Pengetahuan Profesional

Pengandaan Bahagian Panjang Gelombang

2022-08-24
Pemultipleksan pembahagian panjang gelombang merujuk kepada teknologi di mana isyarat panjang gelombang yang berbeza dihantar bersama dan dipisahkan semula. Paling banyak, ia digunakan dalam komunikasi gentian optik untuk menghantar data dalam berbilang saluran dengan panjang gelombang yang sedikit berbeza. Menggunakan kaedah ini boleh meningkatkan kapasiti penghantaran pautan gentian optik, dan kecekapan penggunaan boleh dipertingkatkan dengan menggabungkan peranti aktif seperti penguat gentian optik. Sebagai tambahan kepada aplikasi dalam telekomunikasi, pemultipleksan pembahagian panjang gelombang juga boleh digunakan pada kes di mana gentian tunggal mengawal berbilang sensor gentian optik.

WDM dalam sistem telekomunikasi
Secara teorinya, kadar penghantaran data yang sangat tinggi dalam satu saluran boleh mencapai had kapasiti penghantaran data yang boleh ditanggung oleh satu gentian, yang bermaksud jalur lebar saluran yang sepadan adalah sangat besar. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh lebar jalur yang sangat besar bagi tetingkap penghantaran kehilangan rendah gentian mod tunggal silika (berpuluh-puluh THz), kadar data pada masa ini jauh lebih besar daripada kadar data yang boleh diterima oleh pemancar dan penerima fotoelektrik. Di samping itu, pelbagai penyebaran dalam gentian penghantaran mempunyai kesan yang sangat buruk pada saluran lebar jalur lebar, yang akan sangat mengehadkan jarak penghantaran. Teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang boleh menyelesaikan masalah ini, sambil mengekalkan kadar penghantaran setiap isyarat pada tahap yang sesuai (10 Gbit/s), kadar penghantaran data yang sangat tinggi boleh dicapai melalui gabungan beberapa isyarat.
Mengikut piawaian Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa (ITU), WDM boleh dibahagikan kepada dua jenis:
Dalam Pemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang Kasar (CWDM, ITU standard G.694.2 [7]), bilangan saluran adalah kecil, seperti empat atau lapan, dan jarak saluran 20 nm agak besar. Julat panjang gelombang nominal adalah dari 1310nm hingga 1610nm. Toleransi panjang gelombang pemancar adalah agak besar, ±3 nm, supaya laser maklum balas yang diedarkan tanpa langkah penstabilan boleh digunakan. Kadar penghantaran untuk satu saluran biasanya berkisar antara 1 hingga 3.125 Gbit/s. Oleh itu, kadar data keseluruhan yang terhasil adalah berguna di kawasan metropolitan di mana fiber-to-the-home tidak dilaksanakan.
Pemultipleksan Bahagian Panjang Gelombang Padat (DWDM, Piawaian ITU G.694.1 [6]) ialah kes melanjutkan kepada kapasiti data yang sangat besar dan juga biasa digunakan dalam rangkaian tulang belakang Internet. Ia mengandungi sejumlah besar saluran (40, 80, 160), jadi jarak saluran yang sepadan adalah sangat kecil, masing-masing 12.5, 50, 100 GHz. Kekerapan semua saluran dirujuk kepada 193.10 THz (1552.5 nm) tertentu. Pemancar perlu memenuhi keperluan toleransi panjang gelombang yang sangat sempit. Biasanya pemancar adalah laser maklum balas teragih suhu yang stabil. Kadar penghantaran satu saluran adalah antara 1 dan 10 Gbit/s, dan ia dijangka mencapai 40 Gbit/s pada masa hadapan.
Disebabkan oleh lebar jalur penguatan besar penguat gentian dop erbium, semua saluran boleh dikuatkan dalam peranti yang sama (kecuali apabila menggunakan julat panjang gelombang CWDM skala penuh). Masalah timbul, bagaimanapun, apabila keuntungan bergantung pada panjang gelombang atau apabila terdapat interaksi saluran data bukan linear gentian (crosstalk, gangguan saluran). Menggabungkan teknik yang berbeza, seperti pembangunan penguat gentian jalur lebar (dwi-jalur), penapis meratakan keuntungan, maklum balas data tak linear, dsb., masalah ini telah bertambah baik. Parameter sistem seperti lebar jalur saluran, jarak saluran, kuasa penghantaran, gentian dan jenis penguat, format modulasi, dan mekanisme pampasan penyebaran perlu dipertimbangkan untuk mencapai tahap prestasi keseluruhan yang terbaik.
Walaupun pautan gentian optik semasa mengandungi hanya sebilangan kecil saluran dalam satu gentian, ia juga perlu untuk menggantikan pemancar dan penerima yang boleh memenuhi operasi serentak berbilang saluran, yang lebih murah daripada menggantikan keseluruhan sistem untuk mendapatkan data yang lebih tinggi. kapasiti yang banyak. Walaupun penyelesaian ini sangat meningkatkan kapasiti penghantaran data, ia tidak perlu menambah gentian optik tambahan.
Selain meningkatkan kapasiti penghantaran, pemultipleksan pembahagian panjang gelombang juga menjadikan sistem komunikasi kompleks lebih fleksibel. Saluran data yang berbeza boleh wujud di lokasi yang berbeza dalam sistem, dan saluran lain boleh diekstrak secara fleksibel. Dalam kes ini, pemultipleks tambah-jatuh diperlukan, dan tempoh ini boleh dimasukkan ke dalam saluran atau diekstrak daripada saluran mengikut panjang gelombang saluran data. Pemultipleks tambah-jatuh boleh mengkonfigurasi semula sistem secara fleksibel untuk menyediakan sambungan data untuk sebilangan besar pengguna di lokasi yang berbeza.
Dalam banyak kes, pemultipleksan pembahagian panjang gelombang boleh digantikan dengan pemultipleksan pembahagian masa (TDM). Pemultipleksan pembahagian masa ialah di mana saluran yang berbeza dibezakan mengikut masa ketibaan dan bukannya dengan panjang gelombang.

Sebelumnya:

Penguat ultracepat

Seterusnya:

Penguat Gentian Optik
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
Reject Accept