《全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,密集波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)（DWDM）,第三講,內(nèi)容提要,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件簡介,三種典型的全光網(wǎng)絡(luò)之,密集波分復(fù)用（DWDM）光網(wǎng)絡(luò),全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：,A.光多址技術(shù)；,B.全光交換技術(shù)；,C.光插/分復(fù)用技術(shù)（OADM）；,D.光交叉連接技術(shù)（OXC）；,E.波長變換技術(shù)（W-C）；,內(nèi)容回顧,內(nèi)容回顧,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：,F.信道爭奪解決技術(shù)：,G.進(jìn)入數(shù)據(jù)信號的同步技術(shù)；,H.前端識別技術(shù)；,I.全光信息再生技術(shù)；,J.網(wǎng)絡(luò)的管理與控制技術(shù)。,內(nèi)容回顧,全光交換有哪幾種交換方式？,全光交換的5種方式：

2、,空分（SD）光交換；,時分（TD）光交換；,波分（WD）光交換；,復(fù)用型光交換；,自由空間光交換。,內(nèi)容回顧,名詞解釋：,OADM,OXC,W-C,DWDM,Optical Add-Drop Multiplexing(-er),Optical Cross Connection(Connector),Wavelength Conversion(Converter),Dense Wavelength Division,Multiplexing,內(nèi)容回顧,如何解決信道爭奪技術(shù)（有哪幾種方法）？,三種解決方案：,本地緩沖、偏轉(zhuǎn)迂回、波長變換,本地緩沖,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,1,Ch.

3、2,1,節(jié)點(diǎn)1,節(jié)點(diǎn)2,緩沖器,偏轉(zhuǎn)迂回,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,1,Ch.2,1,節(jié)點(diǎn)1,節(jié)點(diǎn)2,節(jié)點(diǎn)3,波長變換,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,2,Ch.2,1,節(jié)點(diǎn)1,節(jié)點(diǎn)2,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件,傳統(tǒng)光器件的分類,光有源器件,光源,光放大器,光檢測器,光無源器件,光耦合器,光開關(guān),光隔離器,光衰減器,光調(diào)制器,光連接器,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件,基于DWDM的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，除了,光源、光放大器和光探測器,外還包括以下,新型光無源器件：,1.波分復(fù)用/解復(fù)用器,2.光插/分復(fù)用器,3.光交叉連接器,4.波長變換器,5.濾波器,引言：,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能,全光網(wǎng)絡(luò)的四大

4、功能,INTERNET使得“距離”的觀念在時間的尺度上迅速縮短；,各種通信協(xié)議(ATM STM DWDM)使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍擴(kuò)大；,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)將成為實(shí)現(xiàn)信息化社會的基礎(chǔ)；,要實(shí)現(xiàn)這些都要靠光網(wǎng)絡(luò),全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一,能夠超高速、大容量載入和傳遞信息比特。,Tbit/s級信息比特,將成為發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn),現(xiàn)有光子元器件如：InGaAsP直接調(diào)制帶寬受到遲豫振蕩的限制，只能達(dá)到5Gbit/s。,采用集成化的光子源理論上為100Gbit/s，經(jīng)濟(jì)的方案為10-40Gbit/s的單信道傳輸容量。,必須采用復(fù)用技術(shù)才能達(dá)到Tbit/s,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一,DWDM是實(shí)現(xiàn)寬帶通

5、信網(wǎng)最經(jīng)濟(jì)的途徑！,關(guān)鍵器件：,1.高速響應(yīng)的,單頻光源,和,波長可調(diào)諧光源,2.,波分復(fù)用/解復(fù)用器,。,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二,光子網(wǎng)絡(luò)能夠提供用戶信息上/下話路與靈活的插/分復(fù)用。,目前的點(diǎn)對點(diǎn)光通信中，信息的上/下載路是通過光電轉(zhuǎn)換后，再通過電子的上下路插/分復(fù)用器（ADM）完成的。,光電光的轉(zhuǎn)換過程受限于光探測器的響應(yīng)度和電子回路的RC延遲，滿足不了超高速、超大容量光子網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求。,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二,采用,光纖光柵和AGW復(fù)用/解復(fù)用器與波導(dǎo)開關(guān)陣列,組成的全光上/下話路插/分復(fù)用器將成為光子網(wǎng)絡(luò)體系的又一核心硬件。,此外，在DWDM中，還可以利用波長作為信道（或用戶）標(biāo)識

6、，利用（,OADM,）進(jìn)行信息的靈活A(yù)DD、DROP。,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三,能夠提供信息的快速交換與共享。,最簡單的光網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸層為環(huán)形鏈狀結(jié)構(gòu)。,CAINONET結(jié)構(gòu),基于SDH的,ATM交換機(jī),中國高速信息示范網(wǎng),IP/SDH/DWDM,地區(qū)A,OXC,節(jié)點(diǎn)A1,UAS,PSTN,ADSL,基于SDH的,ATM交換機(jī),地區(qū)B,OXC,節(jié)點(diǎn)B1,Switch,AS,LAN,地區(qū)C,OXC,節(jié)點(diǎn)C1,SDH,設(shè)備,ER,GER,LAN,CSR,PSTN,ATM,設(shè)備,ADM,OADM,節(jié)點(diǎn)A2,OADM,節(jié)點(diǎn)B3,OADM,節(jié)點(diǎn)B2,OADM,節(jié)點(diǎn)C2,OADM,節(jié)點(diǎn)C3,OADM,節(jié)點(diǎn)

7、C4,OADM,節(jié)點(diǎn)A3,CSR,CSR,ATM,設(shè)備,ATM,設(shè)備,ATM,設(shè)備,ER,GER,SDH,設(shè)備,SDH,設(shè)備,ADM,Switch,LAN,LAN,實(shí)現(xiàn)OXC節(jié)點(diǎn)功能硬件結(jié)構(gòu)有多種方案：,1.基于,自由空間光交換,的OXC；,2.基于,光固態(tài)器件,的OXC；,3.基于,集成化的微光機(jī)電系統(tǒng),（MEOMS）的OXC。,注意：,現(xiàn)有的OXC節(jié)點(diǎn)功能還僅限于,波長路由,交叉連接（WRXC），但是WRXC WIXC,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之四,具有高效經(jīng)濟(jì)的路由選擇。,波長變換器（W-C）,成為重要的器件。,四大功能綜述,我們將,詳細(xì),介紹滿足以上四個基本功能所需的

8、關(guān)鍵器件，他們是：,波分復(fù)用/解復(fù)用器；,光插/分復(fù)用器；,光交叉連接器；,全光波長轉(zhuǎn)換器。,第三章,DWDM光網(wǎng)絡(luò)&關(guān)鍵器件,幾個概念,1.,波分復(fù)用（WDM）：,按照一定的波長間隔，把若干路經(jīng)過調(diào)制的光信號通過合波器（或波分復(fù)用器）合并在一起，由一根光纖傳輸。,2.,粗波分復(fù)用（CWDM）：,根據(jù)各路波長之間的間隔，把間隔為200GHz（1.6nm)以上的復(fù)用稱為CWDM。,幾個概念,3.密集波分復(fù)用（DWDM）：,把波長間隔為200GHz（1.6nm）以下的稱為DWDM。,幾個概念,DWDM工作原理,DWDM光纖傳輸系統(tǒng),O,M,U,X,O,D,M,U,X,OA,光發(fā)送,光發(fā)送,光發(fā)送,

9、，,光接收,光接收,光接收,后置放大,前置放大,DWDM工作原理,簡單描述：,（1）幾個不同波長的光發(fā)射機(jī)發(fā)出的光信號分別送到各自的光調(diào)制器；,（2）被調(diào)制后的光信號經(jīng)波分復(fù)用器復(fù)用后送人單模光纖傳輸；,（3）傳輸一段距離（大約40km）后，由光放大器對信號放大、重新整形,等,處理后繼續(xù)傳輸。,（4）長途干線沿途各節(jié)點(diǎn)設(shè)有OADM和OXC用以完成與其它中心局的信號交換。,（5）信號傳到終端后通過解復(fù)用器將信號分開并送人相應(yīng)的光接收機(jī)。,單向與雙向DWDM,比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。,010109,DWDM的關(guān)鍵技術(shù),其關(guān)鍵技術(shù)。,010110,DWDM工作原理,DWDM工作原理的簡單描述。,010111,支撐DWDM的器件與子系統(tǒng),DWDM復(fù)用器,波分復(fù)用系統(tǒng)的核心部件是,波分復(fù)用器件,。,波分復(fù)用器件可以有很多種方法來制造，常用的是：,1.干涉膜濾光型光波分復(fù)用器；,2.衍射光柵型光波分復(fù)用器。,尤其是,陣列波長光柵（AWG）,具有雙向?qū)ΨQ功能，復(fù)用通道不受限制。,自聚焦透鏡（Selfoc Lens）,1個周期（Pitch）,折,射,率,分,布,光纖,P/4 自聚焦透鏡,P/4 自聚焦透鏡,光纖,單模光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu),8,0,光纖,P/4 自聚焦透鏡,P/4 自聚焦透鏡,光纖,單模光纖準(zhǔn)直器的應(yīng)用,光波分復(fù)用器,DEM,1,2,3,4,MUX,1,2,3,4,