DWDM传输系统原理与测试

内容简介

密集波分复用（DWDM）技术是近年来出现的光纤通信新技术。本书较为系统地介绍了DWDM技术的基础知识以及发展状况，并对DWDM传输系统的设备网元、系统性能的测试进行了介绍。全书共包括8章，第一章对DWDM的起源与发展进行了简单介绍；第二章介绍了DWDM技术的工作原理以及工作方式；第三章对系统的主要网元进行了较为细致的介绍；第四章介绍了当前关于DWDM系统规范化标准的内容，包括国际电联的建议和原邮电部有关部门制定的标准和技术规范；第五章和第六章重点介绍了对DWDM网元和系统的各项指标测试方法和要求；第七章介绍了一些网元及系统的测试数据；第八章对实现商用化的DWDM专用测试仪表进行了简单介绍。本书适合于从事DWDM系统和设备研制开发、规划设计、施工建设和维护管理的工程技术人员和管理人员阅读，也可供大中专院校传输专业师生参考。

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图书目录

第一章 DWDM的发展与起源 1
1.1 WDM的产生是满足社会需求的结果 1
1.2 DWDM技术的发展现状 2
1.2.1 国际动态 3
1.2.2 国内的进展 5
1.3 DWDM的主要技术问题与解决 6
1.3.1 光放大技术 6
1.3.2 克服色散的技术 8
1.3.3 光合波与分波技术 9
1.3.4 节点技术 10
1.3.5 网络管理技术 11
1.4 DWDM系统的结构 11
1.4.1 未来WDM光通信网的逻辑分层 11
1.4.2 济南—青岛DWDM系统的结构 12

第二章 DWDM的工作原理 15
2.1 工作原理 15
1.2.1 WDM的技术原理 15
1.2.2 WDM与DWDM 16
2.2 工作方式 17
2.2.1 双纤单向传输 17
2.2.2 光纤双向传输 18
2.2.3 光分出和插入传输 19
2.3 密集型波分复用系统的光纤选型 19
2.4 光纤的非线性效应及解决 21
2.4.1 受激散射 22
2.4.2 克尔效应 23

第三章 DWDM系统的组成网元 25
3.1 光源 25
3.1.1 激光器的调制方式 25
3.1.2 激光器的波长的稳定与控制 27
3.2 光波长转换器(OTU) 28
3.2.1 工作原理 29
3.2.2 OTU的应用 29
3.3 光放大器(OA) 30
3.3.1 掺饵光纤放大器(EDFA)的工作原理 31
3.3.2 EDFA的应用 34
3.3.3 EDFA增益的平坦性 35
3.3.4 EDFA的增益竞争 36
3.4 光复用器和光解复用器 37
3.4.1 光栅型波分复用器 37
3.4.2 介质薄膜型波分复用器 38
3.4.3 熔锥型波分复用器 39
3.4.4 集成光波导波分复用器 39

第四章 DWDM光传输系统的技术标准与应用 42
4.1 ITU-T有关WDM系统的建议 42
4.2 系统应用与代码 42
4.2.1 无在线光放大器的情况 43
4.2.2 有在线光放大器 44
4.3 参数定义与规范 44
4.3.1 中心频率和波长 44
4.3.2 中心频率偏差 45
4.3.3 光通道色散 45
4.4 技术规范 46
4.4.1 部科技季对发展WDM光网络系统的建议 46
4.4.2 8×2.5Gbit/s WDM系统技术规范 47

第五章 DWDM系统的网元级测试 58
5.1 集成式发送机测试 58
5.1.1 平均发送光功率 58
5.1.2 消光比 59
5.1.3 最小边模抑制比 59
5.1.4 中心频率与偏离 60
5.1.5 最大-20dB带宽 60
5.1.6 发送信号波形 61
5.2 集成式接收机测试 62
5.2.1 接收机灵敏度 62
5.2.2 接收机过戴光功率 63
5.2.3 接收机的最大反射系数 63
5.3 波长转换器OTU的测试 64
5.3.1 中心频率与偏离 64
5.3.2 平均发送光功率 64
5.3.3 消光比 65
5.3.4 发送信号波形 65
5.3.5 最小边模抑制比 66
5.3.6 最大-20dB带宽 66
5.3.7 光接收灵敏度 66
5.3.8 最小过载光功率 67
5.3.9 输入波长范围 67
5.3.10 接收机的最大反射系数 67
5.3.11 输入抖动容限 68
5.3.12 抖动转移特性 68
5.4 合波器(OMU) 69
5.4.1 插入损耗以及各通路插入损耗的最大差异. 插入损耗偏差 69
5.4.2 极化相关损耗 70
5.4.3 光反射系数 71
5.5 分波器 71
5.5.1 插入损耗以及各通路插入损耗的最大差异. 插入损耗偏差 72
5.5.2 极化相关损耗 73
5.5.3 信道之间的隔离度与串扰 74
5.5.4 分波器的通带特性 75
5.5.5 中心波长与偏差 75
5.5.6 光反射系数 76
5.6 光放大器 76
5.6.1 放大器的增益曲线 76
5.6.2 饱和输出功率 77
5.6.3 光放大器工作带宽 77
5.6.4 在专用测试平台上测试放大器的光功率输入范围. 输出范围及小信号增益平坦度 78
5.6.5 光放大器的反射系数 79
5.6.6 噪声系数 79
5.7 光监控信道单元 80
5.7.1 光监控通路波长测试 80
5.7.2 光监控通道的光谱特性 80
5.7.3 光监控通道的发送光功率 80
5.7.4 接收机灵敏度和过载功率 81

第六章 DWDM系统测试 82
6.1 传输性能测试 82
6.1.1 系统误码率(BER)特性的测试 82
6.1.2 系统的抖动和漂移特性 84
6.1.3 系统各通道间的隔离度测试 89
6.2 主光通道测试 90
6.2.1 MPI-S点每通道输出功率 90
6.2.2 MPI-S点总发送功率 90
6.2.3 MPI-S点每通路信噪比 91
6.2.4 MPI-S点最大通路功率差 92
6.2.5 光通道化价 92
6.2.6 MPI-R点每通道输入功率 94
6.2.7 MPI-R点总输入功率 95
6.2.8 MPI-R点每通路光信噪比的测量 95
6.2.9 MPI-R点最大通道功率差 96
6.2.10 光通道增益平坦度 96
6.3 系统的稳定性能 97
6.3.1 系统信道增减对光信噪比(OSNR)的影响 97
6.3.2 系统误码率(BER)与光信噪比的关系 97
6.3.3 系统信道增减对误码率的影响 98
6.3.4 OA输出的每信道功率及增减信道的影响 98
6.4 系统的辅助功能 98
6.4.1 光放大器的状态对监控信道的影响 98
6.4.2 公务系统的功能与性能测试 99
6.4.3 激光器自动关闭与恢复的测试 100
6.5 网管功能的检查 100
6.5.1 故障管理 100
6.5.2 基本物理量(性能)管理 102
6.5.3 配置管理 103
6.5.4 激光器状态(ON/OFF)管理 104
6.5.5 安全管理 104
6.5.6 用户网元管理(工作站)界面显示 104

第七章 DWDM系统测试结果举例 106
7.1 光转发器测试 106
7.1.1 收光特性 106
7.1.2 发送信号的中心波长 107
7.1.3 发送信号的光谱特性. 平均发送光功率和最小消化比 108
7.2 与光监控通道相关的测试 109
7.2.1 光监控通道和主光通道的合波. 分波测试 109
7.2.2 光监控信道(OCS)的发光功率. 接收灵敏度. 最小过载光功率 110
7.3 波分复用合波. 分波特性 111
7.3.1 衰减特性测试 111
7.3.2 极化相关损耗 113
7.3.3 分波器的中心波长与编差 113
7.3.4 分波器的通带特性 114
7.4 光通道传输特性 114
7.4.1 8通道合波器输出测试 115
7.4.2 光功放增益特性 116
7.4.3 2∶1合波器输出 117
7.4.4 光线放增益特性 117
7.4.5 1∶2分波器输入端 120
7.4.6 光预放增益特性 120
7.4.7 光通道选择器输出 121
7.4.8 光通道增益平坦度 122

第八章多波长计和光谱分析仪简介 123
8.1 多波长计和光谱分析仪的工作原理 123
8.2 WWG公司的高级测试仪OSA-155 125
8.2.1 公司简介 125
8.2.2 先进的波分复用分析仪OSA-155 126
8.2.3 OSA-155的技术指标 131
8.3 HP公司的先进仪表 133
8.3.1 HP86120A/B/C多波长计 133
8.3.2 HP86140A光谱分析仪 142


附录一常用缩略语 147


附录二常用术语 152