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波分复用器及其性能参数的概念

浏览:9860  来源:通信人在线  日期:2021-07-24

一、波分复用器件的定义

波分复用器是波分复用(WDM)系统的核心部件,日常所说的“波分复用器”,事实上是指光波长复用器/光波长解复用器(optical wavelength multiplexer/demultiplexer,简写为MUX/DMUXITU-T G.671中把MUXDMUX统称为WDM器件(WDM Device)。在我国通信行业标准YD/T 1327-2004中对WDM器件的定义为:一种波长选择性分支器件(用于WDM传输系统),光信号根据信号的波长在两个预设的端口间传递。波长(包括波分)复用器也称为光合波器(OMUOptical Multiplexer Unit)即具有两个或多个输入端口和一个输出端口的分支器件,每个输入端口的光波长限定在一个预选的波长范围内,输出端口的光是来自输入端口的光的复合,如下图1(a)所示。波长(包括波分)解复用器也成为光分波器(ODUOptical De-multiplex Unit),即一种执行与波分复用器相反运作的器件,输入为由两个或多个波长范围的光构成的光信号,每个端口的输出是不同的预选波长范围的光信号,如下图1(b)所示。

1:波分复用器件示意图

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二、波分复用器件的分类及实现

1、分类

对于WDM器件的分类,在早期的我国通信行业标准中,是按其制造方法给出了四大类,制造的器件各有特点,已被广泛商用的WDM器件中;在后来的标准中又按其工作机理给出了五大类。具体汇总于下表2-1中。

2-1WDM器件的分类

2、实现

对于通路数较少时,可以直接利用上述器件来实现为复用器/解复用器。但对于通路数比较多时难于直接实现。在我国通信行业标准YD/T 1274-2003中,介绍了160通路和80通路×10Gbit/s WDM系统的WDM器件的实现方法。C/L波段内80波的可以通过梳状滤波器将两个基础波长间隔为100GHz 40波复用器交织复用构成,也可以直接采用50GHz复用器件构成。实际应用的1.6Tbit/s系统C波段和L波段是完全分开的,其中C/L波段各具有80个波长。160波系统再通过波分复用器或耦合器将两个波段80波复用起来,其中C/L两个波段各自80波。

下面首先以采用间隔100GHz的基本单位复用器和50GHz/100GHz梳状滤波器为例,介绍160波构成方案。1.6Tbit/s光传输系统中的波长间隔是50GHz,而传统光复用器/解复用器都是100GHz,要实现50GHz间隔波长复用,可以采用梳状滤波器。梳状滤波器是一个三端子器件,两个输入端是两路波长间隔均为100GHzN波群路信号,输出端则为波长间隔为50GHz2N波信号。梳状滤波器像梳子一样将两个群路信号复用/解复用。图2-2(a)所示的为采用梳状滤波器方案160波的复用和放大框图。

2-2160波复用和放大示意

如图2-2(a)所示,采用梳状滤波器方案,要完成C波段80波的复用,需要两个C波段复用器(其中两个波段波长间距为50GHz)和1个梳状滤波器。160波的复用则需要两个C波段复用器(其中波长间隔为50GHz)、1C波段梳状滤波器、两个L波段复用器(其中波长间距为50GHz)、1L波段梳状滤波器以及1C/L滤波器。160/80波复用也可以直接由间隔为50GHz的复用器件来完成。图2-2(b)所示的是由80波复用器直接构成来完成的160波复用(即80波直接复用方案)。

欲更多了解YD/T 1274标准内容的请进入

三、波分复用器件的性能参数定义与参数值的要求

1、性能参数的定义

为了确保波分复用系统的性能,对波分复用器件提出了基本的要求,主要是插入损耗小,隔离度大,带内平坦,带外插入损耗变化陡峭,温度稳定性好,复用通路数多,尺寸小等。

YDN 120-1999给出的波分复用器件的常用指标参数,包括插入损耗(IL)、回波损耗(RL)、反射系数(R)、工作波长范围、偏振相关损耗(PDL)、远端串音等,详见下表表3-1-1YD/T 1327-2004又给出了相邻通路隔离度、非相邻通路隔离度、1 dB通带宽度、通带平坦度、通路插入损耗均匀性、波长热稳定性、插入损耗热稳定性等参数的定义,详见下表3-1-2,其中某些参数定义的示意分别详见下图3-1-1和图3-1-2

3-1-1YDN 120-1999给出的波分复用器件的指标参数定义

3-1-2YD/T 1327-2004给出的波分复用器件的指标参数定义

3-1-1:通带宽度、通带插入损耗、通带平坦度定义示意

3-1-2:相邻通道隔离度、非相邻通道隔离度定义示意

欲更多了解上述相关标准内容的请进入YDN 120YD/T 1327

2、性能参数的值

根据波分复用系统的应用不同,其WDM器件(OMUODU)的度量参数基本类似,但某些参数指标值要求是不尽相同的。因此,在我国的相关标准中,WDM器件的传输性能指标参数值的要求分别是按OMUODU给出的。

欲详细了解WDM器件的性能参数值要求的请进入

事实上,WDM系统中使用的WDM器件的上述性能参数的定义与值是应满足ITU-T G.671及相关建议的要求。

欲详细了解ITU-T G.671建议书具体内容的请进入

欲进一步了解波分复用系统中波长转换器(OTU)介绍的请进入

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