光纤通信飞速发展,光通信网络成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历了几个发展阶段,从80年代末的PDH系统,90年代中期的SDH系统,WDM系统,光纤通信系统快速地更新换代。双波长WDM(1310/1550nm)系统80年代在美国AT&T网中使用,速率为2×17Gb/s。 应用WDM技术第一次把复用方式从电信号转移到光信号,在光域上用波分复用(即频率复用)的方式提高传输速率,光信号实现了直接复用和放大,并且各个波长彼此独立,对传输的数据格式透明。当前研究的热点之一是DWDM,DWDM实验室水平可达到100╳10Gbit/s,中继距离400km;30╳40Gbit/s,中继距离85km;64╳5Gbit/s,中继距离720km。密集波分复用DWDM商用水平为320Gbit/s,即一对光纤可传送400万话路。目前商用系统的传输能力仅是单根光纤可能传输容量为数十Tbit/s的1/100。
中国开展WDM技术的研究起步比较晚,首先在长途干线上采用WDM技术进行点到点扩容,后在节点上采用OADM、OXC技术进行上/下话路。中国于1997年引进第一套8波长WDM系统,并安装在西安至武汉的干线上。1998年中国开始大规模引进8×2.5Gb/sWDM系统,对总长达2万多km的12条省际光缆干线进行扩容改造。同时各省内干线也相继采用WDM技术扩容,如在“南昌-九江”光缆扩容工程中,采用的就是AT&T公司的设备和双窗口WDM系统,即在G.652光纤的1310nm、1550nm两个低损耗工作窗口分别运行一个系统。这样可在不拆除1310nm窗口原有PDH设备的情况下,利用未使用的1550nm窗口,加开SDH2.5Gb/s系统。为保证中国干线网的高速率、大容量并有足够的余量确保网络安全和未来发展的需要,采用WDM技术的工作已全面展开。
90年代中期,WDM系统发展速度并不快
主要原因
TDM(时分复用)技术的发展,155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技术相对简单。据统计,在2.5Gb/s系统以下(含2.5Gb/s系统),系统每升级一次,每比特的传输成本下降30%左右。因此在系统升级中,人们首先想到并采用的是TDM技术
波分复用器件不成熟。波分复用器/解复用器和光放大器在90年代初才开始商用化,1995年开始WDM技术发展很快,特别是基于掺铒光纤放大器EDFA的1550nm窗口密集波分复用(DWDM)系统。Ciena推出了16×2.5Gb/s系统,Lucent公司推出8×2.5Gb/s系统,目前试验室已达Tb/s速率。
光电器件的迅速发展,特别是EDFA的成熟和商用化,使在光放大器(1530~1565nm)区域采用WDM技术成为可能
利用TDM方式已接近硅和镓砷技术的极限,TDM已无太多的潜力,且传输设备价格高
已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb/s系统的传输,光纤色散的影响日益严重。从电复用转移到光复用,即从光频上用各种复用方式来提高复用速率,WDM技术是能够商用化最简单的光复用技术。