- 上一篇：还原论与经典物理
- 下一篇：物理教师教学风格研究
1.1 光纤通信系统及其优点
典型的光纤通信系统由光发射机、光纤线路与光接收机构成。光发射机把输入的电信号调制为光信号再输出，并利用耦合技术把信号最大限度的注入光纤线路。光纤线路的基本功能是把发射机发射的信号以尽可能小的失真和衰减传输到光接收机。光接收机用光探测器接收从光线线路输出的、产生失真或衰减的微弱光信号转并转换成电信号，最后将电信号转换成用户所需要的信息。
光纤通信有许多独特的优点，其优点如下：（1）容许的频带很宽，传输容量大；（2）损耗小，中继距离长、误码率很小；（3）重量轻体积小；（4）抗电磁干扰性能好；（5）节约材料，有利于资源的合理利用。
光纤通信不仅在技术上具有很大的优越性，而且通信用光纤都是由石英玻璃制成的，具有及其好的传输特性，在经济上有巨大的竞争能力，使其在信息网络中取得了飞速的发展。
1.2 复用技术
光纤通信技术首先解决了通信能够长距离的传输，但是随着信息时代各种新型业务的迅速发展（尤其是高速的数据和视频业务），对于通信网的带宽和容量提出了更高的要求，为了适应通信网络传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了复用技术。
本文主要介绍光波分复用技术,具体内容安排如下：
第二章将介绍光波分复用技术的原理，第三章将主要介绍光波分复用技术系统的结构，第四章将介绍光波分复用技术在生活中的应用及其发展前景。
2 光波分复用技术的原理
光波分复用技术是指在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端，因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术[ ]。
2.1 光纤的传输损耗及工作窗口
光纤通信的中光纤传输的能力取决于光纤的损耗大小,损耗的产生主要包括两个方面：
（1）光纤的本身损耗，包括其本身所固有的吸收损耗、材料中杂质吸收（尤其是光纤内OH-根离子成分导致的损耗）、瑞利散射损耗以及光纤结构不完善导致的损耗。
（2）光纤经过集束制成光缆，在各个环境下进行光缆铺设、光纤接续以及作系统耦合与链接引起的损耗。包含光纤/光缆弯曲损耗、微弯损耗、线路中的连接损耗、光器件之间的耦合损耗等等。
光纤的损耗曲线如图2.1所示，窗口Ⅰ的平均损耗的值为2dB/km；窗口Ⅱ的平均损耗的值为0.3~0.4dB/km；窗口Ⅲ的损耗的值在0.19~0.25dB/km。窗口Ⅴ的1380nnm处有一个OH-根离子吸收峰从而导致损耗比较大，其它区域的光纤损耗都小于0.5dB/km。
O:原始波段；E:扩展波段；S:短波段；C：常规波段；L：长波段
单模光纤的损耗曲线与带宽资源
适用于光纤工作的区域是两个，即1310nm 和1550 nm 两个低损耗传输窗口，在 1550nm窗口衰减最小。1310nm窗口是主要用于短距离、低转速通信，低损耗区域从约1260nm到1360 nm；1550nm窗口是适合于长途，高速通信，低损耗区从1480nm至1580nm。
2.2 光纤的带宽计算
2.2.1 频带宽度
光纤的工作频带宽度∣Δƒ∣=∣-Δλc/λ2∣，其中λ和Δλ分别为中心波长（即工作波长）和相应的波段宽度。因此1310nm窗口的带宽约为17700GHz；1550nm窗口相应的带宽约为12500GHz。理论上WDM技术有约200nm低损耗区域的带宽可用,相当于3000GHz的频带宽度，因而光波分复用技术的出现使得带宽资源可以得到充分的利用。