DWDM技术知多少

与通用的单信道系统相比，密集波分复用( DWDM )不仅极大地提高了网络系统的通信容量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是它可以直接接入多种业务更使得它的应用前景十分光明。

DWDM技术就是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。



基本原理是利用掺铒光纤中掺杂离子在泵浦光的作用下形成子数反转，从而对入射光信号提供光增益。DWDM系统对光放大器的基本要求是宽频带、低噪声和增益平坦等，随着更长的传输长度的需求，光纤放大器已经成为长距离光纤网络的基本组成部分。

光纤放大器是光纤通信系统对光信号直接进行放大的光放大器件。在使用光纤的通信系统中，不需将光信号转换为电信号，直接将光信号进行放大的一种技术，减少色散和衰减的影响，从而改善长距离光系统的性能。

DWDM系统中的光放大器最常见的有掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼光纤放大器等。

掺铒光纤放大器(EDFA，即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器)具有在它们的原子结构，用于放大光的适当能量水平，支持更长的传输距离。其工作原理是：掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的作用下产生受激辐射，而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化，这就相当于对输入光信号进行了放大。通常应用于常规光纤数字通信系统中，可以省去大量的光中继器，而且中继距离也大为增加，这对于长途光缆干线系统具有重要意义。



光纤通信技术不断向着更高速率、更大容量的通信系统发展，而先进的光纤**技术既能保持稳定、可靠的传输以及足够的富余度，又能满足光通信对大宽带的需求，并减少非线性损伤。掺铒光纤放大器是光纤通信技术的一项重大突破，它可免除常规光纤通信技术在中继站进行光一电一光变换而延长中继距离，使常规的光纤通信提高到一个新的水平。对推动密集波分复用、频分复用、光孤子光纤通信、光纤本地网和光纤宽带综合业务数据网的发展起着举足轻重的作用。

EDFA的演变显著减少了光纤的损耗。然而色散严重影响光纤系统的性能。由于信号质量，数据速率和覆盖距离被大大减小，光信号受到严重分散扭曲。因此，如何有效控制色散成为这些系统最主要的难题。



掺铒光纤放大器(EDFA)的出现及商品化是通信史上的一个里程碑。它取代传统的光-电-光中继方式，实现了一根光纤中多路光信号的同时放大，成功应用于波分复用(WDM)光通信系统，极大增加了光纤中可传输的信息容量和输距离。

但随着计算机网络及其他新的数据传输业务的迅猛发展，EDFA工作波段和带宽的局限性越来越明显，已不能满足未来宽带网络的需求。在这种情况下，拉曼光纤放大器(RFA)可放大任意波长的特点受到了广泛的关注，拉曼放大器已被发现是DWDM系统的有吸引力的候选者。



拉曼光纤放大器，就是巧妙地利用拉曼散射能够向较长波长的光转移能量的特点，适当选择泵浦光的发射波长与泵浦输出功率，从而实现对光功率信号的放大。RFA由于具有全波段放大、低噪声、可以抑制非线性效应和能进行色散补偿等优点，主要用做分布式放大器，辅助EDFA进行信号放大，也可以单独使用，放大EDFA不能放大的波段，同时克服了EDFA级联噪声大及放大带宽有限等缺点。



目前RFA在长距离骨干网和海底光缆中传输的地位已得到承认，在城域网中，RFA也有其利用价值。通信波段扩展和密集波分复用技术的运用，给RFA带来了广阔的应用前景。RFA的这一系列优点，使它有可能成为下一代光放大器的主流。