ส่วนประกอบออปติคัลขั้นสูง - WDM Multiplexer
WDM Multiplexer เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยี Wavelength Division Multiplexing (WDM) เพื่อรวมความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างจากเส้นใยนำแสงสองตัวหรือมากกว่าเข้ากับเส้นใยแก้วนำแสงเดียว การรวมหรือคัปปลิ้งของความยาวคลื่นนี้มีประโยชน์มากในการเพิ่มแบนด์วิดท์ของระบบใยแก้วนำแสง มัลติเพล็กเซอร์ WDM ใช้เป็นคู่: หนึ่งที่จุดเริ่มต้นของเส้นใยเพื่อคู่อินพุตและหนึ่งที่ปลายเส้นใยเพื่อแยกและจากนั้นเส้นทางความยาวคลื่นแยกออกเป็นเส้นใยแยก มัลติเพล็กเซอร์ WDM สามารถถือได้ว่าเป็นทางหลวงใยแก้วนำแสง ทางหลวงสามารถรองรับแบนด์วิดท์ที่มีขนาดใหญ่มากซึ่งเป็นการเพิ่มความจุของระบบ
แต่ละช่องสัญญาณในมัลติเพล็กเซอร์ WDM ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งผ่านความยาวคลื่นแสงเฉพาะ มัลติเพล็กเซอร์ทำงานคล้ายกับ coupler ที่จุดเริ่มต้นของใยแก้วนำแสงและเป็นตัวกรองที่ส่วนท้ายของใยแก้วนำแสง ตัวอย่างเช่นมัลติเพล็กเซอร์ 8 แชนเนลจะมีความสามารถในการรวมแปดช่องสัญญาณที่แตกต่างกันหรือความยาวคลื่นจากใยแก้วนำแสงแยกจากกันเข้ากับใยแก้วนำแสงเดียว อีกครั้งเพื่อใช้ประโยชน์จากแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่ที่ปลายใยแก้วนำแสง multiplexer อื่น (demultiplexer) จะกู้คืนความยาวคลื่นแยกต่างหาก รูปด้านล่างแสดงให้เห็นถึงระบบ WDM แบบง่าย ๆ ที่ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสงหลายจุด WDM multiplexer หรือ combiner ที่รวมความยาวคลื่นไว้ในใยแก้วนำแสงเดียวและตัวแยกแสงหรือแยกแสงแบบแยกแสง WDM ที่แยกความยาวคลื่นของตัวรับสัญญาณนั้น ๆ
ประเภทของมัลติเพล็กเซอร์ WDM
มัลติเพล็กเซอร์ CWDM & DWDM
มัลติเพล็กเซอร์ WDM มีให้เลือกหลายขนาด แต่ส่วนใหญ่จะพบกับการกำหนดค่าช่อง 2, 4, 8, 16, 32, และ 64 ประเภทของมัลติเพล็กเซอร์คือ wideband (หรือ crossband), narrowband และหนาแน่น Wideband หรือ crossband multiplexers ( CWDM Multiplexer ) เป็นอุปกรณ์ที่รวมช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลายเช่น 1310 nm และ 1550 nm มัลติเพล็กเซอร์แบบแคบจะรวมความยาวคลื่นหลายช่วงด้วยระยะห่างช่อง 1,000 GHz มัลติเพล็กเซอร์หนาแน่นรวมความยาวคลื่นกับระยะห่างช่อง 100 GHz ที่นี่แสดงให้เห็นถึงระบบพื้นฐาน wideband หรือ crossband WDM
ระบบ Narrowband WDM (DWDM) มีช่องสัญญาณเว้นระยะห่าง 1,000 GHz หรือห่างกันประมาณ 8 นาโนเมตร นี่คือรูปที่แสดงให้เห็นถึงระบบ WDM narrowband พื้นฐาน
มาตรฐานอุตสาหกรรมของ Multiplexing Multiplexing Multiplexing ( DWDM Multiplexer ) ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่แนะนำโดย International Telecommunications Union (ITU) คือ 100 GHz หรือระยะห่างประมาณ 0.8 nm มี C-band, S-band, และ L-band DWDM multiplexers C-band คือ 1550 nm band ซึ่งใช้ช่วงความยาวคลื่นจาก 1530 ถึง 1565 nm S-band ใช้ช่วงคลื่นตั้งแต่ 1525 ถึง 1538 นาโนเมตรและ L-band ใช้ช่วงคลื่นตั้งแต่ 1570 ถึง 1610 นาโนเมตร
ยิ่งช่องว่างอยู่ใกล้กันมากเท่าไหร่จำนวนของช่องที่สามารถแทรกเข้าไปในย่านความถี่ก็จะยิ่งสูงขึ้น ปัจจุบันมีระยะห่าง 50 GHz (มัลติเพล็กเซอร์ DWDM 50 GHz โดยทั่วไปมี 64, 80, 88, 96 ช่อง) เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าเมื่อระยะห่างหรือความกว้างของแต่ละช่องลดลงความกว้างของสเปกตรัมก็จะเล็กลง สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องเนื่องจากความยาวคลื่นจะต้องคงที่หรือยั่งยืนนานพอที่จะไม่เข้าสู่ช่องทางที่อยู่ติดกัน นอกจากความกว้างของสเปกตรัมที่แคบมากเครื่องส่งเลเซอร์ก็ไม่สามารถลอยได้ (มันต้องมีความยาวคลื่นเท่ากันตลอดเวลา) หากความยาวคลื่นเอาท์พุตของเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์เปลี่ยนไปแม้เพียงไม่กี่สิบนาโนเมตรก็สามารถลอยเข้าไปในช่องถัดไปและทำให้เกิดปัญหาสัญญาณรบกวน
มัลติเพล็กเซอร์ WDM ทิศทางเดียวและสองทิศทาง
มีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันของมัลติเพล็กเซอร์ WDM ทุกสิ่งที่เราครอบคลุมถึงจุดนี้อธิบายถึงระบบ WDM ทิศทางเดียว มัลติเพล็กเซอร์ WDM ทิศทางเดียว มีการกำหนดค่าเพื่อให้มัลติเพล็กเซอร์เชื่อมต่อกับตัวส่งสัญญาณแสงหรือตัวรับสัญญาณเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งมันช่วยให้แสงเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวและให้การสื่อสารอย่างง่าย ๆ ผ่านใยแก้วนำแสงเดียว ดังนั้นการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์จึงจำเป็นต้องใช้ไฟเบอร์ออฟติคัลสองตัว
มัลติเพล็กเซอร์ WDM ที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับทั้งตัวส่งและตัวรับเรียกว่าแบบสองทิศทาง (BiDi); ในสาระสำคัญ BiDi WDM Multiplexer ได้รับการออกแบบสำหรับการส่งผ่านแสงทั้งสองทิศทางโดยใช้เพียงใยแก้วนำแสงเดียว สองช่องสัญญาณจะรองรับลิงค์สื่อสารฟูลดูเพล็กซ์หนึ่งลิงก์ นี่คือรูปที่แสดงมัลติเพล็กเซอร์ BiDi WDM สองตัวที่สื่อสารผ่านใยแก้วนำแสงเดียว
เคล็ดลับสำหรับการใช้ Multiplexers ของ WDM
เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ถูกเพิ่มเข้ากับเครือข่ายใยแก้วนำแสงมีปัจจัยที่ต้องพิจารณา เนื่องจากความสูญเสียเป็นปัจจัยที่ต้องนำมาพิจารณาคุณควรจำไว้ว่ายิ่งจำนวนช่องทางมากเท่าไหร่การสูญเสียการแทรกเมื่อใช้มัลติเพล็กเซอร์แบบ WDM ยิ่งมากขึ้น ข้อกำหนดอื่น ๆ ที่ต้องคำนึงถึงเมื่อใช้ WDM multiplexers คือการแยก PMD และแบนด์วิดท์สเปกตรัม
สรุป
มัลติเพล็กเซอร์ WDM เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งให้วิธีการใช้ประโยชน์จากความจุแบนด์วิดธ์มหาศาลของใยแก้วนำแสงโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการใช้เครื่องส่งและรับสัญญาณเลเซอร์ที่เร็วที่สุด ลองคิดดูสิ: ระบบ WDM 8 ช่องทางที่ใช้เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ขนาด 2.5 Gbps ที่มีการมอดูเลตโดยตรงนั้นจะส่งข้อมูลได้มากเป็นสองเท่าของเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ 10 Gbps ทางอ้อม ระบบ WDM ช่วยให้นักออกแบบสามารถรวมชิ้นส่วนประสิทธิภาพระดับปานกลางและสร้างระบบประสิทธิภาพสูงพิเศษ ระบบ WDM ให้ผลที่ดีที่สุดสำหรับเจ้าชู้!
