第二节波分复用系统对光纤的要求

    常见单模光纤有G.652、G.653、G.654、G.655几种。我国大量铺设的是G.652光纤，在1550nm传输窗口，它的色散系数比较大：17~20ps/nm.Km，适合速率不高的TDM信号和多波信号传输；G.653光纤主要铺设在日本，1550nm窗口处，色散为“零”，非常适合传输高速率的TDM信号，但是不适合传输多波长信号，因为会有比较严重的四波混频效应；G.654光纤主要用于海底光缆中，衰减很小；G.655光纤色散系数比较小：在1550窗口处色散系数为4~6ps/nm.Km，色散不为“零”，可以有效抑制四波混频效应；另外色散又不大，可以满足高速率TDM的传输要求。

    在光纤的性能中，我们突出关心的两个指标是：衰减系数和色散系数，两者都限制了电再生距离的长短。对衰减，大家都比较熟悉，主要是后者：色散。色散积累的结果是信号脉冲在时域上展宽，严重时就影响到接收机的接收。示意图如下：

    可见，因为色散，脉冲展宽，使得传输距离受到限制，因为再继续传输下去，出现连“1”信号，接收端无法识别了。同时我们看到，对速率越高的信号，这种受限越厉害，对速率低的信号，影响不是很大，因为速率低的信号脉冲之间本来就拉得比较开（时间间隔大）。一般来说，在G.652光纤上，传输STM-16信号的时候，还不需要补偿色散的积累，但在传输STM-64甚至更高速率的TDM信号的时候，补偿就非常有必要了。在DWDM系统中，一般是通过加入色散补偿光纤来补偿色散积累的，因为这种技术已经非常成熟。

    总之，目前最适合传输DWDM系统的光纤是G.655光纤，但在我国因为大量铺设的是G.652尾纤，所以在上10G及以上速率的信号时，需要用色散补偿。

第三节波分复用系统关键器件

    波分系统的关键器件除上面提到的分波/合波器外，还包括光源技术、EDFA技术。

3.1分波/合波器件

    从图一可以看出，分波/合波器是波分设备的必需的核心器件。DWDM传输和SDH传输最根本的区别也在于此：DWDM的复用和解复用都是在光层上进行的，而SDH尽管在站点间使用了光纤传输，但复用和解复用是在节点处O/E转换后在电层上进行的。分波合波器件有较大的插入损耗（插损），严重限制了信号的传输距离。所谓插损在这里指的是规定波长的光信号通过分波/合波器后光功率的丢失。除了插损，另外有个指标是我们比较关心的，就是最大插损差。我们知道对16/32波系统而言，针对每一波，有一个插入损耗，这16/32个插入损耗中的最大值与最小值之差即为最大插损差。对该指标的规范主要从多波长系统光功率平坦来考虑的，并且对合波器的要求要比对分波器的要求高，因为合波后的信号还需要长距离的传输，而分波后的信号会被马上终结掉。对分波器，还有两个指标非常重要：中心波长和隔离度。中心波长即是指分波后从不同端口出来的光的中心波长，对16/32波系统，有16/32个中心波长，其不应该与ITU-T建议的标准波长（192.1~195.2THz）有太大的偏移。隔离度指的是相临端口的串扰程度，有相邻隔离度和非相邻隔离度两个衡量项目。让192.1THz的光信号输入到分波器，理想情况是它只从端口1出来，可实际上，总有一部分从相临的端口2和端口3出来。端口1与端口2出来的光功率之比就是端口1对端口2的相邻隔离度。端口1与端口3之间的光功率之比就是端口1对端口3的非相邻隔离度。我们当然希望隔离度越大越好。从上面的描述我们可以这样来通俗表述一下插损和隔离度：插损，是光信号在应该走的光路上的功率损失，希望它越小越，理想情况是零插损；隔离度是光信号在不应该走的光路上的泄漏程度，希望隔离度越大越好，理想情况是完全隔离。

    合波器一般有耦合型，多层介质模型和阵列波导型；16波系统中，一般是耦合型，它对波长不敏感。分波器一般为多层介质模型和阵列波导型。阵列波导型分波合波器件对温度比较敏感，一般都要温控措施，保证分波中心不发生较大的偏移。