在信息化时代，人们比任何时候都需要灾难恢复系统，为了防止意外事故造成数据丢失或网络瘫痪，数据中心被分成几个部分建立在不同的地理区域。那么如何将分散的数据中心连接起来呢？答案是暗光纤，即已经铺设但并没有投入使用的光纤光缆。现在，网络中传输的数据量越来越多，波分复用（WDM，wavelength division multiplexing）技术也开始用在暗光纤系统中用来扩大光纤的传输容量。通常，WDM系统分为有源和无源两类，本教程将重点介绍有源WDM系统。
无源WDM系统&有源WDM系统
无源WDM系统中包含无源滤波器、不同工作波长的光模块等。通常，无源WDM系统使用的光模块价格较高，而且需要对光路层进行分散管理。此外，无源WDM系统的光性能监控、光功率预算和传输距离常常受到限制，安装和管理过程比较复杂，不太适合用在室外点对点的网络拓扑结构中。
有源WDM系统是由具有收发器和复用转发器的CWDM/DWDM基础架构组成，如下图所示，有源WDM系统有一个光路层中心管理系统，而且具有光传输层划分能力，因此具有光性能监控和故障隔离功能。此外，有源WDM系统还可以将多个服务信号映射到一个波长里面，从而提高频谱效率，降低安装和管理成本。信号放大和再生装置也可以安装在有源WDM系统中用来增加链路预算和传输距离。
为什么有源WDM系统更受欢迎？
无源WDM系统适合骨干网连接需求较简单的应用，但是随着网络变得越来越复杂，无源WDM系统变得越来越难以管理，导致网络扩展、故障隔离等功能受阻。此外，无源WDM系统中使用的光模块通常是由特定的厂家生产，不具有 性，而且价格也不便宜，因此整个网络的敷设成本较高。
有源CWDM/DWDM基础结构允许服务供应商用SLA技术向用户提供管理服务，并从中获得收入，这在一定程度上降低了运营成本。与无源WDM系统不同，有源CWDM/DWDM系统不受网络拓扑结构以及站点间距离的限制。此外，有源WDM系统中的复用转发器将多个服务信号映射到一个波长里面，提高了骨干网的频谱效率。
有源CWDM系统
有源CWDM系统是一种独立于交换机的交流或直流供电系统，其功能是将光纤或IP交换机中的短程输出信号转换成远程CWDM信号，这种光-电-光转换的过程由转发器完成；转换的CWDM信号然后通过光模块和复用器发送出去。由于有源CWDM系统是独立的系统，其构成要比嵌入式无源CWDM系统更加复杂。
有源DWDM系统
在无源DWDM接入网中，每一个波长通道会在固定时间被用来传输一种服务，波长通道的传输容量和服务的带宽需求并没有受到人们的关注。随着DWDM带宽容量的增加，人们发现接入网环境中的波长通道可以同时传输多种服务，这使得人们开始将时分复用（TDM）技术应用到单个DWDM波长通道中，形成了我们现在所说的有源DWDM接入光网络。
有源DWDM系统可以将8/16/32个通道映射到同一个波长（如1310 nm）上，然后在复用之前将这些通道转换成不同的频率。尽管有源DWDM接入网可以充分利用波长通道，节省光纤资源，但是由于中心局端和用户端直接的异步传输（ATM）设备价格昂贵，其成本要比有源CWDM系统高。此外，有源DWDM系统的管理和维护工作也更加复杂，因此其运营成本较高。尽管如此，有源DWDM系统仍然在大容量光传输应用中受到广泛欢迎。
带光纤放大器的有源DWDM系统主要用在长途骨干网和城域网中，这里通常使用掺铒光纤放大器（EDFA）来放大信号。这种有源DWDM系统一般采用双纤双向的传输方式（如上图），这是因为掺铒光纤放大器（EDFA）只能放大一个传输方向的信号。在实际应用中，这种双纤双向的有源DWDM系统有时并不容易付诸实现，因此人们又研发出了单纤双向传输的有源DWDM系统（如下图），与双纤双向系统不同，单纤双向系统额外使用了两个红/蓝滤波器将传输DWDM信号时使用的C波段分成了两个子波段：红波段（1547.72-1564.68 nm）和蓝波段（1528.77-1543.73 nm），这样这两个波段可以在一根光纤上分别传输。
结束语
有源WDM系统极大地提高了现有光纤基础设施的传输容量，可以节省大量的光纤资源。事实上，有源WDM系统的复用光通路速率可以为2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通路的数量可以是4、8、16、32，甚至更多，因此系统的传输容量可以达到300-400Gbit/s，甚至更大。