關(guān)于DWDM系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)拉曼放大器的研究.pdf

1、密集波分復(fù)用(DWDM)是九十年代中后期迅速發(fā)展并得到商用的一種大容量光纖傳輸技術(shù)，它首先在歐洲和北美得到了廣泛的應(yīng)用。目前，16和32通道DWDM設(shè)備已經(jīng)在我國東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)多條業(yè)務(wù)繁忙線路上投入運行。在跨入了新世紀(jì)之后，人類對通信的容量、業(yè)務(wù)的種類和通信質(zhì)量的要求更是有增無減，個人計算機(jī)和Internet的普及、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多種新型電信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，迫切需要進(jìn)一步提高DWDM傳輸設(shè)備的傳輸容量。同時，DWDM技術(shù)的發(fā)展將為未來的全

2、光通信網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。我們知道，單模光纖的帶寬幾乎是無限的，而傳統(tǒng)的準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)以及SDH技術(shù)都采用單一波長的光作為信號載波在光纖中傳輸，這種單通道傳輸方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充分利用光纖的巨大帶寬。我們一方面在為網(wǎng)絡(luò)的日漸擁擠而憂心忡忡，另一方面卻又讓大量的帶寬資源閑置不用。在這樣的背景下，DWDM技術(shù)應(yīng)運而生。但隨著其波分復(fù)用信道數(shù)的增加，單通道速率的提高，光纖的非線性效應(yīng)成為限制系統(tǒng)性能的主要因素，而長距離傳輸必須克服色

3、散和非線性效應(yīng)的影響。拉曼放大技術(shù)的出現(xiàn)，成為解決此問題的首選。 本文主要對DWDM系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)拉曼放大進(jìn)行了論述。DWDM就是利用單模光纖的寬帶低損耗特性，采用幾個、幾十個甚至更多不同波長的光作為載波，允許各載波在一根光纖內(nèi)同時傳輸，實現(xiàn)多路光信號在一根光纖中的復(fù)用傳輸。DWDM技術(shù)具有以下五個特點：超大容量，對數(shù)據(jù)的透明傳輸，系統(tǒng)升級時能最大限度地保護(hù)已有投資，高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，可兼容全光交換。對DWDM

4、系統(tǒng)來說，其關(guān)鍵器件有：光源，光電檢測器，光放大器，光復(fù)用器和光解復(fù)用器，光監(jiān)控信道。而隨著數(shù)據(jù)通信和INTERNET的發(fā)展，密集波分復(fù)用通信系統(tǒng)的帶寬需求不斷提高，拉曼放大器作為DWDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為光纖通信領(lǐng)域研究的熱點。由于其具有極寬的增益帶寬，極低的噪聲系數(shù)，拉曼放大器在超大容量高速長距離DWDM系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，可以克服系統(tǒng)中非線性效應(yīng)的影響。在DWDM系統(tǒng)中，為了靈活的滿足用戶的多種需求，現(xiàn)在系統(tǒng)中應(yīng)用的拉曼

5、放大器有三種結(jié)構(gòu)，RPC、RPA、RPL，他們位于DWDM系統(tǒng)的接收端，通過向傳輸光纖發(fā)送大功率泵浦光使信號光在傳輸過程中得以放大。拉曼光纖放大器具有在任何類型光纖上都有增益，增益波長由泵浦波長決定；放大器結(jié)構(gòu)較簡單；可抑制非線性效應(yīng)；寬帶范圍(30nm)內(nèi)增益平坦(～1dB)；選擇更多泵浦波長，可增加帶寬和增益平坦度等優(yōu)點。同時也有以下缺點：泵浦的光子效率較低，需要高功率泵浦；強(qiáng)烈的偏振相關(guān)增益，需采用正交泵浦方式；瞬態(tài)增益，應(yīng)采用后