DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹

DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹

華為公司福州辦事處沙惠攀DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹－課程目標課程目標：掌握DWDM系統(tǒng)組成部分的關(guān)鍵技術(shù)掌握DWDM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要受限因素掌握DWDM系統(tǒng)部分測試指標的含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!DWDM系統(tǒng)簡述DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)DWDM網(wǎng)絡(luò)單元組成DWDM系統(tǒng)受限因素DWDM主要測試指標含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!WDM系統(tǒng)的劃分雙纖雙向WDM系統(tǒng)示意圖：DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!WDM系統(tǒng)的劃分

開放式WDM系統(tǒng)在終端復用設(shè)備中，具備光接口變換功能，可以和任何廠家的SDH設(shè)備進行對接。

集成式WDM系統(tǒng)在終端復用設(shè)備中，不具備光接口變換功能，SDH設(shè)備中的光發(fā)送單元性能必須滿足波分系統(tǒng)的要求：如：波長精度、光譜特性、發(fā)送光功率等等。

半開放式WDM系統(tǒng)在終端復用設(shè)備中，發(fā)端具備光接口變換功能，可以和任何廠家的SDH設(shè)備進行對接。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!DWDM系統(tǒng)簡述DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)DWDM網(wǎng)絡(luò)單元組成DWDM系統(tǒng)受限因素DWDM主要測試指標含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!DWDM傳輸介質(zhì)階躍折射率光纖

漸變折射率光纖

纖芯的折射率n1大于包層折射率n2，這也是光信號在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!光的傳播光在階躍折射率多模光纖中的傳播光在漸變折射率多模光纖中的傳播光在單模光纖中的傳播軌跡DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!光纖中的色散特性光脈沖中的不同頻率或模式在光纖中的群速度不同，因而這些頻率成分和模式到達光纖終端有先有后，使得光脈沖發(fā)生展寬，這就是光纖的色散。色散一般用時延差來表示，所謂時延差，是指不同頻率的信號成分傳輸同樣的距離所需要的時間之差。光纖中的色散可分為模式色散、色度色散、偏振模色散。色度色散也稱為模內(nèi)色散，可以分為材料色散和波導色散，一般在單模光纖中只考慮材料色散和波導色散。模式色散也稱為模間色散，模式色散主要存在于多模光纖中。色散系數(shù)就是單位波長間隔內(nèi)光波長信號通過單位長度光纖所產(chǎn)生的時延差，用D表示，單位是ps/nm.km。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!碼間干擾在光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，色散將導致碼間干擾。光源是非零譜寬的，光源輸出的光信號被電脈沖進行強度調(diào)制，調(diào)制信號具有調(diào)制光源的每一波長成分。由于各波長成分到達的時間先后不一致，因而使得光脈沖加長（T+ΔT），這叫作脈沖展寬。光脈沖傳輸?shù)木嚯x越遠，脈沖展寬越嚴重。脈沖展寬將使前后光脈沖發(fā)生重疊，稱為碼間干擾。碼間干擾將引起誤碼，因而限制了傳輸?shù)拇a速率和傳輸距離。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!模場直徑和有效面積在光纖中，光能量不完全集中在纖芯中傳輸，部分能量在包層中傳輸，纖芯的直徑不能反映光纖中光能量的分布，于是提出了模場直徑的概念。模場直徑就是描述單模光纖中光能集中程度的參量

模場直徑越小，通過光纖橫截面的能量密度就越大。當通過光纖的能量密度過大時，會引起光纖的非線性效應，造成系統(tǒng)的光信噪比降低，大大影響系統(tǒng)性能。思考：此值是越大越好還是越小越好？DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!G.652/G.653/G.655單模光纖ITU-T已經(jīng)在G.652、G.653、G.654和G.655建議中分別定義了4種不同設(shè)計的單模光纖，區(qū)別見下表：類型定義適用范圍主要指標G.652標準單模光纖（SMF），是指色散零點（即色散為零的波長）在1310nm附近的光纖。SDH系統(tǒng)、DWDM系統(tǒng)均可。衰耗：1310nm窗口目前一般在0.3-0.4dB/km，典型值0.35dB/km；1550nm窗口目前一般在0.17-0.25dB/km，典型值0.20dB/km；色散：零色散波長的允許范圍是1300nm到1324nm。在1550nm窗口的色散系數(shù)是正的。在波長1550nm處，色散系數(shù)D的典型值是17ps/nm-km，最大值一般不超過20ps/nm-km；G.653色散位移光纖（DSF），是指色散零點在1550nm附近的光纖，它相對于標準單模光纖（G.652），色散零點發(fā)生了移動。SDH系統(tǒng)可以，DWDM一般不采用。衰減：1310nm波段：<0.55dB/km，目前沒有掌握典型值數(shù)據(jù)。1550nm波段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km；色散：G.653的零色散波長在1550nm附近，在1525-1575nm范圍內(nèi)，最大色散系數(shù)是3.5ps/nm-km，在1550nm窗口，特別是在C_band，色散位移光纖的色散系數(shù)太小或可能為零；G.655非零色散位移光纖（NZDSF），將色散零點的位置從1550nm附近移開一定波長數(shù)，使色散零點不在1550nm附近的DWDM工作波長范圍內(nèi)。SDH/DWDM系統(tǒng)均可，但更適合DWDM系統(tǒng)的傳送。衰減：1310nm波段：ITU-T無規(guī)定。1550nm波段：<0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km。色散：當1530nm<λ<1565nn，0.1ps/nm-km<|D(λ)|<6.0ps/nm-km；一般我們在計算色散補償時按照6ps/nm-km來計算。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!DWDM光源技術(shù)DWDM系統(tǒng)的光源具有兩個最突出的特點：1、比較大的色散容限值；2、標準而穩(wěn)定的波長；因此選擇半導體激光器（LD）作為光源。MLMSLM思考：1、TWC/RWC單板分別使用的是哪種激光器？2、單板的哪個指標來控制頻譜的線寬？DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!激光器的調(diào)制方式光發(fā)送機的作用就是把數(shù)字化的通信信息轉(zhuǎn)換成光信號發(fā)送到光纖當中進行傳輸，為此需要用數(shù)字電信號對光波進行調(diào)制。對光源進行調(diào)制的方法有兩種：1、直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）2、間接調(diào)制（外調(diào)制）直接調(diào)制：直接調(diào)就是利用電信號的‘1’和‘0’控制激光器的開、關(guān)，使特定波長的光波攜載電信號。LD影響：因存在‘1’和‘0’頻率的變化，不可避免存在啁啾。啁啾的存在展寬了激光器發(fā)射光譜的帶寬，使光源的光譜特性變壞，限制了系統(tǒng)的傳輸速率和距離。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!常用的外調(diào)制方式電吸收方式M-Z調(diào)制方式馬赫－策恩德（Mach-Zehnder）DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!分合波器件合波器的主要作用是將多個信號波長合在一根光纖中傳輸；分波器的主要作用是將在一根光纖中傳輸?shù)亩鄠€波長信號分離。目前最常用的有三種器件：耦合型、介質(zhì)膜型、AWG型。耦合型介質(zhì)膜型AWG型DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!EDFA的增益平坦控制增益控制的兩種方式：1、摻金屬元素；2、GFF定制；DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!EDFA的噪聲特性放大自發(fā)輻射（ASE）是EDFA的基本噪聲源，其譜線特性直接反映了EDFA的增益譜特性的線型，能給出不同泵浦功率和不同信號功率條件下EDFA增益譜特性的有用信息。放大器產(chǎn)生的自發(fā)輻射噪聲功率為：PASE=-58+NF+G（dBm）其中NF為光放大器噪聲系數(shù)（dB）G為光放大器的增益（dB）DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!光監(jiān)控信道DWDM對光監(jiān)控信道有以下要求：光監(jiān)控通道不限制光放大器的泵浦波長；光監(jiān)控通道不限制兩個光線路放大器之間的距離；光監(jiān)控通道不限制未來在1310nm波長的業(yè)務；線路放大器失效時光監(jiān)控通道仍然可用；監(jiān)控通路的2Mbit/s系統(tǒng)物理接口應符合G.703要求。其幀結(jié)構(gòu)和比特率符合G.704的規(guī)定：0123........1417.......20.......3031定義：時隙0：幀同步字節(jié)；幀結(jié)構(gòu)中至少有2個時隙作為公務聯(lián)絡(luò)通路；幀結(jié)構(gòu)中至少有1個時隙供使用者；幀結(jié)構(gòu)中必須有4個字節(jié)作為光中繼段的DCC通道ALCAPEDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!固定光衰減器缺點：在這種光衰減器中，兩光纖跳線頭之間存在空氣間隙，而且光纖跳線頭沒有經(jīng)過防止反射的處理，會反射一定的光信號。如果光纖跳線頭的端面不潔凈，就會有更大的反射現(xiàn)象，在此處產(chǎn)生小回損節(jié)點，造成光信號在兩跳線頭形成的小腔體內(nèi)多次反射，影響光信號的傳輸質(zhì)量，在接收端引入強度噪聲。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!小結(jié)了解光纖的幾個重要特性了解DWDM系統(tǒng)組成單元的主要類別重點掌握DWDM系統(tǒng)組成單元的重要特性DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!OUT單元LWFSTM-64標準FEC功能OTU(10.71Gbps)LRFSTM-64標準FEC功能再生中繼OTU(10.71Gbps)LWSSTM-64增強型FEC功能OTU(12.44Gbps)LRSSTM-64增強型FEC功能再生中繼OTU(12.44Gbps)RWFSTM-64FEC功能收端OTU(10.67Gbps)TWFSTM-64FEC功能發(fā)端OTU(10.67Gbps)TRFSTM-64FEC功能再生中繼OTU(10.67Gbps)LWCSTM-16收發(fā)合一OTUTWCSTM-16發(fā)端OTUTRCSTM-16FEC功能再生中繼OTUOCU四路STM-16與單路STM-64OTU（FEC10.67Gbps）LDG雙路GE接口OTULWX任意速率OTULWM多速率SDH信號OTUDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!OA單元

OAU－摻鉺光纖放大器（EDFA）OBU－摻鉺光纖放大器（EDFA）

RPA－光纖Raman放大器DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!

光終端單元（OTM）

L-EVENOTUM40C-ODDOTUM40ITLLL-ODDOTUM40OAU-LGCC-EVENOTUM40OAU-CGFIUSC1ITLDCMDCM1600GDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!光分插復用單元（OADM）FIUFIUOAUOAUOAUSC2L-bandL-bandC-bandITLOADMITLOTUOADMOTUOBUC-bandITLOADMITLOTUOADMOTUODDEVENODDEVEN1n1n11nnVA4VA4OAUOBUDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!網(wǎng)絡(luò)組成：點到點組網(wǎng)DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!網(wǎng)絡(luò)組成：環(huán)型組網(wǎng)DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!DWDM系統(tǒng)簡述DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)DWDM系統(tǒng)單元組成DWDM系統(tǒng)受限因素DWDM主要測試指標含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!OSNR的定義光信噪比(OSNR)常用于衡量ASE噪聲的積累程度，定義為：信號光的全部光功率和信號光的頻率附近、某一帶寬內(nèi)（0.1nm）噪聲光的全部光功率之間比值：OSNRSpanDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!OSNR公式計算實例WBA02WBA02WPA02WPA02＋530dB-25-2-18+537dB-32OSNR#1#2#3#4各放大器產(chǎn)生的自發(fā)輻射噪聲為(NF約為5dB）：Pase1=Pase2=Pase3=Pase4=-58+5+23=-30(dB)=1E-3(mw)末端站輸出點的總噪聲功率為：Pase=(Pase1-L1+G2-L2+G3-L4+G4)+(Pase2-L2+G3-L4+G4)+(Pase3-L4+G4)+Pase4=1E(-3-3+2.3-2+2.3-3.7+2.3)+1E(-3-2+2.3-3.7+2.3)+1E(-3-3.7+2.3)+1E(-3)=0.00001589+0.00007943+0.00003981+0.001=0.00113513(mw)=-29.45(dBm)末端輸出點的信噪比為：OSNR=Ps(mW)/Paseh(mW)=Ps(dB)-Pase(dB)=-9-(-29.45)=20.45dB>20dB因此通過計算信噪比滿足系統(tǒng)的要求。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!FEC技術(shù)目前廣泛使用的FEC技術(shù)有帶內(nèi)FEC和帶外FEC兩種，DWDM單板主要采用帶外FEC技術(shù)。信號凈荷FEC編碼ITU-TG.975為帶外FEC標準，利用RS（255，239）碼交織編解碼，將校驗字放在幀尾；ITU-TG.709為帶外FEC標準，利用RS（255，238）碼交織編解碼，將校驗字放在幀尾；BERInputBEROutput1038.610821042.010121045.010151056.310241066.41033糾錯前后的理論BER對比表DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!FEC對OSNR的要求WithoutFECInBandFECOutofBandFECEFECOSNR>25dBOSNR>23.5dBOSNR>20dBOSNR>18dBWithoutFECOutofBandFECOSNR>20dBOSNR>14dB10G:2.5G:DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!DCF色散補償技術(shù)色散補償光纖與普通傳輸光纖的不同之處是它在1550nm處具有負的色散系數(shù)，DCF補償法實際上就是利用這種負色散的光纖，接入G652光纖系統(tǒng)中抵消G652光纖的正色散。其色散系數(shù)典型值為-90ps/（nm·Km），因而DCF只需在總線路長度上占G.652光纖的長度的1/5,即可使總鏈路色散值接近于零。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!DCG色散補償技術(shù)啁啾光纖光柵（CFG，ChirpedFiberGrating），它是用紫外光經(jīng)過模板照射在光纖上刻蝕而成，使得光纖內(nèi)折射率呈周期性的變化。入射脈沖中不同頻率的光在光柵中不同位置反射，其耦合是在兩個反向傳播模之間發(fā)生的。反射的時延調(diào)整到使之與光纖傳輸所產(chǎn)生的時延大小相等、方向相反。光環(huán)行器123信號入信號出DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!OTU單板主要指標含義中心波長：對于發(fā)送器為SLM類型的激光器中心波長指主模峰值的波長。-20dB譜寬：單縱模激光器（SLM）-20dB譜寬定義為最大峰值功率跌落20dB時的光譜全寬。-1dB譜寬：單縱模激光器（SLM）-1dB譜寬定義為最大峰值功率跌落1dB時的光譜全寬。SMSR：最小邊模抑制比定義為最壞反射條件時，全調(diào)制條件下主縱模的平均發(fā)送光功率與最顯著邊模的光功率之比的最小值。P1P2DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!分合波板主要指標含義每通道插入損耗：定義為每通道光信號經(jīng)過光解復用板后在相應輸出通道輸出的光功率損耗，即輸入和輸出端口之間的光功率之比。插入損耗最大差異是指解復用器所有通道的插入損耗最大值與最小值之差；隔離度有相鄰通道隔離度與非相鄰通道隔離度之分，相鄰通道隔離度是指相鄰通道串擾到本通道的功率與本通道的功率之差，非相鄰通道隔離度是指非相鄰通道串擾到本通道的功率與本通道的功率之差；分波板每通道中心波長：通道中心波長是指分波器輸出通道峰值功率下降3dB時，光譜帶寬中心處的波長值；DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!放大板的主要指標含義放大器放大增益：定義為在放大器工作波長區(qū)間內(nèi)，輸出與輸入光信號功率的比值。放大器工作波長范圍：是指光放大器能保持放大增益性能要求的光信號波長區(qū)間。32波的放大板的范圍是1530～1565放大器總輸入功率范圍是指放大器滿足放大增益要求時所允許的輸入光信號的功率變化范圍；放大器輸出功率范圍是指在輸入光功率變化范圍內(nèi)允許輸出光信號的功率變化范圍。增益平坦度：定義為在放大器工作波長區(qū)間內(nèi)，對光信號放大能力的差異。光放大板噪聲系數(shù)是指光信號在經(jīng)過EDFA放大器放大后，由于EDFA放大器的自發(fā)輻射（ASE）等原因引起的輸出端光信噪比的劣化值。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!總結(jié)DWDM系統(tǒng)各組成部分的關(guān)鍵技術(shù)DWDM系統(tǒng)受限因素極其解決方法DWDM系統(tǒng)主要單板常見測試指標含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!波分復用技術(shù)把不同波長的光信號復用到一根光纖中進行傳送的方式稱為波分復用（其中每個波長承載一個TDM的電信號）。主要分為兩種類型：稀疏波分復用：不同窗口的光波復用；密集波分復用：同一窗口的多個光波復用；DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!WDM系統(tǒng)的劃分單纖雙向WDM系統(tǒng)示意圖：藍帶：1527.5nm～1542.5nm紅帶：1547.5nm～1560.5nmDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!思考？完整的DWDM系統(tǒng)中，哪些單元是必需的？波長轉(zhuǎn)換單元（OTU）分合波單元（MUX/DEMUX）光放大單元（OA）光監(jiān)控信道（OSC）DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!DWDM傳輸介質(zhì)光纖的結(jié)構(gòu)光在光纖中的傳送DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!單模/多模光纖隨著纖芯直徑的粗細不同，光纖中傳輸模式的數(shù)量多少也不同。因此光纖按照傳輸模式的數(shù)量多少，分為單模光纖和多模光纖，嚴格按光纖中心軸傳播的模式稱為零級模式，或基模；其它與光纖中心軸成一定角度傳播的光束皆稱為高次模。當光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長時，光在波導光纖中會以幾十種或更多的傳播模式進行傳播，這樣的光纖叫做多模光纖。多模光纖的纖芯直徑較粗，通常直徑等于50um左右。當光纖的幾何尺寸可以于光波長相比擬時，即纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大時，光纖只允許一種模式在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。單模光纖的纖芯直徑較細，通常直徑為5~10um。從光纖的外觀上來看，兩種光纖區(qū)別不大，包括塑料護套的光纖直徑都小于1mm；單模光可在多模光纖中傳輸，但多模光不能在單模光纖中傳輸。思考：單模/多模信號在單模/多模光纖中的傳送關(guān)系？DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!光纖的損耗特性光纖的衰減或損耗是一個非常重要的、對光信號的傳播產(chǎn)生制約作用的特性。光纖的損耗限制了沒有光放大的光信號的傳播距離。光纖的損耗主要取決于吸收損耗、散射損耗、彎曲損耗三種損耗。光纖吸收損耗是制造光纖的材料本身造成的，包括紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收；由于材料的不均勻使光散射而引起的損耗稱為瑞利散射損耗。瑞利散射損耗是光纖材料二氧化硅的本征損耗；光纖的彎曲會引起輻射損耗；總的來講：彎曲損耗對光纖衰減常數(shù)的影響不大，決定光纖衰減常數(shù)的損耗主要是吸收損耗和散射損耗。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!光纖中的色散特性－PMD由于信號光的兩個正交偏振態(tài)在光纖中有不同的傳播速度而引起的色散稱偏振模色散，它也是光纖的重要參數(shù)之一。引起偏振模色散的因素是隨機產(chǎn)生的，因而偏振模色散是一個隨機量。注：一般在單模光纖中只考慮材料色散和波導色散DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!光纖特性－截止波長截止波長：單模光纖中光信號能以單模方式傳播的最小波長；實際光波長比截止波長小時會有多個模式在單模光纖中傳播，并呈現(xiàn)多模特性；為避免模式噪聲和模式色散，實際系統(tǒng)光纜中的最短光纜長度的截止波長應該小于系統(tǒng)的最低工作波長，截止波長條件可以保證在最短光纜長度上單模傳輸，并且可以抑制高階模的產(chǎn)生或可以將產(chǎn)生的高階模式噪聲功率代價減小到完全可以忽略的地步；G.652光纖在22米長光纜上的截止波長≤1260nm，在2~20米長的跳線光纜截止波長≤1260nm，在短于2米長跳線光纜上的光纖的截止波長≤1250nm；G.655光纖在22米長光纜上的截止波長≤1480nm，在短于2米長光纜上的一次涂敷光纖上的截止波長小于等于1470nm，2~20米長跳線光纜上的截止波長≤1480nm。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!單模光纖的非線性效應從本質(zhì)上講，所有介質(zhì)都是非線性的，只是一般情況下非線性特征很小，難以表現(xiàn)出來；當光纖的入纖功率不大時，光纖呈現(xiàn)線性特征，當光放大器和高功率激光器在光纖通信系統(tǒng)中使用后，光纖的非線性特征愈來愈顯著；單模光纖的非線性效應一般可以分：受激非彈性散射（受激拉曼散射SRS、受激布里淵散射SBS）、克爾效應（自相位調(diào)制SPM、交叉相位調(diào)制XPM）和四波混頻FWM；注意：非線性效應一旦產(chǎn)生，就無法消除或補償，必須盡量防止非線性效應的產(chǎn)生！使用模場直徑大的光纖，可以降低通過光纖的功率密度，可以抑制非線性效應的產(chǎn)生。最主要我們可以通過降低入纖光功率來防止非線性效應的發(fā)生。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!幾種光纖的比較在單模光纖中有兩個低損耗區(qū)域，分別在1310nm和1550nm附近，也就是我們通常說的1310nm窗口和1550nm窗口。1300nm波段L波段C波段DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!光源的偏置電流LD的特性曲線

當LD中的工作電流低于其閾值電流Ith時，LD僅能發(fā)出極微弱的熒光，這相當于LD中的諧振腔并未產(chǎn)生振蕩。而LD中的工作電流大于閾值電流Ith時，它會發(fā)出譜線狹窄的激光，這相當于形成了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布（產(chǎn)生激光的必要條件），諧振腔產(chǎn)生了振蕩現(xiàn)象。由于LD是一個閾值器件，所以在實際使用時必須對之進行予偏置。即予先賦于LD一個偏置電流IB，其值略小于但接近于LD的閾值電流，使其僅發(fā)出極其微弱的熒光；一旦有調(diào)制信號輸入，LD立即工作在能發(fā)出激光的區(qū)域，且其發(fā)光曲線相當陡峭。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!激光器的調(diào)制方式間接調(diào)制不直接調(diào)制光源，而是在光源的輸出通路上外加調(diào)制器對光波進行調(diào)制，此調(diào)制器實際上起到一個開關(guān)的作用。恒定光源是一個連續(xù)發(fā)送固定波長和功率的高穩(wěn)定光源，在發(fā)光的過程中，不受電調(diào)制信號的影響，因此不產(chǎn)生調(diào)制頻率啁啾，光譜的譜線寬度維持在最小。光調(diào)制器對恒定光源發(fā)出的高穩(wěn)定激光根據(jù)電調(diào)制信號以“允許”或者“禁止”通過的方式進行處理，而在調(diào)制的過程中，對光波的頻譜特性不會產(chǎn)生任何影響，保證了光譜的質(zhì)量，適用于高速率、長距離傳輸。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!光電檢測器光電檢測器的作用是把接收到的光信號轉(zhuǎn)換成相應的電信號。半導體光檢測器主要有兩類：PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）。PIN管由于其靈敏度比較低（一般為-20dBm左右）、過載點比較高（一般為0dBm左右）適用于短距離傳送。APD管由于其靈敏度比較高（一般為-28dBm左右）、過載點比較低（一般為-9dBm左右），適用于長距離傳送。較高的反向偏壓以及較強的輸入光信號都可能導致反偏電流過大，使APD管被反向擊穿。因此在現(xiàn)場需要注意操作規(guī)范：1、使用OTDR表等能輸出大功率光信號的儀器對光路進行測量時，注意將通信設(shè)備與光路斷開。2、保證輸入光功率不超過器件允許的最大值，單板自環(huán)時注意加適當?shù)乃p器。3、不能采用將光纖連接器插松的形式來代替光衰減器。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!光放大器分光器合波器DSP單元分光器PINPINPUMP摻餌光纖輸入光輸出光EDFA的放大原理EDFA的具體實現(xiàn)DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!EDFA的增益鎖定技術(shù)當其它條件不變的情況下，EDFA上下波給系統(tǒng)引入的問題：上波時，由于進入EDFA的光功率增大，導致泵浦光功率對各波的貢獻減小，單波光功率突然下降，如果此時的光功率低于接收機能夠接收的最小光功率，則會出現(xiàn)瞬間的信號丟失，穩(wěn)定后各波的增益均有一定程度的下降；下波時，由于進入EDFA的光功率突然減小，過剩的泵浦光功率全部貢獻給了余下的信道，導致單波光功率突然上升，如果此時的光功率高于接收機接收的最大光功率，則會對接收機造成過沖，穩(wěn)定后各波增益會有一定程度的上升；EDFA的增益鎖定有許多種技術(shù)，典型的有控制泵浦光源增益的方法：DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!RAMAN的工作原理如果一個弱信號與一強泵浦光波同時在光纖中傳輸，并使弱信號波長置于泵浦光的拉曼增益帶寬內(nèi)，弱信號光即可得到放大，這種基于受激拉曼散射機制的光放大器即稱為拉曼光纖放大器。三大特點：其增益波長由泵浦光波長決定，只要泵浦源的波長適當，理論上可得到任意波長的信號放大；其增益介質(zhì)為傳輸光纖本身；這使拉曼光纖放大器可以對光信號進行在線放大，構(gòu)成分布式放大，實現(xiàn)長距離的無中繼傳輸和遠程泵浦；噪聲指數(shù)低，這使其與常規(guī)EDFA混合使用時可大大降低系統(tǒng)的噪聲指數(shù)，增加傳輸跨距。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!固定光衰減器衰減原理：采用的衰減原理是軸向間距衰減，金屬片有一定的厚度a，它兩側(cè)的光纖跳線頭因此沿軸向被拉開，間距為a，通過控制金屬片厚度a就可以控制光功率的衰減量。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!可調(diào)光衰減器

衰減原理：光學自聚焦棒起到光路準直和耦合作用；在自聚焦棒兩端面鍍有防止反射膜，用以防止衰減器光路上的端面反射在傳輸鏈路上造成小回損節(jié)點；通過可控制的機械旋鈕步進裝置調(diào)整可調(diào)光衰減片與光路的相對位置來精確控制光信號的衰減量。其原理上不存在缺陷，但是由于工藝的問題，抗震動性可能會影響其衰減量。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!DWDM系統(tǒng)簡述DWDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)DWDM網(wǎng)絡(luò)單元組成DWDM系統(tǒng)受限因素DWDM主要測試指標含義DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!合波/分波單元M4040波合波單元V4040波光自動可調(diào)光衰減合波單元D4040波分波單元MR2雙路光分插復用板DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!光監(jiān)控單元/其它SC1/SC2TC1/TC2光纖接口單元FIU系統(tǒng)控制單元SCC/SCE色散補償單DCM梳妝濾波器ITLDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!光放大單元（OLA）

OAU-CGFIUSC2FIUOAU-LGDCMDCMOAU-CGDCMOAU-LGDCMDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!背靠背OTM/REG網(wǎng)元ITLOAUFIUOTUOTUOTUOTUOTUITLITLITLITLITLITLITLOAUOAUOAUSC2MCAOAUOAUOAUOAU來自系統(tǒng)中MON口的信號FIUD40D40D40D40M40M40M40M40M40M40M40M40D40D40D40D40OTUOTUOTUDWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!網(wǎng)絡(luò)組成：鏈型組網(wǎng)DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!小結(jié)了解DWDM幾個常見單元類型了解DWDM常見網(wǎng)絡(luò)組成DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!DWDM系統(tǒng)受限因素DWDM系統(tǒng)傳輸?shù)闹饕芟抟蛩厥牵核ズ?、色散和信噪比，其實還包括光纖非線性等因素。衰耗受限：主要是線路光纖的衰減＋單板的插損，可以采用EDFA來解決；色散受限：可以采用高色散容限的激光器或是使用DCM進行相應補償來解決；信噪比受限：主要是由于線路中大量使用EDFA導致ASE噪聲積累引起，可以通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來解決；系統(tǒng)性能信噪比其它因素色散衰耗DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!OSNR的計算 “噪聲指數(shù)(NF)”是描述光放大器的關(guān)鍵參數(shù)之一，它描述了光放大器產(chǎn)生的ASE噪聲的相對大?。簡蝹€放大器產(chǎn)生的噪聲：Pase=-58+NF+G（dB）通常，我們說的信噪比是指最后一個放大器輸出端的信噪比，對于輸出端A點，有OSNR=Ps(A)/Pase(A) 其中Ps（A）為A點信號功率；Pase（A）為A點噪聲功率，它等于所有放大器的噪聲功率在A點的累積值。DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!如何增加OSNR的余量提高系統(tǒng)的OSNR：1、采用低噪聲前置光放大器+高增益功率光放大器；2、采用拉曼放大器，使之與EDFA配合使用，降低NF；降低系統(tǒng)的OSNR的容限：1、采用前向糾錯技術(shù)－FECorEFEC；2、使用特殊碼型技術(shù)－RZ編碼。？DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!FEC技術(shù)編碼增益是指在滿足一定誤碼率（如BER=1E-12）的條件下，不采用FEC編碼技術(shù)和采用FEC編碼技術(shù)，對接收機靈敏度的要求的差值。從理論上講，在保持BER在1E-12不變的條件下，RS（255，239）FEC能提供6.1dB的Q增益（不考慮碼速率變化影響），實際工程碼增益5dB左右。FEC可以在不要求提高OSNR的條件下改善系統(tǒng)的BER；在發(fā)端，一些附加的比特插入待傳送的數(shù)據(jù)，并在收端對發(fā)生錯誤的數(shù)據(jù)進行糾正；給定一種FEC技術(shù)，開銷越大，編碼增益越大；

FEC只能對均勻分布的小誤碼進行糾錯，對非均勻分布的誤碼無能為力；為了使誤碼率BER<1E-12，必須要求信噪比達到20dB；然而引入FEC以后，同樣為了使誤碼率BER<10-12，要求信噪比達到15dB就可以了！DWDM系統(tǒng)基礎(chǔ)知識深入介紹共74頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!色散補償技術(shù)目前降低光纖色度色散的影響主要是采用色散補償補償模塊對光纖中的色散累積進行補償。色散補償主要