光纖傳輸中的復(fù)用技術(shù)

光纖通信的復(fù)用技術(shù)的載波為光波。光纖通信復(fù)用技術(shù)主要分為三類：光波復(fù)用，光信號復(fù)用和副載波復(fù)用(SCM)。光波復(fù)用包括波分復(fù)用(WDM)和空分復(fù)用(SDM)，光信號復(fù)用包括時(shí)分復(fù)用(TDM)和頻分復(fù)用(FDM)。

1、光波波分復(fù)用

在發(fā)送端，用光復(fù)用器將兩種或多種不同波長的光載波信號匯合起來，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸;在接收端經(jīng)光分波器將各種波長的光載波進(jìn)行分離，然后由光接收機(jī)做進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號。這就是波分復(fù)用。適用于多模和單模系統(tǒng)，單向、雙向傳輸，既可分配傳輸也可環(huán)路傳輸。其工作波長可以從0.8μm到1.7μm，光纖的低衰耗低色散窗口。復(fù)用器要求有較低的插入損耗(1.0—2.5dB之間)，足夠的帶寬和良好的隔離度。采用波分復(fù)用技術(shù)可以使光纖通信系統(tǒng)的通信能力成倍提高。多用于沿線設(shè)置光放大器的的長途干線和海底光纜系統(tǒng)。

2、空分復(fù)用

包括兩個(gè)方面：一是光纖的復(fù)用，將多根光纖組合成束：二是在一根光纖中光束沿空間分割的一種多維通信方式。可以使用多維相干度調(diào)制和解調(diào)來實(shí)現(xiàn)多路空分復(fù)用通信。傳像束是一種特殊的空分復(fù)用方式。將圖像采用空分復(fù)用方式傳輸，傳輸速度會成數(shù)量級的提高。幾十萬像素的多芯傳像光纖技術(shù)已成熟，其色保持特性和透光性已相當(dāng)好。

3、光頻分復(fù)用

頻分復(fù)用和波分復(fù)用在本質(zhì)上沒有什么差別。若在同一根光纖中傳輸?shù)墓廨d波路數(shù)不多，載波問的間距較大，稱為光波分復(fù)用：若光載波路數(shù)較多，波長問隔較小而又密集，就是頻分復(fù)用。頻分復(fù)用可以使通信容量幾十，甚至幾百倍的提高。在密集頻分的情況下，不用通常的光復(fù)用器和分波器，而是依靠調(diào)諧器件，光功率耦合器或光濾波器等。在接收端有兩種不同的調(diào)諧方法來實(shí)現(xiàn)密集頻分多路，一種是利用相干光纖通信的外差檢測和調(diào)諧本振激光器;二是利用常規(guī)光纖通訊的直接檢測與調(diào)諧光纖濾波器。主要應(yīng)用于光纖用戶網(wǎng)和綜合光纖局域網(wǎng)，特別適合于頻分多址應(yīng)用。

4、光時(shí)分復(fù)用

光時(shí)分復(fù)用是光數(shù)字通信中的一種有效多路方法。它是將通信時(shí)間分成相等的間隔，每一間隔只傳輸固定的信道，各個(gè)信道按照一定的時(shí)間順序進(jìn)行傳輸。一般采用幀同步和位同步兩種同步方式。由于電子器件對過高數(shù)字速率的限制，以及光時(shí)分復(fù)用所需的光復(fù)接和分接技術(shù)較難，過去進(jìn)展不大。但近年一些關(guān)鍵技術(shù)取得了突破，如光時(shí)分復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)、變換極限超短光脈沖的產(chǎn)生、全光時(shí)鐘提取技術(shù)、全光信息再生技術(shù)、光調(diào)制和光放大以及光的線性和非線性傳輸技術(shù)等，這就使得全光信息處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。

5、副載波復(fù)用

副載波復(fù)用是將所要傳輸?shù)男盘栂扔脕碚{(diào)制一個(gè)射頻波，再將射頻波來調(diào)制發(fā)射光源。在接收端經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后恢復(fù)帶有信號的射頻波，再通過射頻檢測還原成原信號。副載波光纖傳輸要經(jīng)過兩次調(diào)制和兩次解調(diào)，兩重載波分別是光波和射頻波，射頻波也稱為副載波。副載波多路系統(tǒng)也是通過增加頻帶寬度來實(shí)現(xiàn)多路傳輸，工作帶寬隨著負(fù)載波的頻率和頻道數(shù)目的增加而增加。其有優(yōu)點(diǎn)是可以采用成熟的微波技術(shù)，對光器件的要求也不高，在技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)。

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