1.6.3 波分复用
1.相关概念
(1)波分复用的概念
波分复用(WDM)是在单根光纤内同时传送多个不同波长的光载波，使得光纤通信系统的容量得以倍增的一种技术。
具体地说，WDM是在发送端首先以适当的调制方式将各支路信号调制到不同波长的光载波上，然后经波分复用器(合波器)将不同波长的光载波信号汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输;在接收端首先通过波分解复用器(分波器)对各种波长的光载波信号进行分离，再由光接收机做进一步的处理，恢复为原信号。
波分复用系统的工作波长可以从0.8μm到1.7μm，其波长间隔为几十nm。它可以适用于所有低衰减、低色散窗口，这样可以充分利用现有的光纤通信线路，提高通信能力，满足急剧增长的业务需求。
波分复用系统早期使用1 310/1 550 nm的2波长系统，后来随着1 550 nm窗口掺铒光纤放大器(EDFA)的商用化(EDFA能够对1 550 nm波长窗口的光信号进行放大)，波分复用系统开始采用1 550 nm窗口传送多路光载波信号。
(2)密集波分复用的概念
波分复用(WDM)根据复用的波长间隔的大小，可分为稀疏波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)。
·CWDM系统的波长间隔为几十nm(一般为20 nm)。
·DWDM系统在1 550 nm窗口附近波长间隔只有0.8～2 nm，甚至小于0.8 nm(目前一般为0.2～1.2 nm)。
DWDM系统在同一根光纤中传输的光载波路数更多，通信容量成倍地得到提高，但其信道间隔小(WDM系统中，每个波长对应占一个逻辑信道)，在实现上所存在的技术难点也比一般的波分复用大些。
2.DWDM技术的特点
(1)光波分复用器结构简单、体积小、可靠性高
目前，实用的光波分复用器是一个无源纤维光学器件，由于不含电源，因而具有结构简单、体积小、可靠、易于和光纤耦合等特点。
(2)充分利用光纤带宽资源
相比于仅传输一个光波长信号的光纤通信系统，DWDM技术使单光纤传输容量增加几倍至几十倍，充分地利用了光纤带宽资源。
(3)提供透明的传送通道
波分复用通道各波长相互独立并对数据格式透明(与信号速率及电调制方式无关)，可同时承载多种格式的业务信号。而且将来引入新业务、提高服务质量极其方便。在DWDM系统中，只要增加一个附加波长就可以引入任意所需的新业务形式。
(4)可更灵活地进行光纤通信组网
由于使用DWDM技术，可以在不改变光缆设施的条件下，调整光纤通信系统的网络结构，因而在光纤通信组网设计中极具灵活性和自由度，便于对系统功能和应用范围进行扩展。
(5)存在插入损耗和串光问题
光波分复用方式的实施主要是依靠波分复用器件来完成的，它的使用会引入插入损耗，这将降低系统的可用功率。此外，一根光纤中不同波长的光信号会产生相互影响，造成串光的结果，从而影响接收灵敏度。