アドバンストオプティカルコンポーネント - WDMマルチプレクサ
WDMマルチプレクサは、波長分割多重（WDM）技術を使用して、2本以上の光ファイバからの異なる光波長を1本の光ファイバに結合する装置です。 波長のこの結合または結合は、光ファイバシステムの帯域幅を広げるのに非常に有用であり得る。 WDMマルチプレクサはペアで使用されます。1つは入力を結合するためのファイバの先頭に、もう1つはファイバの末端に結合して分離された波長を別々のファイバに分離してルーティングするためです。 WDMマルチプレクサは、光ファイバハイウェイと考えることができます。 高速道路は非常に広い帯域幅をサポートできるため、システムの容量を増やすことができます。
WDMマルチプレクサの各チャネルは、特定の光波長を送信するように設計されています。 マルチプレクサは、光ファイバの始点ではカプラと非常によく似ており、光ファイバの終点ではフィルタとして機能します。 例えば、８チャネルマルチプレクサは、別々の光ファイバからの８つの異なるチャネルまたは波長を１つの光ファイバに結合する能力を有するであろう。 やはり、光ファイバの端部における莫大な帯域幅を利用するために、別のマルチプレクサ（デマルチプレクサ）が別々の波長を回復するであろう。 次の図は、複数の光源、波長を1つの光ファイバに結合するWDMマルチプレクサまたはコンバイナ、および波長をそれぞれのレシーバに分離するWDMデマルチプレクサまたは光スプリッタで構成される単純なWDMシステムを示しています。
WDMマルチプレクサの種類
CWDMおよびDWDMマルチプレクサ
WDMマルチプレクサはさまざまなサイズで入手できますが、2、4、8、16、32、および64チャネル構成で最も一般的に見られるでしょう。 マルチプレクサの種類は、ワイドバンド（またはクロスバンド）、ナローバンド、およびデンスです。 広帯域またはクロスバンドマルチプレクサ（ CWDMマルチプレクサ ）は、1310 nmや1550 nmなど、広範囲の波長を組み合わせたデバイスです。 狭帯域マルチプレクサは、1000 GHzのチャネル間隔で複数の波長を結合します。 高密度マルチプレクサは、波長と100 GHzのチャネル間隔を組み合わせます。 基本的な広帯域またはクロスバンドWDMシステムを示します。
狭帯域ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）システムは、１０００ＧＨｚ、すなわち約８ｎｍの間隔のチャネルを有する。 基本的な狭帯域WDMシステムを示す図です。
国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって推奨されているように、高密度波長分割多重化マルチプレクサ（ ＤＷＤＭマルチプレクサ ）に関する業界標準は、１００ＧＨｚまたは約０．８ｎｍのチャネル間隔である。 Cバンド、Sバンド、およびLバンドのDWDMマルチプレクサがあります。 Cバンドは、1530〜1565 nmの波長を使用する1550 nmバンドです。 Sバンドは1525〜1538 nmの波長を使用し、Lバンドは1570〜1610 nmの波長を使用します。
チャンネル間の間隔が狭いほど、バンドに挿入できるチャンネルの数が多くなります。 現在５０ＧＨｚの間隔が利用可能である（５０ＧＨｚ ＤＷＤＭマルチプレクサは一般に６４、８０、８８、９６チャネルを有する）。 各チャンネルの間隔または幅が狭くなるにつれて、スペクトル幅が狭くなることに注意することが重要です。 これは、波長が隣接チャネルにドリフトしないように十分に安定または持続可能でなければならないため、重要です。 非常に狭いスペクトル幅を有することに加えて、レーザ送信機はドリフトすることができない（それは常に同じ波長を出力しなければならない）。 レーザトランスミッタの出力波長が10分の数ナノメートルでも変化すると、次のチャネルにドリフトして干渉の問題を引き起こす可能性があります。
単方向および双方向WDMマルチプレクサ
WDMマルチプレクサにはさまざまな構成があります。 ここまでカバーしてきたことはすべて、単方向WDMシステムについて説明しています。 単方向WDMマルチプレクサは、マルチプレクサが光送信機または受信機にのみ接続するように構成されています。 言い換えれば、それは光が一方向のみに進むことを可能にし、単一の光ファイバを介してシンプレックス通信のみを提供する。 したがって、全二重通信には2本の光ファイバが必要です。
送信機と受信機の両方に接続するように設計されているWDMマルチプレクサは、双方向（BiDi）と呼ばれます。 基本的に、 BiDi WDMマルチプレクサは、1本の光ファイバのみを使用して双方向の光伝送用に設計されています。 2つのチャネルが1つの全二重通信リンクをサポートします。 これは、単一の光ファイバを介して通信する2つのBiDi WDMマルチプレクサを示す図です。
WDMマルチプレクサを使用するためのヒント
光ファイバネットワークに追加されている他のデバイスと同様に、考慮する必要がある要素があります。 損失は考慮に入れる必要がある要素であるため、チャネル数が多いほど、WDMマルチプレクサを使用するときの挿入損失が大きくなることを忘れないでください。 WDMマルチプレクサを使用する際に留意すべきその他の仕様は、アイソレーション、PMD、およびスペクトル帯域幅です。
概要
ＷＤＭマルチプレクサは、最速のレーザ送信機および受信機を使用する費用をかけずに光ファイバの莫大な帯域幅容量を利用する方法を提供する広く使用されている装置である。 考えてみてください。直接変調された2.5 Gbpsレーザートランスミッターを使用する8チャンネルWDMシステムは、単一の間接変調された10 Gbpsレーザートランスミッターの2倍のデータを伝送します。 WDMシステムにより、設計者は控えめな性能の部品を組み合わせて超高性能システムを作成することができます。 WDMシステムは、最も大きな利益をもたらします。
