Волоконно-оптические системы передачи, использующие мультиплексирование с разделением по длине волны (Wavelength Division Multiplexing – WDM), разрабатываются с тысяча девятьсот семьдесят шестого года. Первый этап развития таких систем связан с освоением диапазона длин волн во втором окне прозрачности частотной характеристики коэффициента затухания α_к оптического волокна (ОВ). На этой длине волны хроматическая дисперсия оптического волокна очень мала, что позволяет передавать информацию с очень высокой скоростью. Но, значительные потери в волокне ограничивают длину связи. Были созданы дуплексные ВОСП – WDM, передающие информацию в одном канале на длине волны тысяча триста десять нанометров, а в другом – на длине волны тысяча пятьсот пятьдесят нанометров. И хотя на второй длине волны потери малы, хроматическая дисперсия велика. Поэтому, такие ВОСП оказались неэффективными из-за ограниченной длины участка регенерации.

С начала девяностых годов двадцатого века отмечается значительный рост трафика в связи с резким ростом объема передаваемых данных. Такой трафик уже не могли обслуживать волоконно-оптические системы передачи плезиохронной цифровой иерархии (PDH), характеризующиеся сравнительно низкими скоростями передачи. Поэтому началось внедрение систем синхронной цифровой иерархии (SDH), разработанных к тому времени. Эта иерархия содержит шестьдесят четыре уровня. Первый уровень

характеризуется скоростью передачи сто пятьдесят пять целых пятьсот двадцать сотых килобит в секунду. Скорости следующих уровней B_m возрастают в m раз:

B_m = m * 155,520 Мбит/с,

где m = 1, 2, …, 64. (7)

Мультиплексоры WDM в настоящее время разделяют по числу каналов и шагу частотного плана на три типа:

• обычные WDM;

• плотные WDM;

• высокоплотные WDM – HDWDM (High Dense Wavelength Division Multiplexing).

При этом в соответствии с канальным или частотным планом принята следующая классификация систем WDM.

В этой классификации число каналов для каждого класса систем WDM достаточно условно, но частотный интервал между каналами имеет существенное значение. Для высокоплотных систем WDM (HDWDM) он может достигать в некоторых случаях и двадцать пять гигогерц. С практической точки зрения очень важно знать взаимосвязь допустимого частотного интервала, числа каналов, допустимого интервала по длине волны для различных уровней каналов SDH с учетом допустимого частотного интервала между оптическими несущими.

Сравнение систем WDM различных производителей показывает, что практически все они имеют примерно сходные качественные характеристики и одинаковую конфигурацию, строятся по однотипной структурной схеме. Наблюдается общая тенденция наращивания числа каналов при одновременном повышении скорости передачи в каждом из них. Следует заметить, что возможности технологий WDM таковы, что весь сегодняшний мировой телефонный трафик можно передать по одной паре волокон.

Некоторые результаты развития ВОСП – WDM обобщены в рекомендации G.692 МСЭ-Т. В ней рассматривается методика организации ВОСП – WDM как на обычных одномодовых кабелях (G.652), так и на оптических кабелях (ОК) со смещенной дисперсией (G.653) и с ненулевой дисперсией (G.655). Возможность организации ВОСП – WDM на обычных оптических кабелях с волокнами SMF (Step index single mode fiber – одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией) позволяет использовать для этой цели уже проложенные оптические кабели и тем самым резко улучшить технико-экономические показатели вводимых в эксплуатацию каналов и трактов систем передачи.

Примеры решения задач.

Пример 1

Затухание оптического кабеля α = 0,2 дБ/км,

мощность передатчика и приемника P_пер = 10 дБм, P_пр = -27 дБм,

затухание на стыках α_ст = 1 дБ.

Определить длину передачи.

Решение:

А = P_пер + P_пр = 10 + 27 = 37 дБ;

.

Пример 2

Случайный информационный сигнал

Какой линейный сигнал получится в результате.

Решение: необходимо произвести сложение по модулю два