摘要：本文闡述密集光波分複用系統的概況、系統的測試要求，可調諧光濾器的結構，以及行動式光譜分析儀的應用方式與相關測量儀表的展望。
資訊時代資訊爆炸導致通訊頻寬需求或通訊網路容量爆增。如近期北美骨幹網的業務量約6-9個月翻一番，達到了所謂的“光速經濟”的時期，它比微電子晶片效能發展的摩爾法則(約18個月翻一番)快2-3倍，而且迄今這種發展勢頭不減。面對這種發展趨勢，各個通訊已開發國家都在積極研究設計新的寬頻網路，如可持續發展網路CUN、下一代網路NGN、新公眾網NPN、一體化網UN等，但其基礎傳輸媒質的物理層都是密集光波分複用(DWDM)的光傳送網OTN。不如此就不可能提供巨大的通訊頻寬，高度可靠的傳輸效能，足夠的業務承載容量以及低廉的使用費用，確保網路的可持續發展，支援當前和未來的任何業務訊號的傳送要求。
密集光波分複用(DWDM)系統
DWDM系統主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器(EDFA)組成。其中EDFA的作用是由比訊號波長低的高能量光泵源將能量輻射進一段摻鉺光纖中，當載有淨負荷的光波通過此段光纖一起傳播時，完成光能量的轉移，使在1530-1565m波長範圍內各個光波承載的淨負荷訊號全都得到放大，彌補了光纖線路的能量損失。這樣，當用EDFA代替傳統的光通訊鏈路中的中繼段裝置時，就能以最少的費用直接通過增加波長數增大傳輸容量，使整個光通訊系統的結構和設計都大大簡化，並便於施工維護。
EDFA在DWDM系統中實際應用時又分為功放或後置放大器(BA)，預放或前置放大器(PA)和線路放大器(LA)3種，但有的公司為了簡化，儘量減少裝置品種，統一為OA，以便於維護。
目前商用的'DWDM系統的每個波長的資料速率是2.5Gbps，或10Gbps，波長數為4、8、16、32等;40、80甚至132個波長的DWDM 系統也已有產品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器後設置波長轉換器(Wavelength Transponder)OTU。這一類配置是開放式的，採用這種可以使用現有的1310nm和1550nm波長區的任一廠家的光傳送與光接收機模組;波長轉換器將這些非標準的光波長訊號變換到1550nm視窗中規定的標準光波長訊號，以便在DWDM系統中傳輸。美國的Ciena公司、歐洲的 pirelli公司採用這類配置，他們是生產光器件的公司，通常，所生產的光分波合波器有較好的光學效能引數。如Ciena公司採用的通道波長間隔為 0.8nm，對應100GHz的頻寬，在1545.3-1557.4nm波長範圍內提供16個光波通道或光路。但他們沒有SDH傳輸裝置，因此，在系統配置、網路管理方面不能統一考慮。此類配置的優點是應用靈活、通用性強，缺點是增加波長轉換器、成本較高。另一類配置是不用波長轉換器，將波分複用、解複用部分和傳輸系統產品整合在一起，這一類配置是一體的或整合的，這樣簡化了系統結構、降低了成本，而且便於將SDH傳輸裝置和DWDM裝置在同一網管平臺上進行管理操作。這類配置的生產廠家如Lucent、Siemens、Nortel等，他們是SDH傳輸系統裝置供應商，有條件這樣做。他們在做 4×2.5G32bpsDWDM系統設計時就考慮與4×10Gbps速率的相容，考慮增加至8個波長、16個波長、基至40個波長、80個波長，以及 2.5Gbps和10Gbps的混合應用，確保系統線上不斷擴容，平滑過渡，不影響通訊網的業務。當然，他們也提供開放式配置，或傳送是開放式，接收為一體式的DWDM系統裝置。
由於初期商用的EDFA頻寬平坦範圍在1540-1560nm，故早期使用的DWDM系統的複用光波長多在1550nm附近。後來實際EDFA的增益譜寬為35nm，約4.2THz，其中增益起伏小於1dB的譜寬在1539-1565nm之間，若以 1.6nm(對應200GHz)的波長間隔，則最少可實現8波長，乃至16波長的同步放大;若以0.8nm(對應100GHz)的波長間隔，則最少可實現 16個波長，乃至32個波長的DWDM系統，再加上EDFA約40dB的高增益，大於100mW的高輸出功率，以及4-5dB的低噪聲值等優越效能，故極大地促進了DWDM系統的快速發展。
正如電放大器那樣，光放大器在放大光訊號的同時也要引入噪聲。它由光子的自發幅射(Spontaneous Emission)產生。此種噪聲和光訊號在光放大器中一起放大，並逐級積累形成干擾訊號，即熟知的放大自發輻射(Amplified Spontaneous Emission，簡寫為ASE)干擾訊號。這種ASE干擾訊號經多經光放積累的功率會大到1-2mW，其頻譜分佈與波長增益譜對應。