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光纤通信第8章光复用技术研究报告.ppt

文档介绍：*
第八章
光复用技术

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8.1 光复用技术的基本概念
8.2 光时分复用技术
8.3 密集波分复用技术
8.4 密集波分复用技术的非线性串扰
内容简介：

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光纤通信单信道速率40Gbit/s，与光纤带宽潜。
但实用化还有一些障碍。
如：非相干光CDM，由于正交码数量有限，码间干扰较大，限制用户数量；
相干光CDM，存在激光源频率稳定度差，光纤极化态不稳定,发光脉冲相位难以控制等主要问题。
5.光码分复用（OCDM）
非相干光系统用光场的能量，信道编码为光强度调制方式，信号是功率叠加而不是振幅叠加，采用平方律检测光信号；
相干光系统用光场的相位传输信号。
注意：
上述复用技术能增加线路容量，提高线路利用率。
但相对于巨大的光纤带宽潜能，单独采用某一复用技术还只能是使用光纤的很小一部分带宽资源，为此，可以复合采用几种复用技术。
例如：在每个时隙先采用码分复用，再采用时分复用，然后将时分复用以后的信号再调制在不同的波长上。
8.1 光复用技术的基本概念
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8.1 光复用技术的基本概念
8.2 光时分复用技术
8.3 密集波分复用技术
8.4 密集波分复用技术的非线性串扰
内容简介：
8.2 光时分复用技术
电子器件的极限速率大约在40Gb/s左右，现在通过电时分复用(TDM)已经达到这个极限速率。
光时分复用(OTDM)的原理与电时分复用相同，只不过电时分复用是在电域中完成，而光时分复用是在光域中进行，即将高速的光支路数据流(例如10Gbit/s，甚至40Gbit/s)直接复用进光域，产生极高比特率的合成光数据流。目前能查到的OTDM技术实现的单信道复用速率为640Gbit/s。
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8.2 光时分复用技术
如今WDM技术研究非常热，有的技术已经成熟并实用化；而OTDM技术还处于实验研究阶段，许多关键技术还有待解决。
• 超短光脉冲光源；
• 超短光脉冲的长距离传输和色散抑制技术；
• 帧同步及路序确定技术；
• 光时钟提取技术；
• 全光解复用技术。
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8.2 光时分复用技术
根据每个支路每次复用的比特数的不同，分成：
比特交错OTDM（一个比特）；
分组交错OTDM（若干个比特）；
它们都需要利用帧脉冲信号（帧同步信号，帧头）区分不同的复用数据或分组。
Mod 1
Mod 2
…
Mod
n
…
…
合
路
器
光
分
路
器
T
(
n－
1)
T
超短脉冲
发生器
帧同步时钟
E/O
MUX
接收机
误码检测
光带通滤波器
全光开关
DEMUX
光波时钟
产生
时钟提取
电路
EDFA
延迟线阵列
待传数据输入
8.2 光时分复用技术
1.比特交错OTDM：每个时隙对应一个待复用的支路信息(一个比特)，同时有一个帧脉冲信息，形成高速的OTDM信号。
主要用于电路交换业务。
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2.分组交错OTDM：每个时隙对应一个待复用支路的分组信息(若干个比特)，帧脉冲作为不同分组的界限。
主要用于分组交换业务，分组变换业务可以和IP相结合，有广阔的前景。
8.2 光时分复用技术
8.2.1 比特交错OTDM
复用：（1）锁模激光器产生窄脉冲周期序列；
（2）分路器把其分路为n+1路；
（3）每路窄脉冲周期序列经外调制，调制后信号经过适当长度硅光纤延时iτ；
（1）
（2）
（3）
帧脉冲
比特交错时分复用原理图
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8.2.1 比特交错OTDM
复用：（4）外调制器的各支路光脉冲流输出+帧脉冲流相结合=比特交错光时分复用数据流。
（1）
（2）
（3）
帧脉冲
比特交错时分复用原理图
（4）
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8.2.1 比特交错OTDM
复用：窄的光脉冲（ps量级）要用锁模激光器来产生。同时为了克服光纤色散对脉冲的展宽，必须采用光孤子技术使之传输更长的距离。
帧脉冲(1)
信息
延迟的信息脉冲 (3)
延迟的窄脉冲(2)
比特交错数据流(4)
τ=T/(n+1)
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8.2.1 比特交错光时分复用
解复用：（1）接收到的复用信号脉冲流经分路器分成两路，一路本身，一路延迟jτ的脉冲数据流；
（2）延迟的数据流进行门限判决，得到延迟了jτ的帧脉冲；
帧同步脉冲
复用信息(0)
（3）
比特交错时分解复用原