WDM Technology of Things

Wavelength Division Multiplexing (WDM), Teknologi WDM sing multiplexing sawetara sinyal operator optik menyang serat optik siji kanthi nggunakake dawa gelombang beda (ie, werna) cahya laser. Teknik iki mbisakake komunikasi bidirectional liwat siji untaian serat, uga disebut wavelength-division duplexing, uga multiplikasi kapasitas. Transmisi saka sumber gabungan dipisahake ing lokasi sing adoh miturut dawa gelombang individu kanthi de-multiplexing menyang macem-macem serat. Teknologi WDM asring digunakake kanggo nyaring produk sing nindakake multiplexing utawa de-multiplexing.


Teknologi WDM Dipérang dadi telung pola dawa gelombang sing beda: WDM Normal, WDM Kasar (CWDM), lan WDM Kandhel (DWDM).


WDM normal uga diarani bi-di, simplex, lan stand tunggal nggunakake rong dawa gelombang normal 1310nm lan 1550nm ing serat.

teknologi WDM
Gambar 1: Teknologi WDM

Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Kasar, CWDM iku teknologi WDM tartamtu ditetepake dening International Telecommunication Union ing ITU-T Rekomendasi G.694.2 kothak spektral kanggo aplikasi WDM: CWDM kothak dawa gelombang. Kothak kasebut ditemtokake minangka 18 dawa gelombang tengah wiwit 1271 nm lan jarak 20 nm.

Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Padhet, DWDM punika teknologi WDM tartamtu ditetepake dening International Telecommunication Union ing ITU-T Rekomendasi G.694.1 kothak spektral kanggo aplikasi WDM: kothak frekuensi DWDM. Kothak kasebut ditemtokake minangka frekuensi ing THz, jangkar ing 193.1 THz, kanthi macem-macem jarak saluran sing ditemtokake saka 12.5 GHz nganti 200 GHz, ing antarane 100 GHz umume. Ing praktik, frekuensi DWDM biasane diowahi dadi dawa gelombang. Umume dawa gelombang DWDM sing digunakake ditemokake ing C-band, yaiku 1530 - 1565 nm.

MUX, Produk panyaring WDM sing nindakake proses multiplexing utawa nggabungake loro utawa luwih sumber optik sing nduweni dawa gelombang sing beda-beda menyang serat siji.

DEMUX, Produk nyaring sing nindakake proses de-multiplexing utawa pamisahan transmisi optik sing kasusun saka dawa gelombang multiplexed menyang serat individu sing ditugasake kanggo saben dawa gelombang.

mux lan demux
Gambar 2: Aliran Sinyal MUX lan DEMUX

Pelabuhan Umum, Kanggo produk MUX, saluran gabungan dikirim saka port umum. Kanggo DEMUX, saluran gabungan ditampa ing port umum.

Expansion utawa Nganyarke Port  Kanggo produk CWDM, biasane ana upgrade utawa port ekspansi, nanging ora loro-lorone. Nganyarke utawa port ekspres ing CWDM MUX utawa DEMUX digunakake kanggo nambah, nyelehake, utawa ngliwati saluran tambahan. Contone, ing sisih CWDM MUX, port iki bakal menehi cara kanggo nambah saluran ngirim menyang sirkuit serat. Ing sisih CWDM DEMUX, ekspansi utawa upgrade bisa digunakake kanggo ngliwati saluran hilir sing ora DEMUXED sacara lokal. Utawa, uga bisa digunakake kanggo nambah saluran bali (s) ing span sirkuit loro-arah.

Kanggo produk DWDM, tujuan port upgrade kanggo bisa nambah, nyelehake, utawa ngliwati saluran DWDM C-band sing durung digunakake, yaiku mung saluran sing manggon ing pita 1530-1565 nm. Yen produk DWDM uga duwe port ekspansi, port kasebut biasane digunakake kanggo saluran tambahan sing manggon ing njaba C-band, kayata saluran CWDM.

Filter DWDM, Filter film tipis
Gambar 3: DWDM Filter Cascading ing Teknologi WDM

Port Monitoring, Produk WDM bisa nyedhiyakake port ngawasi. Kanggo ngawasi sampel sinyal optik kurang daya sing kedadeyan ing port umum, biasane ing tingkat daya 5% utawa kurang. Port ngawasi uga bisa digunakake kanggo nyuntikake sinyal out-of-band. Yen produk wis loro bandar ngawasi kanggo sirkuit padha, bandar bakal arah. Siji port bakal ngawasi sinyal ngirim lan liyane kanggo sinyal sing ditampa. Yen sirkuit duwe port ngawasi siji, banjur meh tansah loro-arah lan bakal ngawasi loro ngirim lan nampa sinyal optik.

Dawane gelombang,Ing praktik WDM, dawa gelombang kayata dawa gelombang laser komunikasi, spesifikasi dawa gelombang kanggo saringan optik, lan dawa gelombang saluran transmisi optik liwat serat kabeh diwenehi minangka λ, dawane gelombang ing nanometer (nm) kaya sing bakal kedadeyan ing vakum.

Pusat Wavelength, yaiku dawa gelombang ing ngendi saluran sinyal tartamtu dipusatake. International Telecommunications Union (ITU) wis nemtokake kothak frekuensi optik standar (frekuensi tengah saluran) kanthi jarak 100 GHz adhedhasar frekuensi referensi 193.10 THz (1552.52 nm), sing diarani Grid ITU. Panjang gelombang tengah saluran dipilih ing dawa gelombang sing cocog karo Grid ITU.

Saluran, Ing praktik WDM, saluran minangka transmisi tunggal lan unik ing dawa gelombang sing ditemtokake sing bisa kedadeyan bebarengan karo saluran liyane sing duwe dawa gelombang sing beda. Saluran transmisi uga bisa ngrujuk menyang jalur fisik pungkasan-kanggo-mburi. Jarak Saluran (GHz), iku prabédan frekuensi antarane loro frekuensi tengah saluran tetanggan ing komponen DWDM utawa modul. Piranti DWDM MUX/DEMUX ing BaySpec nduweni jarak saluran 50, 75,100 lan 200GHz.

Offset Panjang Gelombang Tengah (pm) minangka drift relatif saka dawa gelombang tengah nyata saka saluran tartamtu babagan Grid ITU standar. Panyebaran dawa gelombang bisa uga amarga keselarasan sing ora cocog lan desain sistem optik.

Bandwidth Pass Saluran (nm) ditetepake minangka rentang dawa gelombang maksimum (utawa frekuensi) watara dawa gelombang tengah (utawa frekuensi) sing cocog ing tingkat daya tartamtu. Saiki, industri uga nampa definisi ing tingkat daya 0.5 dB mudhun. Elinga amarga offset dawa gelombang tengah saluran, bandwidth pass saluran operasi bisa luwih cilik tinimbang nalika dawa gelombang tengah akurat ing Grid ITU.

Stabilitas Panjang Gelombang Termal (pm/°C) nemtokake drift dawa gelombang maksimum saka tengah spektral saluran tartamtu amarga variasi suhu bab nilai dawa gelombang tengah ing suhu kamar (23 ° C).

Pas Band, specification sing menehi sawetara saka dawa gelombang bab nominal, dawa gelombang tengah Filter sing adheres menyang mundhut selipan kasebut. Ing laku, iku toleransi saka Filter kanggo laser drift adoh saka dawa gelombang tengah. Contone, passband khas kanggo saringan CWDM yaiku ± 6.5 nm babagan dawa gelombang tengah. Dadi laser 1551 nm bisa beroperasi ing sawetara 1544.5 nm nganti 1557.5 nm tanpa nemoni mundhut saluran tambahan.

Loss insertion, mundhut daya sinyal asil saka masang Filter WDM ing baris transmisi utawa serat optik lan biasane ditulis ing decibels (dB).

Rugi bali, Nalika sinyal serat optik lumebu utawa ninggalake komponen optik (kayata konektor serat optik), discontinuity lan impedansi mismatch bakal mimpin kanggo bayangan utawa bali. Mundhut daya saka sinyal sing dibayangke utawa bali diarani mundhut bali (RL). Mundhut selipan utamané kanggo ngukur nilai sinyal asil nalika link optik ketemu mundhut, nalika mundhut bali kanggo ngukur Nilai mundhut sinyal bayangan nalika link optik ketemu akses komponen.

Polarization Dependent Loss (PDL), Kerugian sing dituduhake dening panyaring WDM gumantung saka polarisasi optik cahya. PDL minangka prabédan paling gedhé ing mundhut sisipan maksimum sing kedadeyan ing kabeh negara polarisasi optik. PDL kanggo produk WDM ditemtokake minangka PDL paling gedhe sing diidini kanggo saluran apa wae.

Dispersi Mode Polarisasi (PMD) minangka wangun dispersi modal ing ngendi rong polarisasi cahya sing beda ing pandu gelombang, sing biasane lelungan kanthi kecepatan sing padha, lelungan kanthi kecepatan sing beda amarga ora sampurna lan asimetri acak, nyebabake panyebaran pulsa optik kanthi acak.

Isolasi Saluran (dB), uga disebut crosstalk adoh-mburi ing dawa gelombang diwenehi sing rasio saka kakiyatan cahya ing port undesired kanggo kakiyatan cahya ing port dikarepake. Dadi iku ukuran carane dawa gelombang beda dipisahake ing output saka demultiplexer divisi dawa gelombang kandhel.

Isolasi Saluran Non-jejer (Kanal Crosstalk Non-jejer) (dB) punika jumlah relatif saka daya bayangan sing dumadi ing passband saluran tartamtu saka saluran non-jejer. Biasane, mung rong saluran pisanan sing ora jejer (kiwa lan sisih tengen) sing dikira.

Saluran Ripple, Ripple ditetepake minangka variasi puncak-kanggo-puncak maksimum ing dB saka mundhut sisipan ing saringan passband. Ripple produk WDM ditemtokake minangka ripple paling gedhe sing diidini kedadeyan ing saluran apa wae.

Directivity (dB) uga disebut crosstalk cedhak-mburi yaiku rasio daya optik sing diluncurake menyang port input menyang daya optik bali menyang port input liyane. Ing DWDM, directivity mung ditrapake kanggo piranti MUX.

suhu Operating (°C) yaiku kisaran suhu ing ngendi piranti bisa digunakake lan njaga spesifikasi.

suhu Storage (°C) yaiku kisaran suhu ing ngendi piranti bisa disimpen tanpa karusakan lan bisa dioperasikake ing suhu operasi miturut spesifikasi.

Filter Wavelength Division Multiplexer (FWDM), Komponen kasebut nggabungake utawa misahake cahya ing dawa gelombang sing beda-beda ing sawetara dawa gelombang sing amba. Dheweke nawakake mundhut sisipan sing sithik, katergantungan polarisasi sing sithik, isolasi sing dhuwur, lan stabilitas lingkungan sing apik, Kapabilitas penanganan daya dhuwur bisa digayuh liwat pangolahan pigtail sing unik lan lapisan AR sing berkualitas tinggi. Komponen kasebut wis akeh digunakake ing amplifier optik, jaringan WDM, lan instrumen optik serat.

Filter Pita Abang/Biru, iku komponèn Filter film lancip, kang piranti telung port. Siji port diarani "Umum". Loro bandar liyane nyedhiyakake saluran kanggo "band" dawa gelombang loro. Pita loro kasebut yaiku biru (λ<1543nm) lan abang (λ>1547nm). Pita siji ngliwati sikil Reflected, lan pita liyane ngliwati sikil sing liwat.

teknologi WDM saka iku
Gambar 4: Filter Pita Abang/Biru ing Teknologi WDM.

Ing modul DWDM, sing nggunakake Filter Abang / Biru, Mux bisa digabung karo Demux. Contone, Mux nggabungke saluran DWDM ing Red nad, nalika Demux misahake saluran DWDM ing Blue Band. Nggunakake panyaring Abang / Biru, siji bisa nggabungake saluran Transmit Abang lan Saluran Nampa Biru menyang serat siji.

Optical add-drop multiplexer (OADM),  piranti sing digunakake ing sistem multiplexing divisi dawa gelombang kanggo multiplexing lan nuntun macem-macem saluran cahya menyang utawa metu saka serat single-mode (SMF). Iki minangka jinis simpul optik, sing umume digunakake kanggo pambentukan lan konstruksi jaringan telekomunikasi optik. "Tambah" lan "nyelehake" ing kene nuduhake kemampuan piranti kanggo nambah siji utawa luwih saluran dawa gelombang anyar menyang sinyal WDM multi-panjang gelombang sing wis ana, lan / utawa nyelehake (mbusak) siji utawa luwih saluran, ngirim sinyal kasebut menyang liyane. path jaringan. OADM bisa uga dianggep minangka jinis sambungan silang optik tartamtu.

OADM ing teknologi WDM samubarang
Gambar 5: Aliran Sinyal OADM

Athermal Arrayed Waveguide Grating (AAWG), Dense Wavelength Division Multiplexer (DWDM) adhedhasar silika ing teknologi silikon dirancang kanggo aplikasi jarak saluran ITU sing ora mbutuhake daya listrik. Makaryakke ing 50GHz utawa 100GHz saluran jarak ITU Grid DWDM dawa gelombang saka 1526nm kanggo 1565nm. AAWG DWDM bisa digunakake kanggo ngganti jinis filter DWDM Mux DeMux kanggo kasus sing ora ana daya. Biaya murah lan kinerja dhuwur nggawe solusi sing cocog kanggo aplikasi DWDM metro lan jarak jauh.

Gaussian AWG iku jinis paling gampang saka desain AWG ngendi wangun passband saluran individu diterangake dening fungsi Gaussian. AWG Gaussian nyedhiyakake mundhut sisipan paling murah saka kabeh jinis AWG nanging mbutuhake toleransi sing luwih kenceng ing komponen sistem liyane kanggo mesthekake puncak kurva Gaussian tetep ing passband sajrone kisaran suhu operasional lengkap.

Gaussian Pass Band (nm) nemtokake kelas piranti DWDM MUX/DEMUX kang profil spektrum ing passband ateges Gaussian.

Flat-Top Pass Band (nm) nemtokake kelas piranti DWDM MUX/DEMUX kang profil spektrum ing passband relatif flat dibandhingake karo profil Gaussian. Profil spektrum flat-top bisa uga super-Gaussian utawa saenipun kaya kothak. 

CWDM kompak iku versi mini saka CWDM. Teknologi multiplexing divisi dawa gelombang adhedhasar TFF (Filter Film Tipis), sing bisa digunakake kanthi cara sing padha karo CWDM. Bentenipun punika CCWDM nggunakake teknologi papan free, lan ukuran paket wis suda banget dibandhingake karo modul CWDM, lan mundhut selipan luwih murah lan luwih konsisten.

Local Area Network Wavelength Division Multiplexing (LWDM), iku salah siji saka teknologi xWDM Newest lan digunakake ing 100G, 200G, 400G pranala optik sing wis dicocogake kanggo nggunakake ing transceiver 25G SFP28. Inovasi iki nyedhiyakake fleksibilitas sing luwih gedhe ing desain jaringan lan ngidini implementasine 5G nggunakake transceiver LAN-WDM 100G lan 200G sing kasedhiya kanthi nggunakake dawa gelombang LAN WDM. 

Metro Wavelength Division Multiplexing, uga Micro-optic Wavelength Division Multiplexer (MWDM), adhedhasar 6 dawa gelombang CWDM, dipindhah dening 3.5nm ngiwa lan nengen kanggo nggedhekake kanggo 12 ombak, lan iku salah siji saka plans biaya-efektif.