Selektywne łączniki i rozgałęźniki długości fali
Łączniki selektywne długości fali (lub rozgałęźniki) są używane do łączenia lub dzielenia światła o różnych długościach fali przy minimalnej stracie. Światło o dwóch różnych długościach fal na różnych włóknach wejściowych może zostać połączone (połączone) w to samo włókno wyjściowe. W przeciwnym kierunku światło dwóch różnych długości fali na tym samym włóknie może zostać podzielone, tak że jedna długość fali przechodzi na jedno włókno wyjściowe, a druga długość fali jest wysyłana na drugie włókno wyjściowe. Proces ten można wykonać przy bardzo niewielkich stratach.
Ponieważ długość sprzężenia zależy od długości fali, przesunięcie mocy między dwoma równoległymi falowódami będzie miało miejsce w różnych miejscach wzdłuż łącznika dla różnych długości fali. Wszystko, co musimy zrobić, to starannie dobrać długość sprzężenia i możemy zapewnić bezstratne łączenie lub dzielenie długości fali. Funkcje te pokazano na poniższym rysunku. Wykres przeniesienia mocy pokazuje, jak moc wejściowa na jednym z włókien przesuwa się do przodu i do tyłu między dwoma falowódami. Okres przesunięcia jest różny dla dwóch różnych długości fali. Zatem w lewej części schematu (łączenie długości fal) znajdzie się miejsce w dół łącznika, w którym całe światło znajduje się tylko w jednym falowodzie. Jeśli zrobimy sprzęgacz dokładnie tej długości, wówczas sygnały zostaną połączone. Po prawej stronie schematu pokazano proces odwrotny, w którym dwie różne długości fali docierają do tego samego włókna wejściowego. W określonym punkcie w dół łącznika długości fal będą w różnych falowodach, więc jeśli zrobimy to długość sprzężenia, wówczas dokładnie oddzielimy długości fal. W rzeczywistości oba procesy opisane powyżej są przeprowadzane w tym samym sprzęgu - proces jest dwukierunkowy (BiDi). Zatem łącznik po lewej stronie może działać w przeciwnym kierunku i stać się rozdzielaczem, a rozdzielacz po prawej stronie może działać w przeciwnym kierunku i stać się łącznikiem (łącznikiem). Należy pamiętać, że każdy łącznik lub rozdzielacz musi być zaprojektowany dla określonych długości fal, które mają być użyte.
Tego typu urządzenia komercyjne są powszechnie dostępne i bardzo wydajne. Podana strata wtrąceniowa wynosi zwykle między 1,2 a 1,5 dB, a separacja kanałów jest podana jako lepsza niż 40 dB. Tego rodzaju łączniki lub rozgałęźniki „spłaszczone przez długość fali” działają na dość szerokim paśmie fal. To znaczy, że dane urządzenie może zezwalać na wejście w zakresie długości fal w paśmie 1310 nm do szerokości 50 nm i w zakresie długości fal w paśmie 1550 nm również do szerokości 50 nm.
Pobór mocy do EDFA
Po lewej stronie rysunku widzimy przykład sprzężenia dwóch różnych długości fali z tym samym włóknem wyjściowym. Na wejściu EDFA chcesz zmieszać przychodzące światło sygnalizacyjne (niski poziom) ze światłem (wysoki poziom) z pompy. Zazwyczaj światło sygnalizacyjne będzie wynosić około 1550 nm, a pompa będzie wynosić 980 nm. W takim przypadku można wybrać taką długość sprzężenia, aby 100% światła sygnalizacyjnego i 100% światła pompy pozostawiło to samo włókno. Główną zaletą tego jest to, że w tym procesie występuje bardzo mała utrata mocy sygnału.
Dzielenie długości fal dla systemów CWDM
Po prawej stronie rysunku pokazujemy przykład demultipleksowania CWDM. Strumień o mieszanej długości fali z jednym sygnałem w każdym z pasm 1300 i 1550 nm jest podzielony na dwie składowe długości fali. Taki system CWDM może być wykorzystywany w systemie do dystrybucji telewizji kablowej i zaawansowanych usług VOD wśród ludzi w ich domach. Jeden strumień sygnału może być przenoszony przy 1310 nm, a drugi przy 1550 nm. Pokazano tutaj sprzęgacz rezonansowy działający jako rozdzielacz oddzielający dwie długości fali. Zauważ, że identyczny rozdzielacz może być również użyty do połączenia dwóch długości fali z bardzo małą stratą.
Dodawanie kanału zarządzania w systemach DWDM
W systemach DWDM, w których wiele kanałów jest przenoszonych w paśmie 1550 nm, często wymagane jest przenoszenie dodatkowego kanału o stosunkowo niskiej prędkości do celów zarządzania. Wygodnym sposobem na to jest przesłanie informacji zarządzania w paśmie 1310 nm i mieszanego strumienia DWDM w paśmie 1550. Do tego celu powszechnie stosuje się selektywne łączniki długości fali. Sygnał zarządzający (pojedyncza długość fali) w paśmie 1310 jest sprzężony z włóknem o wielu długościach fal od 1540 nm do 1560 nm. Inne podobne urządzenie (rozdzielacz długości fali) służy do oddzielenia sygnałów na drugim końcu łącza.
