波分复用技术在光通信中的应用和优势

波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）就是用光波传输的频分复用。频分复用系统要求模拟传输系统的线路带宽应大于（或至少等于）频分复用系统的全部信号频率范围。例如，每路话音通道的带宽为4kHz（如果传送音乐节目信号，至少需用10kHz以上的带宽），如果同时要复用传输1000路电话，那么频率复用系统占有的总带宽为4kHz×1000=4MHz。如果需要双向传送，总带宽还要加倍，变为8MHz，再加上通道间的隔离带宽，传输线路的总带宽更大。单模光缆传输系统的可用线路带宽可达10GHz以上（1GHz=1000MHz）。

由于光载波的传输频率很高，习惯上用光波波长而不用频率表示光载波频率，这样就形成了（光）波复用技术。最初，人们在一根光缆上只能复用两路光载波信号，并称为WDM。随着技术的发展，在一根光缆上复用的光载波路数越来越多。现在能做到在一根光缆上复用80路或更多路数的光载波信号，每路光载波还可复用800路以上话音信道，可见容量之大。因此使用了密集波分复用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）这一名词。图4-5是波分复用的概念。

图4-5 波分复用(www.xing528.com)

发送端的复用器实际上是一个合波器，将工作在不同波长的光波发射机发射的光载波信号通过复用器把各路光载波混合在一起，再通过同一根光缆传送到接收端的分用器。接收端分用器（或称分波器）将不同波长的光载波信号分开，然后分别将它们送到相应波长的光接收机，光接收机对各自收到的光载波信号做进一步分路处理。

光信号传播一定距离后也会衰减。现在已有了性能良好的掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier，EDFA），不需进行光电转换而直接对光信号进行放大，在1.55μm波长附近有42GHz的频带宽度，光缆放大器的最高增益可达40～50dB。两个光缆放大器之间的线路长度可达120km。

复用器（合波器）、分用器（分波器）、双向光缆通信的光耦合器和光纤放大器等是波分复用通信系统的主要设备。