波分原理課程

關(guān)于波分原理課程第1頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月采用SDM，鋪設(shè)多芯新光纜(需考慮時間與成本)使用更高比特率TDM。STM-1--STM-64波分復用（WDM）技術(shù)已經(jīng)成熟，成為很好的擴容方式怎樣增加傳輸容量？第2頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月把不同波長的光信號復用到一根光纖中進行傳送(如每個波承載一種TDM電信號）的方式統(tǒng)稱為波分復用。DWDM第3頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月DWDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)第4頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月比單向傳輸節(jié)約一半光纖器件，而且由于兩個方向傳輸?shù)男盘柌划a(chǎn)生FWM產(chǎn)物；需要采用特殊的措施來對付光反射，雙向光纖放大器等元件噪聲系數(shù)差。波分系統(tǒng)類型單纖單向系統(tǒng)和單纖雙向系統(tǒng)第5頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月開放式D-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)備互連通。集成式D-WDM系統(tǒng)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D-WDM系統(tǒng)的要求（G.692）集成式與開放式波分系統(tǒng)類型密集波分系統(tǒng)與粗波分系統(tǒng)粗波分系統(tǒng)中，通道間隔一般在10nm左右，從而大大降低了對器件的要求，從而降低了成本。但受到放大器工作窗口的限制，粗波分系統(tǒng)大多用于城域網(wǎng)或接入網(wǎng)中。第6頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月波分系統(tǒng)優(yōu)點

超大容量；對數(shù)據(jù)率“透明”；升級時可最大限度地保護已有投資；組網(wǎng)靈活、經(jīng)濟、可靠；可與全光交換網(wǎng)兼容；第7頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、衰減光纖選型需要考慮的因素3、非線性效應2、色散第8頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月YDN120-1999《光波分復用系統(tǒng)總體技術(shù)要求》暫行規(guī)定YD/T1060-200032×2.5Gbit/s光波分復用系統(tǒng)技術(shù)要求YD/T1143-200132/16×10Gbit/s光波分復用系統(tǒng)技術(shù)要求G.652 單模光纖光纜的特性G.655 非零色散單模光纖光纜的特性G.661/G.662/G.663/G.681與放大器相關(guān)的系列標準G.671無源光器件要求G.957SDH系統(tǒng)和設(shè)備的光接口G.691具有光放大器SDH單信道和STM-64系統(tǒng)的光接口G.692有光放大器多通路系統(tǒng)的光接口M.3100通用網(wǎng)絡(luò)信息模型G.otn光傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的ITU建議與國家標準第9頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月G.655 <=0.25dB/KM (1550nm窗口)G.652 <=0.22dB/KM (1550nm窗口)衰耗dB波長nmOH-吸收峰

S波段C波段L波段1310nm波段光纖的特性參數(shù)－衰耗系數(shù)第10頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月

由于光纖所傳送信號的不同頻率成分或模式成分的群速度不同，而引起傳輸信號畸變的一種物理現(xiàn)象什么是色散?λ3λ1λ3λ1λ3λ3λ1λ1TT+ΔT第11頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月色散色散包括：材料色散、波導色散、模式色散。材料色散：纖芯材料折射率隨頻率的變化引起的。波導色散：光纖中具有同一模式但攜帶不同頻率信號。模式色散：在多模光纖中，光信號的不同模式間傳播速率的不一致而引起的由于材料色散和波導色散的效果正好相反，所以我們可以通過控制他們的作用來控制光纖的色散為零窗口第12頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月色散系數(shù)(ps/nm·km)正色散系數(shù)G.655光纖波長λ(nm)負色散系數(shù)G.655光纖1550131017傳輸媒質(zhì)－－光纖1.1550nm波長區(qū)具有最小色散和衰減，適合DWDM系統(tǒng)、高速信號傳輸2.應用：TrueWave真波光纖(正色散區(qū)的SPM效應有利于傳輸)；LEAF-大有效面積光纖（克服非線性效應）G.652光纖:大量鋪設(shè)，傳高速信號需色散補償G.653光纖:1550nm波長區(qū)混頻嚴重，不適合DWDM第13頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月DCF色散補償光纖G.652、G.655(LEAF、TRUEWAVE)在1550窗口有正色散系數(shù)及正色散斜率，信號傳輸時造成正色散的累積，使脈沖展寬。補償原理：DCF光纖有負色散系數(shù)，在傳輸光纖中接入這種光纖可抵消正色散，使脈沖得到壓縮（DCF色散補償器）。SDH系統(tǒng)補償，只需一定的色散補償量；DWDM系統(tǒng)補償，色散量一定，且要求DCF有適當?shù)呢撋⑿甭?。色散補償技術(shù)第14頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月單模光纖的非線性效應受激非彈性散射受激拉曼散射受激布里淵散射克爾效應自相位調(diào)制交叉相位調(diào)制四波混頻

第15頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1.低啁啾、高波長穩(wěn)定性的激光源2.低噪聲系數(shù)、增益平坦的光放大器3.穩(wěn)定可靠的各種光無源器件（復用器、解復用器、光纖光柵、隔離器等）實現(xiàn)DWDM傳輸?shù)闹饕夹g(shù)問題第16頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月DWDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)無源光器件放大器光源\光接收機第17頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1)良好的光譜特性（超低啁啾聲、適宜的光譜寬度）。2）輸出具有較高的光信噪比。光口規(guī)范要求第18頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月光源比較第19頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月光接收模塊

光收模塊主要是把接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號的模塊，其主要部分是光電檢測器，光纖通信系統(tǒng)中使用二類光電檢測器，光電二極管（PIN）雪崩光電二極管（APD）第20頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月放大器半導體光放大器(SOA)拉曼放大器(Raman)摻鉺光纖放大器(EDFA)第21頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月三種光放大器的特點比較第22頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月EDFA的工作原理

摻鉺光纖中Er3+離子受激輻射和自發(fā)輻射放大的自發(fā)輻射（ASE）是噪聲的最主要來源。第23頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月EDFA的優(yōu)缺點優(yōu)點：工作波長與單模光纖的最小衰減窗口一致。耦合效率高。增益高、輸出功率大，噪聲指數(shù)較低、信道間串擾很低。增益特性穩(wěn)定缺點：增益波長范圍固定。增益帶寬不平坦。光浪涌問題。在長距離組網(wǎng)中，噪聲指數(shù)較大第24頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月EDFA性能參數(shù)第25頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月放大器增益不平坦的級聯(lián)放大放大器增益平坦的級聯(lián)放大增益平坦度第26頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月Raman放大器當光纖結(jié)晶晶格中的分子受入射光子震動而相互作用時將產(chǎn)生受激RAMAN散射。原子吸收PUMP光，然后發(fā)出一個與激發(fā)光脈沖頻率相同的光子。PumpGain30nm70~100nm

第27頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月Raman放大器固有的低噪聲指數(shù)超寬帶放大增益介質(zhì)為傳輸光纖本身增益平坦第28頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月Raman放大器EDFASpan1RamanPump發(fā)送接收EDFASpankRamanPump

泵浦的光子效率較低，需要高功率泵浦；強烈的偏振相關(guān)增益，采用正交泵浦方式；光器件和光纖承載高光功率；現(xiàn)場光纖的增益特性不一致；第29頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月監(jiān)控技術(shù)第30頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月傳輸有關(guān)DWDM系統(tǒng)管理和監(jiān)控信息1.工作波長優(yōu)選1510nm2.速率優(yōu)選2Mb/s，保證不經(jīng)放大也超長傳輸3.接入和解出不應限制OA上的泵浦光波；不應限制未來1310nm波長的業(yè)務；OA失效時仍有效；可超長傳輸；監(jiān)控技術(shù)第31頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月0時隙:幀定位字節(jié)1時隙:E1字節(jié)（中繼段公務)2時隙:F1字節(jié)3-14時隙:D1－D12(數(shù)據(jù)通信通道)15時隙:E2字節(jié)(復用段公務)16-31時隙:保留字節(jié)013114151623典型OSC信息的幀結(jié)構(gòu)第32頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備中的監(jiān)控信道OMOD2BAPAODOM2OSC信息入OSC信息出第33頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月DWDM原理課程結(jié)束,謝謝大家！請繼續(xù)學習ThanksThanks第34頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月TC202201OptiXBWS1600GR1設(shè)備信號流及光纖連接光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品培訓部第35頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月OTMOTM1.OTMOADM2.OADM3.OLA4.REGREGREGWDMNETypes第36頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月OTMOTUDeMUXOTUMUXOpticalAmplifierOpticalAmplifierOSC第37頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月OLAOpticalamplifierOSCOpticalamplifier第38頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月OADMOTUOADMOSCOAOATMUXOAOA第39頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月REGDeMUXMUXOpticalamplifierOSCOTUDeMUXMUXOpticalamplifierOTU第40頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月引入在DWDM系統(tǒng)當中，網(wǎng)元的基本類型有：第41頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章業(yè)務信號流第一節(jié)OTM信號流第二節(jié)OLA信號流第三節(jié)OADM信號流第四節(jié)背靠背OTM及REG信號流第42頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月OTM信號流（發(fā)送端）第