Лекции по Физико-технологическим основам волоконно-оптической техники   

9. Компоненты и устройства для ВОСПИ и ВОД

9.7. Системы WDM, мультиплексоры и демультиплексоры.

         Пропускная способность первых ВОСПИ в конце 70-х годов состав-ляла ~ 8 Мбит/c, а в начале 90-х годов она возросла до нескольких сотен Мбит/с. В 1995 г. пропускная способно одно волокно, а к 1998 г. она увеличилась до 10 Гбит/с в пересчете не на сть составляла уже 2,5 Гбит/с на одно волокно, а на одну длину волны в связи с использованием спектрального уплотнения каналов по длинам волн (WDM – Wave Division Multiplexing), когда независимая информация стала передаваться не по индивидуальному волокну, а на собственной длине волны. В современных WDM системах емкость в одном волокне превысила 2,46 Тбит/с (тера – 1012). Принцип работы системы WDM виден из рис. 9.31.

Выделяют три основных достоинства технологии WDM:

пропускную способность транспортной сети с WDM можно наращивать, умножая число длин волн N, передаваемых по одному волокну, на скорость передачи линии В на одной длине волны, т.е.

С = N×B                                                    (9.12);

транспортные сети, основанные на технологии WDM, обладают большой гибкостью, так как, каждый спектральный канал можно использовать независимо для передачи различных видов трафиков (например, на одной длине волны можно передавать Internet, на другой -  SONET и т.д.). При этом можно строить различные, более сложные виртуальные сети;

Рис. 9.31. Принцип работы системы со спектральным уплотнением по длинам волн (WDM): 1 – источник информации, 2 – лазерный диод, 3 – мультиплексор, 4 - оптический усилитель мощности, 5 – линейные оптические усилители, 6 – оптический предусилитель, 7 – демультиплексор, 8 – фильтр, 9 – фотодиод, 10 – приемник информации

         сигналы, передаваемые по одному волокну, во всех спектральных каналах можно усиливать с помощью одного оптического усилителя. Этим оптические усилители выгодно отличаются от ретрансляторов, где для каждого спектрального канала необходимо использовать отдельный электрический усилитель.

         В зависимости от интервала частот между спектральными каналами WDM системы делятся на два класса: системы плотного спектрального уплотнения (Dense-WDM (DWDM)) с числом каналов более 80 и редкого спектрального уплотнения (сoarse-WDM (CWDM)) с числом каналов менее 40. Основными устройствами системы WDM являются мультиплексоры или демультиплексоры – устройства, обеспечивающие добавление или устранение дополнительных каналов а линии связи. Схема работы мультиплексора и демультиплексора приведена на рис.9.32.

Рис. 9.32. Схема уплотнения каналов по длинам волн (WDM): 1 – мультиплексор, 2 - демультиплексор

Полосой пропускания канала называют диапазон длин волн, в котором данный порт мультиплексора имеет низкие потери и для которого определены вариации центральной длины волны используемого лазера. Дальнейшее узкополосное выделение необходимой длины волны можно с помощью оптических фильтров, рассмотренных в п. 8.5.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.