Avancerede optiske komponenter - WDM Multiplexer
WDM Multiplexer er en enhed, der bruger Wavelength Division Multiplexing (WDM) teknologi til at kombinere forskellige optiske bølgelængder fra to eller flere optiske fibre til kun en optisk fiber. Denne kombination eller kobling af bølgelængderne kan være meget nyttig til forøgelse af båndbredden af et fiberoptisk system. WDM-multiplexere anvendes parvis: en i fiberens begyndelse for at forbinde indgangene og den ene ved enden af fiberen for at afkoble og derefter føre de adskilte bølgelængder i separate fibre. En WDM multiplexer kan tænkes som en optisk fiber motorvej; Motorvejen kan understøtte en meget stor båndbredde og dermed øge systemets kapacitet.
Hver kanal i en WDM-multiplexer er designet til at transmittere en specifik optisk bølgelængde. Multiplexeren fungerer meget som en kobler i begyndelsen af den optiske fiber og som et filter i enden af den optiske fiber. For eksempel ville en 8-kanals multiplexer kunne kombinere otte forskellige kanaler eller bølgelængder fra separate optiske fibre på en optisk fiber. Igen for at udnytte den enorme båndbredde i slutningen af den optiske fiber, vil en anden multiplexer (demultiplekser) genvinde de separate bølgelængder. Figuren nedenfor viser et simpelt WDM-system, der består af flere lyskilder, en WDM-multiplexer eller kombinerer, der kombinerer bølgelængderne i en optisk fiber og en WDM demultiplexer eller optisk splitter, der adskiller bølgelængderne til deres respektive modtagere.
Typer af WDM Multiplexere
CWDM & DWDM Multiplexere
WDM-multiplexere er tilgængelige i forskellige størrelser, men findes mest med 2, 4, 8, 16, 32 og 64 kanalkonfigurationer. Typerne af multipleksere er bredbånd (eller crossband), narrowband og tæt. Bredbånds- eller krydsbåndsmultiplexere ( CWDM Multiplexer ) er enheder, der kombinerer en bred vifte af bølgelængder, såsom 1310 nm og 1550 nm. En narrowband multiplexer kombinerer flere bølgelængder med 1000 GHz kanalafstand. En tæt multiplexer kombinerer bølgelængder med 100 GHz kanalafstand. Her vises et grundlæggende bredbånds-eller tværgående WDM-system.
Narrowband WDM (DWDM) systemer har kanaler med en afstand på 1000 GHz, eller ca. 8 nm, fra hinanden. Her er en figur, der viser et grundlæggende smalbånd WDM system.
Industristandarden på Dense Wavelength Division Multiplexing Multiplexers ( DWDM Multiplexer ), som anbefalet af International Telecommunications Union (ITU), er 100 GHz eller ca. 0,8 nm kanalafstand. Der er C-band, S-band og L-band DWDM multiplexere. C-båndet er 1550 nm båndet, der bruger bølgelængder fra 1530 til 1565 nm. S-båndet bruger bølgelængder fra 1525 til 1538 nm, og L-båndet bruger bølgelængder fra 1570 til 1610 nm.
Jo tættere kanalerne er anbragt i afstand, desto højere er antallet af kanaler, der kan indsættes i et bånd. I øjeblikket er der en afstand på 50 GHz tilgængelig (50 GHz DWDM-multiplexerne er generelt med 64, 80, 88, 96 kanaler). Det er vigtigt at bemærke, at når afstanden eller bredden af hver kanal falder, jo mindre spektralbredden bliver. Dette er relevant, fordi bølgelængden skal være stabil eller bæredygtig lang nok til ikke at svinge ind i en tilstødende kanal. Udover at have en meget smal spektralbredde kan lasersenderen ikke glide (den skal altid udvise den samme bølgelængde). Hvis lasersenderens udgangsbølgelængde ændrer selv nogle få tiendedele af et nanometer, kan det gå ind i den næste kanal og forårsage interferensproblemer.
Unidirectional og tovejsede WDM Multiplexere
Der er forskellige konfigurationer af WDM multiplexere. Alt, hvad vi har dækket op til dette punkt, beskriver et ensrettet WDM-system. Den One Directional WDM Multiplexer er konfigureret således, at multiplexeren kun forbinder optiske sendere eller modtagere. Med andre ord giver det lyset mulighed for at rejse i kun én retning og giver kun simplex kommunikation over en enkelt optisk fiber. Derfor kræver fuld duplexkommunikation to optiske fibre.
En WDM multiplexer, der er designet til at forbinde med både sendere og modtagere, kaldes tovejs (BiDi); I det væsentlige er BiDi WDM Multiplexer designet til optisk transmission i begge retninger med kun en optisk fiber. To kanaler understøtter en fuld duplex kommunikationsforbindelse. Her er en figur, der viser to BiDi WDM multiplexere, der kommunikerer over en enkelt optisk fiber.
Tips til brug af WDM Multiplexere
Som med enhver anden enhed, der tilføjes til et fiberoptisk netværk, er der faktorer, der skal overvejes. Da tab er en faktor, der skal tages i betragtning, skal du huske, at jo større antal kanaler, desto større indsættelse taber, når du bruger WDM multiplexere. Andre specifikationer, der skal tages i betragtning ved anvendelse af WDM-multiplexere, er isolation, PMD og spektralbåndbredden.
Resumé
WDM-multiplexere er almindeligt anvendte enheder, som giver mulighed for at udnytte den enorme båndbreddekapacitet af optisk fiber uden bekostning af at bruge de hurtigste lasertransmittere og modtagere. Bare tænk på det: Et 8-kanals WDM-system, der anvender direkte modulerede 2,5 Gbps laser sendere, bærer dobbelt så meget data som en enkelt indirekte moduleret 10 Gbps laser sender. WDM-systemer giver designere mulighed for at kombinere beskedne præstationsdele og skabe et ultrapræstationssystem. WDM-systemer leverer mest bang for pengene!
