טכנולוגיית WDM

טכנולוגיית WDM

1. טכנולוגיה רב-חלופתית של חלוקת אורך גל (WDM)

טכנולוגיית WDM (Wavelength Division Multiplexing, WDM) היא בו זמנית ריבוי של אורכי גל בו זמנית אות נשא אופטי בסיב אופטי, וכל מוביל אופטי על ידי מצב FDM או TDM, כאשר כל אחד מהם נושא אותות אנלוגיים או דיגיטליים מרובים. העיקרון הבסיסי הוא לשלב את צד ההולכה של האותות האופטיים באורכי גל שונים (מרבב), ובצירוף לאותו כבל סיב אופטי להעברה על הקו, להפעיל את הקצה המקבל של אלה לשלב אותות נפרדים באורכי גל שונים (demultiplexing). , ועובד עוד יותר כדי לשחזר את האות המקורי למסוף אחר. לפיכך, טכנולוגיה זו הנקראת מרבב חלוקת אורך גל אופטי, טכנולוגיה מכפילת חלוקת אורך גל אופטי נקראת.

טכנולוגיית WDM להרחבת שדרוג הרשת, פיתוח שירותי פס רחב, כריית רוחב פס כרייה, תקשורת מהירה במיוחד וכו ', בעלת משמעות רבה, במיוחד בשילוב עם מגבר סיבים מסומנים ארביום (EDFA) ברשתות מידע מודרניות WDM אטרקטיביות יותר.

2. התצורה הבסיסית של מערכת WDM

מערכת WDM, המבנה הבסיסי מחולק להולכה דו כיוונית ותמסורת דו כיוונית חד סיבית בשתי דרכים. מתייחס לכל נתיב אופטי חד כיווני WDM המועבר בו זמנית לאורך הסיב באותו כיוון, בקצה השידור הנושא את האותות האופטיים המודולאריים בעלי אורכי גל שונים משולבים על ידי demultiplexer אור מורחב מידע, ושידור חד כיוון סיבי, מכיוון שכל אות הוא נישא על ידי אור באורכי גל שונים, זה לא מבולבל זה עם זה, הקצה המקבל דרך מרבב אופטי לאותות אופטיים באורכי גל שונים מופרדים, אות אופטי מרובה שידור מועבר, הכיוון ההפוך מועבר דרך סיב אחר. נתיב אופטי WDM דו כיווני מתייחס לשני כיוונים שונים המועברים בו זמנית בסיב להיות באורך הגל שמשמש אחד מהשני, שני הצדדים זה לזה כדי להשיג תקשורת דו-צדדית מלאה. מערכות WDM חד כיווניות הנמצאות כיום בפיתוח ויישומים נפוצות יותר, וההשפעה הנובעת מה- WDM דו כיוונית בתכנון והיישום על ידי כל הפרעה בערוץ, השפעות השתקפות האור של נתיב דו כיווני בין בידוד למעבר בין גורמים אחרים, היישום בפועל של פחות פחות .

3. מורכב ממערכת WDM חד כיוונית עם סיבים

מערכת WDM חד-כיוונית חד-כיוונית, למשל, באופן כללי, מערכת WDM מורכבת בעיקר מחמשת המרכיבים הבאים: משדר אופטי, מגברי ממסר אופטי, מקלטים אופטיים, ערוץ פיקוח אופטי ו- NMS.

1) משדר אופטי

משדר אופטי WDM הוא ליבת המערכת, בנוסף ללייזרים הפולטים מערכת אורך הגל המרכזי של WDM יש דרישות מיוחדות, אך גם בהתאם ליישום מערכות WDM (בעיקר סוג השידור ומרחק השידור של הסיב האופטי) לבחירת סוג מסוים משדר יכולת פיזור כרומטיות. איתות בסגנון אופטי באורך גל ספציפי באמצעות משחזר אופטי ממכשיר המסוף הצדדי המשדר הראשון ממיר את פלט האות האופטי מאורך הגל הלא ספציפי, כך שיהיה בו שימוש יציב, חוזר ונשנה של המרבב למספר נתיבי אות אופטי, דרך האופטי מגבר מגבר (BA).

2) משחזר אופטי

לאחר שידור אופטי למרחקים ארוכים (80 ~ 120 ק"מ), משחזרים אופטיים זקוקים להעצמת אותות אופטיים, רוב המגברים האופטיים הנמצאים כיום בשימוש עבור המגבר האופטי עם סיבי ארום (EDFA). במערכת WDM חייבת להיות טכניקת שיטוח, כך ש- EDFA לאורכי גל שונים של אותות אור בעלי אותו הגברה, וכדי להבטיח שתחרות הרווח האופטית לא תשפיע על ביצועי השידור.

3) מקלט אופטי

בסוף הקליטה, מגבר הקדם הקדמי (PA) המגביר את הנחתת אות ההולכה של הערוץ הראשוני, באמצעות אורכי הגל המסוימים של מסנן הענפים המופרדים מהאות האופטית של ערוץ האות הראשי, על המקלט לא רק לעמוד ברגישות האות האופטית, עומס יתר דורש כוח ופרמטרים אחרים, אך גם יכול לעמוד בפני אות רעש אופטי מסוים, בכדי לספק מספיק רוחב פס כוח.

4) ערוץ הפיקוח האופטי

הפונקציה העיקרית של ערוץ הפיקוח היא העברת התיק בתוך מערכת הניטור עבור כל ערוץ. הצומת מוכנס בקצה המשדר של האור הנוצר על ידי אות ניטור אורך הגל, פלט שילוב האותות האופטי λ (1550 ננומטר) של הערוץ הראשי. בסוף הקליטה, מסנן הסתעפות האותות האופטי שהתקבל בהתאמה, פלט λs (1550 ננומטר) באורך גל האות האופטי של ערוץ פיקוח ואות תנועה. בתים של סנכרון המסגרת, בתים תקורה ורשת ציבורית בייט באמצעות שימוש בערוץ פיקוח אופטי כדי לעבור.

5) מערכת לניהול רשת

NMS דרך ערוצי פיקוח של ערוץ הפיקוח המועברים לצמתים אחרים או שהתקבלו מבלזי תקורה אחרים של צמתים לניהול מערכות WDM, ניהול תצורה, ניהול תקלות, ניהול ביצועים, ניהול אבטחה ופונקציות אחרות.

4. מרבב חלוקת אורך גל אופטי ומדולט-פלקס

בכל מערכת WDM, מכפיל חלוקת אורך הגל האופטי וטכנולוגיית WDM demultiplexer הם מרכיב מרכזי בביצועיו. היתרונות והחסרונות של איכות השידור של המערכת יש תפקיד מכריע. אורכי גל שונים של אור משלבים העברת אות דרך מכשיר יציאת הסיבים הנקרא מרבב; נהפוך הוא, אותו שידור אות סיב אופטי רב-גל שנשלח מפורק להתקן פלט של אורכי גל בודדים הנקרא דמולטפלעזר. באופן עקרוני, המכשיר הוא הדדי (הפוך דו כיווני), שכל עוד פלט הדמולטפלקסר בתורו משתמשים במכפלה זו. אינדיקטורים לביצועים של WDM הם בעיקר אובדן ההכנסה ואובדן דרישות המפגש ואובדן הקיזוז בתדרים הוא קטן יותר, אובדן הכניסה הוא פחות מ 1.0 ~ 2.5db, מעט מעבר בין ערוצים, מידת הבידוד, בין אותות אורך גל שונים השפעה מועטה. ביישום המעשי הנוכחי של מערכות WDM, ישנם WDM אופטי מגורד ומסנן קרום דיאלקטרי אופטי WDM.

1) צורם WDM אופטי

סורג סורק נמצא במטוס ניתן להעביר או להשתקף סימני סופרים עם חריצים שווים ושווים זה לזה, בעלי צורה דמוית חריץ עם סולם קטן. כאשר האות האופטי הרב-אורך גל הכולל יצירת צורמת דיפרקציה דרך האותות האופטיים של רכיבים באורך הגל השונים ייפלט בזוויות שונות. כאשר סיב אופטי מאותת דרך העדשה לקורה מקבילה לגרידה הלהבה, בגלל צורמת ההפרדה, מגוון אורכי גל שונים של האות האופטי במקביל לכיוון העדשה כדי להחזיר העברת אור שונה במקצת, ואז ממוקדים על ידי עדשה, לחוק מסוים, הוזרקה לסיב הפלט, כך שאורכי הגל השונים של אותות אור בהעברת סיבים אופטיים שונים, בכדי להשיג את מושא הדמולטפלקסים. על פי עיקרון ההדדיות, ניתן להחליף את הכניסה והפלט המרבבים של חלוקת אורך הגל האופטי בכדי להשיג את המטרה של שימוש חוזר.

2) פילטר WDM אופטי לסרט דיאלקטרי

מערכות WDM פועלות כיום באזור אורך הגל של 1550 ננומטר, עם אורכי גל של 8, 16 ומעלה, על זוג סיבים (ניתן להשתמש גם בסיב בודד) המהווים את מערכת התקשורת האופטית. בין כל אורך גל של 1.6 ננומטר, 0.8 ננומטר או מרווחים צרים יותר, המתאימים לרוחב הפס הצר 200GHz, 100GHz או יותר.

5. התכונות העיקריות של טכנולוגיית WDM

1) נצלו את רוחב הפס העצום של הסיב, קיבולת ההולכה של סיב בודד מוגברת מספר פעמים למספר פעמים יותר מאשר העברת האורך הגל יחיד, ובכך מגדילה את כושר ההעברה של הסיב, מפחיתה עלויות, יש ערך יישום נהדר וערך כלכלי.

2) מכיוון שכל טכנולוגיית WDM באורך גל משמשת באופן עצמאי, שיכולה להיות מאפייני העברת אות שונים לחלוטין, שילוב והפרדה שלמים של אותות שונים, שידור מולטימדיה של אותות מולטימדיה.

3) כמו שרבים אימצו דרך סגנון תקשורת דופלקס מלאה, כך ששימוש בטכנולוגיית WDM יכול לחסוך הרבה השקעות בקו.

4) דרוש, טכנולוגיית WDM יכולה להיות בעלת צורות יישומים רבות, כגון רשת תא מטען למרחקים ארוכים, רשתות הפצה משודרות, רשתות מרובות אזורים מקומיים ועוד, ולכן יישום הרשת חשוב מאוד.

5) עם קצב ההעברה ממשיך להשתפר, רבים ככל הנראה מהתקנים האופטואלקטריים המהירים לתגובה אינם מספיקים, שימוש בטכנולוגיית WDM יכול להפחית חלק מהדרישות הגבוהות לביצועי המכשיר, אך גם יכול לממש שידור בקיבולת גדולה.

6) השימוש בניתוב טכנולוגיית WDM, מיתוג רשת ושחזור.