A multiplexação por divisão de comprimento de onda refere-se a uma tecnologia na qual sinais de diferentes comprimentos de onda são transmitidos juntos e separados novamente. No máximo, é usado na comunicação de fibra óptica para transmitir dados em vários canais com comprimentos de onda ligeiramente diferentes. O uso desse método pode melhorar muito a capacidade de transmissão do link de fibra óptica e a eficiência de uso pode ser melhorada combinando dispositivos ativos, como amplificadores de fibra óptica. Além das aplicações em telecomunicações, a multiplexação por divisão de comprimento de onda também pode ser aplicada no caso em que uma única fibra controla vários sensores de fibra óptica.
WDM em sistemas de telecomunicações Teoricamente, a taxa de transmissão de dados extremamente alta em um único canal pode atingir o limite da capacidade de transmissão de dados que uma única fibra pode suportar, o que significa que a largura de banda do canal correspondente é muito grande. No entanto, devido à largura de banda muito grande da janela de transmissão de baixa perda da fibra monomodo de sílica (dezenas de THz), a taxa de dados neste momento é muito maior do que a taxa de dados que o transmissor fotoelétrico e o receptor podem aceitar. Além disso, várias dispersões na fibra de transmissão têm efeitos muito adversos no canal de banda larga, o que limitará bastante a distância de transmissão. A tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda pode resolver este problema, mantendo a taxa de transmissão de cada sinal em um nível adequado (10 Gbit/s), uma taxa de transmissão de dados muito alta pode ser alcançada através da combinação de múltiplos sinais. De acordo com os padrões da União Internacional de Telecomunicações (ITU), o WDM pode ser dividido em dois tipos: Na multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso (CWDM, padrão ITU G.694.2 [7]), o número de canais é pequeno, como quatro ou oito, e o espaçamento de canal de 20 nm é relativamente grande. A faixa de comprimento de onda nominal é de 1310nm a 1610nm. A tolerância de comprimento de onda do transmissor é relativamente grande, ±3 nm, de modo que lasers de realimentação distribuídos sem medidas de estabilização podem ser usados. As taxas de transmissão para um único canal geralmente variam de 1 a 3,125 Gbit/s. A taxa de dados geral resultante é, portanto, útil em áreas metropolitanas onde a fibra até a casa não é implementada. Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Denso (DWDM, Padrão ITU G.694.1 [6]) é um caso de extensão para capacidade de dados muito grande e também é comumente usado em redes de backbone da Internet. Ele contém um grande número de canais (40, 80, 160), portanto, o espaçamento do canal correspondente é muito pequeno, respectivamente 12,5, 50, 100 GHz. As frequências de todos os canais são referenciadas a um específico 193,10 THz (1552,5 nm). O transmissor precisa atender a requisitos de tolerância de comprimento de onda muito estreitos. Normalmente, o transmissor é um laser de feedback distribuído com temperatura estabilizada. A taxa de transmissão de um único canal está entre 1 e 10 Gbit/s, e espera-se que chegue a 40 Gbit/s no futuro. Devido à grande largura de banda de amplificação de amplificadores de fibra dopada com érbio, todos os canais podem ser amplificados no mesmo dispositivo (exceto ao aplicar a faixa de comprimento de onda CWDM em escala total). No entanto, surgem problemas quando o ganho depende do comprimento de onda ou quando há interação de canal de dados não linear de fibra (diafonia, interferência de canal). Combinando diferentes técnicas, como o desenvolvimento de amplificadores de fibra de banda larga (banda dupla), filtros de nivelamento de ganho, realimentação de dados não lineares, etc., esse problema foi bastante aprimorado. Parâmetros do sistema, como largura de banda do canal, espaçamento do canal, potência de transmissão, tipos de fibra e amplificador, formatos de modulação e mecanismos de compensação de dispersão precisam ser considerados para atingir o melhor nível de desempenho geral. Embora o link de fibra óptica atual contenha apenas um pequeno número de canais em uma única fibra, também é necessário substituir o transmissor e o receptor que possam satisfazer a operação simultânea de vários canais, o que é mais barato do que substituir todo o sistema para obter dados mais altos muita capacidade. Embora esta solução melhore muito a capacidade de transmissão de dados, ela não precisa adicionar fibras ópticas adicionais. Além de aumentar a capacidade de transmissão, a multiplexação por divisão de comprimento de onda também torna os sistemas de comunicação complexos mais flexíveis. Diferentes canais de dados podem existir em diferentes locais no sistema e outros canais podem ser extraídos de forma flexível. Neste caso, é necessário um multiplexador add-drop, e este período pode ser inserido no canal ou extraído do canal de acordo com o comprimento de onda do canal de dados. Os multiplexadores add-drop podem reconfigurar o sistema de forma flexível para fornecer conexões de dados para um grande número de usuários em diferentes locais. Em muitos casos, a multiplexação por divisão de comprimento de onda pode ser substituída por multiplexação por divisão de tempo (TDM). A multiplexação por divisão de tempo é onde diferentes canais são distinguidos pelo tempo de chegada e não pelo comprimento de onda.
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