光復(fù)用器(MUX)：把多個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用到一根光纖里傳輸。

　　光功率放大器(OBA)：可補(bǔ)償光復(fù)用器的損耗，提高入纖功率。

　　光線路放大器(OLA)：補(bǔ)償光纖損耗。

　　光前置放大器(OPA)：提高接收電平，提高接收機(jī)靈敏度。

　　光分用器(DEMUX)：把多個(gè)波長(zhǎng)分用到各根光纖中，使信道分離。

　　光接口轉(zhuǎn)換器(OTU)：把常規(guī)SDH的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合DWDM傳輸?shù)男盘?hào)。

　　光監(jiān)控信道（OSC）：專門傳送監(jiān)控系統(tǒng)的信道。

　　① 充分利用光纖的巨大帶寬資源

　?、?多種類型的信號(hào)可同時(shí)傳輸

　?、?系統(tǒng)升級(jí)時(shí)能最大限度地保護(hù)已有投資

　　④ 高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性

　?、?降低器件的超高速要求

　?、?可兼容全光交換

　　一個(gè)WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務(wù)”信號(hào)，如ATM、IP等；在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和發(fā)展中，是理想的擴(kuò)容手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)（例如CATV、HDTV和B-ISDN等）的有利手段，增加一個(gè)附加波長(zhǎng)即可引入任意想要的新業(yè)務(wù)或新容量；利用WDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而可能實(shí)現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò)。

　　1、DWDM技術(shù)簡(jiǎn)介

　　WDM 和 DWDM 是在不同發(fā)展時(shí)期對(duì) WDM 系統(tǒng)的稱呼。在 20 世紀(jì) 80 年代初，人們想到并首先采用的是在光纖的兩個(gè)低損耗窗口 1310nm窗口和 1550nm窗口各傳送 1 路光波長(zhǎng)信號(hào)，也就是 1310nm、1550nm兩波分的 WDM 系統(tǒng)。隨著 1550nm窗口 EDFA 的商用化，WDM 系統(tǒng)的相鄰波長(zhǎng)間隔變得很窄（一般小于 1.6nm），且工作在一個(gè)窗口內(nèi)，共享EDFA 光放大器。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的 WDM 系統(tǒng)，人們稱這種波長(zhǎng)間隔更緊密的 WDM 系統(tǒng)為密集波分復(fù)用系統(tǒng)。所謂密集，是指相鄰波長(zhǎng)間隔而言，過去 WDM 系統(tǒng)是幾十納米的波長(zhǎng)間隔，現(xiàn)在的波長(zhǎng)間隔只有 0.4～2nm。密集波分復(fù)用技術(shù)其實(shí)是波分復(fù)用的一種具體表現(xiàn)形式。如果不特指 1310nm、1550nm 的兩波分 WDM 系統(tǒng)外，人們談?wù)摰?WDM 系統(tǒng)就是 DWDM 系統(tǒng)。

　　實(shí)現(xiàn)光波分復(fù)用和傳輸?shù)脑O(shè)備種類很多，各個(gè)功能模塊都有多種實(shí)現(xiàn)方法，具體采用何種設(shè)備應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和系統(tǒng)性能的側(cè)重點(diǎn)來決定。總體上看，在 DWDM 系統(tǒng)當(dāng)中有光發(fā)送/接收器、波分復(fù)用器、光放大器、光監(jiān)控信道和光纖五個(gè)模塊。

　　光纖的非線性效應(yīng)是影響 WDM 傳輸系統(tǒng)性能的主要因素。光纖的非線性效應(yīng)主要與光功率密度、信道間隔和光纖的色散等因素密切相關(guān)；光功率密度越大、信道間隔越小，光纖的非線性效應(yīng)就越嚴(yán)重；色散與各種非線性效應(yīng)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，其中四波混頻隨色散接近零而顯著增加。隨著 WDM 技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)越來越多，信道間距越來越小，傳輸功率越來越大，因而光纖的非線性效應(yīng)對(duì) DWDM 傳輸系統(tǒng)性能的影響也越來越大。

　　克服非線性效應(yīng)的主要方法是改進(jìn)光纖的性能，如增加光纖的有效傳光面積，以減小光功率密度； 在工作波段保留一定量的色散，以減小四波混頻效應(yīng)；減小光纖的色散斜率，以擴(kuò)大 DWDM 系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)范圍，增加波長(zhǎng)間隔；同時(shí)，還應(yīng)盡量減小光纖的偏振模色散，以及在減小四波混頻效應(yīng)的基礎(chǔ)上盡量減小光纖工作波段上的色散，以適應(yīng)單信道速率的不斷提高。

　　DWDM 復(fù)用系統(tǒng)中的光源應(yīng)具有以下 4 點(diǎn)要求：(1)波長(zhǎng)范圍很寬；(2)盡可能多的信道數(shù)；(3)每信道波長(zhǎng)的光譜寬度應(yīng)盡可能窄；(4)各信道波長(zhǎng)及其間隔應(yīng)高度穩(wěn)定。因此，在波分復(fù)用系統(tǒng)中使用的激光光源，幾乎都是分布反饋激光器(DFB-LD)，而且目前多為量子阱 DFB 激光器。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，用在波分復(fù)用系統(tǒng)中的光源除了分立的 DFB-LD、可調(diào)諧激光器、面發(fā)射激光器外，還有兩種形式。其一是激光二極管的陣列，或是陣列的激光器與電子器件的集成，實(shí)際是光電集成回路(OEIC)，與分立的 DFB-LD 相比，這種激光器在技術(shù)上前進(jìn)了一大步，它體積縮小、功耗降低、可靠性高，應(yīng)用上簡(jiǎn)單、方便。另一種新的光源——超連續(xù)光源。確切地說應(yīng)該是限幅光譜超連續(xù)光源(Spectrum Sliced SupercontinuumSource)。研究表明，當(dāng)具有很高峰值功率的短脈沖注入光纖時(shí)，由于非線性傳播會(huì)在光纖中產(chǎn)生超連續(xù)(SC)寬光譜，它能限幅成為許多波長(zhǎng)，并適合于作波分復(fù)用的光源，這就是所謂的限幅光譜超連續(xù)光源。

　　2、CWDM技術(shù)簡(jiǎn)介

　　DWDM（密集波分復(fù)用）無疑是當(dāng)今光纖應(yīng)用領(lǐng)域的首選技術(shù)，但其昂貴的價(jià)格令不少手頭不夠?qū)捲５倪\(yùn)營(yíng)商頗為躊躇。為了能夠以較低的成本享用波分復(fù)用技術(shù)，CWDM（稀疏波分復(fù)用）應(yīng)運(yùn)而生。

　　稀疏波分復(fù)用，顧名思義，是密集波分復(fù)用的近親，CWDM 和 DWDM 的區(qū)別主要有二點(diǎn)：一是 CWDM 載波通道間距較寬，因此，同一根光纖上只能復(fù)用 5 到6 個(gè)左右波長(zhǎng)的光波，“稀疏”與“密集”稱謂的差別就由此而來；二是 CWDM 調(diào)制激光采用非冷卻激光，而DWDM 采用的是冷卻激光。冷卻激光采用溫度調(diào)諧，非冷卻激光采用電子調(diào)諧。由于在一個(gè)很寬的波長(zhǎng)區(qū)段內(nèi)溫度分布很不均勻，因此溫度調(diào)諧實(shí)現(xiàn)起來難度很大，成本也很高。

　　CWDM避開了這一難點(diǎn)，因而大幅降低了成本，整個(gè) CWDM 系統(tǒng)成本只有 DWDM 的 30%。CWDM 是通過利用光復(fù)用器將在不同光纖中傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)結(jié)合到一根光纖中傳輸來實(shí)現(xiàn)。在鏈路的接收端，利用解復(fù)用器將分解后的波長(zhǎng)分別送到不同的光纖，接到不同的接收機(jī)。

　　CWDM用很低的成本提供了很高的接入帶寬，適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、以太網(wǎng)、SONET 環(huán)等各種流行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別適合短距離、高帶寬、接入點(diǎn)密集的通信應(yīng)用場(chǎng)合，如大樓內(nèi)或大樓之間的網(wǎng)絡(luò)通信。尤其值得一提的是 CWDM 與 PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）的搭配使用。PON 是一種廉價(jià)的、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖通信方式，通過與 CWDM 相結(jié)合，每個(gè)單獨(dú)波長(zhǎng)信道都可作為 PON 的虛擬光鏈路，實(shí)現(xiàn)中心節(jié)點(diǎn)與多個(gè)分布節(jié)點(diǎn)的寬帶數(shù)據(jù)傳輸。

　　CWDM是成本與性能折衷的產(chǎn)物，不可避免地存在一些性能上的局限。業(yè)內(nèi)專家指出，CWDM 目前尚存在以下 4 點(diǎn)不足：一、CWDM 在單根光纖上支持的復(fù)用波長(zhǎng)個(gè)數(shù)較少，導(dǎo)致日后擴(kuò)容成本較高；二、復(fù)用器、復(fù)用解調(diào)器等設(shè)備的成本還應(yīng)進(jìn)一步降低，這些設(shè)備不能只是 DMDM 相應(yīng)設(shè)備的簡(jiǎn)單改型；三、CWDM 不適用于城域網(wǎng)，城域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間距離較短，運(yùn)營(yíng)商用在 CWDM 設(shè)備擴(kuò)容上的錢完全可以用來埋設(shè)更多的光纜，得到更好的效果；四、CWDM 還未形成標(biāo)準(zhǔn)。

　　以WDM技術(shù)為基礎(chǔ)的具有分插復(fù)用和交叉連接功能的光傳輸網(wǎng)具有易于重構(gòu)、良好的擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，已成為未來高速傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向，很好的解決下列技術(shù)問題有利于其實(shí)用化。

　　（1）WDM是一項(xiàng)新的技術(shù)，其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定較粗，因此不同商家的WDM產(chǎn)品互通性極差，特別是在上層的網(wǎng)絡(luò)管理方面。為了保證WDM系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模實(shí)施，需保證WDM系統(tǒng)間的互操作性以及WDM系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)間互連、互通，因此應(yīng)加強(qiáng)光接口設(shè)備的研究。

　?。?）WDM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，特別是具有復(fù)雜上/下通路需求的WDM網(wǎng)絡(luò)管理不是很成熟。在網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模采用需要對(duì)WDM系統(tǒng)進(jìn)行有效網(wǎng)絡(luò)管理。例如在故障管理方面，由于WDM系統(tǒng)可以在光通道上支持不同類型的業(yè)務(wù)信號(hào)，一旦WDM系統(tǒng)發(fā)生故障，操作系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并找出故障原因；目前為止相關(guān)的運(yùn)行維護(hù)軟件仍不成熟；在性能管理方面，WDM系統(tǒng)使用模擬方式復(fù)用及放大光信號(hào)，因此常用的比特誤碼率并不適用于衡量WDM的業(yè)務(wù)質(zhì)量，必須尋找一個(gè)新的參數(shù)來準(zhǔn)確衡量網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的服務(wù)質(zhì)量等。

　?。?）一些重要光器件的不成熟將直接限制光傳輸網(wǎng)的發(fā)展，如可調(diào)諧激光器等。通常光網(wǎng)絡(luò)中需要采用4～6個(gè)能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行調(diào)諧的激光器，但目前這種可調(diào)諧激光器還很難商用化。