光纖通信+前沿知識普及講座-西電

光纖通信及其發(fā)展光纖通信基本知識光波分復(fù)用光波網(wǎng)絡(luò)

報告人：劉增基綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)國家重點實驗室光纖通信基本知識

光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成光纖通信：以光導(dǎo)纖維（光纖）為傳輸媒質(zhì)，以光波為載波，實現(xiàn)信息傳輸。光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成光纖線路光源光調(diào)制器光檢測器基帶處理基帶處理基帶電信號基帶電信號調(diào)制電信號解調(diào)電信號已調(diào)光信號光發(fā)射機光接收機光纖通信基本知識

光纖的傳光原理構(gòu)成光纖的材料是石英纖維（SiO2）;光纖由內(nèi)芯和包層組成，芯的折射率略大于包層，利用光在內(nèi)芯的折射或在芯與包層界面上的全反射實現(xiàn)光的傳播。n1n2n1SIFGIF光纖通信基本知識

光纖基本類型突變折射率型多模光纖（SIF）：纖芯直徑＝50～60μm，光線以折射形狀沿纖芯軸線方向傳播，存在多條路徑，并有較大的時延差，因而信號畸變大。漸變折射率型多模光纖（GIF）：纖芯直徑＝50μm，光線以曲線形狀沿纖芯軸線方向傳播，各條路徑時延差較小，因而信號畸變較小。單模光纖（SMF）：纖芯很細，直徑約10μm，光線以直線形狀沿纖芯軸線方向傳播，只有一種傳播模式，信號畸變很小。光纖通信基本知識

光纖傳輸特性傳輸損耗，由材料吸收和雜質(zhì)散射等因素引起。有三個低損耗窗口：（1）0.85μm附近，損耗2~4dB/km;（2）1.31μm附近，損耗約0.5dB/km;（3）1.55μm附近，損耗約0.2dB/km。色散（Dispersion）：一般包括材料色散、模式色散、波導(dǎo)色散等，引起接收的信號脈沖展寬，從而限制了信息傳輸速率。中繼器間距受損耗限制和色散限制。色散限制用距離帶寬積（Mbps·km）表示。三類光纖中SMF最高，GIF次之，SIF最低。光纖通信基本知識

實用光纖標(biāo)準(zhǔn)G.651：GIF型光纖，適用于中小容量和中短距離；G.652：常規(guī)單模光纖，第一代SMF，在波長1.31μm處色散為零，傳輸距離只受損耗限制，適用于大容量傳輸；G.653：色散移位光纖，第二代SMF，在波長1.55μm色散為零，損耗小，適用于大容量長距離傳輸G.654：1.55μm損耗最小的SMF，1.31μm處色散為零；G.655：非零色散光纖，是新一代的SMF，適用于波分復(fù)用系統(tǒng)，提供更大的傳輸容量。光纖通信基本知識

光發(fā)射機光源：·發(fā)光二極管（LED）：自發(fā)輻射，輸出光功率小，譜寬，穩(wěn)定，長壽命（107），價低，適用于小容量、短距離傳輸系統(tǒng)。·激光二極管（LD）：受激輻射，輸出光功率大，譜窄，波長穩(wěn)定，長壽命（105至106），價高，適用于大容量、長距離傳輸系統(tǒng)。光調(diào)制器：目前采用強度調(diào)制（由于光源頻譜不純，尚未實現(xiàn)相干光通信）；分內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制，對于數(shù)字調(diào)制，用光脈沖的有無代表數(shù)字信息（0和1）。光纖通信基本知識

光接收機光檢測器的功能：光信號的解調(diào)（O/E）光檢測器的類型：PIN光電二極管、雪崩光電二極管（APD）光接收機的靈敏度取決于噪聲特性（包括光檢測器的噪聲和電放大器的噪聲）和誤碼率指標(biāo)APD是有增益的光電二極管適用于靈敏度要求較高的場合，但需采用復(fù)雜的溫度補償電路，故成本高；在靈敏度要求不高的場合，宜采用PIN管。光接收機中還有電的放大器、自動增益控制電路、均衡再生電路等。光纖通信基本知識

光纖通信發(fā)展階段1966年高琨指出了用光纖進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑；第一階段（1966～1976年），從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時期，實現(xiàn)了短波長（0.85μm）低速率（45或34Mb/s）多模光纖通信系統(tǒng)，無中繼距離約10km；第二階段（1976～1986年），大發(fā)展時期，光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長從短波長發(fā)展到長波長（1.31和1.55μm）,實現(xiàn)了1.31μm、傳輸速率140～565Mb/s的單模光纖傳輸系統(tǒng)（PDH），其無中繼距離為50～100km；第三階段（1986年～），全面深入開展新技術(shù)研究，實現(xiàn)了1.55μm單模光纖通信系統(tǒng)（SDH），速率達2.5~10Gb/s,無中繼距離為100～150km；1996年后，研發(fā)波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)，每波長傳輸速率10或40G及光波網(wǎng)絡(luò)。光纖通信基本知識

光纖通信特點與應(yīng)用傳輸容量很大：2.5G～10G/波長；每光纖采用波分復(fù)用技術(shù)，可容納幾十至上百個波長；每根光纜可含幾十至上百根光纖。傳輸質(zhì)量很高，誤碼率很低（小于10－9）中繼距離很長（50～150km）抗電磁干擾性能好泄漏小，保密性能好應(yīng)用廣泛：大容量骨干網(wǎng)、計算機局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等波分復(fù)用信道復(fù)用技術(shù)光波分復(fù)用原理點對點光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)光波分復(fù)用器件信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用：在同一信道上同時傳輸N路或N個用戶的信息（N>1），其基本方法是將該信道劃分為N個子信道。頻分復(fù)用（FDM）：各子信道占用不同的頻帶，用濾波器分路；新發(fā)展的技術(shù)有正交頻分復(fù)用（OFDM）、編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）。時分復(fù)用（TDM）：各子信道占用不同的時隙，用門分路；又有同步時分復(fù)用和異步時分復(fù)用（又稱統(tǒng)計時分復(fù)用）之分。碼分復(fù)用（CDM）：各子信道采用不同的相互正交的碼序列，用相關(guān)器分路。光波分復(fù)用（WDM）：各子信道采用不同的光載波，用光濾波器分路。光波分復(fù)用原理光波分復(fù)用（WDM，WavelengthDivisionMultiplexing）是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的技術(shù)。發(fā)送端復(fù)用（OMUX）：組合不同波長的光信號并耦合到同一根光纖中。接收端解復(fù)用（ODMX）：分離不同波長的光信號并作進一步處理。中繼放大：經(jīng)過一定距離的傳輸后，要用寬帶放大器對光信號進行放大；目前普遍采用摻鉺光纖放大器（EDFA）。WDM原理圖波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展概況BWDM：利用1.3和1.55μm附近兩個低損耗窗口構(gòu)成兩個波長的WDM系統(tǒng)DWDM：在1.55

(1.50~1.60)μm窗口，同時用8，16或更多個波長，其中各波長之間的間隔約為1.6nm，0.8nm或更小，對應(yīng)于200GHz,100GHz或更窄的頻率間隔，得到廣泛應(yīng)用（以下用WDM表示）。DWDM＋EDFA＋G.655光纖＋光子集成，是長途光纖寬帶傳輸?shù)闹饕夹g(shù)方向。目前水平：商用系統(tǒng)：40×10Gb/s實驗室：82×40Gb/s=3.28Tb/s基于WDM和波長選路的光傳送網(wǎng)已成為主要的核心網(wǎng)WDM的特點利用多個波長并行傳輸，突破電子電路的速率極限，減小了光纖色散的影響，充分利用光纖的巨大帶寬資源，使單根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍、幾十倍甚至幾百倍各波長的信道相對獨立，可同時傳輸不同類型、不同速率的信號可降低對O/E，E/O器件要求在光域傳輸?shù)耐该餍院酶叨鹊慕M網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟性和可靠性光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)MUXDMX光纖SDH光發(fā)射機光放大器接口1ATM光接收機接口2W12W光域

接口：可提供不同的業(yè)務(wù)，支持不同的協(xié)議光發(fā)射機（E/O）：可工作于不同波長的激光器光波分復(fù)用器光放大器光波分解復(fù)用器：分離不同波長的光信號光接收機（O/E）：靈敏度應(yīng)與波長無關(guān)舉例：W=32，Rb=10Gb/s，傳輸距離500km，放大器間距125km雙纖雙向單纖雙向IPITU－TDWDM標(biāo)稱波長頻率(THz)波長(nm)頻率(THz)波長(nm)頻率(THz)波長(nm)196.1001528.77194.8001538.98193.5001549.32196.0001529.55194.7001539.77193.4001550.12195.9001530.33194.6001540.56193.3001550.92195.8001531.12194.5001541.35193.2001551.72195.7001531.90194.4001542.14193.1001552.52

195.6001532.68194.3001542.94193.0001553.33195.5001533.47194.2001543.73192.9001554.13195.4001534.25194.1001544.53192.8001554.94195.3001535.04194.0001545.32192.7001555.75195.2001535.82193.9001546.12192.6001556.55195.1001536.61193.8001546.92192.5001557.36195.0001537.40193.7001547.72192.4001558.17194.9001538.19193.6001548.51192.3001558.98頻率間隔=100GHz波長間隔約0.8nm192.2001559.79192.1001560.61WDM系統(tǒng)波長信道中心頻率

光波分復(fù)用器件耦合器濾波器波分復(fù)用器/解復(fù)用器摻鉺光纖放大器（EDFA）用于WDM的激光器N×11×NN×M耦合龜器（雙1）功能：組合來自不刑同光纖講的光信許號或龜將光信賤號分離到不同據(jù)的光纖慢中工作原豬理：分光纖型、微光額學(xué)機械單型、波握導(dǎo)型。敲從性能淡和價格鐘考慮，候光纖型姑為最好眾。下面顧介紹光纖型耦嫌合器的基傷本結(jié)構(gòu)和慌工作原理。把兩互根或多竭根光纖升排列，烈用熔拉甩雙錐技普術(shù)制作娛。在熔勝接區(qū)，櫻光纖變申細，相勇互靠近仔，發(fā)生社了耦合酸。由于局常規(guī)單照模光纖愛中大約比有20擠％的光五是靠包因?qū)觽鬏旘叺?，光濾纖變細剩就有更挪多的能不量分布直于芯線述外，加酷之光纖唉相互靠們近，于尚是在耦姥合區(qū)就不發(fā)生了持不同程狠度的耦重合。耦合區(qū)耦合器睬（2）性能參棗數(shù)（1）勸耦合比奴CR：岡一個指省定輸出坑端的光枯功率P嬸oc與丟全部輸量出端光飾功率總輩和Po墾t的比刊值，用與％表示CR＝P扣oc/P道ot=P納oc/(的PO1+…+登PON)功率分路承損耗候Ls=－軟10lg扒(CR)常d便B光纖型耦招合器的耦供合比與耦動合區(qū)光纖洗芯徑的大著小、芯間稠的距離以謎及波長有街關(guān)。（2）附艦加損耗L萍e：虧由散射、飛吸收和器油件缺陷引舉起，是輸割入光功率杰總和Pi桿t與輸出援光功率總捕和Pot照的比值，扭用dB表前示Le=1輪0lg(汁Pit/謝Pot)Pi1PiNPo1PoNPotPit耦合器鍛（3）性能參數(shù)（3）插例入損耗L它t：是一雖個指定輸爭入端的光帶功率Pi僻c與一個練指定輸出禽端的光功蔽率Poc銅的比值，漢用dB表冊示Lt=覽10l充g(P隊ic/串Poc吐)辱Lt=徑Ls＋匪Le（4）錢方向性D賄IR（隔候離度）筑是一個輸糊入端的光糊功率Pi乒c與由耦眠合器反射陶到其它端摸的光功率礦Pr之比況，用dB判表示DIR＝盜10lg牛(Pic快/Pr)（5）械均勻性醫(yī)Un捎ifo納rmi航ty(贈dB)招=Lt袖max結(jié)－Lt軋min（6）器其它參工數(shù)：熱敵穩(wěn)定度默、極化畫穩(wěn)定度寬、工作拘溫度范決圍等性能參數(shù)檔的技術(shù)規(guī)格范可看器件減數(shù)據(jù)手冊種。耦合器灣（4）一般性相能指標(biāo)

耦合器2×2N×N工作波長，μm1.31或1.551.31或1.55插入損耗，dB分路比0.5/0.50.3/0.70.1/0.9

3.4/3.45.6/1.810.8/0.7

4×47~88×811~1232×3217~19方向性，dB

40~55均勻性，dB

0.5~0.9(0.5/0.5)工作溫度，℃－40～＋85－40～＋85光濾波器光濾波器這是WDM罰系統(tǒng)中的頓重要器件吼，常用來績構(gòu)成波分熄復(fù)用器和某解復(fù)用器夜。主要要求賓：—插入損省耗小，并電應(yīng)該與輸月入光的偏稅振態(tài)無關(guān)鉗；—通帶掌應(yīng)對溫吉度的變哥化不敏問感，在梁整個工此作溫度旁范圍（瘦大約1健00℃銅）波長踐漂移應(yīng)辯遠小于躁相鄰信醉道的波乏長間隔秀；—為使級館聯(lián)濾波器離的總特性釘滿足通帶些要求，單薯個濾波器齒的通帶特花性應(yīng)盡可飲能平直或劫矩形系數(shù)柳應(yīng)盡可能嘉接近于1溜。分類：瞇光纖光揪柵型、段干涉型夸、波導(dǎo)旺型光濾波器北（光柵型）光柵的懷工作原計理入射光衍射光以柵影像面λ1λiλ1λ2λ1λ2λ1＋λ2影像面Lθi透射光柵d衍射光柵入射光反射光柵以透射港光柵為吧例。入茫射光（恐平面波協(xié)）經(jīng)縫碎隙產(chǎn)生恩衍射（芹球面波土），波針長λi的主波鄭束的最蘇大值方賤向滿足毒方程衡dsi離nθi=mλi,故可買分離不帥同的波可長。角稅度的分番離可在嫩影像面柜變成距警離的分今離：yi=Lt慚anθi光濾波器仰（FBG出型）Fibe抖rBr集agg擴Grat母ing(被FBG)劍是衍射光挽柵概念的依發(fā)展，其壤衍射是由塌光纖內(nèi)部荒折射率的獎變化實現(xiàn)辭的。FBG部好象一喇個窄帶鉆的反光塘鏡，只揚反射一長個波長器而透射羨其余的谷波長。被反射的陶波長稱為秩Brag黎g波長，魔滿足條件帥：2Λneff=λBλ1,λ2…λB…λNλBλ1,λ2…λNΛ這里neff是纖芯限的等效唉折射率輸；Λ是隱光柵周兼期（相轎鄰折射匪率最大各點間的絡(luò)距離）強。光濾波挑器（F－P絡(luò)型）Fabr版y-Pe行rot(村F-P)彎濾波器又舒稱F-P捐干涉儀，森是由兩塊押平行的高叫反射率的錯鏡面構(gòu)成罷諧振腔，郊對特定波啟長λo的光波呈發(fā)生諧應(yīng)振而得誕到頻率腦選擇性昏。λo=秀2L/啦mm為整竹數(shù)F－P牢濾波器芹的功率光傳遞函巡壽數(shù)(參看志圖7.呆19)TFP(f)謊=[αm(1－眼R)2]/{(貴1－R尸αm)2＋4Rαmsin2[2π退(f－騙f0)L/固ν]}式中虧R是腔偏壁的反僑射系數(shù)況；αm是內(nèi)部損池耗；L是腔體的長集度；ν是腔體內(nèi)的賴光速＝c執(zhí)/n諧振腔可統(tǒng)多個串聯(lián)夾，以改善肝選擇性。入射來回反折射同相相略加的波井輸出Lmirr洗ormirr趕or光濾波助器（多層介善質(zhì)薄膜諧越振腔）這是反射兔鏡采用多貴層介質(zhì)薄羞膜的F－索P干涉儀是一種帶鼓通濾波器遺，只允許唉特定波長冶的光通過結(jié)構(gòu)用多腔舞使通帶頂部更加姿平坦，改善矩盟形系數(shù)(參看圖刊7.2清1)腔1腔3腔2反射介奏質(zhì)光濾波器騙（MZI型）MZI追（Ma蹄ch-偽Zeh跨nde毯rI番nte使rfe皇rom蔬ete宴r）通甲常以集菊成光波占導(dǎo)的形它式出現(xiàn)咐，用兩內(nèi)個3d扒B定向耗耦合器女連接兩珍條不同朵長度的千光通路轟。耦合器憶1將輸巴入信號劍等分并罪引入兩劇條光通野路，長和臂與短季臂之間黎的行程毛差是ΔL，芝對應(yīng)于陪兩個波柳長引入書不同的影相移：假Δθi=2π株neffΔL/癢λi=βΔ膜L式中β里是傳播五常數(shù)在耦合器應(yīng)2兩路幻玉光線相擊互干涉，結(jié)索果λ1和λ2的最大方向往分別指換向光纖肚1和光纖2（演Δθ1＝2穗πn填；Δθ2＝mπ暖）ΔLλ1＋λ2λ1λ2光纖1光纖2P1(λ1)/Pin=co叮s2[Δθ1/2]P2(λ2)/Pin=sin2[Δθ2/2]C1C2光濾波或器（陣列波懇導(dǎo)光柵A興WG）輸入波導(dǎo)輸出波鳴導(dǎo)陣列波導(dǎo)輸入耦合物器輸出耦厘合器AWG陳（Ar直ray殺ed混Wav陰egu狡ide店Gr誤ati薪ng）徑是MZ釘I的推連廣形式租。通常制作禽成平面結(jié)隆構(gòu)，每一該陣列波導(dǎo)號的長度與播其相鄰波塑導(dǎo)差一個撲常數(shù)ΔL演。輸入傷耦合器將淡輸入光等奧分到陣列盛波導(dǎo)。通絮過陣列波晌導(dǎo)的輸入衛(wèi)光的每一急部分均包膀括光的所孝有波長，貴每一波長村有一個相算移Δθi=2π尖neffΔL/栽λi。此外閘，每一歐波長在讓輸入和汁輸出耦琴合器中撲受到相反移。結(jié)認果是一戒個波長敵的每一杜空間分坑量受到這不同的束相移，染并在輸威出耦合口器中相畢互干涉稠，形成湯一系列某最大光徹強，它看們的方影向取決捉于波長夜值。λ1λNλ1…λN可調(diào)諧沙光濾波創(chuàng)器用于光蓬接收機被前端或背作為動狀態(tài)光交穴換網(wǎng)絡(luò)胡的元件很。上述固定蜓光濾波器適大多可做羞成可調(diào)諧器的，主要口有：·FP（青通過變F滴－P濾波犯器諧振腔雅長度L調(diào)丟諧）·衍射嫩光柵（貌調(diào)反射節(jié)光柵的錄角度）·FB能G：的2Λneff=λB（調(diào)Λ，通過加薪熱或用力準(zhǔn)拉伸）·MZ疾I：Δθi=2πneffΔL/瓶λi（在一蝴個臂變村折射率監(jiān)）·AOT險F：聲光可調(diào)諧光恢濾波器（驗通過可變諒頻率的聲綁表面波形洪成Bra肚gg光柵征，而聲波傍由電聲轉(zhuǎn)灣換器件產(chǎn)記生）·EO生TF：怖電光可調(diào)諧敘光濾波姜器（通徹過電光酸效應(yīng)形桑成Br昨agg亡光柵）可調(diào)諧旨光濾波坑器的典兵型特性可調(diào)諧剖光濾波胞器類型嶼FP衍射光摘柵農(nóng)FB夜G債MZI鋤AOT棟F雀E愈OTF調(diào)諧范圍誦（nm）哲6播0娘10啊0崗7俱10斤40影0星1竭03dB席帶寬（耳nm）鴿0.辜5赴1貪1杠0.峽01摟1工2信道數(shù)伍10幼100駁10揀10調(diào)諧時茄間螞ms宿msμsμs凈μ脖s烏ns損耗(d怖B)眉2君4斤0.票1攜>5唇6垃5偏振損耗拌(dB)薯<0華.1中>1珍<0憶.5旁瓣抑鵝制比(芝dB)拍2弊0分辨率暴(nm尿)撿0姿.02波分復(fù)升用器/尺解復(fù)莖用器（WDM愈MUX黑/DEM蝴UX）復(fù)用器/頁解復(fù)用器趴功能:組功合/分離瓣不同波長賭的光信號民。有時一雪個器件下同時完資成復(fù)用沸和解復(fù)消用功能趙；有時反復(fù)用和騾解復(fù)用盜分別用揮不同的捎器件。主要性革能參數(shù)頸：·信道數(shù)匆：器件能嶄復(fù)用/解燒復(fù)用的波衰長信道數(shù)歡，典型值勁是4,8噴,16,屈32,4醋0,48·中心寨波長（輩頻率）·信道奧間隔：員器件能避夠處理徑的最小貧信道間泥隔，標(biāo)足準(zhǔn)值是記50(雞0.4民),1瓦00(苦0.8片),2第00G漲Hz(虎1.6龜nm)·通帶寬優(yōu)度：指蕉一個波刮長的帶僵寬，通互常廠家到給出按場損耗1既,3,付20d情B計的疑帶寬·最大插快入損耗（妨典型值1伏.5-6蛋dB）OMODλ1λ2…λNλ1λ2…λNλ1λNλNλ1·插入損矩耗均勻區(qū)度（<蒸1.5膨dB）·隔離兩度：M胃UX要主求>3迫0dBDEMU圾X可低到賤18dB波分復(fù)迅用器/躁解復(fù)君用器舉禾例（WDM杰MUX飼/DEM盆UX）MZI和熱AWG是嘉可逆器件這，既可作障DEMU沾X，也可軍作MUX多層介質(zhì)地薄膜濾波還器（DT梁MF）也攝是可逆的藥，基于它祝的一種M捐UX/D桶EMUX姐如圖所示熟。透鏡透鏡玻璃襯歡底λ1…λ8光纖光纖光纖DTM階Fλ2λ4λ6λ8λ1λ3λ5λ7光傳送獅網(wǎng)（O易TN）基于WD倉M和波長抄選路的光匯通道網(wǎng)絡(luò)光分插復(fù)賄用設(shè)備（迫OADM閘）光交叉雷連接設(shè)寬備（O班XC）路由與杠波長分分配光通道容網(wǎng)絡(luò)的添管理與憐控制光網(wǎng)絡(luò)的虛生存性O(shè)XC：OpticalCross-connect光交叉連接設(shè)備E-XC：ElectricalCross-connect電的交叉連接設(shè)備A（如SONET或ATMVP網(wǎng)的交叉連接設(shè)備）OLT：OpticalLineTerminal光線路終端，光通道連接不同OLT光通道網(wǎng)漁絡(luò)基本結(jié)中構(gòu)

NE：NetworkElement網(wǎng)元；OpticalPath:光通道REP：Repeater中繼器MS：MultiplexSection復(fù)用段；OMS：OpticalMultiplexSection光復(fù)用段OTS：OpticalTransmissionSection光傳輸段光通道網(wǎng)六絡(luò)網(wǎng)元連已接模型光接口數(shù)字化用嚇戶層光通道袋層光復(fù)用段石層光傳輸段丹層ITU氣－T技G.群872光層光傳送網(wǎng)走的功能：逮為透明傳捎送SDH溫、PDH邁、ATM條、IP等胡業(yè)務(wù)信號限提供光通像道。光通道層惜：負責(zé)選柱路和波長否分配，提巖供端到端付的連接；狠負責(zé)光通錫道的運行摘、維護和議管理(O羊AM)。光復(fù)用旅段層：斷保證相挎鄰兩個返波長復(fù)板用設(shè)備城間多波侍長復(fù)用捏光信號貴的完整手傳輸，毀負責(zé)該隆段的O虛AM。光傳輸肅段層：齒為光信哭號在不腫同的媒酷質(zhì)（如樂G.6地52,球G.6知55光歇纖）上攏提供傳榮輸功能斤。光傳送網(wǎng)梳絡(luò)的分層任結(jié)構(gòu)光通道標(biāo)是一個德波長的座端到端筆連接。朽根據(jù)結(jié)腎點是否牛提供波司長轉(zhuǎn)換扮功能，夸分為波作長通道陣和虛波盡長通道骨。光分插聯(lián)復(fù)用設(shè)漲備（O部ADM束）OADM柱(Opt柿ical伸Add網(wǎng)/Dro迅pMu蚊ltip絡(luò)lexe崗r)的功悲能：從O繡WDM系雞統(tǒng)中分下攀和插入一金個或多個勺波長信道OADM園的原理：拍在結(jié)點本現(xiàn)地先分接念后復(fù)接OADM宣的幾種實勒現(xiàn)方法：（1）平走衡MZI邪＋FBG（2）F駱BG＋環(huán)吳形器（3）啞DTM膏F＋環(huán)剝形器見下頁的酬圖輸入λ1λ2…λN輸出λ1λ2…λNλxλx多波長激輸入多波長外輸出Dro吧pAddODOM光分插嘆復(fù)用設(shè)美備（續(xù)紙）FBG裳atλs平衡M撞ZI＋其FBGλdro坐pλaddλ1λ2…λNλ1λ2…λN輸入輸出3dB鏡耦合器FBG瞇＋環(huán)行躬器環(huán)行器環(huán)行器123123多個波長淡輸入多個波長盞輸出……DropAddDEMU尺XMUX3dB適耦合器光分插賓復(fù)用設(shè)牌備（續(xù)建）DTM斗F＋環(huán)把行器環(huán)行器環(huán)行器11111111222233333332222多個波濃長輸入多個波長坦輸出DTMFDTMF2×2開雷關(guān)可變衰食減器Addλ1Addλ2Addλ3Addλ3Dro施pλ1Dro破pλ2Dro艇pλ3Dropλ4λ1λ1λ2λ2λ2λ3λ3λ4λ4環(huán)行器櫻是一種囑特殊的堤定向耦并合器光分插肚復(fù)用設(shè)喘備（續(xù)綠）組網(wǎng)應(yīng)用λsλmOAD篇MOADMOLTOLT鏈形OAD錘MOADMOADMOADM環(huán)形光交叉連續(xù)接設(shè)備（溉OXC）光纖（空抗分）交叉愈連接器波長選擇抱交叉連接清器WSX葡C波長變月?lián)Q交叉戒連接器踩WIX阿C光纖（牽空分）頸交叉連覆接器光開關(guān)?。憾喙鉄崂w輸入異輸出，但每路光列纖中可湊以是多韻波長信帳號，交叨換的基削本單位鹽是一路密光纖的再容量?；鹃_關(guān)挨單元·1×1·1×救2·2×2M×M開茫關(guān)光纖光纖1122MM……1112312431243BarCro于ss光纖（另空分）榨交叉連狂接器（繪續(xù)）電光開關(guān)?。河晒夥痔街Р▽?dǎo)與約半導(dǎo)體光駛放大器（忘SOA）膝組成微電子機餅械光開關(guān)悟（MEM渣S）：M硬EMS（窩Micr辮o-El廳ectr始o(jì)-Me接chan垮ical旱-Sys摘tem）策是由半導(dǎo)棋體材料如賭Si等構(gòu)選成的微機妥械結(jié)構(gòu)，塘將電、機諸械和光合序為一塊芯租片。它通偵過靜電的著作用使可館動的微鏡蜂面發(fā)生轉(zhuǎn)診動，從而卡改變?nèi)肷溟g光的傳播洽方向。VSOA1×12×2123GRI凍N塔l押ens光纖（自空分）何交叉連閱接器（健續(xù)）用1×蝴2或2多×2開朱關(guān)單元君可構(gòu)成詞較大規(guī)山模的開夫關(guān)矩陣粉（例）

Gate-SW在12Switch轉(zhuǎn)換期間關(guān)閉，避免功率暫態(tài)傳至下一結(jié)點波長選市擇交叉靜連接器委WSX呼C波長變搞換交叉縮慧連接器飼WIX湯C波長變志換器改變傳味輸波長走而保持揀其所載形的信息塞不變兩種基本捧類型：光微電型和全唐光型OROS波長可調(diào)利用非線性光學(xué)原理（如四波混頻）用SOA＋濾波器可構(gòu)成波長變換器（類似于電的混頻器）為降低費用，在OXC中采用部分波長變換器路由與捎波長分狠配對于無女波長變伍換能力圈的OX診C構(gòu)成塞的光網(wǎng)絮絡(luò)，路傳由選擇魄受到波長連續(xù)綱性限制，即一條泰光通道的免各段鏈路當(dāng)必須采用雄相同的波遺長。這樣唐的光通道妄稱為波長友通道。對于具有月（或部分政具有）波悔長變換能嘗力的OX寶C構(gòu)成的漢光網(wǎng)絡(luò)，迫路由選擇贊有更多的堆自由度。劈燕建立的光兩通道稱為壺虛波長通堡道。波長選窗路算法者（RW寶A），淘待進一照步研究光通道章網(wǎng)絡(luò)的雖管理與想控制作用：保證光通即道的透明穩(wěn)性和可重獅構(gòu)性，從壤而提高網(wǎng)揀絡(luò)運行的嘗可靠性、涌生存性和噸資源利用蕉的有效性嘗，使靜態(tài)債網(wǎng)絡(luò)變成冒動態(tài)網(wǎng)絡(luò)卷，能依據(jù)勺業(yè)務(wù)量、扶網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)往的變化而訴改變網(wǎng)絡(luò)義配置。光的監(jiān)控盞信道（O豪SC）：在每條光泰纖中專設(shè)置一個波長波（SV）來傳路輸管理薦控制信勞息，傳稠輸速率潛約2M死b/s配置管藏理：——自動恐搜尋網(wǎng)絡(luò)畝拓撲：聽網(wǎng)管系洲統(tǒng)（NM暖Sor統(tǒng)NMC冶）檔通過查搭詢各個網(wǎng)至元和接收姻來自網(wǎng)元司的報告，苦確定和更句新各結(jié)點嗚的連接表——建立亦光通道連議接：位通過網(wǎng)管鐵系統(tǒng)協(xié)調(diào)俯各網(wǎng)元的絞路由選擇嫩和交叉連素接功能，哄建立永久奮、半永久法連接光通道網(wǎng)鄉(xiāng)豐絡(luò)的管理釋與控制（損續(xù)）故障管來理對于網(wǎng)叔元，故暢障管理咐功能包食括：——監(jiān)權(quán)視和檢徹測故障——聯(lián)霧系內(nèi)部肚與外部罩故障狀雷況——向管掙理者報告傅故障——構(gòu)成刮恢復(fù)機制對于管敏理者，絹必須：——通茂過報警禮分析、題診斷測漏試進行埋故障定舞位——找南到可替惰換的設(shè)猶備或光繪纖——下達休修復(fù)命令存在問峽題：對于光孝網(wǎng)絡(luò)來詳說，它守不支持歡數(shù)字信端號的監(jiān)雅視，而磨僅靠光士信號監(jiān)灣視來隔抓離故障章是十分攏困難的愧，甚至前是不可正能的。失因此需攪將光層純和電層防的性能支監(jiān)視結(jié)鏟合起來做考慮。光網(wǎng)絡(luò)逮的生存儉性光網(wǎng)絡(luò)要纖實用化，睜必須具備卡如下重要暖性質(zhì)：高速大源容量：藝以適應(yīng)煉業(yè)務(wù)量儉不斷增聯(lián)長的需斃要透明性乏：盡可冬能不作海電的處幸理連通性恨：盡可瓜能提高砍網(wǎng)絡(luò)建扁立連接熊的能力可重構(gòu)午性：當(dāng)匠發(fā)生光雨纜折斷橫或結(jié)點拜故障時側(cè)，光網(wǎng)糖絡(luò)應(yīng)能肝為發(fā)生徑故障的牧信道重國選路由申，完成首網(wǎng)絡(luò)連津接的重似構(gòu)；在駝用戶業(yè)罩務(wù)量變尖化時，外在不改禍變光纜招