Våglängdsmultiplexering avser en teknik där signaler med olika våglängder sänds tillsammans och separeras igen. Som mest används den i optisk fiberkommunikation för att överföra data i flera kanaler med lite olika våglängder. Att använda denna metod kan avsevärt förbättra överföringskapaciteten för den optiska fiberlänken, och användningseffektiviteten kan förbättras genom att kombinera aktiva enheter såsom optiska fiberförstärkare. Förutom tillämpningar inom telekommunikation, kan våglängdsmultiplexering också tillämpas på fallet där en enda fiber styr flera fiberoptiska sensorer.
WDM i telekommunikationssystem Teoretiskt kan den extremt höga dataöverföringshastigheten i en enskild kanal nå gränsen för den dataöverföringskapacitet som en enskild fiber kan bära, vilket gör att motsvarande kanalbandbredd är mycket stor. Men på grund av den mycket stora bandbredden hos sändningsfönstret med låg förlust av kiseldioxidenkelmodsfiber (tiotals THz), är datahastigheten vid denna tidpunkt mycket större än den datahastighet som den fotoelektriska sändaren och mottagaren kan acceptera. Dessutom har olika dispersioner i transmissionsfibern mycket negativa effekter på bredbandskanalen, vilket i hög grad kommer att begränsa transmissionsavståndet. Våglängdsmultiplexeringsteknik kan lösa detta problem, samtidigt som överföringshastigheten för varje signal hålls på en lämplig nivå (10 Gbit/s), kan en mycket hög dataöverföringshastighet uppnås genom kombinationen av flera signaler. Enligt standarderna för International Telecommunication Union (ITU) kan WDM delas in i två typer: I Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM, ITU-standard G.694.2 [7]) är antalet kanaler litet, såsom fyra eller åtta, och kanalavståndet på 20 nm är relativt stort. Det nominella våglängdsområdet är från 1310nm till 1610nm. Sändarens våglängdstolerans är relativt stor, ±3 nm, så att distribuerade återkopplingslasrar utan stabiliseringsåtgärder kan användas. Överföringshastigheter för en enskild kanal varierar vanligtvis från 1 till 3,125 Gbit/s. Den resulterande totala datahastigheten är därför användbar i storstadsområden där fiber-till-hemmet inte är implementerat. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM, ITU Standard G.694.1 [6]) är ett fall av utvidgning till mycket stor datakapacitet och används också ofta i Internet-stamnät. Den innehåller ett stort antal kanaler (40, 80, 160), så motsvarande kanalavstånd är mycket litet, respektive 12,5, 50, 100 GHz. Frekvenserna för alla kanaler är refererade till en specifik 193,10 THz (1552,5 nm). Sändaren måste uppfylla mycket snäva våglängdstoleranskrav. Vanligtvis är sändaren en temperaturstabiliserad distribuerad återkopplingslaser. Överföringshastigheten för en enskild kanal är mellan 1 och 10 Gbit/s, och den förväntas nå 40 Gbit/s i framtiden. På grund av den stora förstärkningsbandbredden hos erbiumdopade fiberförstärkare kan alla kanaler förstärkas i samma enhet (förutom vid tillämpning av fullskaligt CWDM-våglängdsområde). Problem uppstår dock när förstärkningen är våglängdsberoende eller när det finns fiber olinjär datakanalinteraktion (överhörning, kanalinterferens). Genom att kombinera olika tekniker, såsom utveckling av bredbands (dual-band) fiberförstärkare, förstärkningsutjämningsfilter, olinjär dataåterkoppling, etc., har detta problem förbättrats avsevärt. Systemparametrar som kanalbandbredd, kanalavstånd, överföringseffekt, fiber- och förstärkartyper, moduleringsformat och dispersionskompensationsmekanismer måste beaktas för att uppnå bästa totala prestandanivå. Även om den nuvarande fiberoptiska länken endast innehåller ett litet antal kanaler i en enda fiber, är det också nödvändigt att byta ut sändaren och mottagaren som kan tillfredsställa den samtidiga driften av flera kanaler, vilket är billigare än att byta ut hela systemet för att få högre data kapacitet mycket. Även om denna lösning avsevärt förbättrar dataöverföringskapaciteten, behöver den inte lägga till ytterligare optiska fibrer. Förutom att öka överföringskapaciteten gör våglängdsmultiplexering även komplexa kommunikationssystem mer flexibla. Olika datakanaler kan finnas på olika platser i systemet och andra kanaler kan extraheras flexibelt. I detta fall krävs en add-drop-multiplexerare, och denna period kan infogas i kanalen eller extraheras från kanalen enligt datakanalens våglängd. Add-drop multiplexorer kan flexibelt omkonfigurera systemet för att tillhandahålla dataanslutningar för ett stort antal användare på olika platser. I många fall kan våglängdsmultiplexering ersättas med tidsdelningsmultiplexering (TDM). Tidsmultiplexering är där olika kanaler särskiljs genom ankomsttid snarare än genom våglängd.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
