OTDM通信技术

　　电的时分复用（ETDM）是一种成熟的技术，已在通信领域广泛应用，成为数字通信的基本技术。随着通信速率的提高，容量的扩大，其性能受到一系列因素的限制。这些因素主要是：数字集成电路的速率、高功率低噪声线性放大器的速率、激光器和调制器的调制带宽等。这些因素导致以电的时分复用为基础的强度调制－直接检测光通信系统的最高商用化速率约在10～20Gb/s左右。尽管目前实验室的试验水平已达40Gb／s，但是这一速率将来很难用于长途传输系统，很可能只适用于短距离通信。

　　在将来的超高速传输系统中，主要是电子电路的速率形成了“瓶颈”，在速率接近电子电路的处理极限之后，依靠电处理技术的进步提高单信道传输速率已不现实，而在光路部分还有潜力可挖。光时分复用系统（OTDM）就是使设备中的电子电路只工作在相对较低的速率上，从而避开了电子设备对提高速率的限制，能达到扩容的目的。

　　OTDM需要的基本技术包括超短光脉部发生技术、全光时分复用/去复用技术、超高速定时提取技术。

　　OTDM传输系统的关键技术包括超短光脉冲发生技术、全光时分复用／去复用技术和超高速定时提取技术等。超短光脉冲发生技术是实现超高速OTDM系统的必要条件之一。发送的信号光脉冲越窄，单位时间内发送的脉冲就越多，传输的信息量就越大。在OTDM试验中采用模同步掺铒光纤环形激光器就是为了产生超短光脉冲，同时，这种激光器温度稳定，产生的脉冲几乎没有啁啾，在高频条件下，不需要进行啁啾补偿或脉冲压缩，就能产生10ps以下的超短脉冲。

　　将低速的光信号进行时分复用，形成超高速的光信号的光时分复用技术以及将超高速的光信号进行时分去复用，再生低速光信号的去复用技术是OTDM不可缺少的技术，使用电子电路的复用／去复用的工作速度有限，目前的最高速率可达20Gb／s。为了打破这种现状，实现超高速时分复用／去复用，人们正在研制全光控制的各种超高速电路，其重点又放在去复用电路上，主要有光学克尔开关、四波混合（FWM）开关、交叉相位调制（xPM）开关及非线性光学环路镜（NOLM）等几种结构。

　　光定时提取技术同样是OTDM不可缺少的技术。特别是在100Gb／s以上的光传输系统中，接收端采用重新定时的时钟，产生控制光脉冲，时隙特别短，因此，希望控制光的时间抖动尽可能小，就必须尽量降低重新定时的时钟相位噪声。在目前的OTDM试验中，主要采用了两种方案，一是利用行波半导体激光放大器的光波混合的锁相环电路，另一种是利用行波导体激光放大器内增益调制的锁相环电路。

OTDM原理图

　　在超高速光通信系统中，光时分复用是一种十分有效的方式，而且速率越高，效果越显著。但是，由于密集波分复用和色散补偿技术的进展神速，光时分复用技术的优越性已有所逊色，当传输速率在40Gb／s以上时实现OTDM技术有一定困难，井在色散补偿方面也有难以解决的问题。

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