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光纤通讯一根光纤全双工通讯为什么要波分复用

时间:2018-10-09 20:11 来源:电工之家

光纤通信中的光波不是肉眼可见光,属于红外线范围,也属于电磁波范畴,是电磁波的一种。在一根光纤中同时进行双向(全双工)多路通信必须采用波分复用技术。这里的波指的是波长(λ),它表示电磁波(光波)在一个完整周期内传播的距离。它与我们常说的频率(f)、周期(T) 有特定的对应关系,它们是同一个问题的不同表达方式。三者之间关系为: λ=cT=c/f,(式中c为真空光速 c=300000km/s)。从公式可见,频率越高,周期越小,波长也越短。电磁波或无线电波通常用频率表示,频率不同波长也不同。但光纤通信中的光波就不用频率(因数值太大)表示,而是用波长(λ)表示,单位为纳米(nm)。单模光纤最常用的波长为1310nm、1550nm,在红外线范围内(可见光为 λ=400~700nm)。
光纤通信中的波分复用技术,简单的说是指在同一根(或不同)光纤中,用不同的光波波长实现双向多信道通信的技术,这是单根光纤入户必须使用的技术,一般上行波长为1310nm,下行波长为1550nm,后者每公里衰减小于前者。入楼单根光纤通过分光器也叫光分路器(16或32或64路)后光纤入户。电话数据电视三网合一的,也要用到波分复用技术。 

光纤通讯一根光纤全双工通讯为什么要波分复用
波分复用(WDM),还有密集波分复用(DWDM)技术,广泛使用在国家主干光纤通信网中,采用这种技术可在原有光纤光缆基础上,通过先进的波分复用设备实现大规模扩容,可节省大量基建投资。
除光纤通信的波分复用外,在其他通信中还广泛使用频分复用,从广义上讲,波分复用也属于频分复用。此外还有 时分复用,码分复用等。
下图是电磁波谱,是用波长表示的,当然也可以用频率表示。可以帮助我们了解电磁波的频率划分。如广电的中波AM、调频FM收音波长,电视无线频率VHF~UFF波长范围等。
光纤通讯一根光纤全双工通讯为什么要波分复用
附:光分路器衰减计算公式。设,a为输入输出之间衰减,单位dB; N为分光路数,光分路器实为功率分配。则,理想情况下,a(dB)=10lgN 。举例说明,设分光器为16路,则 a(dB)=10ⅠgN=10lg16=10|g(2²)²=40×0.3010=12.04(dB) 。也可以用手机计算器直接计算更方便。考虑到实际的分光损耗,可根据分路多少,计算值再加上2~5dB的附加损耗即为实际衰减。