TC000003 DWDM原理 ISSUE2.0
第3章 DWDM关键技术
外抑制比高达50dB），整个器件可以直接与系统中光纤熔为一体，因此可以制作成信道间隔非常小的带通或带阻滤波器，目前在DWDM系统中得到了广泛的应用。然而这类光纤光栅滤波器的波长适用范围较窄，只适用于单个波长，带来的好处是可以随着使用的波长数而增减滤波器，应用比较灵活。
紫外光干涉λ1λ2λ3λ2周期性折射率变化（光栅）
图3-16 光导纤维中布拉格光栅滤波器
3.3.2 介质薄膜型DWDM器件
介质薄膜滤波器型DWDM器件是由介质薄膜（DTF）构成的一类芯交互型DWDM器件。DTF干涉滤波器是由几十层不同材料、不同折射率和不同厚度的介质膜，按照设计要求组合起来，每层的厚度为1/4波长，一层为高折射率，一层为低折射率，交替叠合而成。当光入射到高折射层时，反射光没有相移；当光入射到低折射层时，反射光经历1800相移。由于层厚1/4波长（900），因而经低折射率层反射的光经历3600相移后与经高折射率层的反射光同相叠加。这样在中心波长附近各层反射光叠加，在滤波器前端面形成很强的反射光。在这高反向射区之外，反射光突然降低，大部分光成为透射光。据此可以使薄膜干涉型滤波器对一定波长范围呈通带，而对另外波长范围呈阻带，形成所要求的滤波特性。薄膜干涉型滤波器的结构原理如图3-17所示。
介质薄膜滤波器DWDM器的主要特点是，设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦且与极化无关，插入损耗低，通路间隔度好。缺点是通路数不会很多。具体特点还与结构有关，例如薄膜滤波器型DWDM器在采用软型材料的时候，由于滤波器容易吸潮，受环境的影响而改变波长；采用硬介质薄膜时材料的温度稳定性优于0.0005nm/℃。另外，这种器件的设计和制造过程较长，产量较低，光路中使用环氧树脂时隔离度不易很高，带宽不易很窄。
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第3章 DWDM关键技术
在DWDM系统中，当只有4至16个波长DWDM时，使用该型DWDM器件，是比较理想的。
λ1-4λ1滤波器自聚焦棒透镜λ1λ3滤波器λ2λ3λ4玻璃 图3-17 薄膜干涉滤光器型分波器原理
3.3.3 熔锥型DWDM器
光纤耦合器有两类，应用较广泛的是熔拉双锥（熔锥）式光纤耦合器，即将多根光纤在热熔融条件下拉成锥形，并稍加扭曲，使其熔接在一起。由于不同的光纤的纤芯十分靠近，因而可以通过锥形区的消失波耦合来达到需要的耦合功率。第二种是采用研磨和抛光的方法去掉光纤的部分包层，只留下很薄的一层包层，再将两根经同样方法加工的光纤对接在一起，中间涂有一层折射率匹配液，于是两根光纤可以通过包层里的消失波发生耦合，得到所需要的耦合功率。熔锥式DWDM器件制造简单，应用广泛。
3.3.4 集成光波导型DWDM器
集成光波导型DWDM器是以光集成技术为基础的平面波导型器件，典型制造过程是在硅片上沉积一层薄薄的二氧化硅玻璃，并利用光刻技术形成所需要的图案并腐蚀成型。该器件可以集成生产，在今后的接入网中有很大的应用前景，而且，除了DWDM器之外，还可以作成矩阵结构，对光信道进行上/下分插（OADM），是今后光传送网络中实现光交换的优选方案。 使用集成光波导DWDM器较有代表性的是日本NTT公司制作的阵列波导光栅（Arrayed Waveguide Grating）光合波分波器，它具有波长间隔小、信道数多、通带平坦等优点，非常适合于超高速、大容量DWDM系统使用。其结构示意图如图3-18所示。
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第3章 DWDM关键技术
波导光栅λ1……λ2自由空间扇形波导扇形波导
图3-18 AWG DWDM器原理
3.3.5 DWDM器件性能
表3-1 各种DWDM器件性能的比较
器件类型 机理 批量生产 通道间隔（nm） 0.5~10 1~100 10~100 1~5 通道数 131 2~32 2~6 4~32 串音（dB） 插入损耗（dB） 3~6 2~6 0.2~1.5 6~11 主要缺点 衍射光栅型 介质薄膜型 熔锥型 集成光波导型 角色散 干涉/吸收 波长依赖型 平面波导 一般 一般 较容易 容易 ≤-30 ≤-25 ≤-（10~45） ≤-25 温度敏感 通路数较少 通路数少 插入损耗大
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第4章 DWDM组网设计
第4章 DWDM组网设计
? 目标：
掌握DWDM组网的基本概念。 掌握DWDM不同网络单元的配置。 掌握DWDM网络设计时应考虑的几个要素 了解DWDM网络的一般保护机理
4.1 DWDM的几种网络单元类型
DWDM设备一般按用途可分为光终端复用设备OTM、光线路放大设备OLA、光分插复用设备OADM、电中继设备REG几种类型。现以OptiX BWS 320G系统的16/32波设备为例，分别讲述各种网络单元类型在网络中所起的作用。
4.1.1 光终端单元（OTM）
在发送方向，OTM把波长为λ1～λ16(或λ32）的STM-16信号经合波器复用成DWDM主信道，然后对其进行光放大，并附加上波长为λs的光监控信道。
在接收方向，OTM先把光监控信道取出，然后对DWDM主信道进行光放大，经分波器解复用成16（或32）个波长的STM-16信号。 OTM的信号流向如图4-1所示。
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