光学部品–WDMマルチプレクサー

WDMマルチプレクサーは、波長分割多重化（WDM）テクノロジーを使用して、2つ以上の光ファイバーからの異なる光波長を1本の光ファイバーに結合するデバイスです。この波長の結合または結合は、光ファイバシステムの帯域幅を拡大するのに非常に役立ちます。 WDMマルチプレクサはペアで使用されます。1つはファイバの先頭にあり、入力を結合します。もう1つはファイバの端にあり、分離された波長を分離して別のファイバにルーティングします。 WDMマルチプレクサは、光ファイバーのハイウェイと考えることができます。高速道路は非常に大きな帯域幅をサポートできるため、システムの容量が増加します。

WDMマルチプレクサの各チャネルは、特定の光波長を送信するように設計されています。マルチプレクサーは、光ファイバーの最初のカプラーと光ファイバーの最後のフィルターのように動作します。たとえば、8チャンネルマルチプレクサーには、別々の光ファイバーからの8つの異なるチャンネルまたは波長を1本の光ファイバーに結合する機能があります。繰り返しになりますが、光ファイバの終端の巨大な帯域幅を活用するために、別のマルチプレクサ（デマルチプレクサ）が個別の波長を回復します。次の図は、複数の光源、波長を1つの光ファイバに結合するWDMマルチプレクサまたはコンバイナ、および波長をそれぞれのレシーバに分離するWDMデマルチプレクサまたは光スプリッタで構成される単純なWDMシステムを示しています。

<figure class="wp-block-image"></figure>

WDMマルチプレクサーのタイプ

CWDMおよびDWDMマルチプレクサ
WDMマルチプレクサにはさまざまなサイズがありますが、2、4、8、16、32、および64チャネル構成で最も一般的に見られます。マルチプレクサのタイプは、広帯域（またはクロスバンド）、狭帯域、および高密度です。ワイドバンドまたはクロスバンドマルチプレクサ（CWDMマルチプレクサ）は、1310 nmや1550 nmなどの幅広い波長を組み合わせたデバイスです。狭帯域マルチプレクサは、複数の波長を1000 GHzのチャネル間隔で結合します。高密度マルチプレクサーは、波長と100 GHzチャネル間隔を組み合わせます。基本的な広帯域またはクロスバンドWDMシステムを示します。

<figure class="wp-block-image"></figure>

狭帯域WDM（DWDM）システムには、1000 GHzまたは約8 nm間隔のチャネルがあります。基本的な狭帯域WDMシステムを示す図を次に示します。

<figure class="wp-block-image"></figure>

国際電気通信連合（ITU）が推奨する高密度波長分割多重化マルチプレクサ（DWDMマルチプレクサ）の業界標準は、100 GHzまたは約0.8 nmのチャネル間隔です。 Cバンド、Sバンド、およびLバンドのDWDMマルチプレクサがあります。 Cバンドは、1550 nmバンドで、1530〜1565 nmの波長を使用します。 Sバンドは1525〜1538 nmの波長を使用し、Lバンドは1570〜1610 nmの波長を使用します。

チャネルの間隔が狭いほど、バンドに挿入できるチャネルの数が多くなります。現在、50 GHzの間隔が利用可能です（50 GHz DWDMマルチプレクサーは、一般に64、80、88、96チャネルを備えています）。各チャネルの間隔または幅が小さくなると、スペクトル幅が小さくなることに注意することが重要です。これは、波長が隣接チャネルにドリフトしないように十分に長く安定または持続する必要があるため、関連しています。非常に狭いスペクトル幅を持つことに加えて、レーザー送信機はドリフ​​トできません（常に同じ波長を出力する必要があります）。レーザー送信機の出力波長が数10ナノメートルでも変化すると、次のチャネルにドリフトして干渉の問題を引き起こす可能性があります。

単方向および双方向WDMマルチプレクサー
WDMマルチプレクサにはさまざまな構成があります。ここまで説明してきたすべてが、単方向WDMシステムについて説明しています。単方向WDMマルチプレクサは、マルチプレクサが光トランスミッタまたはレシーバにのみ接続するように構成されています。言い換えれば、光が一方向にのみ移動することを可能にし、単一の光ファイバーを介したシンプレックス通信のみを提供します。したがって、全二重通信には2本の光ファイバーが必要です。

送信機と受信機の両方に接続するように設計されたWDMマルチプレクサーは、双方向（BiDi）と呼ばれます。本質的に、BiDi WDMマルチプレクサは、1本の光ファイバのみを使用して両方向の光伝送用に設計されています。 2つのチャネルが1つの全二重通信リンクをサポートします。これは、単一の光ファイバーで通信する2つのBiDi WDMマルチプレクサーを示す図です。

<figure class="wp-block-image"></figure>

WDMマルチプレクサーを使用するためのヒント

光ファイバーネットワークに追加される他のデバイスと同様に、考慮しなければならない要素があります。損失は​​考慮に入れる必要がある要素であるため、WDMマルチプレクサーを使用する場合、チャネルの数が多いほど挿入損失が大きくなることに注意してください。 WDMマルチプレクサを使用するときに留意すべきその他の仕様は、アイソレーション、PMD、およびスペクトル帯域幅です。