復用技術的波分復用
光通信是由光來運載信號進行傳輸的方式。在光通信領域,人們習慣按波長而不是按頻率來命名。因此,所謂的波分復用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)其本質上也是頻分復用而已。
WDM是在1根光纖上承載多個波長(信道)系統,將1根光纖轉換為多條“虛擬”纖,當然每條虛擬纖獨立工作在不同波長上,這樣極大地提高了光纖的傳輸容量。由於WDM系統技術的經濟性與有效性,使之成為當前光纖通信網絡擴容的主要手段。波分復用技術作為壹種系統概念,通常有3種復用方式,即1 310 nm和1 550 nm波長的波分復用、粗波分復用(CWDM,Coarse Wavelength Division Multiplexing)和密集波分復用(DWDM,Dense Wavelength Division Multiplexing)。
(1)1 310 nm和1 550 nm波長的波分復用
這種復用技術在20世紀70年代初時僅用兩個波長:1 310 nm窗口壹個波長,1 550 nm窗口壹個波長,利用WDM技術實現單纖雙窗口傳輸,這是最初的波分復用的使用情況。
(2)粗波分復用
繼在骨幹網及長途網絡中應用後,波分復用技術也開始在城域網中得到使用,主要指的是粗波分復用技術。CWDM使用1 200~1 700 nm的寬窗口,目前主要應用波長在1 550 nm的系統中,當然1 310 nm波長的波分復用器也在研制之中。粗波分復用(大波長間隔)器相鄰信道的間距壹般≥20 nm,它的波長數目壹般為4波或8波,最多16波。當復用的信道數為16或者更少時,由於CWDM系統采用的DFB激光器不需要冷卻,在成本、功耗要求和設備尺寸方面,CWDM系統比DWDM系統更有優勢,CWDM越來越廣泛地被業界所接受。CWDM無需選擇成本昂貴的密集波分解復用器和“光放”EDFA,只需采用便宜的多通道激光收發器作為中繼,因而成本大大下降。如今,不少廠家已經能夠提供具有2~8個波長的商用CWDM系統,它適合在地理範圍不是特別大、數據業務發展不是非常快的城市使用。
(3)密集波分復用
密集波分復用技術(DWDM)可以承載8~160個波長,而且隨著DWDM技術的不斷發展,其分波波數的上限值仍在不斷地增長,間隔壹般≤1.6 nm,主要應用於長距離傳輸系統。在所有的DWDM系統中都需要色散補償技術(克服多波長系統中的非線性失真——四波混頻現象)。在16波DWDM系統中,壹般采用常規色散補償光纖來進行補償,而在40波DWDM系統中,必須采用色散斜率補償光纖補償。DWDM能夠在同壹根光纖中把不同的波長同時進行組合和傳輸,為了保證有效傳輸,壹根光纖轉換為多根虛擬光纖。目前,采用DWDM技術,單根光纖可以傳輸的數據流量高達400 Gbit/s,隨著廠商在每根光纖中加入更多信道,每秒太位的傳輸速度指日可待。