Розширені оптичні компоненти - WDM мультиплексор
WDM Multiplexer - це пристрій, який використовує технологію мультиплексування з поділом довжини хвилі (WDM) для об'єднання різних оптичних довжин хвиль з двох або більше оптичних волокон лише в одне оптичне волокно. Це поєднання або з'єднання довжин хвиль може бути дуже корисним для збільшення пропускної здатності волоконно-оптичної системи. Мультиплексори WDM використовуються парами: один на початку волокна для з'єднання входів і один в кінці волокна для роз'єднання, а потім маршрутизацію розділених довжин хвиль на окремі волокна. Мультиплексор WDM можна розглядати як шосе оптичного волокна; шосе може підтримувати дуже велику пропускну здатність, тим самим збільшуючи пропускну здатність системи.
Кожен канал у мультиплексорі WDM призначений для передачі певної оптичної довжини хвилі. Мультиплексор функціонує дуже як муфта на початку оптичного волокна і як фільтр в кінці оптичного волокна. Наприклад, 8-канальний мультиплексор мав би можливість поєднувати вісім різних каналів або довжин хвиль від окремих оптичних волокон на одне оптичне волокно. Знову ж таки, щоб скористатися величезною пропускною здатністю в кінці оптичного волокна, інший мультиплексор (демультиплексор) відновить окремі довжини хвиль. На малюнку нижче показана проста система WDM, що складається з декількох джерел світла, WDM мультиплексора або комбінатора, що поєднує довжини хвиль в одне оптичне волокно, і демультиплексора WDM або оптичного розгалужувача, який розділяє довжини хвиль на їх відповідні приймачі.
Типи мультиплексорів WDM
Мультиплексори CWDM і DWDM
WDM мультиплексори доступні в різних розмірах, але найчастіше їх можна зустріти з 2, 4, 8, 16, 32 та 64 канальними конфігураціями. Типи мультиплексорів - це широкосмугові (або поперечні), вузькосмугові та щільні. Широкосмугові або широкосмугові мультиплексори (CWDM Multiplexer) - це пристрої, що поєднують широкий діапазон довжин хвиль, таких як 1310 нм і 1550 нм. Вузькосмуговий мультиплексор поєднає кілька довжин хвиль з інтервалом між каналами 1000 ГГц. Щільний мультиплексор поєднує довжини хвиль з інтервалом між каналами 100 ГГц. Тут представлена основна широкосмугова або широкосмугова система WDM.
Вузькосмугові системи WDM (DWDM) мають канали, розміщені в 1000 ГГц, або приблизно 8 нм один від одного. Ось малюнок, який показує базову вузькосмугову систему WDM.
Галузевий стандарт мультиплексування мультиплексорів з розподілом щільної хвилі (DWDM Multiplexer), рекомендований Міжнародним союзом телекомунікацій (МСЕ), становить 100 ГГц або приблизно 0,8 нм інтервал каналів. Існують мультиплексори DWDM діапазону С, діапазону S і L діапазону. Діапазон С - це смуга 1550 нм, яка використовує довжину хвиль від 1530 до 1565 нм. S-діапазон використовує довжину хвиль від 1525 до 1538 нм, а діапазон L використовує довжину хвиль від 1570 до 1610 нм.
Чим ближче канали розташовані між собою, тим більша кількість каналів, які можна вставити в смугу. В даний час доступний інтервал в 50 ГГц (мультиплексори DWDM 50 ГГц, як правило, з 64, 80, 88, 96 каналами). Важливо зазначити, що зі зменшенням відстані чи ширини кожного каналу, тим меншою стає спектральна ширина. Це актуально, тому що довжина хвилі повинна бути стабільною або стійкою досить довгою, щоб не занести в сусідній канал. Окрім того, що має дуже вузьку спектральну ширину, лазерний передавач не може дрейфувати (він повинен завжди перевищувати однакову довжину хвилі). Якщо довжина хвилі випромінювача лазерного випромінювання зміниться навіть на кілька десятих частин нанометра, це може перенестися в наступний канал і спричинити перешкоди.
Односпрямовані та двонаправлені мультиплексори WDM
Існують різні конфігурації WDM мультиплексорів. Все, що ми розглядали до цього моменту, описує однонаправлену систему WDM. Односпрямований мультиплексор WDM налаштований так, що мультиплексор підключається лише до оптичних передавачів або приймачів. Іншими словами, це дозволяє світлу рухатися лише в одному напрямку і забезпечує лише симплексний зв’язок по одному оптичному волокні. Тому для повнодуплексного зв'язку потрібні два оптичних волокна.
WDM мультиплексор, призначений для з'єднання як з передавачами, так і з приймачами, називається двонаправленим (BiDi); по суті, мультиплексор BiDi WDM розроблений для оптичної передачі в обох напрямках, використовуючи лише одне оптичне волокно. Два канали підтримуватимуть один повнодуплексний зв’язок. Ось малюнок, який показує два мультиплексори BiDi WDM, що спілкуються через одне оптичне волокно.
Поради щодо використання мультиплексорів WDM
Як і будь-який інший пристрій, який додається до волоконно-оптичної мережі, є фактори, які необхідно враховувати. Оскільки втрати є фактором, який необхідно враховувати, ви повинні пам’ятати, що чим більша кількість каналів, тим більше втрати при вставці при використанні WDM мультиплексорів. Інші технічні характеристики, які слід пам’ятати при використанні мультиплексорів WDM, - це ізоляція, ПМД та спектральна пропускна здатність.
Підсумок
WDM мультиплексори - широко використовувані пристрої, які дозволяють використовувати величезну пропускну здатність оптичного волокна без витрат на використання найшвидших лазерних передавачів та приймачів. Подумайте лише про це: 8-канальна система WDM, що використовує прямо модульовані лазерні передавачі 2,5 Гбіт / с, несе вдвічі більше даних, ніж один опосередковано модульований 10 Гбіт / с лазерний передавач. Системи WDM дозволяють дизайнерам поєднувати скромні продуктивні частини та створювати ультрапродуктивну систему. Системи WDM доставляють найбільше грошей на долар!
