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光纖通信放大器(編輯修改稿)

2025-09-01 03:14 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】了良好效果。已經(jīng)介紹過(guò)的副載波 CATV系統(tǒng) ， WDM或OFDM系統(tǒng) ，相干光系統(tǒng)以及光孤子通信系統(tǒng) ，都應(yīng)用了EDFA，并大幅度增加了傳輸距離。 EDFA的應(yīng)用，歸納起來(lái)可以分為三種形式，如圖。光波分復(fù)用原理 1. WDM的概念光波分復(fù)用 (WDM： Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)是在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長(zhǎng)光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù) 。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái) (復(fù)用 )，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)分開 (解復(fù)用 )，并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端，因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長(zhǎng)分割復(fù)用，簡(jiǎn)稱光波分復(fù)用技術(shù) 。圖中心波長(zhǎng)在 μm和 μm的硅光纖低損耗傳輸窗口 (插圖表示 μm傳輸窗口的多信道復(fù)用 ) 8 0 001 . 02 . 03 . 04 . 01 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 8 0 0載波頻率信道間隔1 ~ 1 0 G H z波長(zhǎng) / n m衰減 / (dBkm－1)… 光纖的帶寬很寬。如圖，在光纖的兩個(gè)低損耗傳輸窗口：波長(zhǎng)為 μm(～ )的窗口，相應(yīng)的帶寬(|Δf|=|Δλc/λ2|, λ和 Δλ分別為中心波長(zhǎng)和相應(yīng)的波段寬度， c為真空中光速 )為 17 700 GHz；波長(zhǎng)為 μm(～ μm)的窗口，相應(yīng)的帶寬為 12 500 GHz。兩個(gè)窗口合在一起，總帶寬超過(guò) 30 THz。如果信道頻率間隔為 10 GHz，在理想情況下，一根光纖可以容納 3000個(gè)信道。由于目前一些光器件與技術(shù)還不十分成熟，因此要實(shí)現(xiàn)光信道十分密集的光頻分復(fù)用 (OFDM)還較為困難。在這種情況下，人們把在同一窗口中信道間隔較小的波分復(fù)用稱為密集波分復(fù)用 (DWDM： Dense Wavelength Division Multiplexing)。目前該系統(tǒng)是在 1550 nm波長(zhǎng)區(qū)段內(nèi) ，同時(shí)用 8， 16或更多個(gè)波長(zhǎng)在一對(duì)光纖上 (也可采用單光纖 )構(gòu)成的光通信系統(tǒng) ，其中各個(gè)波長(zhǎng)之間的間隔為 nm、 nm或更低，約對(duì)應(yīng)于200 GHz, 100 GHz或更窄的帶寬。 WDM、 DWDM和 OFDM在本質(zhì)上沒有多大區(qū)別。以往技術(shù)人員習(xí)慣采用 WDM 和DWDM來(lái)區(qū)分是 1310/1550 nm 簡(jiǎn)單復(fù)用還是在 1550 nm波長(zhǎng)區(qū)段內(nèi)密集復(fù)用，但目前在電信界應(yīng)用時(shí) ，都采用 DWDM技術(shù) 。由于 1310/1550 nm的復(fù)用超出了 EDFA的增益范圍，只在一些專門場(chǎng)合應(yīng)用，所以經(jīng)常用 WDM這個(gè)更廣義的名稱來(lái)代替DWDM。 2. WDM系統(tǒng)的基本形式光波分復(fù)用器和解復(fù)用器是 WDM技術(shù)中的關(guān)鍵部件，將不同波長(zhǎng)的信號(hào)結(jié)合在一起經(jīng)一根光纖輸出的器件稱為復(fù)用器 (也叫合波器 )。反之，經(jīng)同一傳輸光纖送來(lái)的多波長(zhǎng)信號(hào)分解為各個(gè)波長(zhǎng)分別輸出的器件稱為解復(fù)用器 (也叫分波器 )。從原理上講，這種器件是互易的 (雙向可逆 )，即只要將解復(fù)用器的輸出端和輸入端反過(guò)來(lái)使用，就是復(fù)用器。因此復(fù)用器和解復(fù)用器是相同的 (除非有特殊的要求 )。 WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要有以下兩種形式： (1) 雙纖單向傳輸。單向 WDM傳輸是指所有光通路同時(shí)在一根光纖上沿同一方向傳送。如圖，在發(fā)送端將載有各種信息的、具有不同波長(zhǎng)的已調(diào)光信號(hào) λ1,λ2,…,λn通過(guò)光復(fù)用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸。由于各信號(hào)是通過(guò)不同光波長(zhǎng)攜帶

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