光时分复用技术艾时英(武汉邮电科学研究院430074)摘要光时分复用(OTDM)技术是实现超高速传输的很有效的技术。本文论述了OT2DM的主要技术及其应用前景,通过对OTDM技术在点对点通信系统和网络系统中的用介绍,提出了OTDM和WDM的结合是将来网络发展的方向。光源关键词OTDM光通信系统中图分类号TN929.11OpticalTimeDivisionMultiplexingTechnology(WuhanResearchInstituteofPostsandTelecommunications430074)AbstractOpticalTimeDivisionMultipexing(OTDM)Technologyistheeffectivetechnologytotransmitsignalatsuperhighspeed,inthispaper,themainaspectsofOTDMtechnologyareintroduced,andtheirapplicationsarealsonoted.Havingde2scribedtheusingofOTDMtechnologyonpointtopointtelecommunicationsystemandnetworksystem,suggestthatthecombinationofOTDMandWDMistrendoKeywordOTDM,OpticalTelecommunicationsystem,OpticalResource光时分复用(OTDM)技术是以光领域的超高速信号处理技术为基础,避免了高速电子器件和半导体激光器直接调制能力的限制,可实现数十Gbitƒs乃至数百Gbitƒs的超高速传输,所以国外正努力研究这一技术,且进展很快。其中日本较为突出,从90年代初至今从未间断,且近两年进展更快。他们人员集中,围绕着100Gbitƒs以上的速率进行各种技术的研究,如色散均衡、分频锁相环路、定时提取技术以及超连续转换限制脉冲发生技术等。并于1996年进行了40Gbitƒs,198km无中继现场实验。现在他们研制的100GbitƒsOTDM系统接近实用,将用于干线传输网。的主要技术1OTDM光时分复用技术是当比特率超过10Gbitƒs时,为了克服高速电子器件和半导体激光器直接调制能力的限制所采用的扩大传输容量的复用方式。它是用多个电信道信号调制具有同一个光频的不同光信道,经复用后在同一根光纤传输的扩容技术。这种方法使用宽带光电器件代替了高速电子器件,因而避开了因电子器件造成的瓶颈。是一种构成高比特率传输的很有效的技术。收稿日期:1998203205艾时英:光时分复用技术OTDM高速光通信系统主要由超短脉冲光源、光时分复用ƒ解复用、光定时提取、光接收以及传输光纤等几大部分组成。这些功能的实现与一般的光通信系统采用的方式不同(接收机例外,它是采用常规的非归零(NRZ)方式,也可采用OTDM归激光的部分输出来实现,从而可将其用于对光纤长度进行有效的控制。若在光纤环路中用6.3GHz的时钟信号驱动,并用电动式延迟线改变和稳定激光腔长,可得到3.5ps的脉冲串。对此脉冲串进行外调制并进行时分多路复用,即可产生100Gbitƒs、200Gbitƒs乃至更高的窄脉冲串。(RZ)方式。OTDM1.1超短脉冲光源采用的是归零方式。光时分复用要求光源产生高重复率(5～20GHz)、占空比相当小的超窄光脉冲,脉宽越窄可以复用的路数越多,且谱宽也就越宽。能满足这些要求的光源主要有锁模环形光纤激光器(MLFRL)、锁模半导体激光器、DFB激光器加电吸收调制器(EAM)、增益开关DFB激光器和超连续(SC)脉冲发生器。其中:(a)MLFRL的最大特点是产生的脉冲几乎没有啁啾,在40GHz的高频范围不需要进行啁啾补偿或脉冲压缩,就能产生ps级的超短变换极限(TL)光脉冲,输出波长较灵活,稳定性好,但技术较复杂,国外采用较多,是一种很有前途的OT2DM光源;(b)DFB激光器加EAM:这种光源的特点是重复频率可以是任意的,不受调制器的限制,并容易与外部信号同步。与MLFRL相比,结构简单,且EAM已商用。可产生接近于TL的光脉冲,脉宽15ps左右,最小9ps,结构简单,且EAM有商品,稳定性好,但脉宽较宽;(c)增益开关半导体激光器具有动态“单模”特性,在10GHz重复频率下,输出脉宽经简单的啁啾补偿(用正色散的色散位移光纤或啁啾光纤光栅)和滤波,可压缩到5ps,结构简单、紧凑、廉价、稳定性好、速率灵活、技术成熟;(d)SC光源的特点是:强泵浦脉冲的频谱在某一连续范围被展宽而脉冲的性质不变,能产生脉宽小于1ps的TL光脉冲,波长可变,频谱宽(>200nm),现不太成熟。图1锁模环形光纤激光器(2)DFB激光器加电吸收调制器(EAM)它是将连续振荡的激光器中的激光射入正弦波驱动的EAM中,即利用EAM直接调制CW激光器中发射出来的光产生GHz级重复频率的短脉冲。图2DFB激光器加EAM系统图2示...