1、密集波分复用光网络 （DWDM）,第三讲,2004.9.14,内容提要,全光网络的关键器件简介三种典型的全光网络之密集波分复用（DWDM）光网络,全光网络的关键技术：A.光多址技术； B.全光交换技术； C.光插/分复用技术（OADM）； D.光交叉连接技术（OXC）； E.波长变换技术（W-C）；,内容回顾,内容回顾,全光网络的关键技术：F.信道争夺解决技术： G.进入数据信号的同步技术； H.前端识别技术； I.全光信息再生技术； J.网络的管理与控制技术。,内容回顾,全光交换有哪几种交换方式？,全光交换的5种方式：空分（SD）光交换；时分（TD）光交换；波分（WD）光交换； 复用型光交换
2、； 自由空间光交换。,内容回顾,名词解释： OADM OXCW-C DWDM,Optical Add-Drop Multiplexing (-er) Optical Cross Connection (Connector),Wavelength Conversion (Converter) Dense Wavelength DivisionMultiplexing,内容回顾,如何解决信道争夺技术（有哪几种方法） ？,三种解决方案：本地缓冲、偏转迂回、波长变换,本地缓冲,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,1,Ch.2,1,节点1,节点2,缓冲器,偏转迂回,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2
3、,1,Ch.2,1,节点1,节点2,节点3,波长变换,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,2,Ch.2,1,节点1,节点2,全光网络的关键器件,传统光器件的分类,光有源器件,光源,光放大器,光检测器,光无源器件,光耦合器,光开关,光隔离器,光衰减器,光调制器,光连接器,全光网络的关键器件,基于DWDM的全光网络的关键器件，除了光源、光放大器和光探测器外还包括以下新型光无源器件：,1.波分复用/解复用器,2.光插/分复用器,3.光交叉连接器,4.波长变换器,5.滤波器,引言：全光网络的四大功能,全光网络的四大功能,INTERNET使得“距离”的观念在时间的尺度上迅速缩短； 各种通信协议(ATM
4、 STM DWDM)使网络服务范围扩大； 宽带综合业务数字网(B-ISDN)将成为实现信息化社会的基础；要实现这些都要靠光网络,全光网络的四大功能之一,能够超高速、大容量载入和传递信息比特。 Tbit/s级信息比特将成为发展光网络的起点 现有光子元器件如：InGaAsP直接调制带宽受到迟豫振荡的限制，只能达到5Gbit/s。 采用集成化的光子源理论上为100Gbit/s，经济的方案为10-40Gbit/s的单信道传输容量。,必须采用复用技术才能达到Tbit/s,全光网络的四大功能之一,DWDM是实现宽带通信网最经济的途径！ 关键器件： 1.高速响应的单频光源和波长可调谐光源 2.波分复用/解复
5、用器。,全光网络的四大功能之二,光子网络能够提供用户信息上/下话路与灵活的插/分复用。 目前的点对点光通信中，信息的上/下载路是通过光电转换后，再通过电子的上下路插/分复用器（ADM）完成的。 光电光的转换过程受限于光探测器的响应度和电子回路的RC延迟，满足不了超高速、超大容量光子网络的传输要求。,全光网络的四大功能之二,采用光纤光栅和AGW复用/解复用器与波导开关阵列组成的全光上/下话路插/分复用器将成为光子网络体系的又一核心硬件。此外，在DWDM中，还可以利用波长作为信道（或用户）标识，利用（OADM）进行信息的灵活ADD 、 DROP。,全光网络的四大功能之三,能够提供信息的快速交换与共
6、享。 最简单的光网络骨干传输层为环形链状结构。,实现OXC节点功能硬件结构有多种方案： 1.基于自由空间光交换的OXC； 2.基于光固态器件的OXC； 3.基于集成化的微光机电系统（MEOMS）的OXC。 注意： 现有的OXC节点功能还仅限于波长路由交叉连接（WRXC），但是WRXC WIXC,全光网络的四大功能之三,全光网络的四大功能之四,具有高效经济的路由选择。波长变换器（W-C）成为重要的器件。,四大功能综述,我们将详细介绍满足以上四个基本功能所需的关键器件，他们是：波分复用/解复用器；光插/分复用器；光交叉连接器；全光波长转换器。,第三章 DWDM光网络& 关键器件,几个概念,1.波分
7、复用（WDM）：按照一定的波长间隔，把若干路经过调制的光信号通过合波器（或波分复用器）合并在一起，由一根光纤传输。,2.粗波分复用（CWDM）：根据各路波长之间的间隔，把间隔为200GHz（1.6nm)以上的复用称为CWDM。,几个概念,3.密集波分复用（DWDM）：把波长间隔为200GHz（1.6nm）以下的称为DWDM。,几个概念,DWDM工作原理,DWDM光纤传输系统,O M U X,O D M U X,OA,光发送,光发送,光发送,，,光接收,光接收,光接收,后置放大,前置放大,DWDM工作原理,简单描述： （1） 几个不同波长的光发射机发出的光信号分别送到各自的光调制器； （2）被调
8、制后的光信号经波分复用器复用后送人单模光纤传输； （3）传输一段距离（大约40km）后，由光放大器对信号放大、重新整形等处理后继续传输。 （4）长途干线沿途各节点设有OADM和OXC用以完成与其它中心局的信号交换。 （5）信号传到终端后通过解复用器将信号分开并送人相应的光接收机。,单向与双向DWDM,比较两者的优缺点。010109,DWDM的关键技术,其关键技术。010110,DWDM工作原理,DWDM工作原理的简单描述。010111,支撑DWDM的器件与子系统,DWDM复用器,波分复用系统的核心部件是波分复用器件。 波分复用器件可以有很多种方法来制造，常用的是： 1.干涉膜滤光型光波分复用器； 2.衍射光栅型光波分复用器。尤其是阵列波长光栅（AWG）具有双向对称功能，复用通道不受限制。,自聚焦透镜（Selfoc Lens）,1个周期（Pitch ）,折 射 率 分 布,P/4 自聚焦透镜,光纤,单模光纤准直器结构,80,光纤,P/4 自聚焦透镜,P/4 自聚焦透镜,光纤,单模光纤准直器的应用,光波分复用器,
