什么是WDM波分复用影响WDM波分复用器的性能指标有哪些

什么是WDM波分复用及其工作原理？

波分复用(WDM)是一种允许两个或多个光波长信号通过同一光纤中的不同光信道传输信息的技术。WDM(Wavelength Division Multiplexing)是在发送端通过复用器将两个或两个以上不同波长的光载波信号(承载各种信息)组合起来，然后耦合到同一根光纤上进行传输。在接收端，具有各种波长的光信号由解复用器分离，然后由光接收器进一步处理以恢复原始信号。

简单来说，可以看看下图。在传统的传输方式中，一根光纤只能传输承载一种信息的光载波信号。如果需要不同的业务，就需要无数不同的、独立的光纤进行传输。但如果有大量的业务信息，就需要铺设大量的光纤进行传输，这对布线空间和成本都是很大的挑战。WDM系统的应用可以快速解决上述问题。WDM系统可以携带商业各种格式的信号，如ATM、IP等。通过复用和解复用技术，各种业务信号可以通过一根光纤传输，大大减少了光纤的用量，是网络扩容发展中理想的扩容手段。引入新的宽带业务时，如CATV、HDTV、B-ISDN等。只需要一个额外的波长。

WDM系统的基本结构主要分为两种方式：双纤单向传输和单纤双向传输。双纤单向是指所有光路同时在一根光纤上同方向传输，不同波长承载不同的光信号，在发送端通过一根光纤传输，然后在接收端解复用完成多路光信号的传输，而反方向通过另一根光纤传输。两个方向的传输由两根光纤完成。单纤双向是指光路在一根重要的光纤上同时向两个不同的方向传输，使用的波长相互分离，从而实现双方的全双工通信。

一般的WDM系统由五部分组成：网络管理系统、光发射机、光中继放大器、光接收机和光监控通道。

WDM系统总体结构示意图

在简单的WDM系统中，主要有收发器、WDM波分复用器、跳线和暗光纤组件。

在整个WDM系统中，光波分复用器和解复用器是WDM技术中的关键部件，它们的性能对系统的传输质量起着决定性的作用。

WDM的优势

高功率

WDM的一个重要特点是可以充分利用光纤的带宽资源，在不改变现有网络基础设施的情况下，增加数据传输容量，使得一根光纤的传输容量可以比单个波长提高很多倍。例如，DWDM系统在一对光纤中可以支持多达192个波长，每个波长的传输容量高达100 Gbit/s到大约400Gbit/s和1 Terabit/s。

兼容性好

WDM对不同的信号有很好的兼容性。在同一根光纤中传输图像、数据、语音等不同信号时，各波长相互独立，互不干扰，保证了传输的透明性。

高网络灵活性、经济性和可靠性

波分复用技术允许在不中断现有业务的情况下根据需要连接新的信道，从而使升级更加容易。网络升级扩容时，无需修改光缆线路，通过增加波长即可开通或叠加新业务。在大容量长距离传输中，节省了大量光纤和3R再生器，传输成本显著降低。

波长路由

WDM技术是实现全光网络的关键技术之一。在未来有望实现的全光网络中，通过改变和调整光路上光信号的波长

复用器MUX的主要功能是将多个信号波长组合在一根光纤中进行传输。在发射端，n个光发射机工作在n个不同的波长上，这n个波长以适当的间隔分开，分别记为1， 2. n .这n个光波被信号调制成载波来承载信号。组合器将这些不同波长的光载波信号组合起来，并将它们耦合到单模光纤中。由于不同波长的光载波信号可以看作是相互独立的(不考虑光纤的非线性)，因此可以在一根光纤中实现多路光信号的多路传输。通过复用，通信运营商可以避免维护多条线路，有效节约运营成本。

多路分解器

解复用器DEMUX的主要功能是分离在光纤中传输的多个波长信号。在接收部分，不同波长的光载波信号被分波器分离，并由光接收器进一步处理以恢复原始信号。多路复用器(Demux)是一种对多路复用器进行反向处理的设备。

原则上，该器件是可逆的，也就是说，只要解复用器的输出和输入反向使用，它就是一个复用器。

WDM复用器和分光器的区别

很多人可以我不明白波分复用和光分路器的区别。简单来说，WDM就是将线路中多个波长的光分开传输，也可以将多个波长的光合并在一起传输。分光器根据用途将一个波长的光分成多个光束，每个光束的功率根据所用分光器的规格来确定。两者最重要的区别在于，前者可以组合传输多种业务波长的光信号，而后者只传输一种波长的光，按照一定的分光比进行分光。

影响WDM波分复用器的性能指标有哪些？

1.工作频率

WDM器件的工作波段，如1550波长，可分为三个波段：S波段(短波长波段1460~1528nm)，C波段(常规波长波段1530~1565nm)，L波段(长波长波段1565~1625nm)。

2.通道数量和通道间距

信道数量是指WDM/解复用器可以合并或分离的信道数量。这个数字的范围从4到160。通过增加更多的通道来增强设计。常见的频道号有4、8、16、32、40、48等。信道间隔是指两个相邻信道的标称载频之差，可以用来防止信道间的干扰。根据ITU-T G.692的推荐，间距小于200GHz(1.6nm)的有100GHz(0.8nm)、50GHz(0.4nm)、25GHz。目前首选100GHz和50GHz信道间距。

3.插入损耗

插入损耗是在光传输系统中插入波分复用器(WDM)引起的衰减。波分复用器对光信号的衰减直接影响系统的传输距离。一般来说，插入损耗越低，信号衰减越小。

4.隔离

隔离度是指各路信号之间的隔离程度，高隔离度值可以有效防止信号因相互串扰而失真。

5.偏振相关损耗PDL

偏振损耗PDL是在固定的温度、波长和同一波段下，同一偏振态引起的最大和最小损耗之间的距离，即所有输入偏振态下插入损耗的最大偏差。

当然，除了上述之外，还有其他参数影响WDM器件的性能，如工作温度、带宽等。

如何区分O、E、S、C、L、U波段的波长？

什么是O波段？

o波段是1260-1360 nm的原始波段。o波段是历史上第一个用于光通信的波段，信号失真最小(由于色散)。

什么是E波段？

e波段(扩展波段：1360-1460纳米)是这些波段中最不常见的。E波段主要作为O波段的延伸，但其应用并不多见，主要是因为现有的很多光缆在E波段表现出很高的衰减，制造过程消耗大量的能量，因此在光通信中的应用受到限制。

什么是S波段？

S波段(短波长波段：1460-1530 nm)中的光纤损耗低于O波段中的光纤损耗，并且S波段被用作许多PON(无源

c波段(常规波段)范围从1530 nm到1565 nm，代表常规波段。光纤在C波段损耗最低，在长距离传输系统中有很大优势。它通常结合WDM和EDFA技术用于许多城域、长距离、超长距离和海底光传输系统。随着传输距离变长，光纤放大器取代光电光中继器，C波段变得越来越重要。随着DWDM(密集波分复用)的出现，使多个信号能够共享一根光纤，C波段的使用范围已经扩大。

什么是L乐队？

l波段(长波段：1565-1625 nm)是损耗第二低的波段，经常在C波段不足以满足带宽要求时使用。随着掺硼光纤放大器(EDFA)的广泛使用，DWDM系统已经扩展到L波段，最初通常用于扩展地面DWDM光网络的容量。现在，它已被引入海底电缆运营商做同样的事情-扩大海底电缆的总容量。

由于C波段和L波段两个传输窗口的传输衰减损耗最小，DWDM系统中的信号光通常选择在C波段和L波段。除了O波段到L波段，还有另外两个波段，分别是850 nm波段和U波段(超长波段：1625-1675 nm)。850 nm波段是多模光纤通信系统的主要波长，该系统结合了VCSEL(垂直腔面发射激光器)。u波段主要用于网络监听。

根据波长模式的不同，WDM技术可分为CWDM、DWDM和DWDM。CWDM(ITU-T G.694.2)规定的波长范围是1271-1611 nm，但在应用中，考虑到1270-1470nm波段的衰减比较大，通常使用1470~1610nm的波长范围。DWDM信道间距更密集，使用C波段(1530 nm-1565 nm)和L波段(1570nm-1610nm)传输窗口。普通WDM一般使用1310和1550nm波长。

什么是CWDM、密集波分复用、FWDM、LWDM、MWDM？

WDM承载方案包括粗波分复用(CWDM)、密集波分复用(DWDM)、中波分复用(MWDM)和细波分复用(LWDM)。

CWDM粗波分复用器

CWDM(粗波分复用器)是一种稀疏波分复用器，也称为粗波分复用器。CWDM有18个不同的波长通道，每个通道的不同波长相隔20nm，使用1270 nm到1610 nm的波长。CWDM支持的信道比DWDM少，因为它结构紧凑，成本低，是短距离通信的理想解决方案。CWDM系统最大的优势在于成本低，元器件成本主要在于滤光片和激光器。20nm的宽波长间隔也给CWDM带来了优势，如对激光器规格要求低，光复用器/解复用器结构简化等。简化了结构，提高了产量，从而降低了成本。

密集波分复用器

DWDM(密集波分复用器)是一种密集波分复用器。DWDM的信道间距为1.6/0.8/0.4nm(200 GHz/100 GHz/50 GHz)，远小于CWDM。与CWDM相比，波长间隔更紧密的DWDM可以在一根光纤上承载8~160个波长，更适合长距离传输。在EDFA的帮助下，DWDM系统可以在几千公里的距离内工作。

FWDM滤波芯片波分复用器

FWDM(Filter Wavelength Division Multiplexing)滤波芯片波分复用器是基于成熟的薄膜滤波技术。该滤波器波分复用器可以在很宽的波长范围内组合或分离不同波长的光，广泛应用于掺铒光放大器、拉曼放大器和WDM光纤网络。

中波分复用

MWDM是复用CWDM的前六波。CWDM的波长区间压缩到7nm，采用TEC(热电子制冷器)温控技术，将一波扩展为两波。这样，可以提高容量，并且可以进一步节省光纤。MWDM基于CWDM 6波，左右偏移3.5nm扩展到12波(1267。5、1274.5、1287.5、1294.5、1307.5、1314. 010)5、1354.5、1367.5、1374.5纳米).MWDM主要是中国提出的 5G预传输网络环境。

LWDM

Ldm是一种基于以太网信道的波分复用局域网WDM技术，也称为细波分复用。信道间隔为200~800GHz，介于DWDM(100GHz，50GHz)和CWDM(3 GHz左右)之间。LWDM在O波段(1260 nm至1360 nm)采用1269nm至1332nm的12个波长，波长间隔为4nm(1269.23、1273.54、1277.89、1282.26、1286.66、1291010-3100).8、1309.14、1313.73、1318.35纳米).LWDM的工作波长接近零色散，色散小，稳定性好。同时LWDM可以支持25G的12波，容量提升，可以进一步节省光纤。

fqj

标签：波长光纤波段

波段