WDM chế độ đơn là gì?

Chế độ đa bước phân chia bước sóng (WDM)là một công nghệ cho phép nhiều tín hiệu quang học, mỗi tín hiệu được thực hiện trên một bước sóng ánh sáng riêng biệt, được truyền đồng thời quachuỗi đơncủa sợi quang đơn chế độ. Điều này nhân lên đáng kể khả năng truyền của sợi mà không cần thêm sợi vật lý.

Cách thức hoạt động của chế độ đơn

Nguyên tắc ghép kênh bước sóng:

Các bước sóng khác nhau (màu sắc) của ánh sáng hoạt động như các kênh liên lạc độc lập trong sợi.

Ở đầu truyền, mộtBộ ghép kênh WDM (MUX)Kết hợp các tín hiệu từ các nguồn khác nhau (hoạt động ở các bước sóng cụ thể như 1310nm, 1490nm, 1550nm hoặc bước sóng băng tần C cho DWDM) trên sợi đơn.

Ở cuối nhận, mộtWDM Demultiplexer (Demux)Tách các bước sóng kết hợp, hướng từng bước vào máy thu tương ứng trong đó tín hiệu quang được chuyển đổi trở lại dạng điện để xử lý.

Đặc điểm của sợi đơn (SMF):

SMF có đường kính lõi nhỏ (~ 9 Pha), chỉ cho phép chế độ ánh sáng cơ bản lan truyền. Điều này loại bỏ sự phân tán phương thức, cho phép truyền tốc độ cao, đường dài.

SMF thể hiện sự suy giảm thấp, đặc biệt là trong các "cửa sổ" cụ thể như vùng 1310nm và vùng 1550nm (băng tần C: ~ 1530-1565nm), trong đó suy giảm có thể thấp tới 0,2 dB/km. Mất mát thấp này là rất cần thiết để truyền nhiều tín hiệu trên khoảng cách dài.

Các loại thành phần WDM chế độ đơn

Fuses Biconic Taper (FBT) WDMS:

Được sản xuất bằng cách hợp nhất và giảm dần hai hoặc nhiều SMF với nhau, tạo ra một vùng ghép nơi chuyển ánh sáng giữa các sợi dựa trên bước sóng.

Ưu điểm: Mất chèn thấp, sản xuất tương đối đơn giản. Phổ biến trong các ứng dụng như kết hợp bước sóng bơm và bước sóng tín hiệu trong bộ khuếch đại/laser sợi (ví dụ: 980/1550nm).

Bộ lọc film mỏng (TFF) WDMS:

Sử dụng các lớp vật liệu điện môi được thiết kế chính xác được lắng đọng trên chất nền. Các lớp này phản ánh có chọn lọc hoặc truyền các bước sóng cụ thể.

Ưu điểm: Độ chọn lọc và cách ly bước sóng cao, ổn định tuyệt vời. Cần thiết cho các ứng dụng kênh dày đặc như WDM dày đặc (DWDM) trong đó các kênh được đặt cách nhau gần (ví dụ, 0,8nm, 0,4nm). Cung cấp các hình dạng băng thông phẳng hoặc Gaussian.

Các ứng dụng của chế độ đơn WDM

Viễn thông:

Mở rộng dung lượng:Ứng dụng chính. WDM nhân lên công suất của cơ sở hạ tầng sợi hiện có, rất quan trọng đối với mạng lưới xương sống (đường dài, cáp ngầm), mạng khu vực đô thị (MANS) và ngày càng trong mạng truy cập (FTTX). Thay vì một tín hiệu trên mỗi sợi, hàng chục hoặc hàng trăm (với DWDM) có thể được mang theo.

Hiệu quả mạng:Cho phép giao tiếp hai chiều qua một sợi duy nhất (ví dụ: 1310nm ngược dòng / 1490nm / 1550nm ở hạ lưu trong PON). Giảm nhu cầu triển khai cáp sợi mới.

Cảm biến sợi quang:

Cho phép nhiều cảm biến hoạt động ở các bước sóng khác nhau để chia sẻ một sợi duy nhất. Mỗi cảm biến điều chỉnh tín hiệu bước sóng cụ thể của nó, sau đó được ghép kênh vào sợi và được khử trùng tại một điểm giám sát trung tâm. Điều này cho phép giám sát phân tán các tham số như nhiệt độ, biến dạng hoặc áp suất.