1 technologie WDM
Le multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) fait référence à la technologie de transmission de deux ou plusieurs signaux de longueur d'onde optique à travers différents canaux optiques dans la même fibre optique pour transmettre des informations. Le WDM comprend le multiplexage par répartition en fréquence (FDM) et le multiplexage par répartition en longueur d'onde. Essentiellement, il n'y a pas de différence significative entre la technologie de multiplexage par répartition en fréquence optique (FDM) et les technologies WDM car les ondes lumineuses font partie du spectre électromagnétique, il existe une correspondance biunivoque entre la fréquence et la longueur d'onde de la lumière. Habituellement, on peut également comprendre que le multiplexage par répartition en fréquence optique fait référence à la subdivision des fréquences optiques, où les canaux optiques sont densément emballés. Le multiplexage par répartition en longueur d'onde optique fait référence à la division grossière des fréquences optiques, où les multiplex optiques sont éloignés, même dans différentes fenêtres de la fibre.
Le multiplexage par répartition en longueur d'onde optique est généralement appliqué aux multiplexeurs et démultiplexeurs par répartition en longueur d'onde (également appelés combinés/séparateurs) placés respectivement aux deux extrémités de la fibre pour réaliser le couplage et la séparation de différentes ondes optiques. Les principes de ces deux appareils sont les mêmes. Les principaux types de multiplexeurs optiques par répartition en longueur d'onde comprennent le type conique biconique fusionné, le type à film diélectrique, le type à réseau et le type plat. Les principaux indicateurs de performance de perte d'insertion et de degré d'isolement. La perte d'insertion fait référence à l'augmentation de la perte de liaison optique causée par l'utilisation d'un équipement de multiplexage par répartition en longueur d'onde dans la liaison optique. Lorsque les longueurs d'onde 11 et l2 sont transmises à travers la même fibre, la différence de puissance entre l'extrémité d'entrée de la puissance de longueur d'onde l2 du démultiplexeur et l'extrémité de sortie du multiplexeur pour la longueur d'onde 11 mélangée est appelée degré d'isolation. Les caractéristiques techniques et les avantages du multiplexage optique en longueur d'onde sont les suivants :
1.1 Utiliser pleinement la bande à faible perte de la fibre optique pour augmenter la capacité de transmission de la fibre, de sorte que la limite physique d'une fibre pour transmettre des informations soit doublée plusieurs fois. Actuellement, nous n'utilisons qu'une très petite partie du spectre à faible perte de la fibre optique (1310nm-1550nm), WDM peut tirer pleinement parti de l'énorme bande passante de la fibre monomode d'environ 25 THz, assurant une bande passante de transmission suffisante.
1.2 La possibilité de transmettre deux ou plusieurs signaux non synchrones dans la même fibre optique favorise la compatibilité des signaux numériques et analogiques, indépendamment du débit de données et de la modulation. Il offre également la possibilité de supprimer ou d'ajouter des canaux au milieu de la ligne.
1.3 pour le système de fibre optique intégré, en particulier ceux avec un petit nombre de cœurs de câble à fibre optique posés dans les premiers stades, tant que le système d'origine a une marge de puissance, peut encore augmenter la capacité d'obtenir plusieurs signaux unidirectionnels ou transmission bidirectionnelle du signal sans modifications majeures du système d'origine, avec une grande flexibilité.
1.4 En raison de la réduction significative de l'utilisation de la fibre optique, les coûts de construction ont été considérablement réduits et, en raison du petit nombre de fibres, il est rapide et facile de récupérer en cas de panne.
1.5 La nature partagée des équipements optiques actifs réduit le coût des transmissions de signaux multiples ou l'ajout de nouveaux services.
1.6 L'équipement actif dans le système est considérablement réduit, ce qui améliore la fiabilité du système. À l'heure actuelle, en raison des exigences élevées et de la complexité technique des équipements tels que les émetteurs optiques WDM optiques multiporteuses, les récepteurs optiques et autres équipements, l'application réelle du WDM n'est pas répandue. De plus, les services traditionnels de transmission de télévision par diffusion n'ont pas été confrontés à une pénurie particulière d'utilisation de câbles à fibres optiques multicœurs. Cependant, avec le développement des services intégrés de télévision par câble, la demande croissante de bande passante du réseau, la mise en œuvre de divers types de services sélectifs, les coûts économiques des mises à niveau du réseau, les caractéristiques et les avantages du WDM dans le système de transmission CATV émergent progressivement. Cela démontre de larges perspectives pour son application et peut même affecter le modèle de développement des réseaux CATV.
2 Principe technologique
Dans les systèmes de communication à porteuse analogique, le multiplexage par répartition en fréquence est généralement utilisé pour améliorer la capacité de transmission du système, en utilisant pleinement les ressources de bande passante du câble. Cela signifie que les signaux de plusieurs canaux sont transmis simultanément sur le même câble, et à l'extrémité de réception, le signal de chaque canal peut être filtré en utilisant un filtre passe-bande basé sur la différence de fréquence de chaque porteuse. De même, le système de communication par fibre optique peut également être utilisé dans le procédé de multiplexage par répartition en fréquence optique pour améliorer la capacité de transmission du système. Cela implique l'utilisation d'un démultiplexeur (équivalent à un filtre passe-bande optique) à l'extrémité de réception pour séparer la porteuse optique de chaque signal. La technologie WDM consiste à exploiter pleinement les énormes ressources de bande passante dans la zone à faible perte de la fibre monomode, selon les différentes fréquences (ou longueurs d'onde) de chaque canal, la fenêtre à faible perte de la fibre peut être divisée en plusieurs canaux, l'onde lumineuse comme porteuse du signal. Du côté de l'émetteur, WDM (Combiner) est utilisé pour fusionner les porteuses de signaux de différentes longueurs d'onde en une seule fibre pour la transmission. A la réception, des multiplexeurs en longueur d'onde (diviseur) sont utilisés pour séparer ces porteuses optiques de différentes longueurs d'onde transportant des signaux différents. Étant donné que les signaux de porteuse optique de différentes longueurs d'onde peuvent être considérés comme indépendants les uns des autres (lorsque la non-linéarité de la fibre n'est pas prise en compte), le multiplexage des signaux optiques peut être réalisé dans une seule fibre. En transmettant des signaux dans différentes longueurs d'onde dans deux directions, une transmission bidirectionnelle peut être obtenue. Selon le multiplexeur en longueur d'onde, le nombre de longueurs d'onde pouvant être multiplexées varie de deux à plusieurs dizaines. En règle générale, les systèmes commerciaux sont disponibles avec 8 et 16 longueurs d'onde, en fonction de l'espacement autorisé entre les longueurs d'onde des porteuses optiques.
Le WDM est essentiellement une technologie de multiplexage par répartition en fréquence (FDM) appliquée à la fréquence optique. Du point de vue de la technologie de transmission appliquée en Chine depuis des décennies, la progression a suivi une voie de FDM-TDM-TDM FDM. Au début de la transmission analogique, des câbles coaxiaux étaient utilisés avec la technologie analogique FDM dans le domaine électrique, où chaque signal vocal avait une bande passante de 4 KHz et occupait une partie de la bande passante du support de transmission (comme un câble coaxial). Les systèmes PDH et SDH ont transmis un signal numérique en bande de base TDM sur fibre, chaque signal vocal ayant un débit de 64 kb/s ; La technologie WDM, d'autre part, est une technologie de multiplexage par répartition en fréquence pour la fibre optique, le système WDM 16 (8) × 2.5 Gb/s combine la technologie analogique FDM à fréquence optique avec la technologie numérique TDM à fréquence électrique.
WDM est essentiellement une technologie FDM de multiplexage par répartition en fréquence optique, où chaque canal de longueur d'onde est réalisé en divisant le domaine fréquentiel. Chaque canal de longueur d'onde occupe une partie de la bande passante de la fibre, ce qui diffère de la technologie FDM précédente utilisée avec le câble coaxial.
2.1 Le support de transmission est différent, le système WDM effectue un multiplexage par répartition en fréquence sur les signaux optiques, tandis que le système coaxial effectue un multiplexage par répartition en fréquence sur les signaux électriques.
2.2 Sur chaque chemin, le système de câble coaxial transmet le signal analogique du signal vocal 4KHz, tandis que le système WDM transmet actuellement des signaux numériques, tels que SDH2.5Gb/s ou des systèmes numériques à plus grande vitesse, sur chaque canal de longueur d'onde.
