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波分复用器在光纤通信的应用

 论文栏目:光纤通信论文     更新时间:2018/3/23 11:09:02   

【摘要】波分复用技术以其能够运用波分复用器进行信号的高效高速传播而在光纤通信系统中扮演着十分重要的角色,本文介绍了波分复用器的工作原理,对其特性进行阐述,分析了波分复用技术在应用层面的优缺点。

【关键词】波分复用器;耦合;分解;光纤通信;波长

引言:自光作为通信传输手段走进人们生活以来,波分复用技术就已突飞猛进的速度影响和改变着人们的生活。在光的通信系统中,必不可少的三要素就是光源、传输介质(光纤)以及光电检测器。从用玻璃光纤传输信号到LED、LD的开发应用,越来越低的损耗使信息传送量成倍数增长。随着应用侧的需求不断扩大,波分复用技术使信息的传输量进一步提升,光通信网络日渐形成,在波分复用器技术取得突破后,使用同一光纤传输多个波长不同的光波的目标已然成为现实并在光纤通信中得到了广泛应用。

一、波分复用器的工作原理

1.1波分复用的概念

波分复用是指将载有一定信息的不同光信号,以一定的波长间隔,首先经过发送端的复用器汇聚耦合,使之在一个单根光线中传输,到接收端后,再经过解复用器通过波长区分技术将这些光波分开,最终实现传输的高效高速的技术。

1.2光波分复用器的工作原理

在波分复用器技术中,每个光信号的波长不同,相当于每一个光信号是独立地在同一光纤中被传输。可以理解为在同一辆快递车里,既装有家用电器又装有食品饮品、衣物和生活用品等,在分拣过程中整合到了这一辆车中,到达目的地之后又各自分拨,通过分类送至不同收件人手中。实现传输过程的优化配置。所以说,波分复用器的原理就是把光纤宽带的传输特性加以充分利用,以实现多种形式的信息在一根纤芯中传输,一根光纤同时可以成为声音、数据、图像等信息的传输介质,起到了多根光纤的作用。因此,波分复用器就是对光信号的不同波长进行耦合以及分解的器件,它有着制作程序简单、信道间隔宽等优点。其中,复用器是指在发送端的一种器件,它将不同光源波长的光波结合在一起使之经单根光纤发送输出;而解复用器则与之相反,它是在接收端的器件,作用是把之前经过耦合的光波通过波长进行区分解复用,使不同信号再次分离。

二、波分复用器的特性

波分复用器作为光传输网络新的重要形式,与传统传输形式相比,已经充分显现了其集约、高效、经济、扩容性强等优点;当然与之相对的是,在短距离、信号单一的传输系统中,波分复用系统难免会造成资源浪费现象,正如“高速公路上走牛车”,并且如设备快速升级匹配等技术瓶颈依然存在。在远距离的光纤传输系统中,波分复用器的存在使得光纤能够得到近乎最大化的节约,不占用过多的空间资源,无论是在维护还是在建设搭载中都能使成本大幅度递减。同时,波分复用器的出现使光纤的承载能力成倍数增长,单根光纤传输能力不断扩大,带宽能够得到更加高效的利用。在距离远、信息量大的情况下,波分复用系统还能有效节约掺铒光纤放大器的使用数量,减轻成本。波分复用技术扩容性极强,能够减轻业务更改的难度,使扩充新业务增加容量程序简化,只要增加波长信道,无需对原系统进行大的处理,新的信号就能实现有效传输。此外,波分复用器能够有效区分声音、数据、静图、视频等不同种类的信号,不同光波的信道得以在同一光纤同一时间独立传输,时效性强。随着高速光传输网络的发展,波分复用技术技术也在一代代更迭,EDFA带内增益波动控制技术的突破和光电设备的更新速度始终落后于光传输技术的研发也是目前光纤通信系统发展面临的重要问题。往往是器件的性能赶不上传输速率的提高速度,这就要求整个光纤通信系统各种器件和传输方式相匹配。

三、光纤通信中波分复用器的应用

在光纤通信系统中,发送端、接收端和传输介质组成了光纤传输网,而WDM通信中,波分复用器扮演了十分重要的角色,波分复用技术支持基于一根光纤的双向传输方式,在线路的搭建中能够节约大量成本的同时更能匹配双工的信号传输工作方式,这也是波分复用技术在较之于传统PDH、SDH技术的新的突破点。因为有了波分复用器的存在,大大节约了光纤数量成本,为高速光传输网络提供了技术支持。在光纤通信系统中,波分复用器是必不可少的一部分,随着波分复用技术的日渐成熟进步,未来的光孤子技术开发和全光通信网的构建也会在此基础上实现技术的更新跨越。结语:综上所述,在光纤通信领域,波分复用技术以其集约、高效、经济、扩容性强的优点时刻影响着人们的生活,并且始终在以惊人的速度不断地更新进步。波分复用器的原理较之于PDH、SDH原理有着极强的优越性,实现了光通信技术里程碑式的跨越。虽然在波分复用器的使用和发展更新中仍然存在着不少需要攻克的难题,在其在超高速、远距离的通信中已经占据了不可替代的地位。在波分复用技术不断发展的过程中,未来全光通信网络的构建目标也会在不久的将来一步步得以实现。

参考文献

[1]张明德,孙小菡.光纤通信原理与系统.南京:东南大学出版社,2002.

[2]孙强,周虚.光纤通信系统及其应用.北京:清华大学出版社,北方交通大学出版社,2004.

[3]张劲松,陶智勇,韵湘.光波分复用技术.北京:北京邮电大学出版社,2002.

作者:刘冬彦 单位:沈阳市电信规划设计院股份有限公司

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