เทคโนโลยี DWDM เบื้องต้น

Jul 05, 2019

ฝากข้อความ

WDM และ DWDM เป็นชื่อสำหรับระบบ WDM ในขั้นตอนการพัฒนาที่แตกต่างกัน ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ผู้คนคิดและนำระบบ WDM มาใช้เป็นครั้งแรกที่ส่งสัญญาณความยาวคลื่นออปติคอล 1 ช่องทางใน Windows สองสายใยแก้วที่มีการสูญเสียต่ำ (1310nm และ 1550nm ตามลำดับ) คือ 1310nm และ 1550nm


ด้วยการทำการค้า 1550nm window EDFA ช่วงความยาวคลื่นที่อยู่ติดกันของระบบ WDM จะแคบมาก (โดยทั่วไปน้อยกว่า 1.6nm) และทำงานในหน้าต่างและแชร์แอมพลิฟายเออร์ของแสง EDFA เพื่อที่จะแยกแยะความแตกต่างของระบบ WDM จากระบบ WDM แบบดั้งเดิมนั้นระบบ WDM ที่มีช่วงความยาวคลื่นที่มีระยะห่างกันมากขึ้นเรียกว่าระบบมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งความหนาแน่นสูง ความหนาแน่นหมายถึงช่วงความยาวคลื่นที่อยู่ติดกัน


ในอดีตระบบ WDM เคยมีช่วงความยาวคลื่นหลายสิบนาโนเมตร แต่ตอนนี้ช่วงความยาวคลื่นเป็นเพียง 0.4 ~ 2nm มัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM) เป็นรูปแบบเฉพาะของ WDM ระบบ WDM ที่ผู้คนพูดถึงคือระบบ DWDM หากไม่ได้อ้างถึงระบบ WDM เป็นพิเศษที่ 1310nm และ 1550nm


มีอุปกรณ์หลายชนิดที่ใช้ในการทำมัลติเพล็กซิ่งและการส่งผ่านความยาวคลื่นแสงและโมดูลการทำงานแต่ละแบบมีวิธีการใช้งานที่หลากหลาย โดยทั่วไปมีหกโมดูลในระบบ DWDM ซึ่งรวมถึงการส่ง / รับออปติคอล, มัลติเพล็กเซอร์หารความยาวคลื่น, เครื่องขยายเสียงแสง, ชดเชยการกระจายแสงออปติคอลช่องทางตรวจสอบแสงและใยแก้วนำแสง


ผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นของไฟเบอร์เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบส่งสัญญาณ WDM ผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงนั้นสัมพันธ์กับความหนาแน่นพลังงานแสงระยะห่างช่องสัญญาณและการกระจายตัวของเส้นใย ความหนาแน่นพลังงานแสงที่สูงขึ้นและระยะห่างของช่องสัญญาณยิ่งน้อยลง ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจายตัวและเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นต่าง ๆ นั้นซับซ้อนและการผสมสี่คลื่นเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อการกระจายเข้าใกล้ศูนย์ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี WDM มีช่องสัญญาณที่ส่งผ่านมากขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยไฟเบอร์ออปติกด้วยระยะห่างของช่องสัญญาณที่เล็กลงและเล็กลงและกำลังส่งที่มากขึ้นและมากขึ้น ดังนั้นผลกระทบที่ไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงจึงส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบส่งกำลัง DWDM มากขึ้น


วิธีหลักในการเอาชนะเอฟเฟ็กต์แบบไม่เชิงเส้นคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของใยแก้วนำแสงเช่นการเพิ่มพื้นที่การส่งผ่านที่มีประสิทธิภาพของใยแก้วนำแสงเพื่อลดความหนาแน่นพลังงานแสง มีการกระจายจำนวนหนึ่งไว้ในแถบการทำงานเพื่อลดเอฟเฟกต์การผสมสี่คลื่น ความลาดชันการกระจายของใยแก้วนำแสงลดลงเพื่อขยายช่วงความยาวคลื่นทำงานของระบบ DWDM และเพิ่มช่วงความยาวคลื่น ในเวลาเดียวกันการกระจายโหมดโพลาไรเซชันของเส้นใยควรลดลงให้มากที่สุดและลดการกระจายตัวของแถบการทำงานของไฟเบอร์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้บนพื้นฐานของการลดเอฟเฟกต์สี่คลื่นผสมดังนั้น เพื่อปรับให้เข้ากับการเพิ่มขึ้นของอัตราช่องสัญญาณเดียวอย่างต่อเนื่อง


แหล่งกำเนิดแสงในระบบการใช้ซ้ำ DWDM จะต้องมีสี่ข้อกำหนดต่อไปนี้:

(1) ช่วงความยาวคลื่นกว้างมาก

(2) หลายช่องทางให้ได้มากที่สุด

(3) ความกว้างสเปกตรัมของแต่ละช่องความยาวคลื่นควรแคบที่สุดเท่าที่จะทำได้

(4) ความยาวคลื่นแต่ละช่องและช่วงเวลาควรมีความเสถียรสูง

ดังนั้นแหล่งเลเซอร์เกือบทั้งหมดที่ใช้ในระบบมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งความยาวคลื่นนั้นเป็นเลเซอร์แบบป้อนกลับแบบกระจาย (dfb-ld) และส่วนใหญ่เป็นเลเซอร์ควอนตัม DFB


ด้วยการพัฒนาและความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีแหล่งกำเนิดแสงสองชนิดในระบบ WDM นอกเหนือจาก dfb-ld เลเซอร์ที่ปรับได้และเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว หนึ่งคืออาร์เรย์ของเลเซอร์ไดโอดหรือการรวมตัวของอาร์เรย์เลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเป็นวงจรรวมโฟโตอิเล็กทริค (OEIC) เมื่อเทียบกับ dfb-ld แบบแยกกันเลเซอร์ชนิดนี้ได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างยิ่งใหญ่ในเทคโนโลยี มันมีขนาดเล็กใช้พลังงานต่ำความน่าเชื่อถือสูงและใช้งานง่ายและสะดวก แหล่งกำเนิดแสงแบบใหม่ - แหล่งกำเนิดแสงต่อเนื่องขั้นสูง มันเป็น SupercontinuumSource สเปกตรัมแบบสเปกตรัม มันแสดงให้เห็นว่าเมื่อชีพจรสั้นที่มีกำลังสูงสุดสูงถูกฉีดเข้าไปในใยแก้วนำแสงการแพร่กระจายแบบไม่เชิงเส้นจะสร้างสเปกตรัมกว้างพิเศษแบบต่อเนื่อง (SC) ในเส้นใยซึ่งสามารถ จำกัด ได้กับความยาวคลื่นจำนวนมากและเหมาะสำหรับ การแบ่งความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์


ส่งคำถาม