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什么是光纤的波分复用?

日期:2012-08-23 | 来源:本站 | 浏览:

   不同波长的光彼此之间可以无影响地独立传输,因此在同一根光纤中可以有多个信道(每个信道有不同的载波波长)同时传输信息。这种在单根光纤中同时传输多个波长信道的技术称为波分复用(WDM,wavelength—division multiplexillg),采用这种技术可以显著提高单根光纤的信息传输容量。这些限制适用于任何一个携带信息的波长。增加光载波数量的同时成比例地增加了传输容量。

   光复用器将来自多个单独光源的光耦合进同一根传输光纤。在接收端,光解复用器分离小同的载波,然后进行单信号光的检测。通常,复用器/解复用器在其输入端口和输出端口处与光纤相连。用光源取代复用器中的输入光纤,从而直接集成进器件也是可能的。相似地,光检测器可以取代解复用器中的输出光纤。通常情况下,同一器件既能作为复用器又能作为解复用器。

   插入损耗和串扰是复用器/解复用器的重要性能参数。插入损耗是指某一光波从输入端口传输到期望端口的功率衰减。例如在图1(a)中,对信道l来说,A,波长的输入功率只有一部分传到传输光纤,插入损耗是指这部分功率与输入功率之比。如果每个信道的插入损耗大致相同,我们就说复用器/解复用器具有均匀性。串扰是在一个不期望的端口上测量的波衰耗。例如,参考图1(b),A,的小部分输入功率到达了分配给A1的输出光纤,这一小部分A,的光功率与输入功率之比就是串扰。串扰是接收机设计中的主要问题,因为两个或多个信道之间的混频将严重干扰有用信号。

 


图1  (a)光复用器 (b)光解复用器示意图
图2给出了一个八信道解复用器的损耗曲线。八条曲线分别表示与每个信道有关的传输损耗。例如,第一个信道中心波长在1530 nm处,第二个信道的中心波长在1534 nm处,等等,直到第八个信道中心波长设在1558 nm处。信道间隔为4 nm,单个信道的带宽约为2 nm。在这个例子中,插入损耗约为1 dB。如果光源的波长分别设置在各信道的中心处,并且光源的谱宽不超过2 nm,则相邻信道间的串扰低于35 dB。

图2 


 图2 八信道复用器/解复用器的传输损耗(以dB表示)
图2所介绍的复用器工作在1550 nm波长区域,在这个区域中光纤损耗最低,而且掺铒光纤放大器在其中适宜工作。由此可见,WDM系统特别适用于长距离、大容量的传输通道,例如海底链路。

   人们已设计出能够容纳众多波长信道(超过100)的复用器,其波长间隔为1 nm甚至更小。这就是所谓密集波分复用(DWDM,dense wayrelength-division.multiplexing)系统。当复用的波长信道只有几个(例如8个左右),且波长间隔更大(10 nm甚至更大)时,称为稀疏波分复用(CWDM,coarse-wavelength-division multiplexing)系统。

 

( 编辑:admin )
 TAG标签: 光纤
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