全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件課件

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單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,內(nèi)容提要,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件簡(jiǎn)介,三種典型的全光網(wǎng)絡(luò)之,密集波分復(fù)用（,DWDM,）光網(wǎng)絡(luò),內(nèi)容提要全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件簡(jiǎn)介,1,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：,A.,光多址技術(shù)；,B.,全光交換技術(shù)；,C.,光插,/,分復(fù)用技術(shù)（,OADM,）；,D.,光交叉連接技術(shù)（,OXC,）；,E.,波長(zhǎng)變換技術(shù)（,W-C,）；,內(nèi)容回顧,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：內(nèi)容回顧,2,內(nèi)容回顧,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：,F.,信道爭(zhēng)奪解決技術(shù)：,G.,進(jìn)入數(shù)據(jù)信號(hào)的同步技術(shù)；,H.,前端識(shí)別技術(shù)；,I.,全光信息再生技術(shù)；,J.,網(wǎng)絡(luò)的管理與控制技術(shù)內(nèi)容回顧全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：,3,內(nèi)容回顧,全光交換有哪幾種交換方式？,全光交換的,5,種方式：,空分（,SD,）光交換；,時(shí)分（,TD,）光交換；,波分（,WD,）光交換；,復(fù)用型光交換；,自由空間光交換內(nèi)容回顧全光交換有哪幾種交換方式？全光交換的5種方式：,4,內(nèi)容回顧,名詞解釋?zhuān)?OADM,OXC,W-C,DWDM,Optical Add-Drop Multiplexing(-er),Optical Cross Connection(Connector),Wavelength Conversion(Converter),Dense Wavelength Division,Multiplexing,內(nèi)容回顧名詞解釋?zhuān)篛ptical Add-Drop Mult,5,內(nèi)容回顧,如何解決信道爭(zhēng)奪技術(shù)（有哪幾種方法）？,三種解決方案：,本地緩沖、偏轉(zhuǎn)迂回、波長(zhǎng)變換,內(nèi)容回顧如何解決信道爭(zhēng)奪技術(shù)（有哪幾種方法）？三種解決方案,6,本地緩沖,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,1,Ch.2,1,節(jié)點(diǎn),1,節(jié)點(diǎn),2,緩沖器,本地緩沖Ch.1,1Ch.1,1Ch.2,1Ch.2,7,偏轉(zhuǎn)迂回,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,1,Ch.2,1,節(jié)點(diǎn),1,節(jié)點(diǎn),2,節(jié)點(diǎn),3,偏轉(zhuǎn)迂回Ch.1,1Ch.1,1Ch.2,1Ch.2,8,波長(zhǎng)變換,Ch.1,1,Ch.1,1,Ch.2,2,Ch.2,1,節(jié)點(diǎn),1,節(jié)點(diǎn),2,波長(zhǎng)變換Ch.1,1Ch.1,1Ch.2,2Ch.2,9,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件,10,傳統(tǒng)光器件的分類(lèi),光有源器件,光源,光放大器,光檢測(cè)器,光無(wú)源器件,光耦合器,光開(kāi)關(guān),光隔離器,光衰減器,光調(diào)制器,光連接器,傳統(tǒng)光器件的分類(lèi)光有源器件光源光放大器光檢測(cè)器光無(wú)源器件光耦,11,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件,基于,DWDM,的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，除了,光源、光放大器和光探測(cè)器,外還包括以下,新型光無(wú)源器件：,1.,波分復(fù)用,/,解復(fù)用器,2.,光插,/,分復(fù)用器,3.,光交叉連接器,4.,波長(zhǎng)變換器,5.,濾波器,全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件基于DWDM的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，除了光源,12,引言：,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能,引言：,13,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能,INTERNET,使得“距離”的觀念在時(shí)間的尺度上迅速縮短；,各種通信協(xié)議,(ATM STM DWDM),使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍擴(kuò)大；,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),(B-ISDN),將成為實(shí)現(xiàn)信息化社會(huì)的基礎(chǔ)；,要實(shí)現(xiàn)這些都要靠光網(wǎng)絡(luò),全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能INTERNET使得“距離”的觀念在時(shí)間的,14,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一,能夠超高速、大容量載入和傳遞信息比特。

Tbit/s,級(jí)信息比特,將成為發(fā)展光網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn),現(xiàn)有光子元器件如：,InGaAsP,直接調(diào)制帶寬受到遲豫振蕩的限制，只能達(dá)到,5Gbit/s,采用集成化的光子源理論上為,100Gbit/s,，經(jīng)濟(jì)的方案為,10-40Gbit/s,的單信道傳輸容量必須采用復(fù)用技術(shù)才能達(dá)到,Tbit/s,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一能夠超高速、大容量載入和傳遞信息比特15,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一,DWDM,是實(shí)現(xiàn)寬帶通信網(wǎng)最經(jīng)濟(jì)的途徑！,關(guān)鍵器件：,1.,高速響應(yīng)的,單頻光源,和,波長(zhǎng)可調(diào)諧光源,2.,波分復(fù)用,/,解復(fù)用器,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之一DWDM是實(shí)現(xiàn)寬帶通信網(wǎng)最經(jīng)濟(jì)的途徑！,16,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二,光子網(wǎng)絡(luò)能夠提供用戶(hù)信息上,/,下話路與靈活的插,/,分復(fù)用目前的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光通信中，信息的上,/,下載路是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換后，再通過(guò)電子的上下路插,/,分復(fù)用器（,ADM,）完成的光電光的轉(zhuǎn)換過(guò)程受限于光探測(cè)器的響應(yīng)度和電子回路的,RC,延遲，滿足不了超高速、超大容量光子網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二光子網(wǎng)絡(luò)能夠提供用戶(hù)信息上/下話路與靈,17,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二,采用,光纖光柵和,AGW,復(fù)用,/,解復(fù)用器與波導(dǎo)開(kāi)關(guān)陣列,組成的全光上,/,下話路插,/,分復(fù)用器將成為光子網(wǎng)絡(luò)體系的又一核心硬件。

此外，在,DWDM,中，還可以利用波長(zhǎng)作為信道（或用戶(hù)）標(biāo)識(shí)，利用（,OADM,）進(jìn)行信息的靈活,ADD,、,DROP,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之二采用光纖光柵和AGW復(fù)用/解復(fù)用器與波,18,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三,能夠提供信息的快速交換與共享最簡(jiǎn)單的光網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸層為環(huán)形鏈狀結(jié)構(gòu)全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三能夠提供信息的快速交換與共享19,CAINONET,結(jié)構(gòu),基于,SDH,的,ATM,交換機(jī),中國(guó)高速信息示范網(wǎng),IP/SDH/DWDM,地區(qū),A,OXC,節(jié)點(diǎn),A1,UAS,PSTN,ADSL,基于,SDH,的,ATM,交換機(jī),地區(qū),B,OXC,節(jié)點(diǎn),B1,Switch,AS,LAN,地區(qū),C,OXC,節(jié)點(diǎn),C1,SDH,設(shè)備,ER,GER,LAN,CSR,PSTN,ATM,設(shè)備,ADM,OADM,節(jié)點(diǎn),A2,OADM,節(jié)點(diǎn),B3,OADM,節(jié)點(diǎn),B2,OADM,節(jié)點(diǎn),C2,OADM,節(jié)點(diǎn),C3,OADM,節(jié)點(diǎn),C4,OADM,節(jié)點(diǎn),A3,CSR,CSR,ATM,設(shè)備,ATM,設(shè)備,ATM,設(shè)備,ER,GER,SDH,設(shè)備,SDH,設(shè)備,ADM,Switch,LAN,LAN,CAINONET結(jié)構(gòu)基于SDH的中國(guó)高速信息示范網(wǎng)地區(qū)AOX,20,實(shí)現(xiàn),OXC,節(jié)點(diǎn)功能硬件結(jié)構(gòu)有多種方案：,1.,基于,自由空間光交換,的,OXC,；,2.,基于,光固態(tài)器件,的,OXC,；,3.,基于,集成化的微光機(jī)電系統(tǒng),（,MEOMS,）的,OXC,。

注意：,現(xiàn)有的,OXC,節(jié)點(diǎn)功能還僅限于,波長(zhǎng)路由,交叉連接（,WRXC,），但是,WRXC WIXC,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三,實(shí)現(xiàn)OXC節(jié)點(diǎn)功能硬件結(jié)構(gòu)有多種方案：全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之三,21,全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之四,具有高效經(jīng)濟(jì)的路由選擇波長(zhǎng)變換器（,W-C,）,成為重要的器件全光網(wǎng)絡(luò)的四大功能之四具有高效經(jīng)濟(jì)的路由選擇22,四大功能綜述,我們將,詳細(xì),介紹滿足以上四個(gè)基本功能所需的關(guān)鍵器件，他們是：,波分復(fù)用,/,解復(fù)用器；,光插,/,分復(fù)用器；,光交叉連接器；,全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器四大功能綜述我們將詳細(xì)介紹滿足以上四個(gè)基本功能所需的關(guān)鍵器件,23,第三章,DWDM,光網(wǎng)絡(luò),&,關(guān)鍵器件,第三章DWDM光網(wǎng)絡(luò)&關(guān)鍵器件,24,幾個(gè)概念,1.,波分復(fù)用（,WDM,）：,按照一定的波長(zhǎng)間隔，把若干路經(jīng)過(guò)調(diào)制的光信號(hào)通過(guò)合波器（或波分復(fù)用器）合并在一起，由一根光纖傳輸幾個(gè)概念1.波分復(fù)用（WDM）：,25,2.,粗波分復(fù)用（,CWDM,）：,根據(jù)各路波長(zhǎng)之間的間隔，把間隔為,200GHz,（,1.6nm),以上的復(fù)用稱(chēng)為,CWDM,幾個(gè)概念,2.粗波分復(fù)用（CWDM）：幾個(gè)概念,26,3.,密集波分復(fù)用（,DWDM,）：,把波長(zhǎng)間隔為,200GHz,（,1.6nm,）以下的稱(chēng)為,DWDM,。

幾個(gè)概念,3.密集波分復(fù)用（DWDM）：幾個(gè)概念,27,DWDM,工作原理,DWDM,光纖傳輸系統(tǒng),O,M,U,X,O,D,M,U,X,OA,光發(fā)送,光發(fā)送,光發(fā)送,，,光接收,光接收,光接收,DWDM工作原理DWDM光纖傳輸系統(tǒng)OOOA光發(fā)送光發(fā)送光發(fā),28,DWDM,工作原理,簡(jiǎn)單描述：,（,1,）幾個(gè)不同波長(zhǎng)的光發(fā)射機(jī)發(fā)出的光信號(hào)分別送到各自的光調(diào)制器；,（,2,）被調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用器復(fù)用后送人單模光纖傳輸；,（,3,）傳輸一段距離（大約,40km,）后，由光放大器對(duì)信號(hào)放大、重新整形,等,處理后繼續(xù)傳輸4,）長(zhǎng)途干線沿途各節(jié)點(diǎn)設(shè)有,OADM,和,OXC,用以完成與其它中心局的信號(hào)交換5,）信號(hào)傳到終端后通過(guò)解復(fù)用器將信號(hào)分開(kāi)并送人相應(yīng)的光接收機(jī)DWDM工作原理簡(jiǎn)單描述：,29,單向與雙向,DWDM,比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)010109,單向與雙向DWDM比較兩者的優(yōu)缺點(diǎn)30,DWDM,的關(guān)鍵技術(shù),其關(guān)鍵技術(shù)010110,DWDM的關(guān)鍵技術(shù)其關(guān)鍵技術(shù)31,DWDM,工作原理,DWDM,工作原理的簡(jiǎn)單描述010111,DWDM工作原理DWDM工作原理的簡(jiǎn)單描述32,支撐,DWDM,的器件與子系統(tǒng),支撐DWDM的器件與子系統(tǒng),33,DWDM,復(fù)用器,波分復(fù)用系統(tǒng)的核心部件是,波分復(fù)用器件,。

波分復(fù)用器件可以有很多種方法來(lái)制造，常用的是：,1.,干涉膜濾光型光波分復(fù)用器；,2.,衍射光柵型光波分復(fù)用器尤其是,陣列波長(zhǎng)光柵（,AWG,）,具有雙向?qū)ΨQ(chēng)功能，復(fù)用通道不受限制DWDM復(fù)用器波分復(fù)用系統(tǒng)的核心部件是波分復(fù)用器件34,自聚焦透鏡（,Selfoc Lens,）,1,個(gè)周期（,Pitch,）,折,射,率,分,布,自聚焦透鏡（Selfoc Lens）1個(gè)周期（Pitch）,35,光纖,P/4,自聚焦透鏡,P/4,自聚焦透鏡,光纖,光纖P/4 自聚焦透鏡P/4 自聚焦透鏡光纖,36,單模光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu),8,0,單模光纖準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)80,37,光纖,P/4,自聚焦透鏡,P/4,自聚焦透鏡,光纖,單模光纖準(zhǔn)直器的應(yīng)用,光纖P/4 自聚焦透鏡P/4 自聚焦透鏡光纖單模光纖準(zhǔn)直器的,38,光波分復(fù)用器,DEM,1,2,3,4,MUX,1,2,3,4,光波分復(fù)用器DEM1234MUX1234,39,。

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