WDM 기술
1. 광 파장 분할 다중화 (WDM) 기술
WDM (Wavelength Division Multiplexing, WDM) 기술은 동시에 다수의 아날로그 또는 디지털 신호를 전달하는 광섬유 및 FDM 또는 TDM 모드에 의해 각각의 광 캐리어에서 동시에 복수의 파장의 광 캐리어 신호이다. 기본 원리는 서로 다른 파장의 광 신호의 전송 측면을 결합하고 (멀티플렉싱), 라인에서 전송하기 위해 동일한 광섬유 케이블에 연결하고, 서로 다른 파장에서 분리 된 신호를 결합하여 이들의 수신 끝을 켭니다 (디 멀티플렉싱) 그리고, 원래 신호를 다른 단말기로 복구하기 위해 추가로 처리된다. 따라서,이 기술을 광 파장 분할 다중화, 광 파장 분할 다중화 기술이라고합니다.
네트워크 업그레이드 확장, 광대역 서비스 개발, 광 섬유 대역폭 용량, 초고속 통신 등의 중요성을 나타내는 WDM 기술, 특히 WDM 현대 정보 네트워크의 EDFA (erbium-doped fiber amplifier)와 결합하여 더욱 매력적입니다.
2. WDM 시스템의 기본 구성
WDM 시스템의 기본 구조는 양방향 전송과 단일 섬유 양방향 전송으로 구분됩니다. 서로 다른 파장을 갖는 변조 된 광 신호를 운반하는 송신단에서, 각 신호가 다양한 정보 확장 된 광 디멀티플렉서 및 광섬유 단방향 전송에 의해 결합 된 전송 단에서, 동일한 방향으로 섬유를 따라 동시에 전송되는 모든 WDM 단방향 광 경로를 지칭한다. 상이한 파장의 광에 의해 운반되는 경우, 서로 혼동되지 않으며, 수신단은 광 멀티플렉서를 통해 상이한 파장의 광 신호로 분리되고, 완전한 전송 다중화 된 광 신호이며, 반대 방향은 다른 섬유를 통해 전송된다. 양방향 WDM 광 경로는 전이중 통신을 달성하기 위해 서로 떨어져 사용되는 파장, 양측이 서로 사용되는 파장 상에 있도록 섬유에서 동시에 전송되는 2 개의 상이한 방향을 지칭한다. 현재 개발 및 애플리케이션에 사용되는 단방향 WDM 시스템이 더 널리 퍼져 있으며 각 채널 간섭에 의한 설계 및 애플리케이션에서 양방향 WDM으로 인한 영향, 절연과 크로스 토크 사이의 양방향 경로의 빛 반사 효과 및 기타 요소, 실제 애플리케이션의 경우 .
3. 이중 섬유 단방향 WDM 시스템으로 구성
이중 섬유 단방향 WDM 시스템, 예를 들어 일반적으로 WDM 시스템은 주로 광 송신기, 광 릴레이 증폭기, 광 수신기, 광 감시 채널 및 NMS의 5 가지 구성 요소로 구성됩니다.
1) 광 송신기
WDM 광 송신기는 시스템의 핵심이며, 중앙 파장 외에도 WDM 시스템 방출 레이저에는 특별한 요구 사항이 있지만 WDM 시스템 (주로 전송 유형 및 광섬유의 전송 거리)의 적용에 따라 특정을 선택합니다 색도 분산 용량 송신기. 제 1 송신 측 단말 장치로부터의 광 리피터를 사용하는 특정 파장 광 신호의 신호는 비특이적 파장으로부터 출력 된 광 신호를 광을 통해 멀티플렉서의 복수의 광 신호 경로로 안정적으로 재사용 할 수 있도록 변환한다 증폭기 (BA) 증폭 출력.
2) 광 중계기
장거리 (80 ~ 120km) 광 전송 후, 광 리피터는 현재 어븀 도핑 된 광섬유 광 증폭기 (EDFA)에 사용되는 대부분의 광 증폭기의 증폭 광 신호를 필요로합니다. WDM 시스템에서 평탄화 기술을 얻어야하므로 동일한 증폭 이득을 갖는 다른 파장의 광 신호에 대한 EDFA가 있어야하며 광 채널 이득 경쟁이 전송 성능에 영향을 미치지 않도록해야합니다.
3) 광 수신기
수신단에서, 주 신호 채널 광 신호로부터 분리 된 분지 필터 특정 파장의 광을 사용하여, 주 채널의 전송 신호 감쇠를 증폭시키는 광 프리 앰프 (PA)에서, 수신기는 광 신호 감도를 만족시킬뿐만 아니라, 과부하에는 전력 및 기타 매개 변수가 필요하지만 충분한 광 대역폭 성능을 갖기 위해 특정 광 노이즈 신호를 견딜 수 있습니다.
4) 광학 감독 채널
광학 감시 채널의 주요 기능은 각 채널에 대한 모니터링 시스템 내에서 케이스를 전송하는 것입니다. 파장 모니터링 신호에 의해 생성 된 광의 전송 단에 노드가 삽입되고, 1 차 채널의 광 신호 결합기 출력 λs (1550nm). 수신단에서, 수신 된 광 신호 분기 필터는 각각 λs (1550nm) 파장 광 감시 채널 광 신호 및 트래픽 신호를 출력한다. 통과하는 광 감독 채널을 사용하여 프레임 동기화 바이트, 오버 헤드 바이트 및 바이트 공용 네트워크.
5) 네트워크 관리 시스템
WDM 시스템 관리, 구성 관리, 장애 관리, 성능 관리, 보안 관리 및 기타 기능을 위해 다른 노드로 전송되거나 다른 노드에서 수신되는 광 감시 채널 오버 헤드 바이트를 통한 NMS.
4. 광 파장 분할 멀티플렉서 및 디멀티플렉서
WDM 시스템 전체에서 광 파장 분할 멀티플렉서 및 디멀티플렉서 WDM 기술은 성능의 핵심 구성 요소입니다. 시스템의 전송 품질의 장단점이 결정적인 역할을합니다. 다른 광 파장은 멀티플렉서라고하는 광섬유 출력 장치를 통한 신호 전송을 결합합니다. 반대로, 동일한 다중 파장 광섬유 신호 전송은 디멀티플렉서라고하는 개별 파장 출력 장치로 분해되어 전송된다. 원칙적으로 디멀티플렉서 출력 및 입력이 해당 멀티플렉서를 사용하는 한 디바이스는 상호 (양방향 가역적)입니다. WDM 성능 지표는 주로 삽입 손실 및 누화 요구 사항 손실이며 주파수 오프셋이 더 작고, 삽입 손실이 1.0 ~ 2.5db 미만이며, 채널 간 누화가 적고, 다른 파장 신호 중에서도 분리 정도가 적습니다. 현재 WDM 시스템의 실제 적용에는 격자 광학 WDM 및 광학 유전체 막 필터 WDM이있다.
1) 격자 광학 WDM
평면 상에있는 블레이즈 격자는 동일하거나 등거리의 홈을 스크라이브 마크로 전달 또는 반사 할 수 있으며, 작은 사다리를 갖는 그루브 형 형상이다. 상이한 파장 성분의 광 신호를 통한 회절 격자의 생성을 포함하는 다중 파장 광 신호가 상이한 각도로 방출 될 때. 회절 격자로 인해, 광섬유를 통해 렌즈를 통해 평행 격자로 블레이즈 격자로 신호를 보낼 때, 광학 신호의 다양한 파장은 렌즈의 방향과 평행하게 약간 다른 광 투과율을 반환하고, 디 멀티플렉싱 된 목적을 달성하기 위해, 상이한 광섬유 전송에서 상이한 파장의 광 신호를 출력하도록, 특정 법칙에 대한 렌즈가 출력 광섬유에 주입되었다. 상호 원리에 따르면, 광학 파장 분할 다중화 입력 및 출력은 재사용의 목적을 달성하기 위해 교환 될 수있다.
2) 유전체 필름 광학 WDM 필터
WDM 시스템은 현재 광 통신 시스템을 구성하는 한 쌍의 파이버 (단일 파이버도 사용될 수 있음)에서 8, 16 개 이상의 파장으로 1550nm 파장 영역 내에서 작동합니다. 1.6nm, 0.8nm 또는 더 좁은 간격, 200GHz, 100GHz 이상의 좁은 대역폭의 각 파장 사이.
5. WDM 기술의 주요 특징
1) 광섬유의 거대한 대역폭을 활용하여 단일 섬유의 전송 용량이 단일 파장 전송보다 수 배에서 수 배 이상 증가하여 섬유의 전송 용량을 높이고 비용을 줄이며 큰 응용 가치를 갖습니다. 경제적 가치.
2) 각 파장 WDM 기술은 독립적으로 사용되므로 완전히 다른 신호 전송 특성, 다양한 신호의 완벽한 통합 및 분리, 멀티미디어 신호 하이브리드 전송이 가능합니다.
3) 많은 사람들이 전이중 통신 방식을 채택 했으므로 WDM 기술을 사용하면 많은 라인 투자를 줄일 수 있습니다.
4) 필요에 따라 WDM 기술은 장거리 트렁크 네트워크, 브로드 캐스트 분배 네트워크, 다중 LAN (Local Area Network) 등과 같은 다양한 애플리케이션 형태를 가질 수 있으므로 네트워크 애플리케이션이 매우 중요합니다.
5) 전송 속도가 지속적으로 향상됨에 따라 WDM 기술을 사용하면 장치 성능에 대한 일부 높은 요구 사항을 줄일 수 있지만 대용량 전송을 실현할 수있는 응답 속도 광전자 장치 중 다수는 분명히 불충분합니다.
6) WDM 기술 라우팅, 네트워크 스위칭 및 복구 사용.