器
光监控信 道接收器
网络管理系统
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13
光波分复用系统的主要设备
光转发器(OUT)
波长转换器，把非标准波长转化为标准波长。
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7
WDWM采用的波段
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8
16通路WDM光纤数字传输系统通路标称中心波长及频率
序号
中心频率（THz）
中心波长 （nm）
1
192.1
1560.61
2
192.2
1559.79
3
192.3
1558.98
4
192.4
1558.17
5
192.5
1557.36
6
192.6
1556.55
7
192.7
角度色散型 光滤波器型 光纤耦合器型
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16
光波分复用器与解复用器
角度色散型
DWDM系统中最常用的角度色散器件为光栅。 多波长的光信号入射到一个反射光栅上，光栅对
不同波长的光衍射角度不同，利用一个透镜，可 将不同波长的光聚焦到不同的光纤中。
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17
棱镜折射分光解复用
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1555.75
8
192.8
1554.94
9
192.9
1554.13
10
193.0
1553.33
11
193.1
1552.52
12
193.2
1551.72
13
193.3
1550.92
14
193.4
1550.12
15
193.5
1549.32
16
193.6
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1548.51
9
32通路WDM传输系统连续频带通路标称中心频率及波长
OTU按其在WDM传输系统的位置分为发送端OTU、作 为再生中继器的OTU和接收端OTU。
目前商用的仍然是光-电-光的转换方式。
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14
光转发器
Tx OTU
OTU
Tx OTUO /B MALA P /O ADOTUO /B MALA
OTURx
PA OTURx /OD
Tx OTU
OTU
OTURx
波分复用(WDM) 波长间隔在几十到几百纳米；采用普通的光纤WDM耦合器 对复用信道解复用。
密集波分复用(DWDM) 波长间隔为0.8nm的整数倍（0.8nm,1.6nm,2.4nm),一般不超 过10nm（对应的频率间隔为100GHz）；采用波长选择性高 的光栅解复用器对复用信道解复用。
光频分复用(OFDM) 波长间隔为0.1~1nm（对应的频率间隔只有几吉至几十吉赫 兹）；实现较为困难，需采用相干光检测技术。
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光栅衍射解复用
光栅型解复用器解复用路数多、插损较小、分辨率较高，
被广泛应用于DWDM系统中。
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19
光纤布喇格光栅复用
1
2
耦合器
3
1 23 4 2
光纤布喇格光栅
1
2
3
4
2
具有高波长选择性，易于光纤耦合，插入损耗低，结构简
单，体积小。
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光波分复用器与解复用器
光滤波器型
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10
光波分复用技术
WDM技术的主要特点：
充分利用光纤的巨大带宽资源（ 30THz ）。 可同时传输多种不同类型的信号。 节省线路投资。 降低器件的超高速要求。 具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。
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11
WDM 系 统 的 优 越 性
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12
WDM系统的基本结构