OTDM通信技術

　　電的時分復用（ETDM）是一種成熟的技術，已在通信領域廣泛應用，成為數字通信的基本技術。隨著通信速率的提高，容量的擴大，其性能受到一系列因素的限制。這些因素主要是：數字集成電路的速率、高功率低噪聲線性放大器的速率、激光器和調制器的調制帶寬等。這些因素導致以電的時分復用為基礎的強度調制－直接檢測光通信系統的最高商用化速率約在10～20Gb/s左右。盡管目前實驗室的試驗水平已達40Gb／s，但是這一速率將來很難用于長途傳輸系統，很可能只適用于短距離通信。

　　在將來的超高速傳輸系統中，主要是電子電路的速率形成了“瓶頸”，在速率接近電子電路的處理極限之后，依靠電處理技術的進步提高單信道傳輸速率已不現實，而在光路部分還有潛力可挖。光時分復用系統（OTDM）就是使設備中的電子電路只工作在相對較低的速率上，從而避開了電子設備對提高速率的限制，能達到擴容的目的。

　　OTDM需要的基本技術包括超短光脈部發生技術、全光時分復用/去復用技術、超高速定時提取技術。

　　OTDM傳輸系統的關鍵技術包括超短光脈沖發生技術、全光時分復用／去復用技術和超高速定時提取技術等。超短光脈沖發生技術是實現超高速OTDM系統的必要條件之一。發送的信號光脈沖越窄，單位時間內發送的脈沖就越多，傳輸的信息量就越大。在OTDM試驗中采用模同步摻鉺光纖環形激光器就是為了產生超短光脈沖，同時，這種激光器溫度穩定，產生的脈沖幾乎沒有啁啾，在高頻條件下，不需要進行啁啾補償或脈沖壓縮，就能產生10ps以下的超短脈沖。

　　將低速的光信號進行時分復用，形成超高速的光信號的光時分復用技術以及將超高速的光信號進行時分去復用，再生低速光信號的去復用技術是OTDM不可缺少的技術，使用電子電路的復用／去復用的工作速度有限，目前的最高速率可達20Gb／s。為了打破這種現狀，實現超高速時分復用／去復用，人們正在研制全光控制的各種超高速電路，其重點又放在去復用電路上，主要有光學克爾開關、四波混合（FWM）開關、交叉相位調制（xPM）開關及非線性光學環路鏡（NOLM）等幾種結構。

　　光定時提取技術同樣是OTDM不可缺少的技術。特別是在100Gb／s以上的光傳輸系統中，接收端采用重新定時的時鐘，產生控制光脈沖，時隙特別短，因此，希望控制光的時間抖動盡可能小，就必須盡量降低重新定時的時鐘相位噪聲。在目前的OTDM試驗中，主要采用了兩種方案，一是利用行波半導體激光放大器的光波混合的鎖相環電路，另一種是利用行波導體激光放大器內增益調制的鎖相環電路。

OTDM原理圖

　　在超高速光通信系統中，光時分復用是一種十分有效的方式，而且速率越高，效果越顯著。但是，由于密集波分復用和色散補償技術的進展神速，光時分復用技術的優越性已有所遜色，當傳輸速率在40Gb／s以上時實現OTDM技術有一定困難，井在色散補償方面也有難以解決的問題。

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