光复用技术中三种重要技术_三种复用技术
三种复用技术
在光纤通信中，复用技术被认为是扩展现存光纤网络工程容量的主要手段。
复用技术主要包括时分复用
TDM
(
Time Division Multiplexing
)技术、空分复
用
SDM
(
Space
Division
Multiplexing
)
技术、
波分复用
WDM
(
WaveLength
Division
Multiplexing
)技术和频分复用
FDM
(
Frequency Division Multiplexing
)技
术。
但是，
因为
FDM
和
WDM
一般认为并没有本质上的区别，
所以可以认为波分复
用是＂粗分＂，而频分复用是＂细分＂，从而把两者归入一类。下面主要讨论
SDM
、
TDM
和
WDM
三种复用方式。
TDM
技术
TDM
技术在电子学通信中已经是很成熟的复用技术。
这种技术就是将传输时
间分割成若干个时隙，
将需要传输的多路信号按一定规律插入相应时隙，
从而实
现多路信号的复用传输。
但是，
这种技术在电子学通信使用中，
由于受到电子速
度、
容量和空间兼容性诸多方面的限制，
使得电子时分复用速率不能太高。
例如，
PDH
信号仅达到
0.5Gbps
，尽管
SDH
体制信号采用同步交错复接方法己达到
10Gbps
(
STM-64
)的速率，但是，达到
20Gbps
却是相当困难的。另一方面，在
光纤中，对于光信号产生的损耗(
Attnuation
)、反射(
Reflectance
)、颜色
色散(
Chromatic Dispersion
)以及偏振模式色散
PMD
(
Polarization Mode
Dispersion
)都将严重影响高速率调制信号的传输。当信号达到
STM-64
或者更
高速率时，
PMD
的脉冲扩展效应，就会造成信号＂模糊＂，引起接收机对于信号
的错误判断从而产生误码。
这是由于不同模式的偏振光在光纤运行中会产生轻微
的时间差，因而一般要求
PMD
系数必须在
0.1ps/km
以下。综上所述，电时分复
用技术的局限性，将电子学通信的传输速率限制在
10
～
20Gbps
以下。
SDM
技术
对
SDM
的一般理解是：
多条光纤的复用即光缆的复用。
在某些地方，
有现成
的光纤通信网管道，
并且还有空余的位置。
所以为了增加容量，
可以在管道中拉
入更多光纤，
这比电子学方法更便捷。
对于空分复用的另一种理解是：
在一根光
纤中实现空分复用，
即对于光纤的纤芯区域光束的空间分割。
因为单模光纤纤芯
部分芯径仅有
9
～
10mm
，而且传输的光束波面各点相位要存在涨落，因而这种波
面的空间分割是极为困难的。
尽管最近有人提出了相干度的理论分割方法，
但是
距离实用化还有漫长的道路要走。
WDM
技术
WDM
技术是在一根光纤上承载多个波长(信道)系统，将一根光纤转换为多
条＂虚拟＂纤，每条虚拟纤独立工作在不同波长上。每个信道运行速度高达
2.5
～
10Gbps
。
WDM
技术作为一种系统概念，可以追溯到
1970
年初，在当时仅用两个波长，
在
1300nm
窗口一个波长、
在
1500nm
窗口一个波长，
利用
WDM
技术实现单纤全双
工传输。
初期的
WDM
网络主要致力于点对点系统的研究，
作为
WDM
技术发展的重
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