Išplėstiniai optiniai komponentai - WDM Multiplexer
WDM Multiplexer yra įrenginys, kuris naudoja WDM (Wavelength Division Multiplexing) technologiją skirtingiems optiniams bangų ilgiams iš dviejų ar daugiau optinių skaidulų sujungti į vieną optinį skaidulą. Šis bangų ilgių derinimas arba sujungimas gali būti labai naudingas didinant skaidulinės optikos sistemos pralaidumą. WDM multiplekseriai naudojami poromis: vienas pluošto pradžioje, kad sujungtų įėjimus ir vieną skaidulos pabaigoje, kad atskirtų, o po to atskirtus bangų ilgius nukreiptų į atskirus pluoštus. WDM multipleksorius gali būti laikomas optiniu pluoštu; greitkelis gali palaikyti labai didelį dažnių juostos plotį, taip padidinant sistemos pajėgumą.
Kiekvienas WDM multiplekserio kanalas yra skirtas perduoti specifinį optinį bangos ilgį. Multiplekseris veikia labai panašiai kaip jungtis optinio pluošto pradžioje ir kaip filtras optinio pluošto gale. Pavyzdžiui, 8 kanalų multiplekseris galėtų derinti aštuonis skirtingus kanalus ar bangų ilgius iš atskirų optinių skaidulų į vieną optinį skaidulą. Vėlgi, norint pasinaudoti didžiuliu dažnių juostos pločiu optinio pluošto pabaigoje, kitas multiplekseris (demultiplexeris) susigrąžins atskirus bangos ilgius. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta paprasta WDM sistema, sudaryta iš kelių šviesos šaltinių, WDM multiplekserio arba kombinatoriaus, kuris sujungia bangų ilgius į vieną optinį pluoštą, ir WDM demultiplexer arba optinio skaidiklio, skiriančio bangų ilgius į atitinkamus imtuvus.
WDM multiplekserių tipai
CWDM ir DWDM multiplekseriai
WDM multiplekseriai yra įvairių dydžių, tačiau dažniausiai juos rasite 2, 4, 8, 16, 32 ir 64 kanalų konfigūracijose. Multiplekserių tipai yra plačiajuostės (arba kryžminės juostos), siaurajuostės ir tankios. Plačiajuostės arba kryžminės juostos multiplekseriai (CWDM Multiplexer) yra įrenginiai, jungiantys platų bangų ilgių diapazoną, pvz., 1310 nm ir 1550 nm. Siaurajuosčio tankintuvo derinys sujungs kelis bangų ilgius su 1000 GHz kanalų tarpais. Tankus tankintuvas sujungia bangų ilgius su 100 GHz kanalų tarpais. Čia parodyta pagrindinė plačiajuosčio ryšio arba kryžminio ryšio WDM sistema.
Siauros juostos WDM (DWDM) sistemose yra 1000 GHz arba maždaug 8 nm atstumu esančių kanalų. Čia yra paveikslėlis, parodantis pagrindinę siauro dažnių juostos WDM sistemą.
Tarptautinio telekomunikacijų sąjungos (ITU) rekomenduojamas tankus bangų ilgio pasiskirstymo multiplekserių (DWDM Multiplexer) pramonės standartas yra 100 GHz arba maždaug 0,8 nm kanalų atstumas. Yra C-juostos, S-juostos ir L-juostos DWDM multipleksoriai. C juosta yra 1550 nm juosta, kuri naudoja bangų ilgius nuo 1530 iki 1565 nm. S juosta naudoja bangos ilgius nuo 1525 iki 1538 nm, o L juosta naudoja nuo 1570 iki 1610 nm bangos ilgius.
Kuo arčiau kanalų yra tarpusavyje, tuo didesnis kanalų, kuriuos galima įterpti į juostą, skaičius. Šiuo metu yra 50 GHz atstumas (50 GHz DWDM multiplekseriai paprastai yra su 64, 80, 88, 96 kanalais). Svarbu pažymėti, kad mažėjant kiekvieno kanalo tarpui ar plotiui, tuo mažesnis spektrinis plotis. Tai aktualu, nes bangos ilgis turi būti stabilus arba tvarus pakankamai ilgai, kad nesikreiptų į gretimą kanalą. Be labai siauro spektro pločio, lazerinis siųstuvas negali nukrypti (jis visada turi būti tas pats bangos ilgis). Jei lazerio siųstuvo išėjimo bangos ilgis keičiasi net kelias dešimtąsias nanometro, jis gali nukristi į kitą kanalą ir sukelti trikdžių.
Vienakrypčiai ir dvikrypčiai WDM daugikliai
Yra skirtingos WDM multiplekserių konfigūracijos. Viskas, ką aptarėme iki šiol, apibūdina vienpusį WDM sistemą. Unidirectional WDM Multiplexer yra sukonfigūruotas taip, kad multipleksorius prisijungtų tik prie optinių siųstuvų ar imtuvų. Kitaip tariant, tai leidžia šviesai važiuoti tik viena kryptimi ir suteikia tik paprastą ryšį per vieną optinį skaidulą. Todėl visapusiškam ryšiui reikia dviejų optinių skaidulų.
WDM multiplekseris, sukurtas prijungti prie siųstuvų ir imtuvų, vadinamas dvikrypčiu (BiDi); iš esmės „BiDi WDM Multiplexer“ skirtas optiniam perdavimui abiem kryptimis, naudojant tik vieną optinį skaidulą. Du kanalai palaikys vieną pilno dvipusio ryšio ryšį. Čia pateikiamas paveikslėlis, kuriame parodyti du „BiDi WDM“ multiplekseriai, jungiantys vieną optinį skaidulą.
WDM Multiplexers naudojimo patarimai
Kaip ir bet kuriam kitam prietaisui, kuris pridedamas prie optinio pluošto tinklo, reikia atsižvelgti į veiksnius. Kadangi nuostoliai yra veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti, turėtumėte prisiminti, kad kuo didesnis kanalų skaičius, tuo didesni įterpimo nuostoliai naudojant WDM multiplekserius. Kitos specifikacijos, kurių reikia nepamiršti naudojant WDM multiplekserius, yra izoliacija, PMD ir spektrinis pralaidumas.
Santrauka
WDM multiplekseriai yra plačiai naudojami įrenginiai, kurie suteikia galimybę panaudoti didžiulį optinio pluošto pralaidumą, nesukeliant greičiausių lazerinių siųstuvų ir imtuvų. Pagalvokite apie tai: 8 kanalų WDM sistema, kurioje naudojama tiesiogiai moduliuojama 2,5 Gbps lazerio siųstuvai, du kartus daugiau duomenų nei vieno netiesiogiai moduliuojamo 10 Gbps lazerio siųstuvo. WDM sistemos leidžia dizaineriams suderinti nedideles eksploatacines dalis ir sukurti itin efektyvią sistemą. WDM sistemos suteikia bangą labiausiai sprogimui!