ข่าว

สินค้าแนะนำ

ความรู้ระดับมืออาชีพ

มัลติเพล็กซิ่งแบบหารความยาวคลื่น

2022-08-24

การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหมายถึงเทคโนโลยีที่สัญญาณของความยาวคลื่นต่างๆ ถูกส่งรวมกันและแยกออกจากกันอีกครั้ง ส่วนใหญ่จะใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเพื่อส่งข้อมูลในหลายช่องที่มีความยาวคลื่นต่างกันเล็กน้อย การใช้วิธีนี้สามารถปรับปรุงความสามารถในการรับส่งข้อมูลของลิงก์ใยแก้วนำแสงได้อย่างมาก และสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานได้โดยการรวมอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ เช่น เครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสง นอกเหนือจากการใช้งานในการสื่อสารโทรคมนาคมแล้ว การมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งความยาวคลื่นยังสามารถใช้กับกรณีที่ไฟเบอร์เส้นเดียวควบคุมเซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกหลายตัว

WDM ในระบบโทรคมนาคม
ในทางทฤษฎี อัตราการส่งข้อมูลที่สูงมากในแชนเนลเดียวอาจถึงขีดจำกัดของความสามารถในการรับส่งข้อมูลที่เส้นใยเส้นเดียวสามารถรับได้ ซึ่งหมายความว่าแบนด์วิธของแชนเนลที่สอดคล้องกันนั้นมีขนาดใหญ่มาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแบนด์วิธขนาดใหญ่มากของหน้าต่างการส่งข้อมูลการสูญเสียต่ำของไฟเบอร์โหมดเดียวแบบซิลิกา (สิบ THz) อัตราข้อมูลในขณะนี้จึงสูงกว่าอัตราข้อมูลที่เครื่องส่งและเครื่องรับโฟโตอิเล็กทริกสามารถรับได้ นอกจากนี้ การกระจายต่างๆ ในสายใยแก้วนำแสงยังส่งผลเสียอย่างมากต่อช่องสัญญาณแบนด์วิธกว้าง ซึ่งจะจำกัดระยะการส่งสัญญาณอย่างมาก เทคโนโลยีการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นสามารถแก้ปัญหานี้ได้ ในขณะที่รักษาอัตราการส่งของแต่ละสัญญาณให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม (10 Gbit/s) อัตราการส่งข้อมูลที่สูงมากสามารถทำได้ผ่านการรวมกันของสัญญาณหลายตัว
ตามมาตรฐานของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) WDM สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
ในการมัลติเพล็กซิ่งการแบ่งความยาวคลื่นหยาบ (CWDM, มาตรฐาน ITU G.694.2 [7]) จำนวนช่องสัญญาณมีน้อย เช่น สี่หรือแปดช่อง และระยะห่างช่องสัญญาณ 20 นาโนเมตรถือว่าค่อนข้างใหญ่ ช่วงความยาวคลื่นที่ระบุคือตั้งแต่ 1310nm ถึง 1610nm ความทนทานต่อความยาวคลื่นของเครื่องส่งสัญญาณมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ±3 นาโนเมตร ดังนั้นจึงสามารถใช้เลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจายโดยไม่มีมาตรการรักษาเสถียรภาพได้ อัตราการส่งข้อมูลสำหรับช่องสัญญาณเดียวโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 3.125 Gbit/s อัตราข้อมูลโดยรวมที่ได้จึงมีประโยชน์ในพื้นที่เมืองใหญ่ที่ไม่ได้ใช้ไฟเบอร์ไปที่บ้าน
Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM, ITU Standard G.694.1 [6]) เป็นกรณีของการขยายความจุข้อมูลขนาดใหญ่มาก และยังใช้กันทั่วไปในเครือข่ายกระดูกสันหลังของอินเทอร์เน็ต มีช่องสัญญาณจำนวนมาก (40, 80, 160) ดังนั้นระยะห่างของช่องสัญญาณที่สอดคล้องกันจึงมีขนาดเล็กมากตามลำดับ 12.5, 50, 100 GHz ความถี่ของช่องสัญญาณทั้งหมดอ้างอิงถึง 193.10 THz (1552.5 นาโนเมตร) ที่เฉพาะเจาะจง เครื่องส่งสัญญาณต้องเป็นไปตามข้อกำหนดความทนทานต่อความยาวคลื่นที่แคบมาก โดยปกติแล้วเครื่องส่งสัญญาณจะเป็นเลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจายที่มีความเสถียรต่ออุณหภูมิ อัตราการส่งข้อมูลของช่องสัญญาณเดียวอยู่ระหว่าง 1 ถึง 10 Gbit/s และคาดว่าจะสูงถึง 40 Gbit/s ในอนาคต
เนื่องจากแบนด์วิธการขยายสัญญาณขนาดใหญ่ของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์เจือด้วยเออร์เบียม ทำให้สามารถขยายช่องสัญญาณทั้งหมดได้ในอุปกรณ์เดียวกัน (ยกเว้นเมื่อใช้ช่วงความยาวคลื่น CWDM แบบเต็มสเกล) อย่างไรก็ตาม ปัญหาเกิดขึ้นเมื่ออัตราขยายขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นหรือเมื่อมีการโต้ตอบระหว่างช่องข้อมูลและช่องสัญญาณข้อมูลแบบไม่เชิงเส้นของไฟเบอร์ (ครอสทอล์ค การรบกวนช่องสัญญาณ) เมื่อรวมเทคนิคต่างๆ เข้าด้วยกัน เช่น การพัฒนาเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์บรอดแบนด์ (ดูอัลแบนด์) ตัวกรองอัตราขยาย การป้อนกลับข้อมูลแบบไม่เชิงเส้น ฯลฯ ปัญหานี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก พารามิเตอร์ระบบ เช่น แบนด์วิธของช่องสัญญาณ ระยะห่างของช่องสัญญาณ กำลังส่ง ประเภทของไฟเบอร์และแอมพลิฟายเออร์ รูปแบบการมอดูเลต และกลไกการชดเชยการกระจายจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเพื่อให้ได้ระดับประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีที่สุด
แม้ว่าการเชื่อมโยงไฟเบอร์ออปติกในปัจจุบันจะมีจำนวนช่องสัญญาณเพียงเล็กน้อยในไฟเบอร์เดียว แต่ก็จำเป็นต้องเปลี่ยนตัวส่งและตัวรับที่สามารถตอบสนองการทำงานพร้อมกันของหลายช่องสัญญาณได้ ซึ่งมีราคาถูกกว่าการเปลี่ยนทั้งระบบเพื่อให้ได้ข้อมูลที่สูงขึ้น จุของได้เยอะ. แม้ว่าโซลูชันนี้จะช่วยปรับปรุงความสามารถในการรับส่งข้อมูลได้อย่างมาก แต่ก็ไม่จำเป็นต้องเพิ่มใยแก้วนำแสงเพิ่มเติม
นอกเหนือจากการเพิ่มความสามารถในการส่งข้อมูลแล้ว การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นยังทำให้ระบบการสื่อสารที่ซับซ้อนมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ช่องข้อมูลที่แตกต่างกันสามารถอยู่ในตำแหน่งต่างๆ ในระบบ และช่องอื่นๆ สามารถแยกได้อย่างยืดหยุ่น ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้มัลติเพล็กเซอร์ add-drop และสามารถแทรกช่วงเวลานี้ลงในช่องสัญญาณหรือแยกออกจากช่องสัญญาณได้ตามความยาวคลื่นของช่องสัญญาณข้อมูล มัลติเพล็กเซอร์ Add-drop สามารถกำหนดค่าระบบใหม่ได้อย่างยืดหยุ่นเพื่อให้มีการเชื่อมต่อข้อมูลสำหรับผู้ใช้จำนวนมากในสถานที่ต่างๆ
ในหลายกรณี การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นสามารถถูกแทนที่ด้วยมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM) การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาคือการที่ช่องสัญญาณต่างๆ แตกต่างกันตามเวลาที่มาถึงแทนที่จะเป็นความยาวคลื่น

เครื่องขยายเสียงที่เร็วมาก

ต่อไป:

เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

ข่าว

สินค้าแนะนำ

YDFA ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์เจือ Ytterbium 1064 นาโนเมตร

ตัวควบคุมโพลาไรซ์ไฟเบอร์แบบแมนนวล

850nm 10mW Superluminescent Diode sld ไดโอด

เลเซอร์ไดโอด DFB ขนาด 1653 นาโนเมตรสำหรับการตรวจจับ CH4

มัลติเพล็กซิ่งแบบหารความยาวคลื่น

ก่อนหน้า:

ต่อไป: