Introdução aos componentes usados em sistemas DWDM

A Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa (DWDM) é uma inovação que permite que várias operadoras ópticas transmitam em paralelo por uma única fibra óptica. Os dispositivos DWDM combinam as saídas de vários transmissores ópticos e os transmitem por uma única fibra óptica. Na extremidade receptora, outro dispositivo DWDM separa os sinais ópticos combinados e fornece cada canal para receptores ópticos. Apenas uma única fibra (para cada direção de transmissão) é usada entre dispositivos DWDM. Como funciona um sistema DWDM e quais componentes são necessários? Continue lendo para encontrar respostas neste artigo.

Componentes usados em sistemas DWDM

Normalmente, os componentes usados em sistemas DWDM incluem transmissores e receptores ópticos, multiplexadores/demultiplexadores DWDM, multiplexadores ópticos Add-Drop (OADM), amplificadores ópticos e conversores de comprimento de onda (transponders). Vamos mergulhar em cada um desses dispositivos individualmente.

Transmissores ópticos e receptores

Os transmissores são chamados de componentes DWDM, pois fornecem o sinal de origem que é então multiplexado. As características dos transmissores ópticos usados nos sistemas DWDM são cruciais para o projeto do sistema. As características dos transmissores ópticos usados nos sistemas DWDM são essenciais para uma operação precisa do comprimento de onda, sem distorção ou interferência do canal. Vários lasers separados são comumente usados para criar canais individuais em um sistema DWDM, cada um operando em um comprimento de onda ligeiramente diferente.

Multiplexadores DWDM/Demultiplexadores

DWDM Mux (Multiplexer) combina vários comprimentos de onda criados por vários transmissores e funcionando em fibras separadas. O sinal de saída do multiplexador é referido como um sinal composto. Na extremidade receptora, um DeMux (Desmultiplexador) separa cada comprimento de onda individual do sinal composto em fibras separadas. Cada fibra fornece o comprimento de onda demultiplexado para o maior número possível de receptores ópticos. Normalmente, os componentes Mux e DeMux são alojados juntos. Os multiplexadores/demultiplexadores ópticos podem ser passivos, pois os sinais são opticamente multiplexados e demultiplexados, eliminando a necessidade de fontes de energia externas.

O diagrama acima ilustra a operação DWDM bidirecional. N diferentes comprimentos de onda de pulsos ópticos transportados por N fibras diferentes são combinados pelo DWDM Mux. N sinais são multiplexados em um par de fibras. O DWDM Demux recebe o sinal composto e separa cada sinal componente dos N comprimentos de onda, passando cada sinal para a fibra. As setas para transmitir e receber sinais representam dispositivos cliente. Isso requer um par de fibras, uma para transmissão e outra para recepção.

Multiplexadores ópticos Add-Drop (OADM)

OADM é normalmente um dispositivo em sistemas WDM usado para multiplexar e rotear diferentes canais de fibra para dentro e para fora de uma fibra de modo único (SMF). É usado para adicionar/soltar um ou mais canais CWDM/DWDM (s) opticamente para/de várias fibras, permitindo a adição ou queda de comprimentos de onda únicos ou múltiplos de um sinal óptico totalmente multiplexado. Isso permite que locais intermediários entre locais remotos acessem segmentos de fibra ponto a ponto convencionais conectando-os. Os comprimentos de onda não descartados passarão pelo OADM e continuarão para o local remoto. Comprimentos de onda selecionados adicionais podem ser adicionados ou descartados através de OADMs sucessivos, se necessário.

O diagrama acima demonstra a operação de um OADM de canal único. Este projeto OADM é usado exclusivamente para adicionar ou soltar comprimentos de onda específicos de sinais ópticos. Da esquerda para a direita, o sinal composto de entrada é dividido em duas partes: drop e pass-through. O OADM descarta apenas o fluxo de sinal óptico vermelho. O fluxo de sinal descartado é passado para um receptor no dispositivo cliente. O sinal óptico restante do OADM é combinado com o novo fluxo de sinal add. O OADM adiciona um novo fluxo de sinal óptico vermelho, operando no mesmo comprimento de onda do sinal caído. O novo fluxo de sinal óptico é combinado com o sinal de passagem para formar um novo sinal composto.

Amplificadores ópticos

Os amplificadores ópticos aumentam a amplitude ou o ganho dos sinais ópticos transmitidos através da fibra óptica, estimulando diretamente os fótons do sinal com energia adicional. Eles são dispositivos "em fibra". Os amplificadores ópticos podem amplificar sinais ópticos de vários comprimentos de onda, o que é crucial para aplicações de sistema DWDM.

Conversores de comprimento de onda (Transponders)

Os conversores de comprimento de onda em sistemas DWDM transformam um sinal óptico de entrada de um comprimento de onda em outro adequado para aplicações DWDM. Os transponders são conversores de comprimento de onda óptico-elétrico-óptico (OEO). O transponder executa operações OEO para converter o comprimento de onda da luz. Em um sistema DWDM, os transponders convertem o sinal óptico do cliente de volta em um sinal elétrico (OE) e, em seguida, executam 2R (Re-Amplificação, Re-Forma) ou 3R (Re-Amplificação, re-Shaping, Re-Timing) funções.

O diagrama acima descreve a operação de um transponder bidirecional. O transponder está situado entre o dispositivo cliente e o sistema DWDM. Da esquerda para a direita, o transponder recebe um fluxo de bits óptico operando em um comprimento de onda específico (1310 nm). O transponder converte o comprimento de onda operacional do fluxo de bits de entrada em um comprimento de onda compatível com os padrões ITU. Ele transmite sua saída para o sistema DWDM. No lado receptor (da direita para a esquerda), o processo é invertido. O transponder recebe um fluxo de bits compatível com os padrões ITU e converte o sinal de volta para o comprimento de onda usado pelo dispositivo cliente.

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