DWDM技術(shù)知多少

　　與通用的單信道系統(tǒng)相比，密集波分復(fù)用( DWDM )不僅極大地提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信容量，充分利用了光纖的帶寬，而且它具有擴(kuò)容簡(jiǎn)單和性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，特別是它可以直接接入多種業(yè)務(wù)更使得它的應(yīng)用前景十分光明。

　　DWDM技術(shù)就是利用單模光纖的帶寬以及低損耗的特性，采用多個(gè)波長(zhǎng)作為載波，允許各載波信道在光纖內(nèi)同時(shí)傳輸。

　　基本原理是利用摻鉺光纖中摻雜離子在泵浦光的作用下形成子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而對(duì)入射光信號(hào)提供光增益。DWDM系統(tǒng)對(duì)光放大器的基本要求是寬頻帶、低噪聲和增益平坦等，隨著更長(zhǎng)的傳輸長(zhǎng)度的需求，光纖放大器已經(jīng)成為長(zhǎng)距離光纖網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分。

　　光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，直接將光信號(hào)進(jìn)行放大的一種技術(shù)，減少色散和衰減的影響，從而改善長(zhǎng)距離光系統(tǒng)的性能。

　　DWDM系統(tǒng)中的光放大器最常見(jiàn)的有摻鉺光纖放大器(EDFA)和拉曼光纖放大器等。

　　摻鉺光纖放大器(EDFA，即在信號(hào)通過(guò)的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號(hào)放大器)具有在它們的原子結(jié)構(gòu)，用于放大光的適當(dāng)能量水平，支持更長(zhǎng)的傳輸距離。其工作原理是：摻鉺光纖在泵浦光源(波長(zhǎng)980nm或1480nm)的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號(hào)的變化而變化，這就相當(dāng)于對(duì)輸入光信號(hào)進(jìn)行了放大。通常應(yīng)用于常規(guī)光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，可以省去大量的光中繼器，而且中繼距離也大為增加，這對(duì)于長(zhǎng)途光纜干線系統(tǒng)具有重要意義。

　　光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展，而先進(jìn)的光纖**技術(shù)既能保持穩(wěn)定、可靠的傳輸以及足夠的富余度，又能滿足光通信對(duì)大寬帶的需求，并減少非線性損傷。摻鉺光纖放大器是光纖通信技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，它可免除常規(guī)光纖通信技術(shù)在中繼站進(jìn)行光一電一光變換而延長(zhǎng)中繼距離，使常規(guī)的光纖通信提高到一個(gè)新的水平。對(duì)推動(dòng)密集波分復(fù)用、頻分復(fù)用、光孤子光纖通信、光纖本地網(wǎng)和光纖寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。

　　EDFA的演變顯著減少了光纖的損耗。然而色散嚴(yán)重影響光纖系統(tǒng)的性能。由于信號(hào)質(zhì)量，數(shù)據(jù)速率和覆蓋距離被大大減小，光信號(hào)受到嚴(yán)重分散扭曲。因此，如何有效控制色散成為這些系統(tǒng)最主要的難題。

　　摻鉺光纖放大器(EDFA)的出現(xiàn)及商品化是通信史上的一個(gè)里程碑。它取代傳統(tǒng)的光-電-光中繼方式，實(shí)現(xiàn)了一根光纖中多路光信號(hào)的同時(shí)放大，成功應(yīng)用于波分復(fù)用(WDM)光通信系統(tǒng)，極大增加了光纖中可傳輸?shù)男畔⑷萘亢洼斁嚯x。

　　但隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其他新的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，EDFA工作波段和帶寬的局限性越來(lái)越明顯，已不能滿足未來(lái)寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求。在這種情況下，拉曼光纖放大器(RFA)可放大任意波長(zhǎng)的特點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注，拉曼放大器已被發(fā)現(xiàn)是DWDM系統(tǒng)的有吸引力的候選者。

　　拉曼光纖放大器，就是巧妙地利用拉曼散射能夠向較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)移能量的特點(diǎn)，適當(dāng)選擇泵浦光的發(fā)射波長(zhǎng)與泵浦輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光功率信號(hào)的放大。RFA由于具有全波段放大、低噪聲、可以抑制非線性效應(yīng)和能進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，主要用做分布式放大器，輔助EDFA進(jìn)行信號(hào)放大，也可以單獨(dú)使用，放大EDFA不能放大的波段，同時(shí)克服了EDFA級(jí)聯(lián)噪聲大及放大帶寬有限等缺點(diǎn)。

　　目前RFA在長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)和海底光纜中傳輸?shù)牡匚灰训玫匠姓J(rèn)，在城域網(wǎng)中，RFA也有其利用價(jià)值。通信波段擴(kuò)展和密集波分復(fù)用技術(shù)的運(yùn)用，給RFA帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。RFA的這一系列優(yōu)點(diǎn)，使它有可能成為下一代光放大器的主流。