一、什么是波分复用？
不管是PDH还是SDH都是在一根光纤上传送一个波长的光信号，这是对光纤巨大带宽资源的极大浪费。可不可以在一根光纤中同时传送几个波长的光信号呢？就象模拟载波通信系统中有几个不同频率的电信号在一根电缆中同时传送一样？实践证明是可以的。在发送端，多路规定波长的光信号经过合波器后从一根光纤中发送出去，在接收端，再通过分波器把不同波长的光信号从不同的端口分离出来。如图
图一
在一根光纤中传送的相临信道的波长间隔比较大的时候（比如为两个不同的传输窗口），我们称其为波分复用（WDM）；而在同一传输窗口内应用有较多的波长时，我们就称其为密集波分复用（DWDM）；8波、16波以及32波的DWDM已经是比较成熟并开始大量应用，在我们平常所说的或所听到的“波分”一般就是指的密集波分复用（DWDM）。
实际系统中有双纤单向系统和单纤双向系统。单纤双向系统虽然能减少一半光器件，但技术难度较大，目前应用中双纤单向系统还是居多。图一所示系统就是双纤单向系统。
二、波分复用系统关键器件
波分系统的关键器件除上面提到的分波/合波器外，还包括光源技术、EDFA技术。
1、分波/合波器件
从图一可以看出，分波/合波器是波分设备的必需的核心器件。分波合波器件有较大的插入损耗（插损），所谓插损在这里指的是规定波长的光信号通过分波/
合波器后光功率的丢失。通过除了插损，另外有个指标是我们比较关心的，就是最大插损差。我们知道对16波系统而言，针对每一波，有一个插入损耗，这16个插入损耗中的最大值与最小值之差即为最大插损差。对该指标的规范主要从多波长系统光功率平坦来考虑的，并且对合波器的要求要比对分波器的要求高，因为合波后的信号还需要长距离的传输，而分波后的信号会被马上终结掉。对分波器，还有两个指标非常重要：中心波长和隔离度。中心波长即是指分波后不同端口出来的光的中心波长，对16波系统，有16个中心波长，其不应该与ITU-T建议的标准波长（192.1~193.6THz）有太大的偏移（<20GHz）。隔离度指的是相临端口的串扰程度。让192.1THz的光信号输入到分波器，理想情况是它只从端口1出来，可实际上，总有一部分从相临的端口2出来。端口1与端口2出来的光功率之比就是端口1对端口2的隔离度。我们当然希望隔离度越大越好。
2、光源
对用于波分系统的光源的两个基本要求是：①光源有标准的、稳定的光波长。波分复用系统使用的波长比较密集，要求标准，不仅是考虑横向兼容性，也考虑到光纤的非线形效应。ITU-T对波长有指标规范，目前的16波、32波系统的相临波之
间的频率差是100GHz。稳定也是必需的，系统运行时一个信道波长的偏移大到一定程度时，在接收端，分波器将无法正确分离该信道，并且，其相临信道的信号也会因为该信道的加入而受到损伤。②光源需要满足长距离传输要求。与传统SDH信号不同，波分系统的电再生中继距离都要求很高。影响电再生中继距离的因素很多，如衰减、色散、光信噪比等等。在引入掺铒光纤放大器后，波分系统中，影响再生中继距离的主要因素是色散。所以，所谓满足长距离传输，就是要求光源有相当高的色散受限距离。对此，ITU-T对DWDM使用的光源的色散作了规范，常见有三种：12800ps/nm、10000ps/nm、7200ps/nm。常规的G.652光纤的典型色散系数是
17ps/nm.Km，在实际工程中作20ps/nmKm计算。上面三个光源能够传送的距离是分别是640Km、500Km、360Km。有时我们能见到一些厂家这样的宣传“640公里无中继传输”，这640Km指的就是这个色散受限距离，而不是两个站点之间的距离。满足这两个要求的光信号即所谓的G.692信号，而传统的STM-16信号是符合G.957规范的光信号。
2、掺铒光纤放大器（EDFA）
将放大器引入波分系统几乎是必需的，目前用的最多的是EDFA。先来说说引入光放大器的必要性。以最常见的G.652光纤为例，其在1550nm窗口的典型衰减系数值是0.275dB/Km，就是说在其上传送的光信号几乎每11公里就要衰减一半，所以再生距离比较大的时候不仅需要放大，还可能多级放大。那么距离比较近的时候是否就不需要光放大器了呢？一般来说还是需要的，除非再生距离非常的近而且接收机的接受灵敏度非常高。因为波分系统引入分波器、合波器的同时也引入了很大的插入损耗，二者引入的插损之和约有20dB，就是说让一个光信号上合波器后马上从分波器中分离出来，其信号就只有原来的1/100大小了！
根据使用的场合和本身的特点，光放大器有后置放大(BA)、线路放大(LA)、前置放大(PA)之分。BA用在发送端，用于弥补合波器引入的插损和提高信号的入纤光功率，它应该有比较大的光功率输出；PA用在接收端，作用是提高接收机的接收灵
敏度，它可以接收较小功率的光信号。LA 则多用在线路放大设备上，作用是弥补光信号在长距离线路上传送引起的线路损耗，实际DWDM系统中可以用PA+BA的方式代替LA使用。有功率放大后的原理图如下：
图二
需要注意的是波分系统中的EDFA需对多个波长信号同时放大，为此对其增益提出了两个要求：
①增益平坦，就是对一定波长范围的光信号有几乎相同的增益。如果几个波长的光信号通过EDFA后，有些波长的光获得比较大的增益，有些波长的光获得比较小增益，那我们就说这个EDFA对这几个波长的光信号的增益是不平坦的。当增益的差别小于0.5dB的时候，我们认为增益是平坦的。增益平坦是必须的，特别在多级放大的系统中，这种不平坦累积起来，将严重影响整个系统的性能，并且限制更多通道的应用。目前用了1530~1565nm作为EDFA的工作波长范围。
②增益锁定，增益锁定指的是上波和掉波不会影响正常通道的增益。如果系统中有两个波长在使用，现在其中一波掉波，由于增益竞争，剩下一波的功率会突然变成原来的两倍；假如现在再上一波，原来那波的光信号能量又一下降下来。这种增益突变的情况是绝对不允许出现的，因为不允许因为升级（上波）去影响原来已有的业务，也不允许因为其中的一波断业务（掉波）而影响其他波长的业务，即使这种影响是短暂的。所以增益锁定同样是必需的。
增益平坦和增益锁定示意图如下：
图三
3、分波/合波器件
前面我们已经提到了分波/合波器，这是波分设备的必需器件。分波合波器件
有较大的插入损耗，这是我们在放送端加BA和接收端加PA的主要原因。除了插损，另外有个指标是我们比较关心的，就是最大插损差。我们知道对16波系统而言，针对每一波，有一个插入损耗，这16个插入损耗中的最大值与最小值之差即为最大插损差。对该指标的规范主要从多波长系统光功率平坦来考虑的，并且对合波器的要求要比对分波器的要求高，因为合波后的信号还需要长距离的传输，而分波后的信号会被马上终结掉。对分波器，还有两个指标非常重要：中心波长和隔离度。中心波长即是指分波后不同端口出来的光的中心波长，对16波系统，有16个中心波长，其不应该与ITU-T建议的标准波长（192.1~193.6THz）有太大的偏移（<20GHz）。隔离度指的是相临端口的串扰程度。让192.1THz的光信号输入到分波器，理想情况是它只从端口1出来，可实际上，总有一部分从相临的端口2出来。端口1与端口2出来的光功率之比就是端口1对端口2的隔离度。我们当然希望隔离度越大越好。
三、光监控信道（OSC）
在SDH系统中，对系统的管理和监控可以通过SDH帧结构中的开销字节来处理。在波分系统中怎样来管理和监控系统中的每个网元呢？波分系统不是有很多波长在系统中传送吗，可以再加上一波专用于对系统的管理，这个信道就是所谓的光监控信道（OSC）。
光监控信道的引入也是必需的，至少有两个理由：①如果利用SDH的开销字节，那么利用哪一路SDH信号呢？况且如果上波分的业务不是SDH信号呢？可见还是
单独利用一个信道来管理DWDM设备方便。②在线路放大设备（接下来的内容有对此设备的介绍）上对业务信号进行光放大，没有电的接入，根本无法监控。从这点来看，也可以说明引入监控信道的必要性。
按照ITU-T的建议，DWDM系统的光监控信道应该与主信道完全独立，于是建议中的三个监控信道波长：1310nm、1480nm和1510nm都在EDFA的工作范围之外。主信道与监控信道的独立在信号流向上表现的也比较充分（参见图四）。
ITU-T建议中还规定了光监控信道的码型——CMI码和速率——2Mbit/s，有这样低速率的光信号，接收端的接收灵敏度可以做得很高，ITU-T规范其需要小于
-48dBm。
需要指出的是，光监控信道并不是DWDM系统本身所必需的，可实际应用中，它却是必需的，因为引入DWDM系统这样的高速率传输设备却不去监控和管理它几乎是不可能的。加入光监控信道的DWDM系统如图四所示：
图四
光监控信道与主信道的完全独立在上图中表现得比较突出：对光OTM站，在发方向，监控信道是在合波、放大后才接入监控信道的；在收方向，监控信道是首先被分离的，之后系统才对主信道进行预放和分波。同样在OLA站点，发方向，是最后才接入监控信道；收方向，最先分离出监控信道。可以看出：在整个传送过程中，监控信道没有参与放大，但在每一个站点，都被终结和再生了。这点恰好与主信道
相反，主信道在整个过程中都参与了光功率的放大，而在整个线路上没有被终结和再生，波分设备只是为其提供了一个个通明的光通道。
四、DWDM的应用方式
前面我们说到传统的SDH信号是满足G.957规范的光信号，而应用于DWDM 系统的光信号需满足G.692规范。所以SDH信号上波分之前需要进行光信号的转换，在下DWDM系统时再转换成G.957信号，如下图所示：
图五
引入OTU的DWDM系统即为开放式系统，它可以接入任何厂家的SDH信号或其它非G.962信号。如果SDH信号或其它业务信号本身已经满足了G.692规范，那么自然可以不需要OTU，直接上DWDM信号就可以了，这种DWDM系统我们称之为集成式系统。开放式系统的突出特点是横向兼容型性好，缺点是较大幅度地增加了网络设备的成本。不过网络运营商一般还是更倾向于采用开放式的DWDM系统，因为开放式应用能够做到SDH与DWDM这两个不同网络层次设备在网管系统上彻底
分开。
五、DWDM网络单元
按照在网络中的作用，并参照SDH网络单元的概念，DWDM系统网元可以分为OTM、OADM、OLA和REG等多种。其功能图如下：
图六
OTM设备把将SDH等业务信号通过合波单元插入到DWDM的线路上去，同时经过分波单元从DWDM线路上分下来；OADM和OTM的差别是在线路上还有通道的穿通；需要说明的是OTM和OADM在目前一般都还只能做到静态波长上下，不象SDH网元的TM和ADM能够做到对线路中各通道的任意选择上下。OLA设备对线路上的光信号的功率进行放大；REG主要功能是对每个通道信号的再生。一般来说光信号通过OLA后信号质量变差了，而通过REG后光信号质量变好了。
六、DWDM的组网形式
DWDM的常见组网形式是链型和环型，如下图：
图七
实际网络中DWDM和SDH联合组网，可以组成非常灵活的网络。
DWDM原理 一、单选题（每题1分） 1. 以下几种不属于光纤非线性效应是： A. 色散 B. 自相位调制 C. 拉曼散射 D. 四波混频 正确答案：A 答案解析：无 2. 关于放大器测试的描述不正确的是： A. 对于放大增益的测试，最好采用光谱分析仪进行。 B. 放大器的输出、输入光功率之差即为放大器增益。 C. 在测试中选取1310nm波长光源，直接输入放大器，再测试放大器的输出即可计算出放大增益。 D. 测试输入光功率范围时，必须确保在所测范围内，放大器可以完成正常的放大功能。 正确答案：C 答案解析：无 3. 关于DWDM系统代码32L5-16.2的解释正确 的是： A. 32通道系统，共有2个超长距离的区段，使用G.655光纤，承载STM-16的SDH信号。 B. 32通道系统，共有2个长距离的区段，使用G.655光纤，承载STM-16的SDH信号。 C. 32通道系统，共有5个长距离的区段，使用G.652光纤，承载STM-16的SDH信号。 D. 32通道系统，共有5个长距离的区段，使用光纤，承载STM-16的SDH信号。 正确答案：C 答案解析：无 4. 关于TWF说法正确的是： A. 将符合G.691标准的信号转化符合G.692标准的信号 B. 将符合G.692标准的信号转化为符合G.691标准的信号 C. 将符合G.957标准的信号转化为符合G.692标准的信号 D. G.691标准的信号转化为符合G.957标准的信号 正确答案：A 答案解析：无 5. 在我国大面积敷设的光缆是（）型的光纤。 A. G.652 B. G.653 C. G.654 D. G.655 正确答案：A 答案解析：无 6. 1310nm和1550nm传输窗口都是低损耗窗 口，在DWDM系统中，只选用1550nm传输 窗口的主要原因是： A. EDFA的工作波长平坦区在包括此窗口 B. 1550nm波长区的非线性效应小 C. 1550nm波长区适用于长距离传输 正确答案：A 答案解析：无 7. 考虑色散距离时，这里的距离应该是： A. 相邻站点距离 B. 整个组网的总距离 C. 电再生段距离 D. 以上皆错 正确答案：C 答案解析：无 8. 下列光纤中在1550nm窗口处，四波混频现 象最为严重的是： A. G.652 B. G.653 C. G.654 D. G.655 正确答案：B 答案解析：无 9. G.652光纤的零色散点位于（）处，在此波 长处，其色散最小，但衰耗较大。 A. 1550nm B. 1310nm C. 850nm 正确答案：B 答案解析：无 10. G.652光纤在（）处其衰耗最小，但色散较 大。 A. 1550nm B. 1310nm C. 850nm 正确答案：A
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 DWDM试题 一、单项选择题： 1．下面哪种情况下DWDM设备的APR功能一定会启动：D A．线路光功率下降； B．O PA盘出现故障； C．O SC盘出现OSC-LOS告警； D．线路光缆断。 2．下面单盘属于无源器件的是：B A．光监控信道（OSC）盘； B．分波（ODU）盘； C．光功放（OBA）盘； D．网元管理（EMU）盘。 3．根据啦曼放大盘的工作原理，请指出下面哪个说法是正确的C A．啦曼放大盘可以替代OPA（光前放）盘来工作； B．如果将啦曼放大盘的信号输入输出接口反接的话，它将成为一个衰耗值较大的衰耗器； C．光信号必须直接接入啦曼放大盘，啦曼放大器的输入端必须是光纤； D．啦曼放大盘适合于城域网系统。
4．有一块波长转换OTU盘，波长为1535.82nm,其色散为7200PS,若使用该盘在无中继再生的情况下传递A、B两点的信号，则A、B间的距离最大满足B A．120公里； B．720公里； C．360公里； D．960公里。 5．对于160×10Gbit/s的DWDM来说，波道的通道间隔为A A．50GHz； B．100GHz； C．200GHz； D．250GHz。 6．下面关于波分复用系统保护的说法中错误的是C A．波分复用系统的保护可以通过SDH设备自愈环保护来完成； B．光通道保护（OCP）盘可以作为波分复用系统实现的保护的一种手段； C．如果波分复用系统中传输的是以太网信号，则该信号是无法实现保护的； D．波分复用系统的保护可以是基于光层的保护。 7．那种情况可能导致光监控信号无法从上游站点向下游传递C A．光放大盘失效； B．两业务站点间跨距太大；
DWDM技术原理及发展趋势 一、DWDM技术的产生背景 1、光网络复用技术的发展 通信网络中，包括多种传输媒介，如双绞线、同轴线、光纤、无线传输。其中，光纤传输的特点是传输容量大、质量好、损耗小、保密性好、中继距离长等。 随着信息时代宽带高速业务的不断发展，不但要求光传输系统向更大容量、更长距离发展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要作用。 光纤传输网的复用技术经历了空分复用（SDM）、时分复用（TDM）到波分复用（WDM）三个阶段的发展。 SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数，投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，如PDH、SDH、ATM、IP都是基于TDM的传输技术，缺点是线路利用率较低；WDM技术在1根光纤上承载多个波长（信道），使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 在过去20年里，光纤通信的发展超乎了人们的想象，光通信网络也成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历了几个发展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的SDH系统，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔实验室的厉鼎毅（T.Y.Lee）博士大力倡导波分复用（DWDM）技术，两波长WDM（1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。但是到90年代中期，WDM系统发展速度并不快，主要原因在于： （1）TDM（时分复用）技术的发展，155Mb／s-622Mb／s-2.5Gb／s TDM技术相对简单。据统计，在2.5Gb／s系统以下（含2.5Gb／s系统），系统每升级一次，每比特的传输成本下降30％左右。正由于此，在过去的系统升级中，人们首先想到并采用的是TDM技术。 （2）波分复用器件还没有完全成熟，波分复用器／解复用器和光放大器在90年代初才开始商用化。 DWDM发展迅速的主要原因在于： （1）TDM10Gb／s面临着电子元器件的挑战，利用TDM方式已日益接近硅和镓砷技术的极限，T DM已没有太多的潜力可挖，并且传输设备的价格也很高。 （2）已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb／s系统的传输，光纤色度色散和偏振模色散的影响日益加重。人们正越来越多地把兴趣从电复用转移到光复用，即从光域上用各种复用方式来改进传输效率，提高复用速率，而WDM技术是目前能够商用化最简单的光复用技术。 （3）光电器件的迅速发展。1985年英国南安普顿大学首先研制出掺饵光纤放大器。1990年，比瑞利(Pirelli)研制出第一台商用光纤放大器（EDFA），EDFA的成熟和商用化，使WDM技术长距离传输成为可能。
密集波分复用（DWDM）传输原理考试题 一、填空题 1.DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（低损耗）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。 2.DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和（单纤双向传输）。 3.G.652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0.34dB，后者为（0.2dB）。 4.G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到（1550）nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 5.G.655在1530～1565nm之间光纤的典型参数为：衰减＜（0.25）dB/km；色散系数在1~6ps/nm·km之间。 6.克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。 7.在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称交叉相位调制。 8.当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是四波混频效应。 9.光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际起到一个（开关）的作用。 10.恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的（高稳定）光源。 11.电光效应是指电场引起晶体（折射率）变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。 12.光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用（波分复用）器来实现。 13.光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用（角色散）元件来分离和合并不同波长的光信号。 14.DWDM系统中λ1中心波长是（1548.51nm）。
第二章密集波分复用(DWDM)传输原理 一、填空题 1. DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个低损耗窗口， 在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。 2. DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和单纤双向传输。 3. G.652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0.34dB， 后者为0.2dB 。 4. G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位 移到1550 nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 5. G.655在1530～1565nm之间光纤的典型参数为：衰减< 0.25 dB／km；色散系数在1～ 6ps／nm·km之间。 6. 克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的非线性现象。 7. 在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的调制，这种现象 称交叉相位调制。 8. 当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的非线性会导致产生其它新的波长，就 是四波混频效应。 9. 光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器 实际起到一个开关的作用。 ⒑恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的高稳定光源。 ⒒电光效应是指电场引起晶体折射率变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。 ⒓光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用波分复用器来实现。 ⒔光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用角色散元件来分离和合并不同波长的光信号。 ⒕DWDM系统中λ1中心波长是1548.51nm 。 ⒖DWDM系统中λ2中心频率是193.5THz 。 二、单项选择题 ⒈光纤WDM明线技术中的FDM模拟技术，每路电话( B)。 A、2kHz B、4kHz C、6kHz D、8kHz ⒉光纤WDM中的小同轴电缆60路FDM模拟技术，每路电话( B )。 A、2kHz B、4kHz C、6kHz D、8kHz ⒊光纤WDM中的中同轴电缆1800路FDM模拟技术，每路电话( B )。
DWDM系统习题册（答案） DWDM原理 一、填空题 1、按照信号的复用方式进行分类，可分为频分复用，时分复用，波分复 用和空分复用系统； 2、使用波长密度较高的WDM称为密集波分复用，使用波长密度较低的WDM称 为稀疏波分复用。 3、华为公司使用的DWDM系统频率范围：频率间隔：100GHz； 4、华为公司使用的DWDM系统中参考频率：。 5、WDM设备的传输方式包括双纤双向和单纤双向。 6、DWDM通常有两种应用形式：开放式DWDM和集成式DWDM。 7、光源的作用是产生激光或荧光，它是组成光纤通信系统的重要器件，目 前广泛应用于光纤通信的光源类型：半导体激光器LD和半导体发光二极 管LED； 8、激光器的调制方式直接调制和间接调制； 9、半导体光检测其主要有两类：PIN光电二极管和APD雪崩二极管； 10、现在半导体光放大器（SOA）和光纤光放大器 (FOA) 是主要使用的 放大器类型。 11、光纤是由纤芯、涂层包层和护套三层构成的，光信号是在光纤的纤芯 传输。纤心的折射率大于（大于、小于）涂层的折射率。 12、波分系统选用的激光器是：电吸收调制激光器（EA调制 器）。 二、选择题（不定项选择） 1、WDM的系统组成，包括：ABC A、OTU B、OMU C、OSC D、OPU
2、WDM的优势：ABCDE A、超大容量； B、对数据的“透明”传输； C、系统升级时能最大限度地保护已有投资； D、高度的组网灵活性，经济性和可靠性； E、可兼容全光交换 3、DWDM系统的光源的突出特点：BC A，经济可靠 B，比较大的色散容纳值 C，标准而稳定的波长 D，波长可以更改，利于维护； 4、常用的外调制器有ABC A、光电调制器； B、声光调测器； C、波导调制器； D、电吸收调制器 5、ITU-T中，当光信道间隔为的系统，中心波长的偏差不能大于：B A、±10GHz B、±20GHz C、±30GHz D、±40GHz 6、由于从光纤传送过来的光信号一般是非常微弱的，因此对光检测器提出 了非常高的要求：ABCDE A、在工作波长范围内有足够高的响应度。 B、在完成光电变换的过程中，引入的附加噪声应尽可能小。 C、响应速度快。线性好及频带宽，使信号失真尽量小。 D、工作稳定可靠。有较好的稳定性及较长的工作寿命。 E、体积小，使用简便。 7、光复用器和解复用器种类包括：ABCD A、干涉滤光器型 B、光纤耦合型 C、光栅型
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d01969468.html, 100GDWDM系统关键技术及实现原理 作者：黄旭 来源：《中华建设科技》2017年第07期 【摘要】通信网络中高速率业务的不断发展，对现有的网络的传输带宽提出了更高、更迫切的需求。从目前主流的10/40Gbps光传输技术向100Gb/s演进成为光传输技术的发展趋势。本文简述了100G DWDM系统关键技术的基本原理，分析了100G系统的技术特点及优点并详细介绍了100Gb/s线路侧光模块基本实现原理。 【关键词】100G DWDM；PM-QPSK；相干接收；DSP算法 【Abstract】The continuous development of high-speed services in the communication network puts forward higher and more urgent demand for the existing network transmission bandwidth. From the current mainstream 10 / 40Gbps optical transmission technology to 100Gb / s evolution as the development trend of optical transmission technology. This paper briefly introduces the basic principle of 100G DWDM system key technology， analyzes the technical characteristics and advantages of 100G system and introduces the basic realization principle of 100Gb / s line side optical module in detail. 【Key words】100G DWDM；PM-QPSK；Coherent reception；DSP algorithm 1. 100G系统简介 （1）根据定义，由光传送设备承载的100G传送数据包能够迅速完成任何类型100G数据的传输，其封装格式是OTN或者以太网。总流量分布在城域、局域以及长途密集波分复用（DWDM）网络上。目前ITU组织研究的重点是利用现有100G以太网规范，IEEE802.3ba，在现有40G和10G基础设备上实现100G OTN。 （2）这能够满足越来越高的带宽需求，降低系统复杂度，减少了用于管理的波长，提高了频谱总效率，最终降低了成本。根据定义，目前实现的100G以太网覆盖距离比100G传送网要短一些，一般为40Km。100G以太网和100G传送网有相似的目标，即，寻找以低成本实现高性能快速链接的方法。 （3）OTN含有的网络功能和协议要求能够满足这些需求，以系统方式在光介质上传输信息。本文重点介绍通过光纤承载传送网和以太网载荷。建立同步数字体系（SDH）等OTN机制也在这一定义范围之内，但是我们主要关注LAN到WAN的应用，特别是40GbE和 100GbE应用（802.3ba）。出于这一标准化以及工作规划的目的，所有OTN新功能以及相关 技术都被认为是电信标准局（ITU-T标准）的工作范畴。 2. 100G系统的关键技术
第一章DWDM简要原理 一、什么是波分复用？ 不管是PDH还是SDH都是在一根光纤上传送一个波长的光信号，这是对光纤巨大带 宽资源的极大浪费。可不可以在一根光纤中同时传送几个波长的光信号呢？就象模拟 载波通信系统中有几个不同频率的电信号在一根电缆中同时传送一样？实践证明是 可以的。在发送端，多路规定波长的光信号经过合波器后从一根光纤中发送出去，在 图一 在一根光纤中传送的相临信道的波长间隔比较大的时候（比如为两个不同的传输窗 口），我们称其为波分复用（WDM）；而在同一传输窗口内应用有较多的波长时， 我们就称其为密集波分复用（DWDM）；8波、16波以及32波的DWDM已经是比 较成熟并开始大量应用，在我们平常所说的或所听到的“波分”一般就是指的密集波 分复用（DWDM）。实际系统中有双纤双向系统和单纤双向系统。单纤双向系统虽 然能减少一半光器件和一般光缆，但技术难度较大，目前应用中双纤双向系统还是居 多。图一所示系统就是双纤双向系统。 二、波分复用系统对光纤的要求
常见单模光纤有G.652、G.653、G.654、G.655几种。我国大量铺设的是G.652 光纤，在1550nm传输窗口，它的色散系数比较大：17~20ps/nm.Km，适合速率 不高的TDM信号和多波信号传输；G.653光纤主要铺设在日本，1550nm窗口处， 色散为“零”，非常适合传输高速率的TDM信号，但是不适合传输多波长信号， 因为会有比较严重的四波混频效应；G.654光纤主要用于海底光缆中，衰减很小； G.655光纤色散系数比较小：在1550窗口处色散系数为4~6ps/nm.Km，色散不为 “零”，可以有效抑制四波混频效应；另外色散又不大，可以满足高速率TDM 的传输要求。 在光纤的性能中，我们突出关心的两个指标是：衰减系数和色散系数，两者都限 制了电再生距离的长短。对衰减，大家都比较熟悉，主要是后者：色散。色散积 累的结果是信号脉冲在时域上展宽，严重时就影响到接收机的接收。示意图如下： 展宽前传输一段距离后 图二 可见，因为色散，脉冲展宽，使得传输距离受到限制，因为再继续传输下去，出 现连“1”信号，接收端无法识别了。同时我们看到，对速率越高的信号，这种 受限越厉害，对速率低的信号，影响不是很大，因为速率低的信号脉冲之间本来 就拉得比较开（时间间隔大）。一般来说，在G.652光纤上，传输STM-16信号 的时候，还不需要补偿色散的积累，但在传输STM-64甚至更高速率的TDM信 号的时候，补偿就非常有必要了。在DWDM系统中，一般是通过加入色散补偿 光纤来补偿色散积累的，因为这种技术已经非常成熟。 总之，目前最适合传输DWDM系统的光纤是G.655光纤，但在我国因为大量铺 设的是G.652尾纤，所以在上10G及以上速率的信号时，需要用色散补偿。三、波分复用系统关键器件 波分系统的关键器件除上面提到的分波/合波器外，还包括光源技术、EDFA技术。 1、分波/合波器件 从图一可以看出，分波/合波器是波分设备的必需的核心器件。DWDM传输和SDH 传输最根本的区别也在于此：DWDM的复用和解复用都是在光层上进行的，而
浅谈DWDM系统及其技术难点 曹炜炜，宁夏大学 [摘要]DWDM技术是密集型光波复用技术的简称，是一项能有效提高带宽的激光技术。本文将从DWDM系统内容、技术要点及发展前景三个方面进行介绍。[关键词] DWDM SDM TDM 单纤单向单纤双向开放式集成式 DWDM System and Its Technical Difficulties Cao Weiwei,Ningxia University [Abstract]DWDM is a short title of Dense Wavelength Division Multiplexing.It is an effective laser technology to improve bandwidth. This paper will introduce DWDM system from the content, technology and prospects. [Keywords]DWDM SDM TDM One-way single-fiber Bidirectional Open Integrated 1 DWDM系统介绍 1.1 历史背景 密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。这项技术的产生是对原先光钎数据传输技术的缺点的改进。原先光钎数据传输技术主要有两种：空分复用（SDM）和时分复用（TDM）。 ①空分复用（SDM）是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，传输设备也线性增加。如果没有足够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，工程费用将会成倍增长。而且，这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设，不可能总是采用敷设新光纤的方式来扩容，事实上，在工程之初也很难预测日益增长的业务需要和规划应该敷设的光纤数。因此，空分复用的扩容方式十分受限； ②时分复用（TDM）可以成倍地提高光传输信息的容量，极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本，并且采用这种复用方式可以很容易地在数据流中插入和抽取某些特定的字节，尤其适合在需要采取自愈环保护策略的网络中使用。但时分复用的扩容方式有两个缺陷：第一是影响业务，即在全盘升级至更高的速率等级时，网络接口及其设备需要完全更换，所以在升级的过程中，不得不中断正在运行的设备；第二是速率的升级缺乏灵活性，以SDH 设备为例，当一个线路速率为155Mbit/s 的系统被要求提供两个155Mbit/s 的通道时，就只有将系统升级到622Mbit/s，即使有两个155Mbit/s 将被闲置。 不管是采用空分复用还是时分复用的扩容方式，基本的传输网络均采用传统的PDH 或SDH 技术，即采用单一波长的光信号传输，这种传输方式是对光纤容量的一种极大浪费，因为光纤的带宽相对于目前我们利用的单波长通道来讲几乎是无限的。我们一方面在为网络的拥挤不堪而忧心忡忡，另一方面却让大量的网络资源白白浪费。 DWDM 技术就是在这样的背景下应运而生的，它不仅大幅度地增加了网络的容量，而且还充分利用了光纤的带宽资源，减少了网络资源的浪费。 1.2 技术特点
DWDM原理与硬件测验(共100分) 一、单选题（每题2分,共34分） 1. 关于放大器测试的描述不正确的是： A. 对于放大增益的测试，最好采用光谱分析仪进行。 B. 放大器的输出、输入光功率之差即为放大器增益。 C. 在测试中选取1310nm波长光源，直接输入放大器，再测试放大器的输出即可计算出放大增益。 D. 测试输入光功率范围时，必须确保在所测范围内，放大器可以完成正常的放大功能。 正确答案：C 答案解析：无 2. 关于TWF说法正确的是： A. 将符合G.691标准的信号转化符合G.692标准的信号 B. 将符合G.692标准的信号转化为符合G.691标准的信号 C. 将符合G.957标准的信号转化为符合G.692标准的信号 D. G.691标准的信号转化为符合G.957标准的信号 正确答案：A 答案解析：无 3. 在我国大面积敷设的光缆是（）型的光纤。 A. G.652 B. G.653 C. G.654 D. G.655 正确答案：A 答案解析：无 4. 考虑色散距离时，这里的距离应该是： A. 相邻站点距离 B. 整个组网的总距离 C. 电再生段距离 D. 以上皆错 正确答案：C 答案解析：无 5. 下列光纤中在1550nm窗口处，四波混频现象最为严重的是： A. G.652 B. G.653 C. G.654 D. G.655 正确答案：B 答案解析：无 6. G.652光纤的零色散点位于（）处，在此波长处，其色散最小，但衰耗较大。 A. 1550nm B. 1310nm C. 850nm 正确答案：B 答案解析：无 7. G.652光纤在（）处其衰耗最小，但色散较大。 A. 1550nm B. 1310nm C. 850nm 正确答案：A
密集波分复用（DWDM）传输原理题 一、填空 1、DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（低损耗）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM 系统。 2、DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和（单纤双向传输）。 3、G．652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0．34dB，后者为（0．2dB）。 4、G．653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到（1550）nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 5、G．655在1530－1565nm之间光纤的典型参数为：衰减<（0．25）dB/km；色散系数在1－6ps/nm·km之间。 6．克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。 7、在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称交叉相位调制。 8、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是四波混频效应。 9、光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际起到一个（开关）的作用。 10、恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的（高稳定）光源。 11、电光效应是指电场引起晶体（折射率）变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。 12、光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用（波分复用）器来实现。 13、光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用（角色散）元件来分离和合并不同波长的光信号。 14、DWDM系统中λ1中心波长是（1548．51nm）。 15、DWDM系统中λ1中心频率是（193．5THz）。 二、单选 1、光纤WDM中的光纤通信2．5Gbit/s SDH系统，TDM数字技术，每路电话（B）kbit/s。 A、32 B、64 C、128 D、256 2、G．652光纤可以将2．5 Gbit/s速率的信号无电再生中继传输至少（C）公里左右。 A、200 B、400 C、600 D、800 3、由于SPM随长度而积累，因而是采用G．652光纤的单波长系统的基本非线性损伤，门限功率大约为（A）dBm。 A、18 B、28 C、38 D、48 4、DWDM系统的无电再生中继长度从单个SDH系统传输的50－60km 增加到了500－（A）km。 A、600 B、700 C、800 D、900 5、DWDM系统中λ1的中心波长为（C）nm，中心频率为192．7THz。