DWDM technologie

Aktivní prvky:

Zdroje optického záření:

Dvěma základními zdroji pro optoelektronické přenosy jsou LED diody a laserové LD diody. Laserové LD diody mají o několik řádů vyšší spektrální čistotu a několikanásobný výkon. Pro vysílání signálu v downstream (sestupný směr) se používá termo-elektricky chlazených DFB (Distributed FeedBack) laserů. Pro upstream (vzestupný směr) se využívá ve většině případů obousměrného modulovaného nechlazeného Fabry – Perotova laseru. Zdroj musí umožnit odpovídající modulaci, aby mohlo být dosaženo požadované přenosové rychlosti, ale zároveň se jeho spektrální čára nesmí měnit vlivem okolní teploty, ani jiných okolností.

FP Lasery (Fabry – Perotův Laser):

Tyto lasery jsou tvořeny dvěma vysoce odrážejícími polopropustnými zrcadly, které jsou umístěni v určité vzdálenosti na protilehlých stěnách polovodičového materiálu. Mezi těmito stěnami je aktivní oblast.

DFB Lasery (Distributed FeedBack Laser):

Druh laserů s rozloženou zpětnou vazbou, který má aktivní oblasti strukturovány jako difrakční mřížku, která plní roli optického rezonátoru a zároveň působí jako optický filtr. Struktura je tvořena jednorozměrnou interferenční mřížkou, která zajišťuje optickou zpětnou vazbu pro laser a využívá braggovského rozptylu. Změny teplot jsou u DFB diody jsou závislé na indexu lomu. Díky indexu lomu lze lasery ladit řádově v rozsahu 6nm při změně teploty o 50K. Ladění je možné i změnou napájecího proudu, který způsobí změnu teploty uvnitř DFB. DFB lasery bývají v DWDM sítích chlazeny peltierovými články a mají poměrně vysoký odběr elektrické energie.

Zesilovače:

V DWDM sítích se používají různé druhy zesilovačů, a to zesilovače typu EFDA nebo RAMAN. Optický zesilovač je zařízení, které přímo zesiluje optický signál a nedochází přitom k obnově tvarů pulsů ani k obnově jejich časových poloh. Každý optický zesilovač je schopný zesílit určité pásmo vlnových délek, ale žádný není dokonalý. Při zesílení signálu vzniká šum, což je nežádoucí optický signál. Ideální by bylo rovnoměrné zesílení pro všechny vlnové délky s co nejnižším šumem.

EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifiers):

EDFA je optický zesilovač založený na principu dopovaného optického vlákna vzácným erbiem. Princip EDFY byl objeven již v roce 1960, ale nasazován začal být až později. Velká výhoda EDFY je současné zesilování signálu na více vlnových délkách, což je i předpoklad pro zvyšování kapacity přenosu systému. Tyto zesilovače jsou schopny zesílit signál až řádově o 50 dB. Zesilovače mají z každé strany optické izolátory, které brání v zpětnému odrazu části zesíleného signálu. Dále jsou tvořeny již samotným vláknem a laserovou pumpou. Toto vlákno může být dlouhé několik desítek metrů. EDFA čerpá první pumpou na frekvenci 980nm, která zajišťuje nízký šum a dostatečný zisk a druhá na frekvenci 1480nm, která zajišťuje již výše zmiňovaný vysoký výstupní výkon. Toto je pro EDFA zesilovač ideální kombinace.