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波長轉(zhuǎn)換器

目錄
OTU(Optical Transponder Unit)波長轉(zhuǎn)換器,一般用于波分復(fù)用(WDM,一般分為粗波分復(fù)用CWDM或密集波分復(fù)用DWDM)的應(yīng)用中。作用是將多路波長相同的光信號用OTU轉(zhuǎn)換成不同波長的光信號,復(fù)用在一根光纖中傳送;到達(dá)對端后解復(fù)到不同光纖上,再轉(zhuǎn)通過OTU換成原來的光波長給相應(yīng)的光端機(jī)。多路未經(jīng)波長轉(zhuǎn)換的相同的光信號不能直接通過WDM復(fù)用傳送。

概述

  波長轉(zhuǎn)換是增加光交換網(wǎng)絡(luò)靈活性,降低阻塞的必要手段,對光網(wǎng)絡(luò)波長轉(zhuǎn)換節(jié)點的設(shè)計方案也有很多。最簡單的當(dāng)然是專注式的轉(zhuǎn)換節(jié)點設(shè)計,也就是在復(fù)用前,給每個通道都各配置一個波長轉(zhuǎn)換器,顯然這樣作是元件利用率最低的。一些波長轉(zhuǎn)換器的共享方案,也被陸續(xù)提出,常見的有節(jié)點共享式(SPN)和鏈路共享式(SPL)兩種。對前一種共享方案,通常需要較大的光開關(guān)以便在單節(jié)點可以共享同一個波長轉(zhuǎn)換器。本期香港城市大學(xué)的研究者對此做了改進(jìn)研究,旨在使用更小更便宜的光開關(guān),替換用在同樣的系統(tǒng)里,卻能獲得和原來一樣的性能。主要思路是預(yù)設(shè)一定數(shù)量的小尺寸光開關(guān),來支持同樣通道數(shù)的波長轉(zhuǎn)換。當(dāng)任意一波長的輸入信號要進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換時,它先被切換到一個共享的波長轉(zhuǎn)換通道,以這種方式節(jié)點僅需要幾個小的光開關(guān),且能共享昂貴的波長轉(zhuǎn)換器。

  全光波長轉(zhuǎn)換器是波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)及全光交換網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件。 波長轉(zhuǎn)換器有多種結(jié)構(gòu)和機(jī)制,目前研究較為成熟的是以半導(dǎo)體光放大器(soa)為基礎(chǔ)的波長轉(zhuǎn)換器 ,包括交叉增益飽和調(diào)制型 (xgm soa)、交叉相位調(diào)制型 (xpm soa)以及四波混頻型波長轉(zhuǎn)換器 (fwm soa)等。

分類

  目前波長變換器主要可以分為四類:(1)光-電-光型波長變換器;(2)相干型波長變換器;(3)基于光邏輯門的波長變換器。

作用

  光/電/光型的WC先將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)定時再生后,產(chǎn)生再生的電信號和時鐘信號,再用該電信號對標(biāo)準(zhǔn)波長的激光器重新進(jìn)行調(diào)制,從而實現(xiàn)波長變換。由于光電變換技術(shù)已很成熟,且它對信號具有再生能力,具有輸入動態(tài)范圍較大,無需光濾波器件且對輸入偏振不敏感等許多優(yōu)點,是目前唯一的一種非常成熟的波長變換器。但是它對信號格式和調(diào)制速率不透明,系統(tǒng)升級受限、應(yīng)用范圍受限。相干型波長變換器,主要原理是應(yīng)用四波混頻(FWM)原理。根據(jù)所使用的器件不同,又可分為:基于無源波導(dǎo)中FWM效應(yīng);半導(dǎo)體激光器中FWM效應(yīng);半導(dǎo)體光放大器中FWM效應(yīng)。基于光控邏輯門的波長變換器,采用的原理主要有XGM效應(yīng)和XPM效應(yīng)。所采用的器件與相干型波長變換器的器件類似也可分為無源波導(dǎo)型、半導(dǎo)體激光器型和半導(dǎo)體放大器型。


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