Мультиплексоры AAWG DWDM

Модуль QSFP28
Основные различия между 100G QSFP28 трансиверами 
06 марта 2020

Мультиплексор –пассивное устройство, которое предназначено для сбора отдельных оптических сигналов при помощи системы призм. Дальше происходит перенаправление в линию. Одновременно мультиплексор принимает аналогичный поток с другой стороны линии. После этого он разделяет его на отдельные каналы.

Технология WDM (Wavelength Division Multiplexing) позволяет передавать большее количество информации в оптоволоконных сетях, увеличив количество каналов до двух. Для дальнейшего увеличения передачи информации получила развитие технология CWDM (Coarse WDM). Принцип работы аналогичен технологии WDM, однако, удалось добиться объединения в одном канале до 18 лучей лазера. Таким образом, технология грубого спектрального уплотнения позволила использовать для передачи 9 двусторонних каналов по одному волокну, при этом, каналы являются независимыми друг от друга. Такая плотность все равно была недостаточной, поэтому появилась новая технология – DWDM (Dense WDM).

CWDM позволяет использовать несколько разных линий связи в оптоволокне за счет того, что каждый канал образовывается при помощи двух лазеров с шагом в 20 нанометров, при этом лазеры работают на разных длинах волн.

DWDM же является логическим продолжением CWDM – принцип работы аналогичен: канал одновременно пропускает несколько десятков лазерных сигналов, каждый из которых имеет свою длину волны, отличную от других. Большая плотность каналов истекает из-за того, что увеличена точность модулей оптического уплотнения – разница между несущими длинами волн в этой технологии составляет всего 100 ГГц.

Несмотря на большую дороговизну систем DWDM, они обладают и преимуществами:

  1. DWDM пропускает до 80 дуплексных каналов в одном оптическом волокне, в отличие от 9 каналов CWDM.
  2. Благодаря использованию EDFA усилителя возможно использование технологии DWDM для передачи информации на расстояния большие, чем это возможно для CWDM.
  3. DWDM работает в диапазоне 1525-1565 нанометров (диапазон наибольшей прозрачности) – это дает выигрыш в затухании в 1,5-2 раза. Это также позволяет системе DWDM организовать большее количество каналов на расстояние в 80 и более км при аналогичном оптическом бюджете, что и у системы CWDM.

Наиболее эффективными устройствами, предназначенными для волнового уплотнения DWDM, являются мультиплексоры AAWG (Athermal Arrayed Waveguide Grating). В AAWG мультиплексорах используются модули, которые не требует электрической энергии и имеют возможность применения специальных спектральных фильтров (Gaussian или Flattop).

Преимущества:

  • Высокая изоляция каналов;
  • Малые вносимые потери;
  • Малые поляризационные потери;
  • Использование 96 каналов;
  • Порты мониторинга;
  • Использование частоты на 50/100ГГц в интервале длины волны от 1526нм до 1565нм.

Используются в сетях DWDM Transmission, Metro Area Networks, Long-haul Networks, PON Networks, Building Blocks for ROADM, Building Blocks for VMUX.

Применение фильтров в технологии AAWG

Фильтр Гаусса

Фильтром Гаусса является фильтр, чья импульсная характеристика соответствует функции Гаусса. Фильтр Гаусса максимально уменьшает отклонения от входных данных переходной функции. Иными словами –  реакцию системы на входное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях во время нарастания и спада.

Это связано с тем, что фильтр Гаусса имеет минимальную групповую задержку, то есть быстрое прохождение исходных данных через ядро фильтра. Математически, фильтр Гаусса представляет собой свёртку входного сигнала и функции Гаусса. Обычно используется в цифровом виде для обработки двумерных сигналов с целью снижения уровня шума.

Фильтр с плоской вершиной

Фильтр с плоской вершиной имеет лучшую точность амплитуды в частотной области. Соответственно, обладает очень маленькой пульсацией, менее 0,01 дБ. Точность частоты фильтра с плоской вершиной более грубая, и поэтому он обычно используется для данных, где частотные пики различны и хорошо отделены друг от друга.

 

Одним из распространенных применений для фильтра с плоской вершиной является калибровка.

Подведение итогов

Таким образом, мультиплексоры с технологией DWDM показывают себя эффективнее мультиплексоров CWDM. Они имеют большее количество каналов передачи информации по одному оптоволокну, а также одним из компонентов является усилитель EDFA, что позволяет осуществлять построение систем связи на расстояния большие, чем это возможно при использовании технологии CWDM.

Однако, если рассматривать расстояния до 80 км, то целесообразно использование как раз-таки мультиплексоров CWDM. К тому же, они обладают низкой потребляемой мощностью и меньшими сопутствующими затратами.

Подводя итоги в выборе между DWDM и CWDM, выводы получаются следующими: если система связи строится на большое расстояние, рассчитывается на высокие нагрузки и необходима большая емкость – то тогда целесообразно делать выбор в сторону мультиплексоров DWDM. Если же требования не настолько высоки – целесообразным и экономичным будет использование CWDM мультиплексоров.

Если говорить о AAWG DWDM, то при построении системы DWDM важным условием может быть отсутствие питания или нестандартные диапазоны температур. Мультиплексоры DWDM с технологией AAWG позволяет работать в широком диапазоне температур. Модуль AAWG является полностью пассивным устройством благодаря компенсации теплового расширения чипа. При выборе фильтра следует учитывать, что Gaussian имеет меньшие затухания по сравнению с Flattop, однако стоимость такого фильтра будет выше. Таким образом, мультиплексор AAWG DWDM фильтром Gaussian является оптимальным выбором.

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *