Tehnologia de multiplexare prin divizarea lungimii de undă (WDM) este o metodă de a transporta un singur fizic de transmitere a datelor din fibre de mai multe canale, prin separarea de lungimi de undă (culori), bazate pe capacitatea fibrei optice simultan transmite lumina de diferite lungimi de undă (culori) fără interferență reciprocă. Fiecare lungime de undă este un canal optic unic. Prin intermediul multiplexare într-un singur flux luminos transmis printr-o fibră optică, pot fi combinate de la patru la 80 sau mai multe canale de date de diferite lungimi de undă. Această tehnologie este concepută pentru a transmite datele recepționate de către linia de transport unic din surse diferite, la viteze diferite și cu diferite protocoale (Fibre Channel, Ethernet sau ATM).
În prezent, ne-am proliferat următoarea tehnologie WDM:
- WDM 2 canale;
- lungime de undă grosier de multiplexare prin divizarea (CWDM);
- densă de multiplexare prin divizarea lungimii de undă (DWDM).
- super-densă de multiplexare divizarea lungimii de undă (HDWDM).
Figura 1 prezintă schematic dependența pierderii într-o fibră tipic monomod optic într-un interval care corespunde acestuia „fereastra transparentă“ din lungimea de undă a semnalului optic transmis. În același pentru claritate, marcate etichete în conformitate cu recomandările Uniunii Internaționale a Telecomunicațiilor (ITU) ITU-T G.692, precum și lungimile de undă folosite în CWDM. Mai jos de decriptare optice variază nume:
- O - banda primară (Original, 1260-1360 nm);
- E - gamă extinsă (Extended, 1360-1460 nm);
- S - un interval de undă scurtă (lungime de undă scurtă, 1460-1530 nm);
- C - gama standard (convențională, 1530-1570);
- L - lungimea de undă lungă (lungime de undă lungă, 1570-1625 nm).
Cele două canale WDM (uneori bi-directionale, bi-di WDM) este în prezent soluția cea mai frecventă din lumea tehnologiei WDM. Atunci când este utilizat într-o singură fibră lungimi de undă combinate 1310 nm și 1550 nm, pentru a permite un cost relativ modeste primesc dublarea capacității de infrastructură optică. Principiul de funcționare al unui WDM cu două canale poate fi înțeleasă din figura 2.
Grosier de multiplexare prin divizarea lungimii de undă - CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) - este o WDM tehnologie, bazată pe utilizarea canalelor optice care se află în intervalul cuprins între 1270 și 1610 nm și distanțate la o distanță de 20 nm, așa cum este specificat de către ITU cu ID-ul ITU-T G-694.2. Initial folosit numai lungimea de undă 1470 - 1610 nm (8 lungimi de undă) și regiunea 1260-1360 nu a fost utilizată din cauza creșterii atenuării la lungimi de undă mai mică de 1310 nm (creșterea Rayleigh coeficient de împrăștiere).
Pentru a compensa efectul de absorbție la o lungime de undă de 1383 nm pentru a aplica fibre de oțel special cu zero „vârf de apă» (ZWPF, LWPF). Dacă sistemul utilizează toată gama de lungimi de undă 1270 - 1610 nm, este numit FS-CWDM-sistem (full-spectru CWDM).
lungime de undă Dens diviziune multiplexare - DWDM (Dense multiplexarea cu diviziune în lungime de undă) - asociație de tehnologie are mai multe lungimi de undă decât tehnologia avută în vedere mai devreme. Majoritatea producătorilor oferă lider DWDM-echipamente multiplex banda C (1530-1565 nm) la 40 de canale optice cu un singur canal, la o lățime de minimum 100 GHz sau 80 canale optice atunci când lățimea de 50 GHz. În acest caz, capacitatea maximă a unui canal optic unic este de 10 Gbit / s (nivel STM-64). In intervalul L (1570-1605 nm) numărul maxim de canale optice pot ajunge la 160 atunci când lățimea canalului de 50 GHz. În această bandă funcționează amplificatoare optice Erbiu-dopate (EDFA).
Super dens diviziunea lungime de undă de multiplexare - HDWDM (High Densă multiplexarea cu diviziune în lungime de undă) - tehnologie promițătoare WDM, care permite mărirea numărului de canale de etanșare încă 2-4 ori, în ceea ce privește DWDM. Nu este încă larg răspândită.
Tabelul 1 prezintă un rezumat al tehnologiei WDM.
Până în secolul XX la mijlocul anilor '90 a utilizat pentru multiplexare optica discrete (prisme), folosindu-le nu a reușit să atingă canalul pas mai mică de 20 nm și pierderi mai mici de 2,4 dB. Cu toate acestea, este posibil să se utilizeze aproximativ patru canale în fereastra de transparență a fibrelor optice la momentul respectiv. Mai târziu, a existat o tranziție la tehnologia optică integrată și, în plus, ar putea îmbunătăți semnificativ calitatea elementelor de producție de sisteme optice tradiționale discrete, care au oferit o răspândire semnificativă a tehnologiei WDM până în prezent.
În general, aplicarea schemei tehnologiei WDM poate fi reprezentată așa cum se arată în figura 3.
O compoziție tipică a echipamentului este numărul necesar de transponder optic de conversie performant lungime de undă și multiplexor optice, amestecarea lor toate într-un singur semnal multispectrale.
Transponderul optic - un dispozitiv care oferă o interfață între echipamentul terminal de acces și linia WDM. Conform recomandărilor ITU G.957 pentru sistemele SDH (SDH) Valorile admisibile ale parametrilor spectrali pe ieșire interfețe optice au următoarele semnificații: spectrala lățimii liniei δλ≈ ± 0,5 nm (pentru -16 STM), iar lungimea de undă centru poate fi orice valoare în intervalul 1530. 1565 nm. Intrările multiplexorului optice ar trebui să acționeze optice parametrii semnalelor spectrale ce trebuie să îndeplinească standarde stricte, specifice recomandarea ITU-T G.692. Evident, în cazul în care se aplică semnalele de intrare optice la multiplexoare transmițător optic SDH emite multiplexare nu este efectuată. Respectarea necesară este realizată prin utilizarea unui convertor special de aparat WDM lungime de undă - transponder. Acest dispozitiv poate avea un număr diferit de intrări și ieșiri optice. Dar dacă orice intrare cu transponder poate fi alimentat un semnal optic a cărui parametri sunt identificate recomandarea G.957, atunci semnalele sale de ieșire trebuie să corespundă recomandărilor parametrilor G.692. Astfel, în cazul în care semnalele optice compactate m, producția de lungime de undă transponderului fiecărui canal trebuie să corespundă numai uneia dintre ele, în conformitate cu planul de frecvențe grila ITU.
Optice (de) multiplexor CWDM. Baza multiplexor / demultiplexor este un element de dispersie capabil de semnale de despicate diferite lungimi de undă. În sistemele moderne pentru suporturi optice CWDM-separare utilizate sunt, în general, dispozitiv relativ ieftine bazate pe filtre film subtire (TFF, Thin Film Filter). Pierderea de inserare a unor astfel de dispozitive cuprind circa 1 dB per canal (în sistemele reale au fost obținute valoare mai mică de 2,5 dB pentru dispozitivul cu 8 canale). Tehnologia film subțire se caracterizează prin izolare ridicată (izolație) a canalelor adiacente - aproximativ 30 dB, stabilitate la temperatură ridicată - 0.002 nm / ° C, ceea ce este echivalent cu o schimbare în lungimea de undă de operare ± 0,07 nm când se modifică temperatura la ± 35 ° C Pentru a izola spațierea lungime de undă de 20 nm necesită filtre cu mai putine straturi dielectrice decât în cazul DWDM filtre (circa 50 și 150 de straturi, respectiv), care afectează în mod pozitiv costul.
Multiplexoare / demultiplexoare bazate pe utilizarea multiplexoare multistrat filtre de tip film subțire sunt (de) tip secvențial, adică un filtru selectează un canal. Utilizarea unor astfel de dispozitive în sistemele cu un număr mare de canale (în practică, mai mult de 4) poate duce la creșterea semnificativă a pierderilor de inserție, caz în care rețeaua este folosită uneori (de) multiplexoare de tip hibrid paralel sau serial-paralel. Principiul de funcționare este că semnalul de intrare trece prin placa waveguide și distribuită pe o pluralitate de ghiduri de undă care sunt de fapt structura difractivă AWG (waveguide înveșmântat grilaj). În fiecare ghid de undă sunt încă prezente toate lungimile de undă, de exemplu, semnal este multiplexată numai parallelized. Deoarece lungimea ghidurile de undă diferă una de cealaltă printr-o sumă fixă, fluxurile sunt diferite de-a lungul lungimii traseului. Ca urmare, fluxurile de lumină sunt colectate într-un ghid de undă placă, în cazul în care acestea sunt punctul central, și sunt separate spațial vârfuri, și care calculează un pol de ieșire. Fizica procesului este aceeași ca și în difracția convențional grilaj, care a dat numele tehnologiei. Aceasta are loc prin multiplexare inversă.