波分复用CWDM和DWDM

波分复用器(WDM Multiplexer)是一种利用波分复用(WDM)技术将两个或多个光纤的不同波长组合成一根光纤的装置。这种波长的组合或耦合对于增加光纤系统的带宽非常有用。波分复用器是成对使用的:一个在光纤的开头耦合输入,一个在光纤的末端解耦,然后将分离的波长路由到单独的光纤中。波分复用器可以被认为是一种光纤高速公路;高速公路可以支持非常大的带宽,从而增加系统的容量。

波分复用器中的每个信道被设计成传输特定的光波长。多路复用器在光纤的开头像耦合器一样工作,在光纤的结尾像滤波器一样工作。例如,8通道多路复用器将能够将8个不同的通道或波长从单独的光纤组合到一根光纤上。同样,为了利用光纤末端的巨大带宽,另一个多路复用器(解复用器)将恢复单独的波长。下图显示了一个简单的波分复用系统,该系统由多个光源、将波长组合成一根光纤的波分复用器或组合器、以及将波长分离到各自接收器的波分复用器或分光器组成。

波分复用器类型

•CWDM和DWDM多路复用器

波分复用器有多种尺寸,但最常见的是2、4、8、16、32和64通道配置。多路复用器的类型有宽带(或交叉带)、窄带和密集型。宽带或交叉带多路复用器(CWDM多路复用器)是将1310nm和1550nm等多种波长组合在一起的设备。窄带多路复用器将多个波长与1000千兆赫信道间隔组合在一起。密集多路复用器将波长与100ghz信道间隔结合起来。这里展示了一个基本的宽带或纵横波分复用系统。

基本宽带或纵横波分复用系统

窄带波分复用(DWDM)系统的信道间隔为1000ghz或约8nm。这是一个图,显示了一个基本的窄带波分复用系统。

基本窄带波分复用系统

国际电信联盟(ITU)推荐的密集波分复用器(DWDM复用器)的行业标准是100ghz或大约0.8nm的信道间隔。有C波段、S波段和L波段密集波分复用器。C波段是1550nm波段,使用1530到1565nm的波长。S波段使用1525到1538纳米的波长,L波段使用1570到1610纳米的波长。

通道间距越近,可以插入频带的通道数就越高。目前可提供50 GHz的间隔(50 GHz DWDM复用器通常具有64、80、88、96信道)。需要注意的是,随着每个通道的间距或宽度的减小,光谱宽度变得越小。这是相关的,因为波长必须稳定或持续足够长的时间,以避免漂移到相邻的信道中。除了具有非常窄的光谱宽度外,激光发射器不能漂移(它必须始终输出相同的波长)。如果激光发射器的输出波长甚至改变了十分之几纳米,它可能会漂移到下一个通道并引起干扰问题。

•单向和双向波分复用器

波分复用器有不同的配置。到目前为止,我们所讨论的一切都描述了一个单向WDM系统。单向波分复用器的配置使得复用器仅连接到光发射机或接收机。换言之,它只允许光在一个方向上传播,并且只在一根光纤上提供单工通信。因此,全双工通信需要两根光纤。

设计用于连接发射机和接收机的WDM复用器称为双向(BiDi);实质上,BiDi WDM复用器设计用于仅使用一根光纤的双向光传输。两个通道将支持一个全双工通信链路。这是一个图,显示两个BiDi波分复用器通过一根光纤通信。

双通道双向波分复用系统

波分复用器使用技巧

与添加到光纤网络中的任何其他设备一样,必须考虑一些因素。由于损耗是一个必须考虑的因素,您应该记住,在使用WDM多路复用器时,信道数量越大,插入损耗就越大。使用波分复用器时要记住的其他规范包括隔离、偏振模色散和频谱带宽。

摘要

波分复用器是一种广泛应用的器件,它提供了一种利用光纤巨大带宽容量的方法,而不需要使用最快的激光发射器和接收器。试想一下:使用直接调制的2.5gbps激光发射机的8信道WDM系统所携带的数据是单个间接调制的10gbps激光发射机的两倍。WDM系统允许设计师结合适度的性能部分,并创建一个超性能系统。WDM系统带来了最大的回报!

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