密集波分復(fù)用（DWDM）的原理及其在光纖領(lǐng)域的重要作用

波分復(fù)用（WDM）是光纖傳輸中的一種技術(shù)，指的是將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳輸。一般分為稀疏波分復(fù)用（CWDM：波長(zhǎng)間隔大，一般為20nm）和密集波分復(fù)用（DWDM：波長(zhǎng)間隔小，一般在0.8-2nm）。本文將主要圍繞DWDM技術(shù)，介紹其單元結(jié)構(gòu)、工作原理和關(guān)鍵部件三個(gè)方面，解析DWDM技術(shù)在光纖領(lǐng)域的重要作用。

一、DWDM的單元結(jié)構(gòu)

根據(jù)上圖，主要包含以下四種單元結(jié)構(gòu)：

1、轉(zhuǎn)發(fā)器：完成G.957光信號(hào)到G.692固定波長(zhǎng)光的轉(zhuǎn)換

2、光合波器和光分波器：完成G.962固定波長(zhǎng)光信號(hào)的合波和分波；

3、光放大器（OLA）：位于光傳輸段的中間位置，由OLA對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大；

4、光監(jiān)控信道：用于承載DWDM系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能有效地對(duì)DWDM系統(tǒng)進(jìn)行管理。

二、DWDM的工作原理

傳輸可分為雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸，各自都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1、雙纖單向傳輸

單向波分復(fù)用系統(tǒng)采用兩根光纖，一根光纖只完成一個(gè)方向光信號(hào)的傳輸，反向光信號(hào)的傳輸由另一根光纖來(lái)完成。優(yōu)點(diǎn)是各信號(hào)通過(guò)不同光波長(zhǎng)攜帶，不會(huì)影響，同一波長(zhǎng)可以在兩個(gè)方向上重復(fù)利用。缺點(diǎn)是光纖以及光器件資源利用率不高。

2、單纖雙向傳輸

雙向波分復(fù)用系統(tǒng)看只需要一根光纖，在一跟光纖上同時(shí)向兩個(gè)不同的方向傳輸，所用的波長(zhǎng)相互分開，以實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信聯(lián)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)是可以減少使用光纖和線路放大器的數(shù)量，節(jié)約成本。缺點(diǎn)是要求較高，需要解決多通道干擾，延長(zhǎng)傳輸距離需要進(jìn)行光放大。

三、DWDM的關(guān)鍵部件

1、光源

光源的作用是產(chǎn)生激光或熒光，是組成光纖通信系統(tǒng)的重要器件。DWDM系統(tǒng)的光源具有比較大的色散容納值和標(biāo)準(zhǔn)而穩(wěn)定的波長(zhǎng)。

2、光電檢測(cè)器

光電檢測(cè)器的作用是把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。由于從光纖傳送過(guò)來(lái)的光信號(hào)一般是非常微弱的，因此對(duì)光檢測(cè)器提出了非常高的要求。

3、光放大器

光放大器用來(lái)增強(qiáng)光信號(hào)，主要有摻鉺光張放大器EDFA（Erbium Doped Fiber Amplifier）、拉曼光纖放大器。

4、光復(fù)用器和光解復(fù)用器

無(wú)源DWDM濾波器，插入式單LGX盤裝，復(fù)用/解復(fù)用組合功能

波分復(fù)用系統(tǒng)的核心部件是波分復(fù)用器，即光復(fù)用器和光解復(fù)用器，實(shí)際均為光學(xué)濾波器，其特性好壞在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能，其要求是復(fù)用信道數(shù)量足夠、插入損耗小、通帶范圍寬等。

無(wú)源DWDM濾波器，1RU 19英寸（48.3厘米）架裝，復(fù)用/解復(fù)用組合功能

光波分復(fù)用器的種類有很多，大致可以分為四類：干涉濾光器型、光纖耦合器型、光柵型、陣列波導(dǎo)光柵型。