可扩展一至25Tb/S。
2)可实现多媒体信息传输。即对不同信息格式(模拟/数字信号,PDH/SDH信号等),不同信号速率及不同电调制的信号具有透明传输的特性。且只要增加一个波长,就可增加新的业务,如(CATV、HDTV、B--ISDN)等。
3)扩容方便。使用N个波长复用,在大容量长途传输时可节约大量光纤,对于早期敷设的芯数少的光纤系统,不必做较大改动,就可以轻松扩容。
4)可进行双向传输,从而实现全双工通信。
5)可降低对一些系统配套器件的极高要求,如光器件的响应时间。
DWDM最重要的应用领域之一是光纤用户接入网,建立一个以WDM、EDFA和OXC(光交叉连接)为基础的光网络层实现用户端的全光网连接,消除光电转换引起的传输瓶颈,是今后光通信发展的必由之路。此外,DWDM技术还广泛用于干线和中继网络以及宽带网络交换系统。
分立式DWDM器件通常用于16信道以下的波分复用系统中分解和复用单根光纤中多个信号。是宽带光纤通信系统不可缺少的器件,故具有广阔的市场。
光插分复用器(OADM)和光开关(OS)也是DWDM系统应用于光网时的关键器件。OADM用于光网环路中光信号的插分复用,而作为光交换连接系统中的基本组件——光开关是一种
具有一个或多个可选择的光传输端口,可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。目前已广泛用于光纤接入网、光纤宽带传输网、各种全光网以及实现光路无阻断传输,切换冗余备份光器件和光纤传感、光纤测量等系统中。
可调光衰减器(VOA)可用于光纤通信系统中对传输的光信号的衰减。特别对多信道传输系统。VOA用来调节每一信道的光功率,以确保各信道的信号强度一致。
通信容量的增大,用户数目的增多,导致光通信网络节点数目的增加。但是以WDM的通信系统中,由于受到光纤损耗和色散所决定的传输窗口以及激光器的光谱宽度、探测器的探测带宽的限制,载波的波长数目不可能与光节点数同步增长。同一载波波长在同一节点处作不同路由选择时将导致波长瓶颈,形成信息阻塞。波长转换器(OWC)是完成将信息从一个载波波长到另一个载波波长的转换。通信网络中采用波长转换器,能使参与波分复用的波长数目减少,使网络组建、子网管理更具灵活性与兼容性。
光纤光栅的出现使得在光纤中制作各种中心波长、不同反射率和不同带宽的反射器成为可能。由于光纤光栅是全光纤无源器件、插入损耗低、对偏振不敏感、光纤光栅及以光纤光栅为基础的光学器件已广泛应用于制作波分复用器件、滤波器、色散补偿器、模式转换器、光纤激光器、外腔式半
导体激光器、光纤传感器以及掺铒光纤放大器的增益平坦。在信息高速公路的光纤通信系统中,光纤光栅正发挥着越来越大的作用。
光波导放大器(EDWA)是继光纤放大器出现以后又一新型光波放大器,由于其单位长度增益高、体积小、成本低,将会在全光网络中得到广泛的应用。由于波导光放大器的噪声低,还可在光纤传感器中发现良好的应用前景。基于光波导放大技术,还可发展无损耗多路光分束器及波导激光器等多项产品。
3.项目的目的及意义
根据市场分析家分析和预测,北美骨干网上目前的业务量已达到了6~9个月左右翻一番的速度,比著名的摩尔定律(约18个月左右就翻一番)还要快2至3倍,而且迄今没有减缓的迹象。全球的主要通信业务已由话音业务向数据业务转变。光纤通信技术,因特网技术、移动通信技术和软件技术将是未来10年内四项主导性关键技术,决定着电信业的未来。高可靠性、高容量及高速度的通信网络的关键,是目前最经济有效地解决主干网瓶颈问题的必由之路,并在近年内将得到迅速发展。就目前最流行的三种IP传送技术(IP over ATM、IP over SDH和IP over DWDM)而言,IP ovcr DWDM可以省去ATM、SDH,直接将IP层建立在WDM光网络上,大大减少网络体系结构未来的发展方向。IP over DWDM方案不
仅可以在IP层上实现电联网,而且还能在DWDM光传送网(0TN)层面上实现光联网,并可促使计算机网、电信网和CATV网三网融合,为新一代的统一网络建设提供可靠性和灵活性。现在.DWDM通信的研究开发应用已是通信领域的热点。从需求角度来看,2008年全球SDH需求为265亿美元,DWDM需求130亿美元。2010年SDH需求为384亿美元,DWDM为247亿美元,超过SDH需求一半。从传输链路的容量看,SDH的速率已高达10Gb/s,40Gb/s系统也将在l~2年内问世。即使这样,光纤的容量仅被利用了不到3%。显然,只有采用DWDM技术才可能充分利用这一巨大的带宽资源。从网络的角度看,传统的以电话业务为基础的电路交换网无论从业务量设计、容量、组网方式,还是从交换方式上来讲都已无法适应当今通信领域的最新发展速度,开发新一代网络已成为电信界的共同心愿。各大公司都在设计构思未来网络的蓝图,其基本思路都是共同的,即具有统一的IP通信协议和巨大传输容量的WDM光传送网,以最经济的成本灵活、可靠、持续地支持一切已有和将有的业务。在此基础上引入以光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)为特征的光传送网(OTN)将最终解决网络宽带化,实现网络的全光化。
近几年,WDM传输技术已进入实用化和商用化阶段。世界上许多国家已开始利用WDM技术进行全光网实验,以寻求一种具有透时性、可扩性、可重构性的全光网的有效方案,
为实现未来的宽带通信网奠定坚实的基础。
电信网的战略性发展趋势不仅将指引我国未来10年的技术发展方向,而且对我国电信业的未来格局、运作机制和产业结构也势必产生深远的影响。重点扶植和发展WDM光传送网、IP选路和光交换等战略性技术和产业,在今后的5——10年内形成一个以IP为中心的新型电信产业结构,应是我国电信业在这一重大的历史性转折时期的出路。 由此可见,要满足全球包括我国通信业迅猛发展的需求量,光器件的发展和更新势在必行。国外特别是北美地区的光器件厂家较多,但它们所生产的器件仍然无法满足全球市场的需求。国内生产光通信器件的厂家不多,能提供高质量和高性能且技术含量高的光通信器件的厂家更是有限,国内光通信系统所用器件多从国外进口。无疑,开发、生产和销售具有自己知识产权,技术含量高的光通信器件对进一步发展我国的光通信事业,推动国内光通信器件产业具有重大的意义。
二、技术可行性分析 1.技术的先进性分析
如前所述,WDM系统以其独特的优势已成为高速大容量通信干线和网络系统发展的方向。目前16和32信道的wDM系统已得到广泛应用,随着传输信道数的逐步增大,以及在国内其它主干网和城域网,乃至局域网和客户端应用的不断