超高速传输技术基于CO-WDM技术

虽然WDM技术发展比较成熟，但是对光源、光放大器、光学滤波器、复用/解复用器等的要求较高，同时，传统的密集波分复用技术（DWDM）需要多个独立的激光器，这些激光器的特性很难做到十分一致，因此系统的稳定性不高；设计的成本比较大，所以可以考虑对其进行改进；随着容量和传输速率的需求，超高速的传输方式不断被提出，其中常用的方式是使用CO-WDM技术，它利用相干光的特性，用一个激光器产生多个载波来实现多信道传输。其中使用比较成熟的改进方法是CO-WDM技术，现在报道的Tbit/s级传输实验大多数采用该方式，如图3-25、图3-26所示。

图3-25 基于多载波的16QAMCO-WDM传输系统框图

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图3-26 基于RFS的多载波光源产生装置图

CO-WDM技术的特点是只需要一个激光器，就可以实现多信道的信号传输，并且不同信道之间频谱正交，间隔相等，性能稳定。实现多载波光源的几种方式中基于循环频移器（RFS）产生多载波的方案由于载波数目较多以及具有高稳定性和高平坦度因而成为首选方案，已经有24个载波、36个载波及50个载波产生的报道。但是由于产生的多载波光源载噪比不高（小于20dB），一般只能用于差分正交相移键控（DQPSK）传输系统，频谱利用率也只能达到4bit/（s·Hz）。因此，产生高载噪比、高平坦度及高稳定度的多载波光源，使其能够应用于十六进制正交幅度调制（16QAM）及偏分复用（PDM）16QAM（PDM-16QAM）等更高阶调制格式的传输系统并研究其传输性能非常必要。

CO-WDM系统不仅继承了WDM的成熟技术，还只需利用一个激光器，同时利用多载波光源技术就可以实现多信道的信号传输，并且不同信道之间频谱正交、间隔相等、性能稳定。但是，CO-WDM也有其缺点，譬如对光源、光放大器、光学滤波器、复用/解复用器的要求高，需要高选择性的滤波器或精确的相干检测技术来分辨每一个信道，并且由于多个波长的同时存在使得CO-WDM系统受光纤色散和非线性效应的影响很大。