西北大学物理系：《光纤通信系统》第十章 光复用技术（冯选旗）

第十章光复用技术 尽管目前光纤通信单信道实用化系统 的传输速率发展到了10 Gbit/s,线路的利用 率有了很大提高,但与光纤巨大的带宽潜 力相比还微不足道。 本章将介绍光时分复用、波分复用 光频分复用、光码分复用和光副载波复用 等常用的几种光复用技术。 点专此处结束放殃 4合

1 第十章 光复用技术 尽管目前光纤通信单信道实用化系统 的传输速率发展到了10Gbit/s，线路的利用 率有了很大提高，但与光纤巨大的带宽潜 力相比还微不足道。 本章将介绍光时分复用、波分复用、 光频分复用、光码分复用和光副载波复用 等常用的几种光复用技术

10.1光复用技术的基本概念 10.2分复用技术 10.3集液分复用技术 10.4CWDM技术简个 10.5慈集液分复用系统她非准线性生拢 10.6波分复用技术在无源光网络中的应用 点专此处结束放殃 4合

2 10.1 光复用技术的基本概念 10.2 光时分复用技术 10.3 密集波分复用技术 10.4 CWDM技术简介 10.5 密集波分复用系统的非线性串扰 10.6 波分复用技术在无源光网络中的应用

3 10.1光复用技术的基本概念 复用技术是为了提高通信线路的利用 率,而采用的在同一传输线路上同时传输 多路不同信号而互不干扰的技术。 另一种复用技术称为“统计复用” 它全称叫做“统计时分多路复 用”( Statistical Time Division Multiplexing, STDM),或称“异步时分多路复用” 点专此处结束放殃 4合

3 10.1 光复用技术的基本概念 复用技术是为了提高通信线路的利用 率，而采用的在同一传输线路上同时传输 多路不同信号而互不干扰的技术。 另一种复用技术称为“统计复用” 。 它全称叫做 “ 统 计 时 分 多 路 复 用”(Statistical Time Division Multiplexing， STDM)，或称“异步时分多路复用”

光纤通信经过30多年的发展,单信道 实用化系统的传输速率从1976年的 45Mbis发展到了10 Gbit/s,线路的利用率 得到了很大提高(但与光纤巨大的带宽潜力 相比这点带宽还微不足道)。 点专此处结束放殃 4合

4 光纤通信经过30多年的发展，单信道 实 用 化 系 统 的 传 输 速 率 从 1976 年 的 45Mbit/s发展到了10Gbit/s，线路的利用率 得到了很大提高(但与光纤巨大的带宽潜力 相比这点带宽还微不足道)

5 光波分复用WDM技术是在一芯光纤 中同时传输多波长光信号的一项技术。其 基本原理是在发送端将不同波长的光信号 组合起来,并耦合到光缆线路上的同一根 光纤中进行传输,在接收端将组合波长的 光信号分开,并作进一步处理,恢复出原 信号后送入不同的终端。 点专此处结束放殃 4合

5 光波分复用(WDM)技术是在一芯光纤 中同时传输多波长光信号的一项技术。其 基本原理是在发送端将不同波长的光信号 组合起来，并耦合到光缆线路上的同一根 光纤中进行传输，在接收端将组合波长的 光信号分开，并作进一步处理，恢复出原 信号后送入不同的终端

为了进一步提高光纤带宽利用率,相 邻两光载波的间隔将越来越小,一般认为: 当相邻光载波的间隔小到01mm(10GHz)以 下时,此时的复用称为光频分复用。 光时分复用(OTDM技术指利用高速 光开关把多路光信号在时域里复用到一路 上的技术。 光副载波复用(OSCM)技术是将基带 信号首先调制到GHz的副载波上,再把副 载波调制到THz的光载波上。 点专此处结束放殃 4合

6 为了进一步提高光纤带宽利用率，相 邻两光载波的间隔将越来越小，一般认为： 当相邻光载波的间隔小到0.1nm(10GHz)以 下时，此时的复用称为光频分复用。 光时分复用(OTDM)技术指利用高速 光开关把多路光信号在时域里复用到一路 上的技术。 光副载波复用(OSCM)技术是将基带 信号首先调制到GHz的副载波上，再把副 载波调制到THz的光载波上

光码分复用(OCDM)技术是 CDM( Code division Multiplexing技术和 光纤通信技术相结合的产物,在这种复用 技术中,每个信道不是占用一个给定的波 长、频率或者时隙,而是以一个特有的编 码脉冲序列方式来传送其比特信息 光波分复用、光时分复用、光副载波 复用和光码分复用都是正在使用和研究的 光纤复用技术,这些技术的使用能增加线 路容量,提高线路利用率。 点专此处结束放殃 4合

7 光 码 分 复 用 ( OCDM) 技术是 CDM(Code Division Multiplexing)技术和 光纤通信技术相结合的产物，在这种复用 技术中，每个信道不是占用一个给定的波 长、频率或者时隙，而是以一个特有的编 码脉冲序列方式来传送其比特信息。 光波分复用、光时分复用、光副载波 复用和光码分复用都是正在使用和研究的 光纤复用技术，这些技术的使用能增加线 路容量，提高线路利用率

102光时分复用技术 光时分复用(OTDM)的原理与电时分 复用相同,只不过电时分复用是在电域中 完成,而光时分复用是在光域中进行,即 将高速的光支路数据流(例如10 Gbit/s,甚 至40Gbis直接复用进光域,产生极高比 特率的合成光数据流。 点专此处结束放殃 4合

8 10.2 光时分复用技术 光时分复用(OTDM)的原理与电时分 复用相同，只不过电时分复用是在电域中 完成，而光时分复用是在光域中进行，即 将高速的光支路数据流(例如10Gbit/s，甚 至40Gbit/s)直接复用进光域，产生极高比 特率的合成光数据流

9 10.2.1比特交错光时分复用 比特交错光时分复用时,首先由锁模激光 器产生窄脉冲周期序列,然后将窄脉冲周期序列 分路为n路,每路窄脉冲周期序列分别被一路支 路数据流(电信号)外调制,对已调制过的第i支路 光数据流(÷=1,2,…,n)脉冲通过适当长度的硅光 纤延时τ(光在硅光纤中传播速度约为 2×10°m/s,1km的光纤提供约5μs的时延),这样, 不同支路光脉冲流延迟时间不同,在时间上复用 不会重叠,便于数据流的复接。 点专此处结束放殃 4合

9 10.2.1 比特交错光时分复用 比特交错光时分复用时，首先由锁模激光 器产生窄脉冲周期序列，然后将窄脉冲周期序列 分路为n路，每路窄脉冲周期序列分别被一路支 路数据流(电信号)外调制，对已调制过的第i支路 光数据流(i=1，2，…n)脉冲通过适当长度的硅光 纤延时 i×τ( 光在硅光纤中传播速度约为 2×108m/s，1km的光纤提供约5μs的时延)，这样， 不同支路光脉冲流延迟时间不同，在时间上复用 不会重叠，便于数据流的复接

10 10.22分组交错光时分复用 分组交错光时分复用和比特交错光时 分复用一样,首先由锁模激光器产生窄脉 冲周期序列,然后将窄脉冲周期序列分路 为n路,每路窄脉冲周期序列分别被一路支 路数据流(电信号)外调制 点专此处结束放殃 4合

10 10.2.2 分组交错光时分复用 分组交错光时分复用和比特交错光时 分复用一样，首先由锁模激光器产生窄脉 冲周期序列，然后将窄脉冲周期序列分路 为n路，每路窄脉冲周期序列分别被一路支 路数据流(电信号)外调制