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技術(shù)支持

兼容協(xié)議光模塊

其它種類光器件

全面講解波分復(fù)用系統(tǒng)的組成與波分復(fù)用的兩種技術(shù)

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Description

  

 
 
波分復(fù)用器廠家解析波分復(fù)系統(tǒng)的組成：
     波分復(fù)用（WDM）技術(shù)是在一根光纖的供應(yīng)商中同時傳輸多個波長光信號的一項技術(shù)。就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器復(fù)用器的供應(yīng)商（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸。
波分復(fù)用系統(tǒng)的組成　　
   光復(fù)用器(MUX)：把多個波長復(fù)用到一根光纖里傳輸?！　?/div>
   光功率放大器(OBA)：可補償光復(fù)用器的損耗，提高入纖功率。　　
    光線路放大器(OLA)：補償光纖損耗?！　?/div>
   光前置放大器(OPA)：提高接收電平，提高接收機(jī)靈敏度。　　
   光分用器(DEMUX)：把多個波長分用到各根光纖中，使信道分離?！　?/div>
   光接口轉(zhuǎn)換器(OTU)：把常規(guī)SDH的光信號轉(zhuǎn)換成適合DWDM傳輸?shù)男盘枴！　?/div>
   光監(jiān)控信道（OSC）：專門傳送監(jiān)控系統(tǒng)的信道。
   波分復(fù)用的特點　　
   ① 充分利用光纖的巨大帶寬資源　　
   ② 多種類型的信號可同時傳輸　　
   ③ 系統(tǒng)升級時能最大限度地保護(hù)已有投資　　
   ④ 高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性　　
   ⑤ 降低器件的超高速要求　　
   ⑥ 可兼容全光交換　　
    一個WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務(wù)”信號，如ATM、IP等；在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和發(fā)展中，是理想的擴(kuò)容手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）的有利手段，增加一個附加波長即可引入任意想要的新業(yè)務(wù)或新容量；利用WDM技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而可能實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò)。
    波分復(fù)用的分類　　
   通信系統(tǒng)的設(shè)計不同，每個波長之間的間隔寬度也有不同。按照通道間隔的不同，WDM可以細(xì)分為 CWDM（稀疏波分復(fù)用）和 DWDM（密集波分復(fù)用）。CWDM 的信道間隔為20nm，而 DWDM 的信道間隔從 0.2nm 到 1.2nm，所以相對于 DWDM，CWDM 稱為稀疏波分復(fù)用技術(shù)。
   波分復(fù)用的兩種技術(shù)介紹　　
    1、DWDM技術(shù)簡介　　
WDM 和 DWDM 是在不同發(fā)展時期對 WDM 系統(tǒng)的稱呼。在 20 世紀(jì) 80 年代初，人們想到并首先采用的是在光纖的兩個低損耗窗口 1310nm窗口和 1550nm窗口各傳送 1 路光波長信號，也就是 1310nm、1550nm兩波分的 WDM 系統(tǒng)。隨著 1550nm窗口 EDFA 的商用化，WDM 系統(tǒng)的相鄰波長間隔變得很窄（一般小于 1.6nm），且工作在一個窗口內(nèi)，共享EDFA 光放大器。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的 WDM 系統(tǒng)，人們稱這種波長間隔更緊密的 WDM 系統(tǒng)為密集波分復(fù)用系統(tǒng)。所謂密集，是指相鄰波長間隔而言，過去 WDM 系統(tǒng)是幾十納米的波長間隔，現(xiàn)在的波長間隔只有 0.4～2nm。密集波分復(fù)用技術(shù)其實是波分復(fù)用的一種具體表現(xiàn)形式。如果不特指 1310nm、1550nm 的兩波分 WDM 系統(tǒng)外，人們談?wù)摰?WDM 系統(tǒng)就是 DWDM 系統(tǒng)。　
    實現(xiàn)光波分復(fù)用和傳輸?shù)脑O(shè)備種類很多，各個功能模塊都有多種實現(xiàn)方法，具體采用何種設(shè)備應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件和系統(tǒng)性能的側(cè)重點來決定。總體上看，在 DWDM 系統(tǒng)當(dāng)中有光發(fā)送/接收器、波分復(fù)用器、光放大器、光監(jiān)控信道和光纖五個模塊。　　
    光纖的非線性效應(yīng)是影響 WDM 傳輸系統(tǒng)性能的主要因素。光纖的非線性效應(yīng)主要與光功率密度、信道間隔和光纖的色散等因素密切相關(guān)；光功率密度越大、信道間隔越小，光纖的非線性效應(yīng)就越嚴(yán)重；色散與各種非線性效應(yīng)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，其中四波混頻隨色散接近零而顯著增加。隨著 WDM 技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)越來越多，信道間距越來越小，傳輸功率越來越大，因而光纖的非線性效應(yīng)對 DWDM 傳輸系統(tǒng)性能的影響也越來越大?！　?/div>
     克服非線性效應(yīng)的主要方法是改進(jìn)光纖的性能，如增加光纖的有效傳光面積，以減小光功率密度；在工作波段保留一定量的色散，以減小四波混頻效應(yīng)；減小光纖的色散斜率，以擴(kuò)大 DWDM 系統(tǒng)的工作波長范圍，增加波長間隔；同時，還應(yīng)盡量減小光纖的偏振模色散，以及在減小四波混頻效應(yīng)的基礎(chǔ)上盡量減小光纖工作波段上的色散，以適應(yīng)單信道速率的不斷提高?！　?/div>
     DWDM 復(fù)用系統(tǒng)中的光源應(yīng)具有以下 4 點要求：(1)波長范圍很寬；(2)盡可能多的信道數(shù)；(3)每信道波長的光譜寬度應(yīng)盡可能窄；(4)各信道波長及其間隔應(yīng)高度穩(wěn)定。因此，在波分復(fù)用系統(tǒng)中使用的激光光源，幾乎都是分布反饋激光器(DFB-LD)，而且目前多為量子阱 DFB 激光器?！　?/div>
     隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，用在波分復(fù)用系統(tǒng)中的光源除了分立的 DFB-LD、可調(diào)諧激光器、面發(fā)射激光器外，還有兩種形式。其一是激光二極管的陣列，或是陣列的激光器與電子器件的集成，實際是光電集成回路(OEIC)，與分立的 DFB-LD 相比，這種激光器在技術(shù)上前進(jìn)了一大步，它體積縮小、功耗降低、可靠性高，應(yīng)用上簡單、方便。另一種新的光源——超連續(xù)光源。確切地說應(yīng)該是限幅光譜超連續(xù)光源(Spectrum Sliced SupercontinuumSource)。研究表明，當(dāng)具有很高峰值功率的短脈沖注入光纖時，由于非線性傳播會在光纖中產(chǎn)生超連續(xù)(SC)寬光譜，它能限幅成為許多波長，并適合于作波分復(fù)用的光源，這就是所謂的限幅光譜超連續(xù)光源?！　?/div>
     2、CWDM技術(shù)簡介　　
     DWDM（密集波分復(fù)用）無疑是當(dāng)今光纖應(yīng)用領(lǐng)域的首選技術(shù)，但其昂貴的價格令不少手頭不夠?qū)捲５倪\營商頗為躊躇。為了能夠以較低的成本享用波分復(fù)用技術(shù)，CWDM（稀疏波分復(fù)用）應(yīng)運而生?！　?/div>
     稀疏波分復(fù)用，顧名思義，是密集波分復(fù)用的近親，CWDM 和 DWDM 的區(qū)別主要有二點：一是 CWDM 載波通道間距較寬，因此，同一根光纖上只能復(fù)用 5 到6 個左右波長的光波，“稀疏”與“密集”稱謂的差別就由此而來；二是 CWDM 調(diào)制激光采用非冷卻激光，而DWDM 采用的是冷卻激光。冷卻激光采用溫度調(diào)諧，非冷卻激光采用電子調(diào)諧。由于在一個很寬的波長區(qū)段內(nèi)溫度分布很不均勻，因此溫度調(diào)諧實現(xiàn)起來難度很大，成本也很高?！　?/div>
     CWDM避開了這一難點，因而大幅降低了成本，整個 CWDM 系統(tǒng)成本只有 DWDM 的 30%。CWDM 是通過利用光復(fù)用器將在不同光纖中傳輸?shù)牟ㄩL結(jié)合到一根光纖中傳輸來實現(xiàn)。在鏈路的接收端，利用解復(fù)用器將分解后的波長分別送到不同的光纖，接到不同的接收機(jī)。　　
     CWDM用很低的成本提供了很高的接入帶寬，適用于點對點、以太網(wǎng)、SONET 環(huán)等各種流行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別適合短距離、高帶寬、接入點密集的通信應(yīng)用場合，如大樓內(nèi)或大樓之間的網(wǎng)絡(luò)通信。尤其值得一提的是 CWDM 與 PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）的搭配使用。PON 是一種廉價的、一點對多點的光纖通信方式，通過與 CWDM 相結(jié)合，每個單獨波長信道都可作為 PON 的虛擬光鏈路，實現(xiàn)中心節(jié)點與多個分布節(jié)點的寬帶數(shù)據(jù)傳輸?！　?/div>
     CWDM是成本與性能折衷的產(chǎn)物，不可避免地存在一些性能上的局限。業(yè)內(nèi)專家指出，CWDM 目前尚存在以下 4 點不足：一、CWDM 在單根光纖上支持的復(fù)用波長個數(shù)較少，導(dǎo)致日后擴(kuò)容成本較高；二、復(fù)用器、復(fù)用解調(diào)器等設(shè)備的成本還應(yīng)進(jìn)一步降低，這些設(shè)備不能只是 DMDM 相應(yīng)設(shè)備的簡單改型；三、CWDM 不適用于城域網(wǎng)，城域網(wǎng)節(jié)點間距離較短，運營商用在 CWDM 設(shè)備擴(kuò)容上的錢完全可以用來埋設(shè)更多的光纜，得到更好的效果；四、CWDM 還未形成標(biāo)準(zhǔn)。
    波分復(fù)用技術(shù)面臨的問題　　
    以WDM技術(shù)為基礎(chǔ)的具有分插復(fù)用和交叉連接功能的光傳輸網(wǎng)具有易于重構(gòu)、良好的擴(kuò)展性等優(yōu)勢，已成為未來高速傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向，很好的解決下列技術(shù)問題有利于其實用化?！　?/div>
    （1）WDM是一項新的技術(shù)，其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定較粗，因此不同商家的WDM產(chǎn)品互通性極差，特別是在上層的網(wǎng)絡(luò)管理方面。為了保證WDM系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模實施，需保證WDM系統(tǒng)間的互操作性以及WDM系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)間互連、互通，因此應(yīng)加強光接口設(shè)備的研究?！　?/div>
   （2）WDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，特別是具有復(fù)雜上/下通路需求的WDM網(wǎng)絡(luò)管理不是很成熟。在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模采用需要對WDM系統(tǒng)進(jìn)行有效網(wǎng)絡(luò)管理。例如在故障管理方面，由于WDM系統(tǒng)可以在光通道上支持不同類型的業(yè)務(wù)信號，一旦WDM系統(tǒng)發(fā)生故障，操作系統(tǒng)應(yīng)能及時自動發(fā)現(xiàn)，并找出故障原因；目前為止相關(guān)的運行維護(hù)軟件仍不成熟；在性能管理方面，WDM系統(tǒng)使用模擬方式復(fù)用及放大光信號，因此常用的比特誤碼率并不適用于衡量WDM的業(yè)務(wù)質(zhì)量，必須尋找一個新的參數(shù)來準(zhǔn)確衡量網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的服務(wù)質(zhì)量等。　　
   （3）一些重要光器件的不成熟將直接限制光傳輸網(wǎng)的發(fā)展，如可調(diào)諧激光器等。通常光網(wǎng)絡(luò)中需要采用4～6個能在整個網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行調(diào)諧的激光器，但目前這種可調(diào)諧激光器還很難商用化。
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25G~400G高速光模塊 MicroQSFP光模塊 GYM光纖連接器 思科CFP光模塊 Moxa光模塊 IPBC/S 軍用野戰(zhàn)防水光纖跳線
200km超長距光模塊 DSFP光模塊 J599III光纖連接器 思科QSFP-DD 光模塊 ?？低旽IKVISION光模塊 PBC/S 特種光纖光纜
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CWDM SFP+ 光模塊測試板 特種光纜及光纜組件 華三SFP28 光模塊 安華高Fiber Optics光模塊 PM Isolator 回路跳線系列
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Tunable SFP+ 光纖滑環(huán)|光電滑環(huán) SMA測試線纜 華三 CFP光模塊 飛通光模塊 PM Tap Isolator 光隔離器isolator
16GFC SFP+ 光纜車 OSA 華三 CXP光模塊 Finisar光模塊 PM Tap Isolator WDM 其它光器件
25GE SFP+ 軍品級DIN光模塊 PON BOSA 華三 CX4高速電纜 菲尼薩Finisar SFF光模塊 PM VOA 可調(diào)濾波器
32GFC SFP+ 塑料光纖模塊 Pigtailed PD 華三XFP yellobrik SDI光模塊 其它保偏器件 可調(diào)衰減器
SFP28光模塊 替換安華高工業(yè)電力光模塊 RFoG BOSA 華三GE SFP 羅克韋爾AB光模塊 光分路器 拉錐耦合器
SFP56光模塊 兼容國產(chǎn)化替換安華高光耦 TO-CAN 華三FE SFP 羅杰康光模塊 FBT拉錐分路器 無源光器件
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QSFP光模塊 微型多路光模塊 光纖應(yīng)變傳感器 華三SFP STM-16 全國產(chǎn)化光器件 PLC平面波導(dǎo)光分路器 波分復(fù)用器
QSFP+ 光模塊 特種光模塊 光纖加速度傳感器 華三GBIC光模塊 FT-XS系列 國產(chǎn)化半導(dǎo)體光放大器 光開關(guān) AWG DWDM波分復(fù)用器
QSFP28光模塊 HPC并行光模塊 光線壓力傳感器 華三BIDI光模塊 光纖陣列系列 探測器 Fused WDM波分復(fù)用器
QSFP56光模塊 LC-RJ超小型單路光模塊 光纖位移傳感器 華三XENPAK光模塊 高速模塊微連接 光功率計 FWDM波分復(fù)用器
QSFP112 400G光模塊 LCC48光模塊 光纖應(yīng)力傳感器 華三EPON OLT SFP 相干通訊光連接 全光纖相位拉伸器 Mini微型粗波分復(fù)用器
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OSFP 800G光模塊 表貼式單路光模塊 Camera Link 神州數(shù)碼光模塊 Components for Optical Network 光環(huán)行器Circulator WDM模塊
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HSFP 1.6T~12.8T光模塊 J599光纖插頭插座 華為光模塊 Extreme光模塊 光纖傳感器 色散補償模塊 蝶形激光器
XFP光模塊 ODC光纖連接器系列 華為GE SFP Brocade光模塊 High power Component 光纖放大器 光耦合器&分路器
CWDM XFP 其他特種光纖連接器 華為QSFP+光模塊 D-Link光模塊 HP In-line Polarizer 無源傳輸轉(zhuǎn)換器 光纖環(huán)形器&法拉第旋轉(zhuǎn)鏡
DWDM XFP 野戰(zhàn)光纖連接器 華為SFP+ 赫思曼光模塊 HP Isolator 光纖激光器 光纖隔離器&波分復(fù)用器
BIDI XFP 特種光電連接器 華為QSFP28 阿爾卡特朗訊光模塊 HP PBC/S 光調(diào)制器 光纖分束器&合束器（PBS/PBC）
1x9光模塊 J599III高低頻混裝連接器 華為FE SFP Allied Telesis光模塊 Pump Combiner 光電探測器 光纖光柵
CSFP光模塊 NGC光纖連接器 華為XFP Foundry光模塊 HP Circulator 光纖偏振 高速線纜
CSFP+10G光模塊 J599A6光纖連接器 華為SFP OC12 Force10光模塊 Pump laser protector 光纖濾波器
CXP光模塊 GYMB光纖連接器 華為GBIC光模塊 Blade光模塊 Hybrid for EDFA 同軸激光器
CFP光模塊 J599III光電連接器 華為SFP STM16 Linksys光模塊 Test Equipment & Others 同軸電纜

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