什么是相干波分复用技术？

什么是相干波分复用技术？

相干波分复用技术是指先进的光学技术，它使用光的幅度和相位调制，以及跨两种偏振的传输，因此可以通过光缆传输更多的信息。在发射器和接收器上使用数字信号处理，相干 WDM 技术在 DWDM 网络中提供具有成本效益和高度可靠的光传输。

1990 年代中期首次引入 WDM 时，典型的波长数据速率为 2.5G。高速光调制器和更好的色散管理使向 10G 波长的转变成为可能。

相干 WDM 技术的出现可在骨干光网络上实现 100GbE 传输，并将网络或光纤容量扩大 10 倍，而无需对 DWDM 通道间距或 DWDM 通用设备设计进行任何更改。

相干波分复用技术亮点

相干 WDM 技术提供更高的比特率、更大程度的灵活性、更简单的 DWDM 线路系统和更好的光学性能。

简化您的 DWDM 网络

相干 WDM 技术有助于简化 DWDM 网络规划和部署，这要归功于软判决前向纠错 (FEC)，这是一种使用额外的错误检测和纠正开销信息对原始信号进行编码的方法，以检测和纠正传输路径中发生的错误。

FEC 提供更多余量，允许更高比特率的信号以更少的再生器点传输更远的距离。这导致 DWDM 网络中的光子线路更简单、设备更少、成本更低以及带宽显着增加。

最大化光纤容量

在部署 DWDM 网络时，频谱整形也是相干 WDM 技术的常用技术。这是一种在频谱上应用动态处理的方法。因此，它可以帮助平衡乐器和人声的声音，这是传统压缩器和均衡器过去无法做到的。

频谱整形跨级联可重构光分插复用器 (ROADM) 提供更大容量，从而提高 DWDM 通道的频谱效率。作为灵活 WDM 网格系统中的一项关键技术，它允许将载波挤得更近，以最大限度地提高容量。

更大的灵活性

相干 WDM 技术可以为各种 DWDM 网络和 DWDM 应用量身定制。相干光线路卡可以支持多种调制格式和不同的波特率，使运营商能够从多种线路速率中进行选择。完全可编程的相干 WDM 收发器提供了广泛的可调选项，在增量容量之间具有精细的粒度。网络运营商可以利用所有可用容量并将多余的利润转化为创收服务。

强烈缓解分散

当光信号通过光缆传输时，不可避免地会出现光纤损伤，例如色散 (CD)和偏振模色散 (PMD)。通过减轻色散效应，相干 WDM 技术中的高级数字信号处理器 (DSP) 消除了为 PMD 规划色散图和预算的麻烦。这也消除了色散补偿模块 (DCM) 的成本和延迟。

此外，相干处理器提高了偏振相关损耗 (PDL) 的容差并跟踪偏振状态 (SOP) 以避免由于循环跳变而导致的位错误，否则会影响光学性能。因此，运营商可以在比以往更远的距离上部署每运营商高达 400G 的线路速率。高比特率信号甚至可以部署在以前无法支持 10G 的旧光纤上。

开发中的相干波分复用技术

在过去的几年里，一些基本的相干波分复用技术已经成功部署并应用于 DWDM 网络。

高阶幅度/相位调制

在 2000 年代初期，许多光学实验旨在将每个 WDM 通道的数据速率提高到超过使用 10G直接检测 (IM-DD)可能实现的水平。相移键控调制，如差分相移键控 (DPSK)和差分正交相移键控 (DQPSK) 受到青睐，因为与 IM-DD 相比，在所需的光信噪比 (OSNR ) 方面具有显着优势) .

此外，通过对载波中更多的幅度或相位变化进行编码，可以增加每个符号中承载的比特数，并且对光纤损伤的敏感性与符号率有关（而不是直接与比特率有关）。

偏振复用

光纤可以看作是一个圆形波导，它支持两个正交偏振。通过使用偏振复用 (PM)载波选择性地传输调制信号，我们可以在使用相同的 PM 接收器时有效地将给定调制技术的频谱效率加倍。

通过使用偏振复用，有效符号率可以降低到单偏振传输的一半。这使得通过使用低速电子设备可以实现高速 DWDM 传输系统。

相### 干检测 相干检测源于无线电通信，其中本地载波与接收到的射频 (RF) 信号混合以生成乘积项。结果，接收到的RF信号可以被频率转换和解调。

在 DWDM 网络中使用的相干检测不仅可以实现比直接检测更高的灵敏度，而且还可以显着提高频谱效率（在每个符号上编码更多比特），因为它使用光载波的相位、幅度和偏振来承载信息。

另外，相干检测是一个线性过程，可以采用线性均衡来有效补偿CD和PMD。

展望未来

在 WDM 行业中，相干 WDM 技术构成了高效 WDM 传输的基础。它们已将相干光波长的范围扩展到数千公里，最大限度地减少了信号再生的需要。

但这还不是结束。为了进一步提高线路速率和频谱效率，将研究更新的相干技术以继续提供更好的 DWDM 网络。