光纤扩容为什么选择波分？波分传输扩容由哪些设备组成？

19年初，一则新闻轰动全球，“我国首次实现光传输一根光纤近300亿人同时通话”，李克强总理为什么盯住“降价提速”不放？，还有5G时代的来临，人类进入高速互联网时代。李克强说： “互联网不仅改变了人民群众的生活方式，也直接影响着我国整体的经济结构，人们不仅能通过互联网、移动终端进行线上消费，还有很多生产者在通过‘互联网+’改造实体经济，推动产业升级。”这也就意味着全国宽带速率的提高，人们对流量使用要求更高。

那么 “5G、降价提速”，意味着基础设施建设，大量的通信设备升级扩容、光缆铺设、基站建设等。这不管对设备商、设备商还是工程商这无疑是一种冲击，对于宽带的提速是迫在眉睫的。我们先简单的了解光缆铺设，光缆铺设方式一般分为有架空、直埋、管道、海底等，这些铺设方式要探测地形、自然环境并且距离长、工程量大、且工期长、费用高。所以我们就想在原有铺设光缆的基础上，我们能不能进行光纤扩容，使光纤资源得到最大化应用呢？

在上世纪七十年代人们根据光纤的特点，发现1310nm波长和1550波长能实现单纤双波段传输，这是我们第一次实现波分复用。说到这里有很多朋友可能不太了解波分复用。如图1，我们在输入端输入光信号λ，假设有18个波长的光信号输入（λ1~λ18）进入到光合波器，经过光合波器把光信号合成一束光到一根光纤中，在接收端用光解波器把光信号分离（λ1~λ18）出来的一种技术，因此我们就能在一根中就能跑18路业务了。WDM技术经近半个世纪的发展，现在已经实现DWDM120通道，单通道传输速率达100G/s的DWDM高效光纤扩容。曾经只有城域网才会用到的波分复用器，现在大规模地在小型区域网、公司内网得到广泛应用,因此光纤扩容首先波分。

图1

波分传输系统由那些设备组成？首先我们要知道光在光纤中传播并不是无限传播，光纤损耗每公里大约0.2dB，还要考虑光信号不同频率，它们的传输速度不同，引起光波形的畸变，也就是色散。所以光通信传输我们首先考虑损耗和色散问题，所以我们要从减小色散和降低损耗入手，在传输中适当的添加放大光功率和减小色散的设备。

波分传输系统中，我们要有光源也就是光信号，用光模块作为信号发射。光模块(optical module)由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。有了光信号我们就需要根据WDM技术把光信号耦合成一束光到光纤里传输，这里就需要合波器。这时如果传输距离很远我们就需要在光纤链路中架设光纤放大器(能对光信号放大)和色散补偿器（对光信号色散补偿），在接收端我们要把光分离出来，就要用到解波器，最后用光模块进行接收调光信号，这就完成了一个简单波分传输系统。