光纖傳輸中的復用技術

光纖通信的復用技術的載波為光波。光纖通信復用技術主要分為三類：光波復用，光信號復用和副載波復用(SCM)。光波復用包括波分復用(WDM)和空分復用(SDM)，光信號復用包括時分復用(TDM)和頻分復用(FDM)。

1、光波波分復用

在發送端，用光復用器將兩種或多種不同波長的光載波信號匯合起來，并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸;在接收端經光分波器將各種波長的光載波進行分離，然后由光接收機做進一步處理以恢復原信號。這就是波分復用。適用于多模和單模系統，單向、雙向傳輸，既可分配傳輸也可環路傳輸。其工作波長可以從0.8μm到1.7μm，光纖的低衰耗低色散窗口。復用器要求有較低的插入損耗(1.0—2.5dB之間)，足夠的帶寬和良好的隔離度。采用波分復用技術可以使光纖通信系統的通信能力成倍提高。多用于沿線設置光放大器的的長途干線和海底光纜系統。

2、空分復用

包括兩個方面：一是光纖的復用，將多根光纖組合成束：二是在一根光纖中光束沿空間分割的一種多維通信方式。可以使用多維相干度調制和解調來實現多路空分復用通信。傳像束是一種特殊的空分復用方式。將圖像采用空分復用方式傳輸，傳輸速度會成數量級的提高。幾十萬像素的多芯傳像光纖技術已成熟，其色保持特性和透光性已相當好。

3、光頻分復用

頻分復用和波分復用在本質上沒有什么差別。若在同一根光纖中傳輸的光載波路數不多，載波問的間距較大，稱為光波分復用：若光載波路數較多，波長問隔較小而又密集，就是頻分復用。頻分復用可以使通信容量幾十，甚至幾百倍的提高。在密集頻分的情況下，不用通常的光復用器和分波器，而是依靠調諧器件，光功率耦合器或光濾波器等。在接收端有兩種不同的調諧方法來實現密集頻分多路，一種是利用相干光纖通信的外差檢測和調諧本振激光器;二是利用常規光纖通訊的直接檢測與調諧光纖濾波器。主要應用于光纖用戶網和綜合光纖局域網，特別適合于頻分多址應用。

4、光時分復用

光時分復用是光數字通信中的一種有效多路方法。它是將通信時間分成相等的間隔，每一間隔只傳輸固定的信道，各個信道按照一定的時間順序進行傳輸。一般采用幀同步和位同步兩種同步方式。由于電子器件對過高數字速率的限制，以及光時分復用所需的光復接和分接技術較難，過去進展不大。但近年一些關鍵技術取得了突破，如光時分復用/解復用技術、變換極限超短光脈沖的產生、全光時鐘提取技術、全光信息再生技術、光調制和光放大以及光的線性和非線性傳輸技術等，這就使得全光信息處理系統的實現成為可能。

5、副載波復用

副載波復用是將所要傳輸的信號先用來調制一個射頻波，再將射頻波來調制發射光源。在接收端經光電轉換后恢復帶有信號的射頻波，再通過射頻檢測還原成原信號。副載波光纖傳輸要經過兩次調制和兩次解調，兩重載波分別是光波和射頻波，射頻波也稱為副載波。副載波多路系統也是通過增加頻帶寬度來實現多路傳輸，工作帶寬隨著負載波的頻率和頻道數目的增加而增加。其有優點是可以采用成熟的微波技術，對光器件的要求也不高，在技術上容易實現。

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