Le multiplexage par répartition en longueur d'onde fait référence à une technologie dans laquelle des signaux de différentes longueurs d'onde sont transmis ensemble et séparés à nouveau. Tout au plus, il est utilisé dans les communications par fibre optique pour transmettre des données dans plusieurs canaux avec des longueurs d'onde légèrement différentes. L'utilisation de cette méthode peut grandement améliorer la capacité de transmission de la liaison par fibre optique, et l'efficacité d'utilisation peut être améliorée en combinant des dispositifs actifs tels que des amplificateurs à fibre optique. En plus des applications dans les télécommunications, le multiplexage en longueur d'onde peut également être appliqué au cas où une seule fibre contrôle plusieurs capteurs à fibre optique.
WDM dans les systèmes de télécommunication Théoriquement, le débit de transmission de données extrêmement élevé dans un seul canal peut atteindre la limite de la capacité de transmission de données qu'une seule fibre peut supporter, ce qui signifie que la bande passante du canal correspondant est très grande. Cependant, en raison de la très large bande passante de la fenêtre de transmission à faible perte de la fibre monomode en silice (dizaines de THz), le débit de données à ce moment est bien supérieur au débit de données que l'émetteur et le récepteur photoélectriques peuvent accepter. De plus, diverses dispersions dans la fibre de transmission ont des effets très néfastes sur le canal à large bande passante, ce qui limitera fortement la distance de transmission. La technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde peut résoudre ce problème, tout en maintenant le débit de transmission de chaque signal à un niveau approprié (10 Gbit/s), un débit de transmission de données très élevé peut être atteint grâce à la combinaison de plusieurs signaux. Selon les normes de l'Union internationale des télécommunications (UIT), le WDM peut être divisé en deux types : Dans le multiplexage par répartition en longueur d'onde grossière (CWDM, norme UIT G.694.2 [7]), le nombre de canaux est petit, par exemple quatre ou huit, et l'espacement des canaux de 20 nm est relativement grand. La plage de longueur d'onde nominale est de 1310 nm à 1610 nm. La tolérance de longueur d'onde de l'émetteur est relativement grande, ± 3 nm, de sorte que des lasers à rétroaction distribuée sans mesures de stabilisation peuvent être utilisés. Les débits de transmission pour un seul canal varient généralement de 1 à 3,125 Gbit/s. Le débit de données global qui en résulte est donc utile dans les zones métropolitaines où la fibre jusqu'au domicile n'est pas mise en œuvre. Le multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM, norme UIT G.694.1 [6]) est un cas d'extension à une très grande capacité de données et est également couramment utilisé dans les réseaux fédérateurs Internet. Il contient un grand nombre de canaux (40, 80, 160), donc l'espacement des canaux correspondant est très petit, respectivement 12,5, 50, 100 GHz. Les fréquences de tous les canaux sont référencées à un 193,10 THz spécifique (1552,5 nm). L'émetteur doit répondre à des exigences de tolérance de longueur d'onde très étroites. Habituellement, l'émetteur est un laser à rétroaction distribuée stabilisé en température. Le débit de transmission d'un seul canal est compris entre 1 et 10 Gbit/s, et il devrait atteindre 40 Gbit/s dans le futur. En raison de la large bande passante d'amplification des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium, tous les canaux peuvent être amplifiés dans le même appareil (sauf lors de l'application de la plage de longueurs d'onde CWDM à pleine échelle). Cependant, des problèmes surviennent lorsque le gain dépend de la longueur d'onde ou lorsqu'il existe une interaction fibre-canal de données non linéaire (diaphonie, interférence de canal). En combinant différentes techniques, telles que le développement d'amplificateurs à fibre large bande (double bande), de filtres d'aplatissement de gain, de rétroaction de données non linéaires, etc., ce problème a été considérablement amélioré. Les paramètres système tels que la bande passante des canaux, l'espacement des canaux, la puissance de transmission, les types de fibres et d'amplificateurs, les formats de modulation et les mécanismes de compensation de la dispersion doivent être pris en compte pour obtenir le meilleur niveau de performance global. Bien que la liaison fibre optique actuelle ne contienne qu'un petit nombre de canaux dans une seule fibre, il est également nécessaire de remplacer l'émetteur et le récepteur qui peuvent satisfaire le fonctionnement simultané de plusieurs canaux, ce qui est moins cher que de remplacer l'ensemble du système pour obtenir des données plus élevées. capacité beaucoup de. Bien que cette solution améliore considérablement la capacité de transmission de données, elle ne nécessite pas l'ajout de fibres optiques supplémentaires. En plus d'augmenter la capacité de transmission, le multiplexage par répartition en longueur d'onde rend également les systèmes de communication complexes plus flexibles. Différents canaux de données peuvent exister à différents emplacements dans le système, et d'autres canaux peuvent être extraits de manière flexible. Dans ce cas, un multiplexeur d'insertion-extraction est requis, et cette période peut être insérée dans le canal ou extraite du canal en fonction de la longueur d'onde du canal de données. Les multiplexeurs add-drop peuvent reconfigurer le système de manière flexible pour fournir des connexions de données à un grand nombre d'utilisateurs à différents endroits. Dans de nombreux cas, le multiplexage par répartition en longueur d'onde peut être remplacé par le multiplexage par répartition dans le temps (TDM). Le multiplexage temporel est l'endroit où différents canaux sont distingués par l'heure d'arrivée plutôt que par la longueur d'onde.
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