文件名称:DWDM原理介绍
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更新时间:2021-06-16 14:44:58
原理
光纤通信的历史可以追溯到激光器的发明。1960年梅曼制成了世界上第一台激光器---红宝石激光器,这是一台固体激光器,并不适用于光纤通信系统,但却使光通信技术从此起步,开始了其希望之旅。1966年,英藉华人高锟(K.C.Kao)发表了具有历史意义的论文,这篇论文分析了造成损耗的主要原因,认为如果除去玻璃中的杂质,就有可能把损耗降低到每公里20分贝。1970年,林严雄(Hayashi)等人成功地研制出能在室内常温下连续工作的半导体激光器,但连续工作时间只有几个小时。1970年,美国康宁(Corning)公司的三位研究人员马瑞尔(Maurer)等人,首先研制成传输损耗每公里20分贝的光纤,使高锟(K.C.Kao)等人的预言变成了现实。室温半导体激光器和低损耗光纤的出现,使得人们称1970年为“光通信元年”,这一年的技术突破为日后光通信技术的飞速发展打下了良好基础。1977年,室温半导体激光器的连续工作寿命可以达到几万小时。1979年,光纤损耗进一步降至0.2dB/km,已经非常接近理论极限。 1977年,在美国芝加哥和圣塔摩尼卡(Santa Moniea)之间首次开通了商用的光纤通信系统,能同时开通8000路电话(传输速率45兆比/秒)。1988年,在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统,全长6700公里,在海底通信系统中使用光缆的时代也就此开始了。1989年,跨越太平洋的海底光缆(全长13200公里)也建设成功。80年代末、90年代初,AT&T贝尔实验室的厉鼎毅(T.Y.Lee)博士大力倡导波分复用(DWDM)技术。1985年英国南安普顿大学首先研制出掺铒光纤放大器。1990年,比瑞利(Pirelli)研制出第一台商用光纤放大器(EDFA)。1995年,第一套商用DWDM系统在美国佛罗里达获得应用。1997年:我国建设首条DWDM干线(西安—武汉),这也是美国以外地区建设的第一条DWDM传输线路。至2000年,DWDM技术已在全球范围内得到了广泛应用,该技术正迈向成熟。 在过去20年里,光纤通信的发展超乎了人们的想象,光通信网络也成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历了几个发展阶段,从70年代末的PDH系统,90年代中期的SDH系统,以及近来风起云涌的DWDM系统,乃至将来的智能光网络技术,光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 DWDM发展迅速的主要原因在于:光电器件的迅速发展,特别是EDFA的成熟和商用化,使在1550nm窗口区域采用DWDM技术成为可能;TDM 10Gb/s以上系统面临着电子元器件的挑战,利用TDM方式已日益接近硅和镓砷技术的极限;已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM 10Gb/s以上系统的传输,光纤色度色散和偏振模色散的影响日益加重。从技术和经济的角度,DWDM技术是目前最经济可行的的扩容技术手段。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了,两波长WDM(1310/1550nm)系统80年代就在美国AT&T网中使用,速率为2×1.7Gb/s。但是到90年代中期,WDM系统发展速度并不快,主要原因在于:(1)TDM(时分复用)技术的发展,155Mb/s—622Mb/s—2.5Gb/s TDM技术相对简单。据统计,在2.5Gb/s系统以下(含2.5Gb/s系统),系统每升级一次,每比特的传输成本下降3O%左右。正由于此,在过去的系统升级中,人们首先想到并采用的是TDM技术。(2)波分复用器件还没有完全成熟,波分复用器/解复用器和光放大器在90年代初才开始商用化。 1)光电器件的迅速发展,特别是EDFA的成熟和商用化,使在光放大器(1530~1565nm)区域采用WDM技术成为可能。(2)TDM10Gb/s面临着电子元器件的挑战,利用TDM方式已日益接近硅和镓砷技术的极限,TDM已没有太多的潜力可挖,并且传输设备的价格也很高。(3)已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb/s系统的传输,光纤色度色散和极化模色散的影响日益加重。人们正越来越多地把兴趣从电复用转移到光复用,即从光域上用各种复用方式来改进传输效率,提高复用速率,而WDM技术是目前能够商用化最简单的光复用技术。
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