Components òptics avançats - Multiplexor WDM
WDM Multiplexer és un dispositiu que utilitza la tecnologia WDM (Wavelength Division Multiplexing) per combinar diferents longituds d'ona òptica de dues o més fibres òptiques en una sola fibra òptica. Aquesta combinació o acoblament de les longituds d’ona pot ser molt útil per augmentar l’ample de banda d’un sistema de fibra òptica. Els multiplexors WDM s’utilitzen en parelles: un al principi de la fibra per acoplar les entrades i un al final de la fibra per desacoblar-les i, a continuació, encaminar les longituds d’ona separades en fibres separades. Un multiplexor WDM es pot considerar com una carretera de fibra òptica; la carretera pot suportar una amplada de banda molt gran, augmentant així la capacitat del sistema.
Cada canal d’un multiplexor WDM està dissenyat per transmetre una longitud d’ona específica. El multiplexor funciona molt semblant a un acoblador al començament de la fibra òptica i com a filtre al final de la fibra òptica. Per exemple, un multiplexor de 8 canals tindria la capacitat de combinar vuit canals o longituds d'ona diferents de fibres òptiques separades a una fibra òptica. De nou, per aprofitar l’enorme ample de banda al final de la fibra òptica, un altre multiplexor (demultiplexor) recuperarà les longituds d’ona separades. La figura següent mostra un sistema WDM simple compost de múltiples fonts de llum, un combinador WDM o combinador que combina les longituds d'ona en una fibra òptica i un demultiplexor WDM o divisor òptic que separa les longituds d'ona dels seus respectius receptors.
Tipus de multiplexors WDM
Multiplexors CWDM i DWDM
Els multiplexors WDM estan disponibles en diferents mides, però normalment es troben amb configuracions de 2, 4, 8, 16, 32 i 64 canals. Els tipus de multiplexors són de banda ampla (o banda creuada), de banda estreta i densa. Els multiplexors de banda ampla o de banda creuada ( Multiplexor CWDM ) són dispositius que combinen un ampli rang de longituds d'ona, com ara 1310 nm i 1550 nm. Un multiplexor de banda estreta combinarà múltiples longituds d'ona amb espaiat de canals de 1000 GHz. Un multiplexor dens combina longituds d'ona amb espaiat de canals de 100 GHz. Aquí es mostra un sistema WDM bàsic de banda ampla o crossband.
Els sistemes de banda ampla WDM (DWDM) tenen un canal separat de 1000 GHz o aproximadament a 8 nm. Aquí teniu una xifra que mostra un sistema WDM de banda estreta bàsica.
L’estàndard de la indústria del multiplexor de divisió de longitud d’onda de densitat (multiplexor DWDM ), tal com va recomanar la Unió Internacional de Telecomunicacions (UIT), és de 100 GHz o aproximadament 0,8 nm. Hi ha multiplexors DWDM de banda C, banda S i banda L. La banda C és la banda de 1550 nm que utilitza longituds d'ona de 1530 a 1565 nm. La banda S utilitza longituds d'ona de 1525 a 1538 nm, i la banda L utilitza longituds d'ona de 1570 a 1610 nm.
Com més a prop estan els espais entre els canals, més gran serà el nombre de canals que es poden inserir en una banda. Actualment hi ha un espai de 50 GHz disponible (els multiplexors DWDM de 50 GHz solen tenir 64, 80, 88 i 96 canals). És important tenir en compte que a mesura que l’espai o l’amplada de cada canal disminueixin, l’amplada espectral serà menor. Això és rellevant perquè la longitud d’ona ha de ser estable o sostenible el suficient per no desviar-se cap a un canal adjacent. A més de tenir una amplada espectral molt estreta, el transmissor làser no pot desviar-se (ha de tenir sempre la mateixa longitud d'ona). Si la longitud d’ona de sortida del transmissor làser canvia fins i tot unes poques desenes d’un nanòmetre, podria derivar al canal següent i causar problemes d’interferència.
Multiplexors WDM unidireccionals i bidireccionals
Hi ha diferents configuracions de multiplexors WDM. Tot el que hem cobert fins a aquest punt descriu un sistema WDM unidireccional. El multiplexor WDM unidireccional està configurat de manera que el multiplexor només es connecta als transmissors o receptors òptics. En altres paraules, permet que la llum viatgi en una sola adreça i només proporcioni una comunicació simple sobre una sola fibra òptica. Per tant, les comunicacions dúplex complet requereixen dues fibres òptiques.
Un multiplexor WDM dissenyat per connectar-se amb transmissors i receptors es denomina bidireccional (BiDi); En essència, el multiplexor BiDi WDM està dissenyat per a transmissions òptiques en ambdues direccions utilitzant només una fibra òptica. Dos canals suportaran un enllaç de comunicació full duplex. Aquí hi ha una figura que mostra dos multiplexors WDM BiDi que es comuniquen a través d’una única fibra òptica.
Consells per utilitzar els multiplexors WDM
Igual que amb qualsevol altre dispositiu que s’afegeix a una xarxa de fibra òptica, cal tenir en compte factors. Com que les pèrdues són un factor que cal tenir en compte, cal recordar que com més gran és el nombre de canals, més grans són les pèrdues d'inserció quan s'utilitzen els multiplexors WDM. Altres especificacions a tenir en compte a l’hora d’utilitzar els multiplexors WDM són l’aïllament, la PMD i l’ample de banda espectral.
Resum
Els multiplexors WDM són dispositius àmpliament utilitzats que proporcionen una manera d’utilitzar l’enorme capacitat d’amplada de banda de la fibra òptica sense haver d’utilitzar els transmissors i receptors làser més ràpids. Penseu en això: un sistema WDM de 8 canals que utilitza transmissors de làser modulats directament a 2,5 Gbps porta el doble de dades que un transmissor làser de 10 Gbps modulat indirectament. Els sistemes WDM permeten als dissenyadors combinar peces de rendiment modestes i crear un sistema d'ultra-rendiment. Els sistemes WDM ofereixen el màxim avantatge al dòlar!
