Napredne optičke komponente - WDM Multiplexer
WDM Multiplexer je uređaj koji koristi tehnologiju multipleksiranja talasne dužine (WDM) za kombiniranje različitih optičkih valnih duljina iz dva ili više optičkih vlakana u samo jedno optičko vlakno. Ovo kombinovanje ili povezivanje talasnih dužina može biti vrlo korisno u povećanju propusnosti optičkog sistema. WDM multiplekseri se koriste u parovima: jedan na početku vlakna za spajanje ulaza i jedan na kraju vlakna za odvajanje, a zatim se odvojene talasne dužine usmjeravaju u odvojena vlakna. WDM multiplekser se može smatrati optičkom magistralom; autoput može podržati veoma veliku propusnost, čime se povećava kapacitet sistema.
Svaki kanal u WDM multiplekseru je dizajniran za prijenos određene optičke valne duljine. Multiplekser radi veoma slično kao spojnica na početku optičkog vlakna i kao filter na kraju optičkog vlakna. Na primer, 8-kanalni multiplekser bi imao mogućnost da kombinuje osam različitih kanala ili talasnih dužina od odvojenih optičkih vlakana na jedno optičko vlakno. Opet, da bi iskoristili ogromnu propusnost na kraju optičkog vlakna, drugi multiplekser (demultiplekser) će oporaviti odvojene talasne dužine. Na donjoj slici je prikazan jednostavan WDM sistem sastavljen od više izvora svetlosti, WDM multiplekser ili kombinator koji kombinuje talasne dužine u jedno optičko vlakno i WDM demultiplekser ili optički razdelnik koji odvaja talasne dužine od njihovih prijemnika.
Vrste WDM multipleksera
CWDM i DWDM multiplekseri
WDM multiplekseri su dostupni u različitim veličinama, ali će se najčešće naći u konfiguracijama 2, 4, 8, 16, 32 i 64 kanala. Tipovi multipleksera su širokopojasni (ili crossband), uskopojasni i gusti. Širokopojasni ili crossband multiplekseri ( CWDM Multiplexer ) su uređaji koji kombiniraju širok raspon valnih duljina, kao što su 1310 nm i 1550 nm. Uskopojasni multiplekser će kombinovati više talasnih dužina sa 1000 GHz razmakom kanala. Gusti multiplekser kombinira talasne dužine sa 100 GHz razmakom kanala. Ovde je prikazan osnovni širokopojasni ili crossband WDM sistem.
Sustavi uskopojasnog WDM (DWDM) imaju kanale razmaknute na 1000 GHz, ili otprilike 8 nm. Ovo je slika koja pokazuje osnovni uskopojasni WDM sistem.
Industrijski standard Multiplexers Multiplexers Multiplexers ( DWDM Multiplexer ), kao što je preporučeno od strane Međunarodne telekomunikacijske unije (ITU), je 100 GHz ili približno 0,8 nm razmak kanala. Postoje C-pojasni, S-pojasni i L-pojasni DWDM multiplekseri. C-pojas je opseg od 1550 nm koji koristi talasne dužine od 1530 do 1565 nm. S-pojas koristi talasne dužine od 1525 do 1538 nm, a L-pojas koristi talasne dužine od 1570 do 1610 nm.
Što su kanali razmaknuti bliže, to je veći broj kanala koji se mogu umetnuti u pojas. Trenutno je dostupan razmak od 50 GHz (50 GHz DWDM multiplekseri su uglavnom sa 64, 80, 88, 96 kanala). Važno je napomenuti da kako se razmak ili širina svakog kanala smanjuje, spektralna širina postaje manja. Ovo je relevantno, jer valna duljina mora biti stabilna ili održiva dovoljno dugo da ne dospije u susjedni kanal. Osim što ima vrlo usku spektralnu širinu, laserski predajnik se ne može pomjeriti (mora uvijek izvući istu valnu duljinu). Ako se valna dužina izlaznog talasa laserskog predajnika promeni čak i nekoliko desetina nanometra, može da se skrene u sledeći kanal i izazove probleme sa smetnjama.
Jednosmerni i dvosmerni WDM multiplekseri
Postoje različite konfiguracije WDM multipleksera. Sve što smo do sada pokrili opisuje jednosmjerni WDM sistem. Jednosmerni WDM multiplekser je konfiguriran tako da se multiplekser spaja samo na optičke odašiljače ili prijemnike. Drugim rečima, omogućava da svetlost putuje samo u jednom pravcu i pruža samo simpleks komunikaciju preko jednog optičkog vlakna. Stoga, full-duplex komunikacije zahtijevaju dva optička vlakna.
WDM multiplekser koji je dizajniran za povezivanje s oba odašiljača i prijemnika naziva se dvosmjerni (BiDi); u suštini, BiDi WDM Multiplexer je dizajniran za optički prijenos u oba smjera koristeći samo jedno optičko vlakno. Dva kanala će podržavati jednu full-duplex komunikacijsku vezu. Evo slike koja prikazuje dva BiDi WDM multipleksera koji komuniciraju preko jednog optičkog vlakna.
Savjeti za korištenje WDM multipleksera
Kao i sa bilo kojim drugim uređajem koji se dodaje u optičku mrežu, postoje faktori koji se moraju uzeti u obzir. Kako su gubici faktor koji se mora uzeti u obzir, treba imati na umu da što je veći broj kanala, veći su gubici pri umetanju pomoću WDM multipleksera. Ostale specifikacije koje treba imati na umu prilikom upotrebe WDM multipleksera su izolacija, PMD i spektralni propusni opseg.
Sažetak
WDM multiplekseri su široko korišteni uređaji koji pružaju način da se iskoristi ogroman kapacitet optičkog vlakna bez troška korištenja najbržih laserskih odašiljača i prijemnika. Razmislite samo o tome: 8-kanalni WDM sistem koji koristi direktno modulirane 2,5 Gbps laserske odašiljače prenosi dvostruko više podataka od jednog indirektno moduliranog 10 Gbps laserskog odašiljača. WDM sistemi dozvoljavaju dizajnerima da kombinuju skromne dijelove performansi i kreiraju ultra-performance sistem. WDM sistemi isporučuju najviše novca za novac!
