光復用技術

波分複用(WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發送端經複用器(亦稱合波器，Multiplexer)匯合在一起，並耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸的技術； 在接收端，經解複用器(亦稱分波器或稱去複用器，Demultiplexer)將各種波長的光載波分離，然後由光接收機作進一步處理以恢復原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術，稱為波分複用。

通信系統的設計不同，每個波長之間的間隔寬度也有不同。按照通道間隔的不同，WDM可以細分為CWDM（稀疏波分複用）和DWDM（密集波分複用）。CWDM的信道間隔為20nm，而DWDM的信道間隔從0.2nm 到1.2nm，所以相對於DWDM，CWDM稱為稀疏波分複用技術。

CWDM和DWDM的區別主要有二點：一是CWDM載波通道間距較寬，因此，同一根光纖上只能複用5到6個左右波長的光波，“稀疏”與“密集”稱謂的差別就由此而來；二是CWDM調製激光采用非冷卻激光，而DWDM採用的是冷卻激光。冷卻激光采用温度調諧，非冷卻激光采用電子調諧。由於在一個很寬的波長區段內温度分佈很不均勻，因此温度調諧實現起來難度很大，成本也很高。CWDM避開了這一難點，因而大幅降低了成本，整個CWDM系統成本只有DWDM的30%。CWDM是通過利用光復用器將在不同光纖中傳輸的波長結合到一根光纖中傳輸來實現。在鏈路的接收端，利用解複用器將分解後的波長分別送到不同的光纖，接到不同的接收機。

光時分複用系統（OTDM）就是使設備中的電子電路只工作在相對較低的速率上，從而避開了電子設備對提高速率的限制，能達到擴容的目的。 OTDM需要的基本技術包括超短光脈部發生技術、全光時分複用/去複用技術、超高速定時提取技術。

OTDM傳輸系統的關鍵技術包括超短光脈衝發生技術、全光時分複用/去複用技術和超高速定時提取技術等。超短光脈衝發生技術是實現超高速OTDM系統的必要條件之一。發送的信號光脈衝越窄，單位時間內發送的脈衝就越多，傳輸的信息量就越大。在OTDM試驗中採用模同步摻鉺光纖環形激光器就是為了產生超短光脈衝，同時，這種激光器温度穩定，產生的脈衝幾乎沒有啁啾，在高頻條件下，不需要進行啁啾補償或脈衝壓縮，就能產生10ps以下的超短脈衝。

將低速的光信號進行時分複用，形成超高速的光信號的光時分複用技術以及將超高速的光信號進行時分去複用，再生低速光信號的去複用技術是OTDM不可缺少的技術，使用電子電路的複用/去複用的工作速度有限，最高速率可達20Gb/s。為了打破這種現狀，實現超高速時分複用/去複用，人們正在研製全光控制的各種超高速電路，其重點又放在去複用電路上，主要有光學克爾開關、四波混合（FWM）開關、交叉相位調製（xPM）開關及非線性光學環路鏡（NOLM）等幾種結構。

光定時提取技術同樣是OTDM不可缺少的技術。特別是在100Gb/s以上的光傳輸系統中，接收端採用重新定時的時鐘，產生控制光脈衝，時隙特別短，因此，希望控制光的時間抖動儘可能小，就必須儘量降低重新定時的時鐘相位噪聲。在=OTDM試驗中，主要採用了兩種方案，一是利用行波半導體激光放大器的光波混合的鎖相環電路，另一種是利用行波導體激光放大器內增益調製的鎖相環電路。

在超高速光通信系統中，光時分複用是一種十分有效的方式，而且速率越高，效果越顯著。但是，由於密集波分複用和色散補償技術的進展神速，光時分複用技術的優越性已有所遜色，當傳輸速率在40Gb/s以上時實現OTDM技術有一定困難，井在色散補償方面也有難以解決的問題。