初级通信工程师考试WDM的关键技术

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　　1.WDM的关键技术

对于WDM系统，主要有以下关键技术。

　　（1）光源技术

WDM系统需要光源的输出波长具有高度的稳定性和可控性以及能高速调制的特性，并且具冇很窄的光谱。目前由于光技术的限制，WDM系统的高性能合波、分波器件其中心波长都是固定的，此外，发光器件的中心波长在制作中还不能任意控制。因此，光源的输出波长必须稳定，并且在较小的范围内能够调谐。为了提高WDM的传输密度，充分利用带宽，光源输出的光谱必须很窄；此外，为了克服光纤色败，实现远距离传输，也蒗要光源具有窄光谱输出。

（2）合波、分波技术

光合波与分波器在超髙速、大容景波分复用系统中起着关键作用，其性能的优劣对系统‘的传输质置有决定性影响。合波与分波器性能指标主要有插入损耗和串扰，WDM系统对其的要求是：损耗及其偏差小，信道间的串扰小，偏振相关性较低。

DWDM系统中常用的光合波与分波器主要有介质薄膜干涉型、释放光栅型、星型耦合器及光照射光栅、阵列波导光栅等。

（3）光放大技术

对于长距离的光传输来说，随若传输距离的增长，光功率逐渐减弱，激光器的光源输出通常不超过3dBm（否则激光器的寿命可能达不到要求）。为了保证一定的误码率，接收端的接收光功率必须维持在一定的值上，例如28dBm,因此光功率受限往往成为决定传输距离的主要因素。

光放大器（OA）的出现和发展克服了高速长距离传输的最大故障一光功率受限，这是光通信史上的重要里程碑。0A的形式主要有半导体光放大器（SOA）和掺铒光纤放大器（EDFA）两种。前者近来发展速度很快，已经逐步开始商用，并显示了良好的应用前景；后者较为成熟，已经大量应用，成为目前大容量长距离的DWDM系统在传输技术领域必不可少的技术手段。

EDFA具有高增益、高输出、宽频带、低噪声，增益特性与偏振无关，以及数据速率与格式透明等一系列的优点。这些优点都是WDM系统十分需要的。

（4）克服色散技术

在1550nm波长附近，G652光纤的色散典型值为17ps/（nm.km）。当光纤的衰减问题得到解决以后，色散受限就变成了决定系统传输距离的一个主要问题。DA技术即色散容纳技术，就是通过一些技术手段减小或消除色散的影响，延长传输距离。一般来说，主要使用以下的几种解决方法。

①压缩光源的谱线宽度。色散对光脉冲传输的影响主要表现在经过传输的光脉冲将受到展宽，而这种展宽的大小在一定传输距离的情况下，取决于传输光纤的色散系数和光源发送的光波的频谱宽度。光源的谱宽越宽（频率啁啾系数越大），光纤色散对光脉冲的展宽越大。因此通过选用频率啁啾系数小的激光器，可以减小传输线路色散的影响。

②色散补偿光纤的运用。G652光纤在1550nm窗口的典型色散为17ps/（nm-km），当传输距离增长时，光脉冲将在距离累积色散的作用下，产生脉冲展宽。这种展宽将引起码间干扰和模式噪声，而限制传输距离。采用色散补偿光纤（DCF）对传输线路的色散性能进行补偿是一项比较成熟的技术。色散补偿光纤CDCF）是一种特制的光纤，其色度色散为负值，恰好与G652光纤相反，可以抵消G652常规光纤色散的影响。通常这类光纤的典型色散系数为-90ps/（nm?km），因而DCF只需在总线路长度上占G652光纤的长度的1/5,即可使总链路色散值接近于零。

③选用新型的光纤。由于G652光纤出现的比较早，在世界上铺设得比较多，因此WDM技术比较多地考虑如何利用该类光纤扩容的技术。现在新布放的光纤多为更加适合于WDM光传输的G655（非零色散位移）光纤或大有效面积（LargerEffectiveAreaFiber,LEAF）光纤。

G655光纤的零色散点在1550nm窗口旁边，而不在窗口中间（即在光纤放大器的有效带宽之外），使该窗口的色散系数和衰减系数均更加适合于DWDM技术的应用。

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