1 tecnología WDM
La multiplexación por división de longitud de onda (WDM) se refiere a la tecnología de transmisión de dos o más señales de longitud de onda óptica a través de diferentes canales ópticos en la misma fibra óptica para transmitir información. WDM incluye multiplexación por división de frecuencia (FDM) y multiplexación por división de longitud de onda. En esencia, no hay una diferencia significativa entre la tecnología de multiplexación por división de frecuencia óptica (FDM) y las tecnologías WDM porque las ondas de luz son parte del espectro electromagnético, existe una correspondencia uno a uno entre la frecuencia y la longitud de onda de la luz. Por lo general, también se puede entender que la multiplexación por división de frecuencia óptica se refiere a la subdivisión de frecuencias ópticas, donde los canales ópticos están densamente empaquetados. La multiplexación por división de longitud de onda óptica se refiere a la división gruesa de frecuencias ópticas, donde los multiplexores ópticos están muy separados, incluso en diferentes ventanas de la fibra.
La multiplexación por división de longitud de onda óptica generalmente se aplica a multiplexores y demultiplexores por división de longitud de onda (también conocidos como combinados/divisores) colocados en los dos extremos de la fibra, respectivamente, para lograr el acoplamiento y la separación de diferentes ondas ópticas. Los principios de estos dos dispositivos son los mismos. Los principales tipos de multiplexores de división de longitud de onda óptica incluyen el tipo cónico bicónico fusionado, el tipo de película dieléctrica, el tipo de rejilla y el tipo plano. Los principales indicadores de rendimiento pérdida de inserción y grado de aislamiento. La pérdida de inserción se refiere al aumento de la pérdida del enlace óptico causado por el uso de equipos de multiplexación por división de longitud de onda en el enlace óptico. Cuando la longitud de onda 11 y l2 se transmiten a través de la misma fibra, la diferencia de potencia entre el extremo de entrada de la longitud de onda l2 del demultiplexor y el extremo de salida del multiplexor para la longitud de onda 11 mixta se denomina grado de aislamiento. Las características técnicas y ventajas de la multiplexación por división de longitud de onda óptica son las siguientes:
1.1 Aproveche al máximo la banda de fibra óptica de baja pérdida para aumentar la capacidad de transmisión de la fibra, de modo que el límite físico de una fibra para transmitir información se duplique varias veces. Actualmente, solo estamos utilizando una parte muy pequeña del espectro de baja pérdida de la fibra óptica (1310nm-1550nm), WDM puede aprovechar al máximo el enorme ancho de banda de la fibra monomodo de unos 25 THz, lo que garantiza un ancho de banda de transmisión suficiente.
1.2 La capacidad de transmitir dos o más señales no síncronas en la misma fibra óptica conduce a la compatibilidad de las señales digitales y analógicas, independientemente de la velocidad de datos y la modulación. También brinda flexibilidad para eliminar o agregar canales en el medio de la línea.
1.3 para el sistema de fibra óptica construido, especialmente aquellos con una pequeña cantidad de núcleos de cable de fibra óptica colocados en las primeras etapas, siempre que el sistema original tenga un margen de potencia, puede aumentar aún más la capacidad para lograr múltiples señales unidireccionales o Transmisión de señal bidireccional sin cambios importantes en el sistema original, con gran flexibilidad.
1.4 Debido a la reducción significativa en el uso de fibra óptica, los costos de construcción se han reducido considerablemente, y debido a la pequeña cantidad de fibras, es rápida y fácil de recuperar en caso de falla.
1.5 La naturaleza compartida de los equipos ópticos activos reduce el costo de las transmisiones de múltiples señales o la adición de nuevos servicios.
1.6 El equipo activo en el sistema se reduce significativamente, lo que mejora la confiabilidad del sistema. En la actualidad, debido a los altos requisitos y la complejidad técnica de los equipos, como transmisores ópticos WDM ópticos multiportadora, receptores ópticos y otros equipos, la aplicación real de WDM no está muy extendida. Además, los servicios tradicionales de transmisión de televisión no se han enfrentado a una escasez particular de uso de cable de fibra óptica multinúcleo. Sin embargo, con el desarrollo de los servicios integrados de televisión por cable, la creciente demanda de ancho de banda de red, la implementación de varios tipos de servicios selectivos, los costos económicos de las actualizaciones de red, las características y ventajas de WDM en el sistema de transmisión CATV están emergiendo gradualmente. Esto demuestra amplias perspectivas para su aplicación y puede incluso afectar el patrón de desarrollo de las redes CATV.
2 Principio tecnológico
En los sistemas de comunicaciones de portadoras analógicas, la multiplexación por división de frecuencia se suele utilizar para mejorar la capacidad de transmisión del sistema, aprovechando al máximo los recursos de ancho de banda del cable. Esto significa que las señales de varios canales se transmiten simultáneamente por el mismo cable y, en el extremo receptor, la señal de cada canal se puede filtrar utilizando un filtro de paso de banda basado en la diferencia de frecuencia de cada portadora. De manera similar, el sistema de comunicación de fibra óptica también se puede utilizar en el método de multiplexación por división de frecuencia óptica para mejorar la capacidad de transmisión del sistema. Esto implica el uso de un demultiplexor (equivalente a un filtro de paso de banda óptico) en el extremo receptor para separar la portadora óptica de cada señal. La tecnología WDM es hacer un uso completo de los enormes recursos de ancho de banda en el área de baja pérdida de la fibra monomodo, de acuerdo con las diferentes frecuencias (o longitudes de onda) de cada canal, la ventana de baja pérdida de la fibra se puede dividir en varios canales, la onda luminosa como portadora de la señal. En el extremo del transmisor, se emplea WDM (Combiner) para fusionar los portadores de señal de diferentes longitudes de onda en una sola fibra para la transmisión. En el extremo receptor, se utilizan multiplexores por división de longitud de onda (divisores) para separar estas portadoras ópticas de diferentes longitudes de onda que transportan señales diferentes. Dado que las señales portadoras ópticas de diferentes longitudes de onda pueden considerarse independientes entre sí (cuando no se tiene en cuenta la no linealidad de la fibra), la multiplexación de señales ópticas puede lograrse en una sola fibra. Al transmitir señales en diferentes longitudes de onda en dos direcciones, se puede lograr una transmisión bidireccional. Dependiendo del multiplexor por división de longitud de onda, el número de longitudes de onda que se pueden multiplexar varía de dos a varias docenas. Por lo general, los sistemas comerciales están disponibles con 8 y 16 longitudes de onda, según el espacio permitido entre las longitudes de onda de la portadora óptica.
WDM es esencialmente una tecnología de multiplexación por división de frecuencia (FDM) aplicada a la frecuencia óptica. Desde la perspectiva de la tecnología de transmisión aplicada en China durante décadas, la progresión siguió un camino de FDM-TDM-TDM FDM. En la etapa inicial de la transmisión analógica, los cables coaxiales se usaban con tecnología analógica FDM en el dominio eléctrico, donde cada señal de voz tenía un ancho de banda de 4 KHz y ocupaba una parte del ancho de banda del medio de transmisión (como el cable coaxial). Los sistemas PDH y SDH transmitieron señales digitales de banda base TDM a través de fibra, con cada señal de voz con una velocidad de 64 kb/s; La tecnología WDM, por otro lado, es una tecnología de multiplexación por división de frecuencia para fibra óptica, el sistema WDM de 16 (8) × 2.5 Gb/s combina la tecnología analógica FDM de frecuencia óptica con la tecnología digital TDM de frecuencia eléctrica.
WDM es esencialmente una tecnología FDM de multiplexación por división de frecuencia óptica, donde cada canal de longitud de onda se realiza dividiendo el dominio de frecuencia. Cada canal de longitud de onda ocupa una parte del ancho de banda de la fibra, lo que difiere de la tecnología FDM anterior utilizada con el cable coaxial.
2.1 El medio de transmisión es diferente, el sistema WDM realiza multiplexación por división de frecuencia en señales ópticas, mientras que el sistema coaxial realiza multiplexación por división de frecuencia en señales eléctricas.
2.2 En cada ruta, el sistema de cable coaxial transmite la señal analógica de voz de 4 KHz, mientras que el sistema WDM actualmente transmite señales digitales, como SDH2.5Gb/s o sistemas digitales de mayor velocidad, en cada canal de longitud de onda.
