1.光波分复用

光波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是扩大光纤通信系统传输容量的一种技术手段。与频分复用（FDM）的概念相同，光波分复用是利用不同波长的光信号作为载波来传输多路光信号。

如图4-12所示，在同一根光纤中同时耦合传输 n 路不同波长的光载波信号，称为光波分复用。其中每路光载波信号携带一路调制后的光脉冲信号。光波分复用把波长合成器和波长分割器（简称合波器/分波器）分别置于光纤两端，在发送端由合波器将不同波长的光载波合并起来耦合进入一根光纤进行传输；在接收端，再由分波器将这些承载不同信号的光载波分开，实现不同波长光波的耦合与分离。

根据波分复用时波长间隔的大小可以将波分复用系统分为三种类型。

1）密集波分复用（Dense WDM，DWDM）。由于目前一些光器件与技术还不是十分完善，因此要实现光信道十分密集的光波分复用还较为困难。通常把在同一光纤损耗窗口中信道间隔较小的波分复用称为密集波分复用。在1.55μm的波长区间内，复用8个、16个或更多波长，波长间隔1～10nm。

2）稀疏波分复用（Coarse WDM，CWDM）。波长间隔为10～100nm的波分复用。

3）光频分复用（Optical Frequency Division Multiplexing，OFDM）。波长间隔小于1nm的波分复用，称为光的频分复用。受器件和技术限制目前尚未实用化。

光波分复用技术始于20世纪90年代初，目前多数干线光通信传输系统已经采用了这项技术，使得原有光纤通信系统的容量获得几十倍的提高。光波分复用有以下主要特点：

1）可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至几十倍，尤其在扩大长途传输容量时不必再次投资铺设光缆，可以节约大量资金。WDM技术可以充分利用单模光纤的巨大带宽（约25THz）。

2）由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立，因此可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离。

3）波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关，在网络扩充和发展中，是理想的扩容手段，也是引入宽带新业务的方便手段。

2.光时分复用

提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用（Optical Time Division Multiplexing，OT-DM）。类似于电脉冲信号的时分复用，光时分复用是把低速的光脉冲信号复合在一起，形成超高速光脉冲信号的一种技术。实现OTDM的基本技术主要包括超短光脉冲（10ps以下）发生技术、全光时分复用/去复用技术、超高速光定时提取技术等。

之所以开发光时分复用技术，是因为随着通信速率的提高，电信号的时分复用性能受到电子电路速率等因素的限制，一般在20Gbit/s量级上，难以再提高。而光时分复用的引入可以使设备中的电子电路只工作在相对较低的速率上，避开电子器件对提高速率的限制。

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。目前OTDM技术仍在进一步开发中，把多个OTDM信号进行波分复用，形成超大容量的WDM/OTDM通信系统已成为未来高速、大容量光纤通信系统的一种发展趋势。两者的适当结合可以实现Tbit/s以上的传输速率。