Na pozadí rychlého rozvoje síťové infrastruktury čelí telekomunikační průmysl stále více kritickému úzkému hrdlu růstu. Jedna z klíčových technologií v optické komunikaci – vlnový multiplexing (WDM) – se stala klíčovým řešením pro překonání těchto fyzických omezení.

Pokud přirovnáme optické vlákno k dálnici, tradiční komunikace s jednou vlnovou délkou je jako jedno vozidlo zabírající celou silnici. Technologie WDM v podstatě rozděluje tuto fyzickou cestu do několika neinterferujících „virtuálních pruhů“ (různých optických vlnových délek), což umožňuje současný přenos více datových signálů přes stejné vlákno. Základním hardwarem, který tuto technologii umožňuje, je pasivní filtr DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Tento článek poskytuje stručnou analýzu této technologie.

I. Základní principy a výhody pasivních filtrů

Pasivní DWDM, OSP kruhový OADM, 1 kanál, rozteč 100 GHz, kanál 48, vlákno 900 μm 1 m, konektor SC/APC

Termín „pasivní“ znamená, že zařízení nevyžaduje žádné externí napájení. Místo toho se zcela spoléhá na přesné optické tenkovrstvé povlaky nebo mřížkové struktury, které přesně oddělují (demultiplexují) nebo kombinují (multiplexují) optické signály různých vlnových délek.

Tato čistě fyzikální optická vlastnost poskytuje výjimečnou stabilitu a spolehlivost, díky čemuž je zařízení vysoce odolné vůči elektromagnetickému rušení. Díky tomu je obzvláště vhodné pro dlouhodobý provoz ve složitých telekomunikačních zařízeních nebo v náročném venkovním prostředí.

V rámci optických síťových architektur fungují pasivní DWDM filtry jako „řadiče provozu“. Přísně dodržují standardy Mezinárodní telekomunikační unie (ITU-T) a rozdělují nízkoztrátové optické přenosové okno na desítky nebo dokonce stovky nezávislých komunikačních kanálů s extrémně úzkým rozestupem vlnových délek.

To znamená, že jediné optické vlákno, původně schopné přenášet pouze jeden signál, může okamžitě zvýšit svou přenosovou kapacitu desítkykrát, čímž dramaticky zlepší spektrální účinnost.

II. Typické scénáře použití a hodnota

Pasivní DWDM, OSP Ring OADM, 1 kanál, rozteč 100 GHz, Ch52, monitor (1 %), 900um 1m optické vlákno, bez konektoru

Tyto pasivní filtry jsou obvykle navrženy se standardizovanými pouzdrovými strukturami, jako jsou kazetové moduly LGX nebo 19palcové rackové karty, a jsou vybaveny vysoce přesnými optickými konektory pro bezproblémovou integraci do stávajících jednomódových optických sítí. Mezi jejich klíčové aplikační hodnoty patří:

Rozšíření metropolitní přenosové a páteřní sítě

Technologie WDM dokáže bez přidání nových fyzických optických kabelů rychle zvýšit přenosovou šířku pásma metropolitních sítí a regionálních páteřních sítí a splnit tak masivní požadavky na datovou propustnost služeb, jako je streamování videa ve vysokém rozlišení a cloud computing.

Vnější závod (OSP) a přístupové sítě

Díky svým pasivním a bezúdržbovým vlastnostem jsou tato zařízení široce používána ve venkovních optických distribučních sítích, což efektivně snižuje dlouhodobé provozní a údržbářské náklady telekomunikačních operátorů.

Propojení datových center

V rámci datových center nebo mezi více datovými centry umožňují pasivní filtry vysoce efektivní směrování více optických signálů s extrémně nízkými vložnými ztrátami, což zajišťuje rychlý a stabilní přenos dat.