Розширені оптичні компоненти - мультиплексор WDM
Мультиплексор WDM - це пристрій, що використовує технологію мультиплексування з розділенням довжин хвиль (WDM) для об'єднання різних оптичних довжин хвиль від двох або більше оптичних волокон до одного оптичного волокна. Це поєднання або зчеплення довжин хвиль може бути дуже корисним для збільшення смуги пропускання волоконно-оптичної системи. Мультиплексори WDM використовуються в парах: один на початку волокна, щоб з'єднати входи і один на кінці волокна, щоб роз'єднати і потім направити розділені довжини хвиль на окремі волокна. Мультиплексор WDM можна розглядати як оптичне шосе; Шлях може підтримувати дуже велику пропускну здатність, що збільшує потужність системи.
Кожен канал в мультиплексорі WDM призначений для передачі конкретної оптичної довжини хвилі. Мультиплексор працює дуже схожий на муфту на початку оптичного волокна і як фільтр на кінці оптичного волокна. Наприклад, 8-канальний мультиплексор мав би можливість об'єднувати вісім різних каналів або довжини хвиль від окремих оптичних волокон на одне оптичне волокно. Знову ж таки, щоб скористатися перевагою величезної пропускної здатності в кінці оптичного волокна, інший мультиплексор (демультиплексор) відновить окремі довжини хвиль. На малюнку нижче показана проста система WDM, що складається з декількох джерел світла, мультиплексора WDM або комбайнера, що об'єднує довжини хвиль в одне оптичне волокно, і демультиплексор WDM або оптичний роздільник, який відокремлює довжини хвиль від відповідних приймачів.
Типи мультиплексорів WDM
Мультиплексори CWDM і DWDM
Мультиплексори WDM доступні в різних розмірах, але найчастіше можна знайти з конфігураціями 2, 4, 8, 16, 32 і 64 каналів. Типи мультиплексорів - широкосмугові (або поперечні), вузькосмугові і щільні. Широкосмугові або зшиті мультиплексори ( CWDM Multiplexer ) - це пристрої, які поєднують широкий діапазон довжин хвиль, таких як 1310 нм і 1550 нм. Вузькосмуговий мультиплексор об'єднає кілька довжин хвиль з інтервалом між каналами 1000 ГГц. Щільний мультиплексор поєднує в собі довжини хвиль з інтервалом між каналами 100 ГГц. Тут показана основна широкосмугова або поперечна система WDM.
Системи вузькосмугового WDM (DWDM) мають канали, розташовані на відстані 1000 ГГц або приблизно 8 нм. Ось цифра, яка показує базову вузькосмугову систему WDM.
Промисловий стандарт на мультиплексори мультиплексорів з розділенням довжини хвилі ( DWDM-мультиплексор ), рекомендований Міжнародним союзом телекомунікацій (ITU), становить 100 ГГц або приблизно 0,8 нм. Існують C-діапазони, S-діапазони і L-діапазони мультиплексорів DWDM. С-діапазоном є смуга 1550 нм, яка використовує довжини хвиль від 1530 до 1565 нм. S-діапазон використовує довжини хвиль від 1525 до 1538 нм, а L-діапазон використовує довжини хвиль від 1570 до 1610 нм.
Чим ближче канали розташовані разом, тим більша кількість каналів, які можна вставити в смугу. В даний час доступний інтервал 50 ГГц (50 ГГц DWDM мультиплексори, як правило, з 64, 80, 88, 96 каналами). Важливо відзначити, що по мірі того, як відстань або ширина кожного каналу зменшується, ширина спектра стає меншою. Це є доречним, оскільки довжина хвилі повинна бути стабільною або стійкою, достатньо довгою, щоб не переходити в сусідній канал. Крім того, що має дуже вузьку спектральну ширину, лазерний передавач не може дрейфувати (він повинен постійно виходити з тієї ж довжини хвилі). Якщо довжина хвилі виходу лазерного передавача змінюється навіть на кілька десятих нанометрів, то вона може дрейфувати в наступний канал і викликати проблеми перешкод.
Односпрямовані і двонаправлені мультиплексори WDM
Існують різні конфігурації мультиплексорів WDM. Все, що ми охопили до цього моменту, описує односпрямову систему WDM. Односпрямований мультиплексор WDM налаштований так, що мультиплексор підключається тільки до оптичних передавачів або приймачів. Іншими словами, він дозволяє світлу рухатися тільки в одному напрямку і забезпечує тільки симплексне спілкування по одному оптичному волокну. Тому для повнодуплексного зв'язку потрібні два оптичних волокна.
Мультиплексор WDM, призначений для з'єднання як з передавачами, так і з приймачами, називається двонаправленим (BiDi); по суті мультиплексор BiDi WDM призначений для оптичної передачі в обох напрямках з використанням тільки одного оптичного волокна. Два канали підтримуватимуть повний дуплексний канал зв'язку. Ось фігура, яка показує два BiDi WDM мультиплексори, що зв'язуються по одному оптичному волокну.
Поради щодо використання мультиплексорів WDM
Як і будь-який інший пристрій, який додається до волоконно-оптичної мережі, існують фактори, які необхідно враховувати. Оскільки втрати є фактором, який необхідно враховувати, слід пам'ятати, що чим більше число каналів, тим більше втрати при введенні при використанні WDM мультиплексорів. Інші специфікації, які слід мати на увазі при використанні мультиплексорів WDM, - це ізоляція, PMD і спектральна смуга.
Резюме
Мультиплексори WDM є широко використовуваними пристроями, які забезпечують можливість використання величезної пропускної здатності оптичного волокна без витрат на використання найшвидших лазерних передавачів і приймачів. Подумайте про це: 8-канальна система WDM, що використовує безпосередньо модульовані 2,5 Гбіт / с лазерні передавачі, передає вдвічі більше даних, ніж один непрямо-модульований лазерний передавач на 10 Гбіт / с. Системи WDM дозволяють дизайнерам поєднувати скромні деталі продуктивності та створювати ультра-продуктивні системи. WDM системи доставляють найбільший удар для долара!
