WDM的关键技术和应用展望

唐辉辉广西壮族自治区经济信息中心

WDM的关键技术和应用展望

唐辉辉
广西壮族自治区经济信息中心

近年来我国的通信技术取得了很大的进展，网络需求也在迅猛增长。WDM作为一种最新的通信技术，具有很多新的技术特点，越来越受到重视。本文通过对WDM的关键技术和技术特点分析，剖析了其存在问题和应用环境，最后对WDM技术的发展前景进行了展望。

WDM DWDM 全光网络光纤

1　引言

近年来光纤通信以其大容量、高速率、低损耗、宽带宽的信息传输方式成为了高速信息网中的主流，而通信业务的迅速增长一直以来也在促使人们寻找能快捷、简便、经济、有效地扩展光纤传输能力的途径。目前被认为最简捷、最有效的技术是波分复用技术（WDM）。点对点的WDM光纤通信系统已投入商用，但由于中途不能上/下载信号，其作用是有限的。随着密集波分复用（DWDM）技术的日益成熟和实用化，网络中的信道数量变得越来越多，传输速率也变得越来越快，为了避免光到电，光转换的高昂代价和突破电子传输速率瓶颈的限制，产生了在光层来管理网络容量的强烈要求，即全光网络（All Optical Network）。波分复用系统和全光通信是光纤通信的发展方向，因此 WDM 全光网络也是光纤通信发展到一定阶段的必然结果，并且也将成为解决网络需求问题的关键。

2　WDM的关键技术及问题

当前我国WDM技术的应用状况仍然存在着一些问题，主要分为技术问题和应用问题两个方面。

WDM 中比较重要的一些技术包括光源、光分波/合波器和光放大器。光源的作用是产生 WDM 系统中所要求的光波长。光合波器的位置在输入端，把不同波长的光信号合并后发射到光纤上传输；光分波器的位置在输出端，把经过光纤传输的光信号分成具有不同波长的几个光信号。在光纤通信系统中光放大器可以作为前置放大器、功率放大器和线路放大器等。

WDM 系统中主要的技术问题可以分为光纤技术问题和光器件技术问题两大类。光纤技术问题主要包括光纤色散效应、偏振模色散和光纤的非线性效应。光纤色散效应的一般方法是色散补偿技术。偏振模色散简称 PMD，它形成的原因是在光纤中引起线偏振光的两个偏振态分量的传输速度不一致。光纤的非线性效应主要包含散射效应和折射率效应。非线性效应极大的损伤了光放大器带来的优势。

目前，WDM 系统中的应用问题首先是无法实现互通。WDM技术对于我国来说还是一个相对比较年轻的技术，在应用中还存在着一定的问题。例如，由于电信商家设计范围的广泛，WDM的应用还不能够在众多商家中实现通用。当前的大多数商家的WDM产品不能够很好地进行互通，因此要加强对光接口设备的研究，以满足上层的网络管理。其次，网络管理系统不够完善由于上下通路的结构比较复杂，使得对WDM技术需求的网络管理系统仍然存在着一些缺陷。这种管理系统的不完善使得在大规模的网络传输中的WDM技术管理不能够高效的进行。并且当前衡量WDM技术的标准还没能够实现统一，使得急需要找到一个统一的参数来对其进行衡量。

3　WDM应用前景展望

在未来，通信信号的传输将进入到全光技术和全光网络时代。在今后的全光网络下，发展前景主要有超密集多波长光源、可调谐窄线宽激光器、超密集光谱解复用、数字相干检测、超密集波分复用非线性传输理论、全光中继器、光交叉连接设备和光分插复用器等方面［3］。其中可调谐窄线宽激光器发射波长能够按照需求进行改变，使得输出的光谱性能够更加良好，激光信号的稳定性和可靠性更高。全光中继器的处理过程相对比较简便，它能够将光信号进行放大处理，使得对光脉冲波进行再调整，使得色散受限的问题得到解决。而光交叉连接设备则可以朝着使得光路灵活性增强和增强稳定性的方向发展，而光分插复用器则在组建光网络上可以变得更加的灵活。

通过WDM技术，能使信号传输的容量得到很大提升，能够在降低信号传输成本的同时提高信号传输的速率和规模种类，能够使得WDM技术在进行长途的、大量的传输任务中能够节约光线，而且还能够有效地对已有的通信系统进行升级和提升。WDM技术的应用能够实现网络的交换，从而使得未来的网络能够实现经济化、灵活化和稳定化。

［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.面向未来的下一代超密集波分复用无源光网络研究.电信网技术. 2013，12：38-41.