《全光通信网》课件第6章 OADM.ppt

1、2023-5-14全光通信网由输入部分、光交叉连由输入部分、光交叉连接部分、输出部分、控接部分、输出部分、控制和管理部分以及本地制和管理部分以及本地上下业务接口上下业务接口5个功能个功能模块构成。模块构成。输入部分包括放大器输入部分包括放大器EDFA和波长解复用和波长解复用DMUX，将每根光纤上，将每根光纤上的光信号放大、分离后的光信号放大、分离后送交叉连接矩阵。送交叉连接矩阵。输出部分，均功器的输出部分，均功器的作用是对受到不同衰作用是对受到不同衰减的光波长信号进行减的光波长信号进行功率均衡，以减小不功率均衡，以减小不同光波长间的干扰。同光波长间的干扰。控制和管理部分属于电控制和管理部分属于

2、电子设施，通过信令协议子设施，通过信令协议接收用户及网管系统请接收用户及网管系统请求，完成自动保护倒换、求，完成自动保护倒换、连接指配、波长选路等连接指配、波长选路等功能。功能。第六章第六章 OADM2023-5-14全光通信网一.OADM的基本概念二.OADM的结构分类与比较三.几种常用的OADM结构四.可重构的OADM(ROADM)2023-5-14全光通信网从传输线路信号中有选择地取下到达本地的某些波长从传输线路信号中有选择地取下到达本地的某些波长信号（下路）、将从本地发出的某些波长信号加入线路信号（下路）、将从本地发出的某些波长信号加入线路WDMWDM信号中输出（上路），线路中其它波长

3、信号则直接通信号中输出（上路），线路中其它波长信号则直接通过，不受影响。过，不受影响。OADM在在光域光域内实现了传统内实现了传统电域电域SDH的分插复用设的分插复用设备在备在时域时域上的功能。上的功能。2023-5-14全光通信网ch31ch33ch35ch37ch31ch33ch37Input portSingle wavelength add portsSingle wavelength drop portsOutput portch352023-5-14全光通信网本节点信息本节点信息输入光纤输入光纤 1 2 3 4DEMMUX输出光纤输出光纤 1 2 3 4 1 1 2 2 3 3 4

4、 4静态光分插复用器2023-5-14全光通信网本节点信息本节点信息输入光纤输入光纤 1 2 3 4DEMMUX输出光纤输出光纤 1 2 3 4 1 1 2 2 3 3 4 4RXTX动态光分插复用器2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网插入/分下节点B节点C节点A光线路终端插入/分下节点B节点A节点C光分插复用器2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网源端桥接源端桥接保护通道保护通道工作通道工作通道目的端优收目的端优收光耦合器光耦合器光开关光开关T

5、XRX2023-5-14全光通信网ODU3OPU3OTU3V11ODU2OPU2OTU2V11ODU1OPU1OTU1V111 1OCCrOChr1 1OCCrOChr1 1OCCrOChr1 1OCCOCh1 1OCCOCh1 1OCCOChOTS、OMS、OCh、COMMS、OH复用复用映射映射OTM-0.mOTM-0.mOCG-nr.mOCG-nr.mOCG-OCG-n.mn.mOTM-nr.mOTM-nr.mOTM-n.mOTM-n.m1 11 11 1i ij jk ki ij jk k1i+j+k nOSCOOS1 11 11 11 11 11 1k=1对应对应2.5Gbit/sk

6、=2对应对应10Gbit/sk=3对应对应40Gbit/s2023-5-14全光通信网分下分下输入光纤输入光纤 1 2 wDEMMUX w w 2 2 1 1插入插入输出光纤输出光纤 1 2 w1.平行结构所有波长都被复用/解复用。某些随机选取的被解复用的波长集合可在本地被分下，而其他的则被直接通过。(少量分下费用高，大量分下费用低)OADM的结构的结构2023-5-14全光通信网1.平行结构模块化方案分下分下输入光纤输入光纤 1 2 wDEMMUX波段波段4 1 2插入插入输出光纤输出光纤 1 2 w波段波段3波段波段2波段波段1 1 22023-5-14全光通信网每次只分下和插入一个波长，

7、称为单信道光分插复用每次只分下和插入一个波长，称为单信道光分插复用器。可以通过使用光纤布拉格光栅或介质薄膜滤波器来实器。可以通过使用光纤布拉格光栅或介质薄膜滤波器来实现。为了分下和插入多个波长，需要级联几个单信道光分现。为了分下和插入多个波长，需要级联几个单信道光分插复用器。插复用器。(少量分下费用低，大量分下费用高少量分下费用低，大量分下费用高)2.串联结构分下分下输入光纤输入光纤 1 2 w 1插入插入输出光纤输出光纤 1 2 w 22023-5-14全光通信网 一组固定的波长被从传输的信道中分下和插入。被分下的信道一般会在其分下后被进一步解复用，而被插入的信道通常利用简单的耦合器，被加入

8、到直通的信道中。使用一个波段滤波器可以从32个信道中分下4个相邻的信道。(相对来说，费用中等)分下分下输入光纤输入光纤 1 2 w插入插入输出光纤输出光纤 1 2 w 1 2 3 43.波段分下或插入2023-5-14全光通信网(a)光开关光开关输出信号输出信号输入信号输入信号解解复复用用器器复复用用器器上路波长上路波长下路波长下路波长(b)光开关光开关 矩矩 阵阵输出输出信号信号输入输入信号信号解解复复用用器器复复用用器器上路上路波长波长下路下路波长波长.2023-5-14全光通信网工作光纤光发射接收模块光上下路模块解复用器模块复用器模块光保护模块光保护模块光放大器模块光放大器模块保护光纤2

9、023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网1550nm信号信号1510nm信号信号EDFAMUX/DEMUXMUX/DEMUXEDFA光保护版光保护版OPU光保护版光保护版OPU1510nm信号信号分插分插模块模块上上下下传输速率传输速率2048kb/s2023-5-14全光通信网InputOutputAWG SW SW SWDropAddOutputAddDropInputAWG2023-5-14全光通信网2 2124312342 22 22 2AWG141412432023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网1232023-5-14全光通信网这种类型的OADM由于结

10、构简单，价格便宜而受到人们的关注，由光环行器和光纤布喇格光栅(FBG)构成。2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网通过级联的方法可实现同时上/下路多个波长。这种结构通过微调光纤光栅的折射率来达到调谐反射波长的目的，这样串联m个光纤光栅，就可实现上下任意数目的波长的能力。缺点：1）不可重构。2）不需要下载的波长要通过所有的光纤光栅和环行器最后到达输出端，增加了插入损耗和回波串扰，造成系统的不稳定性。2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网3dB分光器分

11、光器WB光光耦合器耦合器接收光转发单元接收光转发单元发送光转发单元发送光转发单元InOutOAM1 N1 NDropAddWB：波长阻塞器：波长阻塞器（Wavelength Blocker）WBWB的基本结构，包括波长分波和合波以及光衰减阵列。的基本结构，包括波长分波和合波以及光衰减阵列。在输入端分波器件把所有波长分开，分别送到衰减阵列处理在输入端分波器件把所有波长分开，分别送到衰减阵列处理(衰减、均衡或阻断衰减、均衡或阻断)，然后通过合波器送到输出端口光纤中。，然后通过合波器送到输出端口光纤中。2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网splitter下路解复用下路解复用Inp

12、utOutput1 N1 N DropAddPLC N 1上路复用上路复用解解复复用用器器复复用用器器光开关光开关平面光波导回路：平面光波导回路：PLC(Planar Lightwave Circuits)该结构包含下路解复用、上路复用两个部分。下路解复用部分可由该结构包含下路解复用、上路复用两个部分。下路解复用部分可由AWG或可调谐滤波器等组成，上路复用部分使用单片或可调谐滤波器等组成，上路复用部分使用单片PLC。2023-5-14全光通信网WSS:Wavelength Selective Switch，波长选择开关，波长选择开关2023-5-14全光通信网WSS光光耦合器耦合器接收光转发单

13、元接收光转发单元InOutOAMDropAdd1-M基于基于WSSWSS上路的上路的ROADMROADM结构结构2023-5-14全光通信网WSS光光耦合器耦合器发送光转发单元发送光转发单元InOutOAMDropAdd 1-M1-M2023-5-14全光通信网2023-5-14全光通信网 1.简述简述OADM的基本功能和主要性能。的基本功能和主要性能。2.常用的常用的OADM结构有哪几种？画出阵列波导光栅型结构有哪几种？画出阵列波导光栅型OADM的基本结构并说明其工作原理。的基本结构并说明其工作原理。3.试分析基于试分析基于FBG及及MZI光开关的光开关的OADM、基于、基于MZI-FBG的的OADM的工作原理。的工作原理。4.简述基于简述基于WB的的ROADM的工作原理。的工作原理。2023-5-14全光通信网 5.试说明基于试说明基于FBG的新型的新型4波波OADM的工作原理。的工作原理。2023-5-14全光通信网输入输入转换转换可调谐可调谐激光器激光器PIN探测器探测器电子放大和再生电子放大和再生外调制器外调制器2023-5-14全光通信网光泵光泵电泵电泵信号光信号光S S信号光信号光S输出输出探测探测光光C输出输出增益调制增益调制连续的探测连续的探测光光C C电流电流SOA