WDM und DWDM sind Bezeichnungen für WDM-Systeme in verschiedenen Entwicklungsstadien. In den frühen 1980er Jahren wurde an ein WDM-System gedacht, das 1 Kanal optischer Wellenlängensignale in zwei verlustarmen Glasfaserfenstern (1310 nm bzw. 1550 nm) überträgt, nämlich 1310 nm und 1550 nm mit zwei Wellenlängen.
Mit der Kommerzialisierung von 1550-nm-Fenster-EDFA wird das benachbarte Wellenlängenintervall des WDM-Systems sehr eng (im Allgemeinen weniger als 1,6 nm) und es arbeitet in einem Fenster und teilt sich einen optischen EDFA-Verstärker. Um das WDM-System von dem herkömmlichen WDM-System zu unterscheiden, wird das WDM-System mit enger beabstandeten Wellenlängenintervallen als dichtes Wellenlängenmultiplexsystem bezeichnet. Die Dichte bezieht sich auf benachbarte Wellenlängenintervalle.
Früher hatten WDM-Systeme Wellenlängenintervalle von einigen zehn Nanometern, heute betragen die Wellenlängenintervalle nur noch 0,4 bis 2 nm. Dichtes Wellenlängen-Multiplexing (DWDM) ist eine spezielle Form von WDM. Das WDM-System, über das die Leute sprechen, ist ein DWDM-System, wenn es sich nicht speziell auf das WDM-System mit 1310 nm und 1550 nm bezieht.
Es gibt viele Arten von Geräten zum Realisieren von optischem Wellenlängenmultiplex und -übertragung, und jedes Funktionsmodul weist eine Vielzahl von Implementierungsmethoden auf. Im Allgemeinen gibt es sechs Module im DWDM-System, einschließlich optischer Übertragung / Empfänger, Wellenlängenmultiplexer, optischer Verstärker, optischer Dispersionskompensator, optischer Überwachungskanal und optischer Faser.
Der nichtlineare Effekt der Faser ist der Hauptfaktor, der die Leistung des WDM-Übertragungssystems beeinflusst. Der nichtlineare Effekt der optischen Faser hängt eng mit der optischen Leistungsdichte, dem Kanalabstand und der Dispersion der optischen Faser zusammen. Je höher die optische Leistungsdichte und je kleiner der Kanalabstand ist, desto schwerwiegender ist der nichtlineare Effekt. Die Beziehung zwischen Dispersion und verschiedenen nichtlinearen Effekten ist komplex und die Vierwellenmischung nimmt signifikant zu, wenn sich die Dispersion Null nähert. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der WDM-Technologie werden immer mehr Kanäle in Glasfasern übertragen, mit immer kleineren Kanalabständen und immer größerer Sendeleistung. Daher hat der nichtlineare Effekt der optischen Faser einen immer größeren Einfluss auf die Leistung des DWDM-Übertragungssystems.
Die Hauptmethode zur Überwindung des nichtlinearen Effekts besteht darin, die Leistung der optischen Faser zu verbessern, beispielsweise die effektive Übertragungsfläche der optischen Faser zu vergrößern, um die optische Leistungsdichte zu verringern. Eine bestimmte Menge an Dispersion ist im Arbeitsband reserviert, um den Vierwellenmischeffekt zu verringern. Die Dispersionssteigung der optischen Faser wird verringert, um den Arbeitswellenlängenbereich des DWDM-Systems zu erweitern und das Wellenlängenintervall zu vergrößern. Gleichzeitig sollte die Polarisationsmodendispersion der Faser so weit wie möglich verringert werden, und die Dispersion des Arbeitsbandes der Faser sollte so weit wie möglich auf der Basis der Verringerung des Vierwellenmischeffekts verringert werden Anpassung an die ständige Erhöhung der Einkanalrate.
Die Lichtquelle im DWDM-Wiederverwendungssystem muss die folgenden vier Anforderungen erfüllen:
(1) sehr weiter Wellenlängenbereich;
(2) so viele Kanäle wie möglich;
(3) die spektrale Breite jeder Kanalwellenlänge sollte so eng wie möglich sein;
(4) Jede Kanalwellenlänge und ihr Intervall sollten sehr stabil sein.
Daher sind fast alle in Wellenlängenmultiplexsystemen verwendeten Laserquellen Laser mit verteilter Rückkopplung (dfb-ld) und die meisten von ihnen sind Quantentopf-DFB-Laser.
Mit der Entwicklung und dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie gibt es zwei Arten von Lichtquellen im WDM-System neben diskreten dfb-ld, abstimmbaren Lasern und Oberflächenemissionslasern. Eines ist das Array von Laserdioden oder die Integration von Laserarray und elektronischen Geräten, bei denen es sich tatsächlich um eine photoelektrische integrierte Schaltung (OEIC) handelt. Verglichen mit diskretem dfb-ld hat dieser Lasertyp einen großen technologischen Fortschritt erzielt. Es hat eine geringe Größe, einen geringen Stromverbrauch, eine hohe Zuverlässigkeit und eine einfache und bequeme Anwendung. Eine andere neue Art von Lichtquelle - super kontinuierliche Lichtquelle. Es ist definitiv eine Spectrum Sliced SupercontinuumSource. Es wird gezeigt, dass, wenn ein kurzer Impuls mit einer sehr hohen Spitzenleistung in eine optische Faser eingespeist wird, die nichtlineare Ausbreitung ein superkontinuierliches (SC) breites Spektrum in der Faser erzeugt, das auf viele Wellenlängen begrenzt werden kann und für geeignet ist Wellenlängenmultiplex.
