DWDM Platformy wielofalowe

Platformy światłowodowe oparte na technologiach zwielokrotnienia falowego DWDM coraz częściej zastępują rozwiązania optyczne stosowane do tej pory w korporacyjnych, miejskich i długodystansowych sieciach synchronicznych SDH. W pierwszych instalacjach łączy światłowodowych jedno włókno prowadziło pojedynczy strumień modulowanego światła laserowego, a przepływność użytkowa była równa fizycznej szybkości kanału o jednej częstotliwości światła. Nie istniały wtedy inne możliwości techniczne podnoszące wydajność włókna, a cała infrastruktura światłowodowa i tak dostarczała olbrzymich jak na te czasy przepływności, sięgających 2,5 Gb/s i uzyskiwanych wyłącznie na jednej długości fali l. O wiele większych niż były one wtedy potrzebne w systemach transmisji SDH/SONET.

Zjawisko wymuszonego wzmocnienia Ramana we włóknie światłowodowym wynika z nieliniowych właściwości włókna optycznego: fala świetlna wysłana w kierunku przeciwnym do kierunku sygnału powoduje wzmocnienie optyczne we włóknie przy większych długościach fali. Inaczej mówiąc, następuje przesunięcie mocy od mniejszych do większych długości fal, na których są kodowane właściwe informacje przeznaczone do transmisji. Transmitowany sygnał optyczny pobiera więc moc z laserowej pompy wzmacniacza Ramana, generującej fale o mniejszej długości fali (np. 1450 nm), w wyniku czego użyteczny sygnał optyczny z informacją w pasmie o szerokości 40-50 nm jest odpowiednio wzmacniany.

Większa liczba kanałów optycznych (każdy o odrębnej długości fali l) prowadzonych w jednym włóknie światłowodu podczas transmisji kolorowej WDM stwarza olbrzymie możliwości powiększenia przepustowości raz zainstalowanych włókien i kabli optycznych. Początkowo było to „jedynie” 4 (10 Gb/s) lub 8 (20 Gb/s) niezależnych długości fal, lecz obecnie krotności te sięgają standardowo 40 fal świetlnych l (co odpowiada całkowitej przepływności 100 Gb/s), a nierzadko nawet kilkaset - uzyskiwanych w technologiach zwielokrotnienia o wysokiej gęstości DWDM (Dense WDM) lub UWDM (Ultra WDM).

We włóknach światłowodowych istnieje możliwość podwyższenia podstawowej szybkości transmisji TDM z 2,5 Gb/s do 40 Gb/s przez jeden kanał optyczny, co daje dodatkowo 16-krotne podniesienie użytkowej przepływności łącza optycznego. Są to wysokie przepływności informacji - przekraczające 10 Tb/s w jednym włóknie - o których obecnie sądzi się, że nigdy nie będą w pełni wykorzystane. Szybkość ta rośnie w kablach podmorskich zawierających przykładowo kilkaset takich włókien. Do upowszechnienia transmisji optycznych o tak dużych szybkościach przesyłania przyczyniło się opanowanie seryjnej produkcji różnych wzmacniaczy optycznych, najpierw domieszkowanych erbem jako wzmacniacze EDFA (Erbium-Doped Fibre Amplifier) dla pasma o długości fali w zakresie 1530-1565 nm, a ostatnio nowej generacji wzmacniaczy Ramana o szerszym pasmie przenoszenia oraz włókien światłowodowych specjalnej konstrukcji.