1、第八章 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。8.1 光复用技术的基本概念光复用技术的基本概念8.2 光时分复用技术光时分复用技术8.3 密集波分复用技术密集波分复用技术8.4 密集波分复用系统的非线性密集波分复用系统的非线性串扰串扰8.1 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
2、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 )。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
3、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
4、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。8.2 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。 8.2.1 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(光在硅光纤中传播速度约为 2108m/s, 1km的光纤提供约 5s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。 8.2.2 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。