波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将一系列携带各种信息的不同波长的光载波信号,在发送端经过合波器(Multiplexer)汇合在一起并耦合到同一根光纤中进行传输,而在接收端经分波器(Demultiplexer)将各种波长的光信号分离出来。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,就称为波分复用,即WDM。WDM技术可以让单根光线的传输容量倍增,可很方便的在现有光网络中扩展容量。根据传输信号的方向,WDM可用作复用或解复用。

波分复用(WDM)系统中的复用/解复用器件(MUX/DEMUX)

复用器MUX
合波器MUX的主要作用是将多个信号波长合在一根光纤中传输。在发送端,N个光发射机分别工作在N个不同波长上,这N个波长间有适当的间隔分隔,分别记为λ1,λ2...λn。这N个光波作为载波分别被信号调制而携带信号。一个合波器将这些不同波长的光载波信号进行合并,耦合入单模光纤。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。通过多路复用,通信运营商可以避免维护多条线路,有效地节约了运营成本。

解复用器DEMUX
分波器DEMUX的主要作用是将一根光纤中传输的多个波长信号分离出来。在接收部分由一个分波器将不同波长的光载波信号分开, 由光接收机作进一步处理以恢复原信号。多路复用器(Demux)是一种对多路复用器进行反向处理的设备。

性能参数
复用/解复用器件(MUX/DEMUX)是WDM中的关键器件,它们影响着整个系统的性能。复用/解复用器件主要的性能参数有那些?
1.工作波段
复用/解复用器的工作波段,如1550波长区分三个波段:S波段(短波长波段 1460~1528nm)、C波段(常规波段 1530~1565nm)、L波段(长波长波段 1565~1625nm)。

2.信道数和信道间隔
信道数指波分复用/解复用器可以合成或分离的信道的数量,这个数字可以从4到160不等,通过增加更多的频道来增强设计, 常见的信道数有4、8、16、32、40、48等。信道间隔(channel spacing)是指两个相邻信道的标称载频的差值,可以用来防止信道间干扰。按ITU-T G.692的建议,间隔小于200GHz(1.6nm)的有100GHz(0.8nm)、50GHz(0.4nm)和25GHz等,目前优先选用的是100GHz和50GHz信道间隔。

3.插入损耗
插入损耗是光传输系统中波分复用器(WDM)插入引起的衰减。 波分复用器本身对光信号的衰减作用,直接影响系统的传输距离。通常地,插入损耗越低,信号衰减越少。

4.隔离度
隔离度指各个波道信号之间的隔离程度, 隔离度值高能够有效防止信号之间相互串扰导致传输信号失真。

5.偏振相关损耗PDL
偏振相关损耗PDL是在固定温度、波长及同Band下,不同极化态所造成的最大与最小Loss之间距离,即所有输入偏振状态下插入损耗的最大偏差。

除了以上,当然还有其它影响复用/解复用器件的性能参数,如工作温度、带宽等。通常地,复用和解复用器件组合成一个设备,允许该设备同时处理输入和输出信号。或者复用器的单点输出可通过单个通道连接到解复用器的单点输入。但更多的是复杂的组合设备适用双向传输。

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波分复用(WDM)系统中的复用/解复用器件(MUX/DEMUX)

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