Мультиплексоры dwdm
Мультиплексорам DWDM (в отличии от более традиционных WDM) присущи две отличительные черты:
использование только одного окна прозрачности 1550 нм, в пределах области С-band 1530-1560 нм и L-band 1570-1600 нм;
малые расстояние между мультиплексными каналами, 0,8 или 0,4 нм.
Кроме этого, поскольку мультиплексоры DWDM рассчитаны на работу с большим числом каналов до 32 и более, то наряду с устройствами DWDM, в которых мультиплексируются (демультиплексируются) одновременно все каналы, допускаются также новые устройства, не имеющие аналогов в системах WDM и работающие в режиме добавления или вывода одного и более каналов в/из основного мультиплексного потока, представленного большим числом других каналов. Так как выходные порты/полюса демультиплексора закреплены за определенными длинами волн, говорят, что такое устройство осуществляет пассивную маршрутизацию по длинам волн. Из-за малых расстояний между каналами и необходимости работы с большим числом каналов одновременно, изготовление мультиплексоров DWDM требует значительно большей прецизионности по сравнению c WDM мультиплексорами (использующими обычно окна прозрачности 1310 нм, 1550 нм или дополнительно область длин волн в окрестности 1650 нм). Также важно обеспечить высокие характеристики по ближним (коэффициент направленности) и дальним (изоляция) переходных помех на полюсах DWDM устройства. Все это приводит к более высокой стоимости DWDM устройств по сравнению WDM.
На
рисунке
"а"
показана
типовая
схема
DWDM мультиплексора
с
зеркальным
отражательным
элементом.
Рассмотрим
его
работу
в
режиме
демультиплексирования.
Приходящий
мультиплексный
сигнал
попадает
на
входной
порт.
Затем
этот
сигнал
проходит
через
волновод-пластину
и
распределяется
по
множеству
волноводов,
представляющих
дифракционную
структуру
AWG (arrayed waveguide grating). По-прежнему
сигнал
в
каждом
из
волноводов
остается
мультиплексным,
а
каждый
канал
остается
представленным
во
всех
волноводах.
Далее
происходит
отражение
сигналов
от
зеркальной
поверхности
и
в
итоге
световые
потоки
вновь
собираются
в
волноводе-пластине,
где
происходит
их
фокусировка
и
интерференция
- образуются
пространственно
разнесенные
интерференционные
максимумы
интенсивности,
соответствующие
разным
каналам.
Геометрия
волновода-пластины,
в
частности
расположение
выходных
полюсов,
и
длины
волноводов
структуры
AWG рассчитываются
таким
образом,
чтобы
интерференционные
максимумы
совпадали
с
выходными
полюсами.
Мультиплексирование
происходит
обратным
путем.
Другой способ построения мультиплексора базируется не на одной а на паре волноводов-пластин, (рис. б). Принцип действия такого устройства аналогичен предыдущему случаю, за исключением того, что здесь для фокусировки и интерференции используется дополнительная пластина.
DWDM мультиплексоры, являясь пассивными устройствами, вносят большое затухание в сигнал. Например, потери для устройства (рис. 1а), работающего в режиме демультиплексирования составляют 4-8 дБ, при дальних переходных помехах <-20 дБ, и полуширине спектра сигнала 0,05 нм.