Pokročilé optické komponenty - WDM multiplexer
WDM Multiplexer je zařízení, které využívá technologii WDM (Wavelength Division Multiplexing) pro kombinování různých optických vlnových délek ze dvou nebo více optických vláken do jednoho optického vlákna. Tato kombinace nebo vazba vlnových délek může být velmi užitečná pro zvýšení šířky pásma systému s optickými vlákny. WDM multiplexery se používají v párech: jeden na začátku vlákna pro spojení vstupů a jeden na konci vlákna, aby se oddělily a pak se oddělené vlnové délky vedou do oddělených vláken. WDM multiplexer může být považován za optickou optickou dálnici; dálnice může podporovat velmi velkou šířku pásma, čímž se zvýší kapacita systému.
Každý kanál v multiplexeru WDM je navržen pro přenos specifické optické vlnové délky. Multiplexor pracuje velmi podobně jako spojka na začátku optického vlákna a jako filtr na konci optického vlákna. Například 8-kanálový multiplexor by měl schopnost kombinovat osm různých kanálů nebo vlnových délek od oddělených optických vláken na jedno optické vlákno. Opět, aby se využila obrovská šířka pásma na konci optického vlákna, další multiplexor (demultiplexor) obnoví oddělené vlnové délky. Obrázek níže ukazuje jednoduchý WDM systém složený z více světelných zdrojů, multiplexeru WDM nebo slučovače, který kombinuje vlnové délky do jednoho optického vlákna, a demultiplexoru WDM nebo optického splitteru, který odděluje vlnové délky na jejich příslušné přijímače.
Typy multiplexerů WDM
Multiplexery CWDM a DWDM
Multiplexery WDM jsou k dispozici v různých velikostech, ale nejčastěji se nacházejí v konfiguracích 2, 4, 8, 16, 32 a 64 kanálů. Typy multiplexorů jsou širokopásmové (nebo crossband), úzkopásmové a husté. Širokopásmové nebo křížové multiplexery (CWDM Multiplexer) jsou zařízení, která kombinují široký rozsah vlnových délek, například 1310 nm a 1550 nm. Úzkopásmový multiplexer bude kombinovat více vlnových délek s roztečí kanálů 1000 GHz. Hustý multiplexer kombinuje vlnové délky s roztečí kanálů 100 GHz. Zde je znázorněn základní širokopásmový nebo křížový systém WDM.
Úzkopásmové systémy WDM (DWDM) mají kanály od sebe vzdálené 1 000 GHz nebo přibližně 8 nm. Zde je obrázek, který ukazuje základní úzkopásmový WDM systém.
Průmyslový standard na multiplexorech multiplexování s hustou vlnovou délkou (DWDM Multiplexer), jak doporučuje Mezinárodní telekomunikační unie (ITU), je 100 GHz nebo přibližně 0,8 nm kanálový odstup. Existují C-band, S-band a L-band DWDM multiplexery. C-pásmo je pásmo 1550 nm, které využívá vlnové délky od 1530 do 1565 nm. S-pásmo používá vlnové délky od 1525 do 1538 nm a pásmo L používá vlnové délky od 1570 do 1610 nm.
Čím blíže jsou kanály rozmístěny, tím vyšší je počet kanálů, které mohou být vloženy do pásma. V současné době je k dispozici odstup 50 GHz (multiplexery 50 GHz DWDM jsou obecně 64, 80, 88, 96 kanálů). Je důležité poznamenat, že jak se zmenší vzdálenost nebo šířka každého kanálu, tím menší bude spektrální šířka. To je důležité, protože vlnová délka musí být stabilní nebo udržitelná dostatečně dlouho, aby se neunikla do sousedního kanálu. Kromě toho, že má velmi úzkou spektrální šířku, nemůže laserový vysílač driftovat (musí vždy překračovat stejnou vlnovou délku). Pokud výstupní vlnová délka laserového vysílače změní i několik desetin nanometru, může se posunovat do dalšího kanálu a způsobit problémy s rušením.
Jednosměrné a obousměrné multiplexery WDM
Existují různé konfigurace multiplexorů WDM. Vše, co jsme do tohoto bodu zahrnuli, popisuje jednosměrný WDM systém. Unidirectional WDM Multiplexer je konfigurován tak, že multiplexer se připojuje pouze k optickým vysílačům nebo přijímačům. Jinými slovy, to dovolí světlu cestovat jen jedním směrem a poskytuje jen simplexní komunikaci přes jediné optické vlákno. Proto plně duplexní komunikace vyžaduje dvě optická vlákna.
Multiplexer WDM, který je navržen pro připojení jak k vysílačům, tak k přijímačům, se nazývá obousměrný (BiDi); V podstatě je BiDi WDM Multiplexer navržen pro optický přenos v obou směrech pouze jedním optickým vláknem. Dva kanály podporují jedno plně duplexní komunikační spojení. Zde je obrázek, který ukazuje dva BiDi WDM multiplexery komunikující přes jediné optické vlákno.
Tipy pro použití multiplexerů WDM
Stejně jako u jiných zařízení, která se přidávají do optické sítě, je třeba vzít v úvahu faktory, které je třeba vzít v úvahu. Vzhledem k tomu, že ztráty jsou faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je třeba mít na paměti, že čím větší je počet kanálů, tím větší jsou ztráty při vkládání při použití multiplexerů WDM. Další specifikace, které je třeba mít na paměti při použití multiplexorů WDM, jsou izolace, PMD a spektrální šířka pásma.
souhrn
WDM multiplexery jsou široce používaná zařízení, která poskytují způsob využití enormní šířky pásma optického vlákna bez nákladů na použití nejrychlejších laserových vysílačů a přijímačů. Přemýšlejte o tom: 8-kanálový WDM systém využívající přímo modulované 2.5 Gbps laserové vysílače nese dvakrát tolik dat jako jeden nepřímo modulovaný 10 Gbps laserový vysílač. Systémy WDM umožňují konstruktérům kombinovat skromné výkonové části a vytvořit ultra výkonný systém. Systémy WDM přinášejí nejvíce peněz za babku!
