唐輝輝廣西壯族自治區(qū)經(jīng)濟信息中心

WDM的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用展望

唐輝輝
廣西壯族自治區(qū)經(jīng)濟信息中心

近年來我國的通信技術(shù)取得了很大的進展，網(wǎng)絡(luò)需求也在迅猛增長。WDM作為一種最新的通信技術(shù)，具有很多新的技術(shù)特點，越來越受到重視。本文通過對WDM的關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)特點分析，剖析了其存在問題和應(yīng)用環(huán)境，最后對WDM技術(shù)的發(fā)展前景進行了展望。

WDM DWDM 全光網(wǎng)絡(luò)光纖

1　引言

近年來光纖通信以其大容量、高速率、低損耗、寬帶寬的信息傳輸方式成為了高速信息網(wǎng)中的主流，而通信業(yè)務(wù)的迅速增長一直以來也在促使人們尋找能快捷、簡便、經(jīng)濟、有效地擴展光纖傳輸能力的途徑。目前被認為最簡捷、最有效的技術(shù)是波分復(fù)用技術(shù)（WDM）。點對點的WDM光纖通信系統(tǒng)已投入商用，但由于中途不能上/下載信號，其作用是有限的。隨著密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)的日益成熟和實用化，網(wǎng)絡(luò)中的信道數(shù)量變得越來越多，傳輸速率也變得越來越快，為了避免光到電，光轉(zhuǎn)換的高昂代價和突破電子傳輸速率瓶頸的限制，產(chǎn)生了在光層來管理網(wǎng)絡(luò)容量的強烈要求，即全光網(wǎng)絡(luò)（All Optical Network）。波分復(fù)用系統(tǒng)和全光通信是光纖通信的發(fā)展方向，因此 WDM 全光網(wǎng)絡(luò)也是光纖通信發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果，并且也將成為解決網(wǎng)絡(luò)需求問題的關(guān)鍵。

2　WDM的關(guān)鍵技術(shù)及問題

當前我國WDM技術(shù)的應(yīng)用狀況仍然存在著一些問題，主要分為技術(shù)問題和應(yīng)用問題兩個方面。

WDM 中比較重要的一些技術(shù)包括光源、光分波/合波器和光放大器。光源的作用是產(chǎn)生 WDM 系統(tǒng)中所要求的光波長。光合波器的位置在輸入端，把不同波長的光信號合并后發(fā)射到光纖上傳輸；光分波器的位置在輸出端，把經(jīng)過光纖傳輸?shù)墓庑盘柗殖删哂胁煌ㄩL的幾個光信號。在光纖通信系統(tǒng)中光放大器可以作為前置放大器、功率放大器和線路放大器等。

WDM 系統(tǒng)中主要的技術(shù)問題可以分為光纖技術(shù)問題和光器件技術(shù)問題兩大類。光纖技術(shù)問題主要包括光纖色散效應(yīng)、偏振模色散和光纖的非線性效應(yīng)。光纖色散效應(yīng)的一般方法是色散補償技術(shù)。偏振模色散簡稱 PMD，它形成的原因是在光纖中引起線偏振光的兩個偏振態(tài)分量的傳輸速度不一致。光纖的非線性效應(yīng)主要包含散射效應(yīng)和折射率效應(yīng)。非線性效應(yīng)極大的損傷了光放大器帶來的優(yōu)勢。

目前，WDM 系統(tǒng)中的應(yīng)用問題首先是無法實現(xiàn)互通。WDM技術(shù)對于我國來說還是一個相對比較年輕的技術(shù)，在應(yīng)用中還存在著一定的問題。例如，由于電信商家設(shè)計范圍的廣泛，WDM的應(yīng)用還不能夠在眾多商家中實現(xiàn)通用。當前的大多數(shù)商家的WDM產(chǎn)品不能夠很好地進行互通，因此要加強對光接口設(shè)備的研究，以滿足上層的網(wǎng)絡(luò)管理。其次，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不夠完善由于上下通路的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使得對WDM技術(shù)需求的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)仍然存在著一些缺陷。這種管理系統(tǒng)的不完善使得在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)傳輸中的WDM技術(shù)管理不能夠高效的進行。并且當前衡量WDM技術(shù)的標準還沒能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一，使得急需要找到一個統(tǒng)一的參數(shù)來對其進行衡量。

3　WDM應(yīng)用前景展望

在未來，通信信號的傳輸將進入到全光技術(shù)和全光網(wǎng)絡(luò)時代。在今后的全光網(wǎng)絡(luò)下，發(fā)展前景主要有超密集多波長光源、可調(diào)諧窄線寬激光器、超密集光譜解復(fù)用、數(shù)字相干檢測、超密集波分復(fù)用非線性傳輸理論、全光中繼器、光交叉連接設(shè)備和光分插復(fù)用器等方面［3］。其中可調(diào)諧窄線寬激光器發(fā)射波長能夠按照需求進行改變，使得輸出的光譜性能夠更加良好，激光信號的穩(wěn)定性和可靠性更高。全光中繼器的處理過程相對比較簡便，它能夠?qū)⒐庑盘栠M行放大處理，使得對光脈沖波進行再調(diào)整，使得色散受限的問題得到解決。而光交叉連接設(shè)備則可以朝著使得光路靈活性增強和增強穩(wěn)定性的方向發(fā)展，而光分插復(fù)用器則在組建光網(wǎng)絡(luò)上可以變得更加的靈活。

通過WDM技術(shù)，能使信號傳輸?shù)娜萘康玫胶艽筇嵘軌蛟诮档托盘杺鬏敵杀镜耐瑫r提高信號傳輸?shù)乃俾屎鸵?guī)模種類，能夠使得WDM技術(shù)在進行長途的、大量的傳輸任務(wù)中能夠節(jié)約光線，而且還能夠有效地對已有的通信系統(tǒng)進行升級和提升。WDM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的交換，從而使得未來的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟化、靈活化和穩(wěn)定化。

［1］Chatterjee S，Pawlowski S.All-optical networks. Communications of the ACM.1999， 42（6）：74-83.

［2］Saleh AA，Simmons JM.All-optical networking—Evolution，benefits，challenges，and future vision. Proceedings of the IEEE.2012， 100（5）：1105-17.

［3］房超.面向未來的下一代超密集波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)研究.電信網(wǎng)技術(shù). 2013，12：38-41.