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       業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨。—韓愈

        在同一根光纖上傳輸多個信道，是一種利用極大光纖容量的簡單途徑。就像電頻分復(fù)用一樣，在發(fā)射端多個信道調(diào)制各自的光載波，在接收端使用光頻選擇器件對復(fù)用信道解復(fù)用，就可以取出所需的信道。使用這種制式的光波系統(tǒng)稱作波分復(fù)用通信系統(tǒng)。

        線性偏振光可以分解成x偏振光和y偏振光，如果用互不相同的電復(fù)用信號對這兩種偏振光分別獨立進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)過偏振復(fù)用后在光纖線路上傳輸，在接收端，再經(jīng)過偏振解復(fù)用恢復(fù)這兩路電信號，則可以將光纖的傳輸容量擴(kuò)大至現(xiàn)在的兩倍。

       光時分復(fù)用（OTDM）是用多個電信道信號調(diào)制速率（B）相同、但在時間上相互錯開的同一個光頻的不同光信道，然后進(jìn)行光復(fù)用，以便構(gòu)成比特率為NB的復(fù)合光信號，這里N是復(fù)用的光信道數(shù)。

        光碼分復(fù)用（OCDM）是在OCDM發(fā)送端，每個信道采用比它的基帶頻譜寬得多的編碼方式，在接收端對每個信道的編碼進(jìn)行反變換，就可以把該信道信號取出來。

       但是，直到目前為此，OTDM和OCDM的技術(shù)尚不成熟，應(yīng)用前景也不明朗，所以本書就不介紹了。本節(jié)只介紹已實用化的波分復(fù)用和偏振復(fù)用。

一、波分復(fù)用（WDM）光纖通信系統(tǒng)

        圖9.4.1表示波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)原理圖。按照ITU-T的規(guī)定，波分復(fù)用又分為密集波分復(fù)用（DWDM）、粗波分復(fù)用（CWDM）和寬波分復(fù)用（WWDM），其波長間隔分別為<8nm、<50nm和>50nm。對光源波長穩(wěn)定性的要求是±Δλ/5。

圖9.4.1波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)原理圖

        圖9.4.2表示偏振復(fù)用正交相移鍵控（PM-QPSK）波分復(fù)用光收發(fā)機(jī)原理圖，IQ調(diào)制器已在6.4.2節(jié)介紹過，相干檢測將在9.5節(jié)介紹，DSP將在10.3節(jié)介紹。

圖9.4.2偏振復(fù)用正交相移鍵控波分復(fù)用光收發(fā)機(jī)原理圖

        光線路終端（OLT）有時也稱光終端復(fù)用器（OTM），其功能是一樣的，用于點對點系統(tǒng)終端，對波長進(jìn)行復(fù)用/解復(fù)用，如圖9.4.3所示。由圖可見，光線路終端包括轉(zhuǎn)發(fā)器、WDM復(fù)用/解復(fù)用器、光放大器（EDFA）和光監(jiān)視信道。

圖9.4.3    光線路終端（OLT）構(gòu)成原理圖

       OLT是具有光/電/光變換功能的轉(zhuǎn)發(fā)器（或稱電中繼器），將用戶使用的非ITU-T標(biāo)準(zhǔn)波長轉(zhuǎn)換成ITU-T的標(biāo)準(zhǔn)波長，以便使用標(biāo)準(zhǔn)的波分復(fù)用/解復(fù)用器。這個功能也可以移到SDH用戶終端設(shè)備中完成，如果今后全光波長轉(zhuǎn)換器件成熟，也可以用它替換光/電/光轉(zhuǎn)發(fā)器。轉(zhuǎn)發(fā)器通常占用OLT的大部分費(fèi)用、功耗和體積，所以減少轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量有助于實現(xiàn)OLT設(shè)備的小型化，降低其費(fèi)用。

       光監(jiān)視信道使用一個單獨波長，用于監(jiān)視線路光放大器的工作情況，以及用于傳送系統(tǒng)內(nèi)各信道的幀同步字節(jié)、公務(wù)字節(jié)、網(wǎng)管開銷字節(jié)等。

       光監(jiān)視信道也可以把所有命令比特轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)拿}寬調(diào)制低頻（150kHz）載波信號，然后，在線路光纖放大器，把該信號疊加到線路信號上。

        WDM復(fù)用/解復(fù)用可以使用陣列波導(dǎo)光柵（AWG）、介質(zhì)薄膜濾波器等器件來完成。

二、偏振復(fù)用（PM）光纖通信系統(tǒng)

       自然光（非偏振光）在晶體中的振動方向受到限制，它只允許在某一特定方向上振動的光通過，這就是線偏振光。光的偏振（也稱極化）描述當(dāng)它通過晶體介質(zhì)傳輸時其電場的特性。線性偏振光的電場振蕩方向和傳播方向總在一個平面內(nèi)（振蕩平面），如圖9.4.4a所示，因此線性偏振光是平面偏振波。如果把一束非偏振光波（自然光）通過一個偏振片，就可以使它變成線性偏振光。圖9.4.4b表示與x軸成45°角的線性偏振光，圖9.4.4c表示在任一瞬間的線性偏振光可用包含幅度和相位的Ex和Ey合成。

圖9.4.4線性偏振光

a）線性偏振光波，它的電場振蕩方向限定在沿垂直于傳輸z方向的線路上b）場振蕩包含在偏振平面內(nèi)

c）在任一瞬間的線性偏振光可用包含幅度和相位的Ex和Ey合成