光纤数字通信系统1光纤通信系统新技术简述2波分复用（WDM）光纤数字通信系统3光中继器1光纤通信系统新技术简述从20世纪90年代起，光纤通信进入了一个发展十分迅速、新技术不断涌现的新阶段。本节简要介绍多信道复用光纤通信系统、微波副载波复用光纤传输系统、相干光通信系统、光纤孤子通信系统的基本概念和发展状况。1．多信道复用光纤通信技术（1）光波分复用（OWDM）技术在光域内进行波长分割复用，使不同的信道占用不同的波长，在单根光纤、多个波长上完成多信道复用，而光信号的中继放大则用掺铒光纤放大器来实现。该技术已经实用化。（2）光时分复用（OTDM）技术在光域内进行时间分割复用，使不同的信道占用不同的时隙，在单根光纤、单个波长上完成多信道复用。由于要在光域内对信号进行选路、识别、同步等处理，故需要全光逻辑和存储器件，而这些器件目前尚不成熟，所以OTDM还在研究之中。（3）光码分复用（OCDM）技术在光域内进行码型分割复用，用不同的码型代表不同的信道，在单根光纤、单个波长上完成多信道复用。目前，该技术尚在研究之中。2．微波副载波复用（SCM）技术在发送端用基带电信号对微波信号进行幅度、频率或相位调制，形成已调信号副载波，再将多路已调信号副载波合起来共同对一个光源进行强度调制，然后经单根光纤传输；在接收端经光/电转换后用可调微波本振信号混频进行检测。目前，目前，SCMSCM在有线电视系统中已在有线电视系统中已经商品化。经商品化。3.相干光通信技术在发送端用基带电信号对光载波进行幅度、频率或相位调制，形成已调信号光波，经单根光纤传输后，在接收端使用本振相干光与已调信号光波混频进行相干检测。相干光通信对光源的谱线纯度和光频率的稳定性要求非常苛刻，其完全实用化仍有相当大的距离。4.光纤孤子通信技术大功率光脉冲输入光纤时，可以产生非线性效应导致光脉冲压縮。通过适当选择有关参数，并采用光纤放大器来补偿光纤损耗，可使非线性压縮与光纤色散展宽相互抵消，从而使光纤中传输的光脉冲宽度始终保持不变，这种光脉冲称为光孤子（Soliton）。利用光孤子作为载波，适合超长距离、超高速的光纤通信。目前，世界上已建立了多个光纤孤子实验系统，也进行了现场试验。但从技术成熟性来看，光纤孤子通信还远未达到实用水平。2波分复用（WDM）光纤数字通信系统2.1基本概念1．基本问题（1）目前实用光纤的低损耗区宽度单个工作波长（1.31µm或1.55µm）占用光纤低损耗区的波长范围最多只有2.5％。所以，只有一个光载波信道的单波长光纤通信系统，没有充分利用光纤低损耗区的带宽资源。（2）采用波分复用（WDM）方式提高光纤带宽利用率波分复用方式是让不同波长的光信号分别携带各自的用户信息，同时在一根光纤内传输。如果光载波间隔为几个纳米，则一根光纤（其低损耗区宽度约为200nm）可以同时容纳几十个光载波信道。2．波分复用系统的分类单向波分复用系统：发送端有N个光发送器和1个合波器，接收端有N个光接收器和1个分波器，收发两端共用一根光纤。N个光发送器发送N个不同波长的光波，这些不同波长的光波通过合波器后合并起来，耦合进单根光纤进行传输。合并光波传送到接收端后，分波器将这N个不同波长的光波分开，分别送给与这些波长相对应的接收器，将光波所载荷的信息提取出来。利用两套相同的单向波分复用系统才可以进行双工通信，这需要使用两根光纤，故称为双纤单向WDM传输系统。双向波分复用系统：通信两端各有N个光发送器、N个光接收器和1个合波/分波器（即复用/解复用器），通信两端共用1根光纤。2N个光发送器发送2N个不同波长的光波，分别与对端光接收器的接收波长一致。合波/分波器可以同时完成光波的合并或分开。一根光纤能够同时传输来自两个不同方向的光波。利用一套双向波分复用系统就可以进行双工通信，由于只需要使用一根光纤，故称为单纤双向WDM传输系统。3．波分复用系统的基本特点（1）充分利用光纤的低损耗带宽资源，使单根光纤的传输容量增大几倍至几十倍以上，进一步显示了光纤通信的巨大优势。（2）各个载波信道彼此独立，可以互不干扰地同时传输不同特性的信号，各种信号的合路与分路能够...
