Размещено на http://www.allbest.ru/

Дальневосточный государственный Университет Путей Сообщения

ТЕХНОЛОГИИ PON ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СО СПЕКТРАЛЬ-НЫМ УПЛОТНЕНИЕМ

Шантур В.А.

Гончарова П.С.

Одна из наиболее популярных оптических технологий для сетей доступа - PON (Passive Optical Network, пассивная оптическая сеть). Ее cуть - в построении сети доступа, имеющей большую пропускную способность при минимальных капитальных затратах. Данное решение предполагает создание разветвленной, преимущественно древовидной топологии сети без активных компонентов - на пассивных оптических разветвителях. Передача информации для всех пользователей происходит одновременно с временным разделением каналов от головной станции - оптического линейного терминала (Optical Line Terminal, OLT) до оконечных оптических сетевых блоков (Optical Network Unit, ONU). Прием-передача в обоих направлениях, как правило, производятся по одному оптическому волокну, однако на разных длинах волн. Длина волны, используемая в прямом потоке (то есть от абонента к станции), составляет 1310 нм, длина волны в обратном потоке (то есть от станции к абоненту) составляет 1490 нм либо 1550 нм. Оптическая мощность с выхода OLT делится в узлах сети (равномерно или неравномерно) так, чтобы на входе всех ONU уровень сигнала был приблизительно одинаков. Часто одну из длин волн (в основном 1550 нм) выделяют для передачи телевизионного сигнала всем абонентам. На станции в таком случае с целью объединения сигналов 1310 нм (голос, данные) и 1550 нм (видео) устанавливается оптический мультиплексор WDM. В целом возможно подключить до 32 (а в некоторых из разновидностей - до 64) абонентов при максимальной 20-километровой дальности связи.

«Передний край» PON разработок и будущее PON в долгосрочной перспективе -- это WDM-PON, использующий волновую сетку DWDM для размещения большого количества параллельных высокоскоростных каналов поверх одной структуры PON. WDM-PON предлагает альтернативу схеме передачи, основанной на разделении во времени, как в GPON, схемой, где каждый ONT передает и принимает данные на определенной длине волны. В сети передается общий поток, а на каждом абонентском терминале имеется оптический фильтр для выделения своей длины волны. Технически возможно обеспечение производительности системы со скоростями по каждому каналу около 4-10 Гбит/с. Типичная архитектура WDM-PON будет заменять пассивные сплиттеры на волновые селективные фильтры, которые часто реализованы как решетка на основе массива волноводов (Arrayed Waveguide Grating -AWG).

Основные преимущества WDM-PON:

v пользователю предоставляется выделенная полоса (нет распределения на конкурентной основе);

v сигналы абонентов физически изолированы;

v эффективно используется волокно (до 64 абонентов на волокно, как и в GPON);

v возможно значительное увеличение дальности связи (используя AWG с низкими потерями вместо неэффективных с точки зрения потерь сплиттеров при стандартном для GPON бюджете в 28 dB, можно подключать абонентов на расстоянии порядка 80 км).

Основной недостаток WDM-PON -- высокая стоимость, так как требуются узкополосные передатчики, излучающие на заданной длине волны. Это особенно критично для абонентских устройств ONT, так как их стоимость напрямую влияет на стоимость абонентской линии. С одной стороны проблема частично решается за счет унификации и уменьшения типов аппаратных компонент в оконечных устройствах (например, использование настраиваемых на заданную волну лазеров), с другой -- не без оснований можно надеяться, что через несколько лет к моменту выхода стандарта стоимость оптических компонент для WDM-PON будет значительно ниже нынешнего уровня.

1. Простая архитектура WDM-PON

Традиционные одноволновые PON (в дальнейшем называемые мультиплексированием с временным разделением PON (TDM-PON)) сочетают высокую пропускную способность, обеспечиваемую оптическим волокном, с низкая стоимость установки и обслуживания пассивной инфраструктуры. Оптический носитель разделяемый с помощью пассивного сплиттера среди всех абонентов. Как следствие, количество ONU ограничено из-за затухания сплиттера и рабочей битовой скорости трансиверов в центральном офисе (CO) и в ONU. Текущие спецификации позволяют для 32 ONU на максимальном расстоянии 20 км от OLT и 64 ONU на максимум расстояние 10 км от OLT. Решение WDM-PON обеспечивает масштабируемость, поскольку оно может поддерживают несколько длин волн по одной и той же инфраструктуре волокна, по своей сути прозрачны к битовой скорости канала, и он не страдает от потерь мощности, как объясняется ниже. Прямым подходом к созданию WDMPON является использование отдельной длины волны канал от OLT до каждого ONU, для каждого направления вверх и вниз по течению, так как показанный на рисунке 1. Этот подход создает двухточечную связь между CO и каждым ONU, которая отличается от топологии точка-многоточка регулярного PON (TDM-PON). В WDM-PON по фиг.1, каждый ONU может работать со скоростью до полной скорости передачи данных по длине волны канал. Более того, разные длины волн могут работать с разной скоростью передачи битов, если необходимо; следовательно, различные сети услуг могут поддерживаться в одной сети. Другими словами, различные наборы длин волн могут использоваться для поддержки различных независимых PON, все они работают по одной и той же инфраструктуре волокон. В направлении вниз по потоку WDM-PON (фиг.1) каналы длин волн являются маршрутизируемый из OLT в ONU с помощью пассивного маршрутизатора с волноводной решеткой (AWG) который развертывается в «удаленном узле» (RN), где используется пассивный разделитель быть в TDM-PON. AWG представляет собой пассивное оптическое устройство со специальным свойством периодичности, который является циклическим характером, при котором множественные спектральные порядки направляются к тому же порт вывода из входного порта. Это позволяет проводить пространственное повторное использование каналов длины волны. Многоволновый источник на OLT используется для передачи нескольких длин волн на различные ONU. Для направления восходящего потока OLT использует демультиплексор WDM вместе с приемником массив для приема восходящих сигналов. Каждый ONU оснащен передатчиком и приемник для приема и передачи на своих соответствующих длинах волн. В этом примере, передачи по потоку и восходящему потоку происходят в разных окнах с длиной волны, и эти окна разделяются с использованием грубого WDM (CWDM). Внутри каждого окна длины волн далее разделяются с использованием плотного WDM (WDM).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Простая архитектура WDM-PON.

Требование WDM-PON состоит в том, что оно должно быть масштабируемым в полосе пропускания, а также в количество пользователей. Чтобы удовлетворить это требование, оптические устройства, которые необходимы для архитектура должна быть экономически осуществимой.

2. Характеристики и параметры устройства WDM-PON

Интервал длин волн более 20 нм обычно называют грубым WDM (CWDM). Оптические интерфейсы, которые были стандартизованы для CWDM, можно найти в МСЭ G.695, а спектральная сетка для CWDM определена в МСЭ G.694.2. Если полный диапазон длин волн от 1271 до 1611 нм, как определено в МСЭ G.694.2, используется с интервалом 20 нм, тогда доступны 18 каналов CWDM, как показано на рисунке 2 [2]. В этом широком спектре передачи может использоваться волокно с низким уровнем воды, определенное в МСЭ G.652 C & D, которое устраняет ослабление мощности в диапазоне 1370-1410 нм, наблюдаемое в обычном одномодовом волокне. Параметр дисперсии на фиг.2 указывает на уширение сигнала, и этот коэффициент может ограничивать расстояние передачи, когда скорость передачи данных становится выше.

Поскольку для CWDM-PON не требуется строгая настройка длин волн, часть терморегулирования, называемая термоэлектрическим охладителем (TEC), не требуется, что делает ее более дешевой, чем DWDM-PON. Кроме того, мультиплексирование длины волны с перекрестными каналами с низким каналом может быть легко реализовано для CWDM.

Утверждалось, что общая стоимость системы на 40% дешевле для CWDM-PON/

Основным недостатком CWDM является то, что количество каналов ограничено; поэтому CWDM-PON испытывает недостаток в масштабируемости, особенно когда используется нормальное одномодовое волокно с диапазоном ослабления водного пика. Другим недостатком является то, что более короткие каналы с длинной длиной волны испытывают более высокие потери (см. Рисунок 2), тем самым ограничивая расстояние передачи или коэффициент расщепления.

Рисунок 2. Параметры передатчика

Оптические источники в этой статье подразделяются на четыре группы, в зависимости от способа генерации длин волн. Это (1) источник с длиной волны, (2) многоволновый источник, (3) источник без выбора длины волны и (4) общий источник. Многоволновый источник применим только к OLT, общий источник применим к ONU, а остальные два применимы к обоим.

3. Источник с указанием длины волны

Этот оптический источник излучает фиксированную длину волны от каждого компонента. Для настройки источника на требуемую длину волны обычно требуется схема мониторинга длины волны и контроллер для каждого компонента. В эту группу можно классифицировать общий распределенный обратный (DFB) / распределенный лазерный диод Брэгговского рефлектора (DBR), диод с вертикальным резонатором (VCSEL) и диод с настраиваемым лазером.

Лазерный диод с распределенной обратной связью (DFB): как наиболее распространенная схема получения одного оптического продольного режима, распределенные брэгговские решетки выгравированы внутри полости DFB LD, что позволяет генерировать только решетки, совместимые с длиной волны [5 ]. Если решетка находится вне полости, она называется распределенным Брэгговским отражателем (DBR) LD. Поскольку может наблюдаться сдвиг длины волны ~ 0,1 нм / ° C, для этих LD обычно требуется термоэлектрический охладитель (TEC) для стабильной работы в качестве источника WDM. Кроме того, необходим шкаф с длиной волны, который помогает LD фиксировать точно до назначенной длины волны. DFB LD можно модулировать непосредственно для развертывания WDM-PON, где расстояние часто составляет менее 20 км. И он обладает хорошим высокоскоростным свойством модуляции из-за его узкой ширины линии менее нескольких МГц. Несмотря на все эти преимущества, DFB LD рассматривается как дорогостоящий способ реализации WDMPON, потому что обычно требуется количество LD-DFB, и каждый из них должен управляться отдельно.

Перестраиваемые лазеры WDM-PON: держать в инвентаре все лазеры с длиной волны, необходимые для каждого канала WDM-PON, и устанавливать разные лазеры в каждом доме, дорого и нелегко поддерживать. В этом смысле перестраиваемый лазер является привлекательным, если его можно использовать для нескольких каналов WDM. Предоставляются следующие типы принципов.

Лазер механического типа, также называемый лазером с внешним резонатором, реализуется внешней решеткой или полостью Фабри-Перо (FP), которая управляется механически. Благодаря широкому диапазону настройки до 500 нм и хорошей точности длины волны он может использоваться для целей измерительной техники. Однако для перестраиваемого лазера с внешним резонатором требуется внешний модулятор для высокоскоростной модуляции из-за его длинной длины полости. Кроме того, отсутствие долговременной стабильности препятствует применению настраиваемого лазера для телекоммуникаций.

Термически настраиваемый DFB использует свойство сдвига длины волны DFB LD изза изменения его полости-индекса с температурой. С помощью оптимизированного теплового дизайна и регулирования температуры в широком диапазоне изменение длины волны термически настраиваемого DFB достигает 4 нм [7]. Время настройки LD длительное, иногда до нескольких секунд. Таким образом, этот тип LD не подходит для архитектуры, где требуется быстрое переключение. Однако этот LD может быть полезен для передатчиков WDM-PON с фиксированной длиной волны.

На основе этой схемы появились коммерческие перестраиваемые продукты по нескольким (например, восьми) соседним каналам DWDM ITU [8, 9]. Это устраняет необходимость резервирования всех разных длин волн DFB LD для каждого передатчика WDM-PON.

Время настройки DFB / DBR LD эффективно снижается, регулируя ток впрыска в одну или несколько секций полости LD. Инъекционные носители изменяют эффективный показатель преломления в оптической полости, что приводит к изменению длины волны. Время настройки составляет порядка наносекунд, которое является самым быстрым из известных до сих пор. Поскольку максимальное изменение индекса составляет около 1%, максимальный диапазон настройки в интересующей нас области длин волн составляет около 10-15 нм [12]. Недостатком этого лазера является то, что он восприимчив к прыжкам в режиме и конкуренции режима [13] из-за множества электродов на лазерной полости, необходимых для впрыска тока, что ухудшает характеристики передачи [5, 12].

Источник с несколькими волнами

Источники с индивидуальной длиной волны не подходят для использования в OLT WDM-PON, поскольку они требуют, чтобы многие оптические источники устанавливались на собственные длины волн. Если компонент генерирует несколько длин волн в одно и то же время, это будет очень полезно для OLT. Несколько каналов WDM, встроенных в компактное устройство, могут быть настроены одновременно. Три типа таких многочисленных источников, которые были предложены в литературе, описаны ниже.

Многочастотный лазер (MFL): массивы AWG и усилителей встроены в это устройство для выбора длины волны и ее усиления соответственно, как показано на рисунке 3 [13, 14]. Зеркала на расщепленных гранях определяют оптическую полость лазерно-диодных модулей. Если AWG настроен, он меняет всю длину волны. С помощью этой схемы было реализовано устройство, объединяющее 18 каналов WDM [15]. Его также можно использовать в качестве настраиваемого LD, включив каждый усилитель. Хотя с этим устройством возможна прямая модуляция, из-за его длинной лазерной полости существует предел модуляции.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3. Структура многочастотного лазера [14].

Gain-Coupled DFB LD Array: Еще один возможный способ интеграции нескольких источников длины волны - реализовать массивы LDF DFB, объединив механизм усиления и возможности настройки в одном модуле LD [16]. Тонкопленочные резисторы интегрированы для настройки длин волн путем регулирования температуры. Преимущества - компактная и высокоскоростная модуляция. Но трудно точно поддерживать каждый канал на правильной длине волны, так как каждая длина волны генерации определяется независимым фильтром. Учитывая, что в чипе выгравированы разные типы решеток, эта схема более реализуема для небольшого числа каналов. сеть оптический носитель сплиттер

Chirped-Pulse WDM: Source Генератор коротких импульсов, за которым следует рулон волокна, может работать как источник WDM, как показано на рисунке 4 [17]. Гауссовский импульс 100fs от моделированного эрбиевого волоконного лазера обеспечивает спектральную ширину 4,4 Гц, достаточную для 44 WDM-каналов с шагом 100 ГГц. Волокнистый рулон обеспечивает дисперсию волокна на этот импульс, который временно расширяется. Если этот импульс модулируется и затем предоставляется следующему разделителю WDM, разные каналы, несущие свою собственную информацию, выходят из разных портов. Поскольку каждый генерируемый импульс делится на все каналы ONU, количество каналов ограничено отношением частоты модуляции данных к частоте повторения лазера. Поэтому этот метод лучше подходит для приложений, где скорость передачи данных в каждом канале довольно низкая (или скромная), но требуется много каналов WDM. Проблемы выравнивания ширины импульса, временной ширины и свободного спектра WDM (FSR) могут быть трудностями, которые необходимо решить до коммерческой жизнеспособности этого решения.

Рисунок 4 Выборочный спектральный источник OLT

Источник с отсутствием длины волны.

В этом типе источника длина волны определяется не сама по себе, а внешними факторами, такими как фильтр или сигнал впрыска. Иногда длина волны источника смещается с температурой окружающей среды, эффектом старения или неисправностью цепи. Управление каждым ONU, длина волны которого является уникальной в PON группе, не просто изза трудности нахождения его точного эталонной длины волны. Источник, свободный от длины волны, может помочь таким источникам работать без проблем с настройкой длины волны, поскольку длины волн определяются менее чувствительными к окружающей среде внешними факторами, такими как оптические фильтры или инжектированные сигналы. Источник с фрагментацией фрагмента: путем разрезания спектра широкополосный оптический источник с узкополосным оптическим фильтром, достигается уникальная длина волны для каждого канала WDM. Были опробованы несколько комбинаций широкополосного оптического источника и фильтра. Например, для оптических источников использовались сверхлюминесцентный светоизлучающий диод (LED) [18], EDFA [19, 20] и FP LD [21], а для оптических фильтров использовались фильтры AWG и FP. Поскольку используется только узкая часть спектра исходного источника, этот источник обычно не обладает мощностью, требующей оптического усилителя. Этот метод также имеет ограничение на скорость модуляции из-за нескольких источников шума, таких как шум раздела режимов, шум интенсивности и оптический шум шума, которые являются неотъемлемыми свойствами многомодовых или широкополосных источников. Лазер с блокировкой впрыска: многомодовый лазер, такой как FP LD, обладает тем свойством, что он возбуждает только один режим, когда в него поступает хорошо отрегулированный внешний оптический сигнал [22]. Для повышения эффективности блокировки требуется тщательный контроль индекса модуляции, тока смещения лазера и мощности внешнего оптического возбуждения [23]. FP LD, заблокированные для внешних инъекций, широкополосные широкополосные источники света (BLS) были полевыми испытаниями для коммерческого использования, как показано на рисунке 5 [24]. Для повышения эффективности впрыска добавляется антиотражающее покрытие на передней грани лазера. Длина полости увеличивается, чтобы иметь, по меньшей мере, один режим генерации в пределах полосы пропускания введенного усиленного спонтанного излучения (ASE). Этот метод одновременно генерирует 32 канала WDM. Максимальное различие в мощности 7 дБ регистрировалось среди каналов, так как длина впрыскиваемой волны отклонялась от длины волны генерации или от пика огибающей FP LD. Трудно увеличить скорость передачи данных, но этот лазер показывает лучшую производительность, чем многомодовый источник с разрезом спектра. [24].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5. Исследование WDM-PON на основе схемы LD с блокировкой входной мощности

Общий источник (или источник обратной связи)

Для исследователей ONUSome пытался устранить оптические источники в ONU, потому что это опасно и дорого, чтобы каждый ONU управлял длиной волны передачи ONU.

Если один из них отклоняется от заданной длины волны, отклоненный канал может деградировать не только сам, но и соседние каналы. В качестве решения предлагаются все оптические источники из OLT, а ONU просто модулирует предоставленный немодулированный оптический источник. Иногда даже один длинноволновый канал может использоваться в обоих направлениях, что приводит к так называемому решению с общим источником, путем модуляции только частичной временной области для нисходящего потока и оставления немодулированной оставшейся области для восходящего потока. Для этой цели были использованы два типа модулятора-внешнего модулятора и полупроводниковый оптический усилитель (SOA). Когда нижний оптический сигнал разбивается на ONU, а часть его подается на внешний модулятор, тогда этот сигнал можно модулировать при высокой скорости для восходящей передачи. Одно предложение использует перестраиваемый лазер на OLT, который, в свою очередь, может достигать каждого ONU, изменяя длину волны LD [25]. Только половина времени тратится на данные по нисходящему потоку, а другая половина - на восходящий поток, используя внешний модулятор. Когда ONU работает таким образом, необходимо учитывать запас мощности и поляризацию, т. Е. Направление электрического поля, которое изменяется случайным образом в нормальном оптическом волокне, оптического сигнала, поскольку общий источник будет испытывать круговое движение потеря сигнала и выход внешнего модулятора обычно варьируются в зависимости от поляризации входного сигнала. В то же время стоимость модулятора при каждом ONU может быть препятствием для его практического использования. SOA отражающего типа, который может компенсировать потерю сигнала в обратном направлении, был предложен для использования в качестве общего источника, (рисунок 6). Неполяризованный спектральный источник ASE, предоставляемый ONU, усиливается и модулируется SOA и возвращается обратно в OLT. Стоимость SOA по-прежнему остается проблемой для решения перед коммерциализацией.

Рисунок 6. Общий источник с использованием отражающего SOA.

4. Параметры приемника

Модуль приемника состоит из фотоприемника (PD) и его сопровождающей электроники для восстановления сигнала. Общие PD - это положительно-отрицательные (ПИН) и лавинные фотодиоды (APD), которые находят различные приложения в соответствии с требуемой чувствительностью. Электронные части, обычно состоящие из предусилителя, основного усилителя и схем синхронизации часов и данных (CDR), зависят от протокола, используемого для каждой длины волны. Поскольку каждая длина волны может работать отдельно в WDM-PON, каждый приемник может быть настроен по-разному.

Фотодиоды

Мощность оптического сигнала, который достигает модуля приемника, определяется его расстоянием передачи и коэффициентом расщепления. Если WDM-PON используется в многоступенчатой структуре, принятая мощность станет меньше. Поэтому следует соблюдать осторожность в отношении этих параметров чувствительности. ПИН-тип PD, так называемый, потому что он состоит из полупроводников с P-легированным, внутренним и N-допированием, очень распространен из-за его простой структуры, простоты использования и низкой стоимости. Его чувствительность или требуемая оптическая мощность не являются хорошими, потому что у нее нет какой-либо процедуры амплификации. Поскольку потери при передаче становятся больше, а принятая оптическая мощность не удовлетворяет чувствительности приемника PIN-кода приемника, его следует заменить на APD с более высокой чувствительностью ~ 10 дБ за счет более высокой цены. Лучшая производительность проистекает из внутреннего процесса усиления, называемого лавинным эффектом. Могут быть приняты во внимание различные комбинации ЛД и ПД. Если используется OLT с высокой мощностью, дешевый PIN-код может потенциально стать лучшим кандидатом в ONU. Но для случая с восходящим потоком наличие мощного источника в каждом ОНУ может быть довольно дорогостоящим. Поэтому иметь APD на OLT с низким энергопотреблением ONU может быть лучшим решением.

Цепи восстановления

WDM-PON прозрачен для протоколов или сигналов, что означает, что он может передавать любой формат сигнала. Различные виды протокола передачи, такие как EPON, BPON, Ethernet, SONET и другие, могут использовать WDM-PON в качестве физического уровня. Но приемники в OLT и ONU должны удовлетворять спецификации, требуемой принятым протоколом. Если несколько ONU из WDM-PON имеют одну длину волны, используя протокол многоточечного управления EPON (MPCP), который делает каждую передачу данных ONU в назначенный временной интервал, OLT-приемник должен восстанавливать данные от сигналов с различными амплитудами и фазами (так называемый пакет -модульные сигналы), поступающие из нескольких блоков ONU, как указано в IEEE 802.3ah, в то время как обычные схемы приемника постоянного тока используются в каждом ONU, поскольку сигнал нисходящего потока является непрерывным. Но в WDM-PON, где каждая уникальная пара OLT и ONU соединена одной длиной волны, приемник пакетного режима больше не нужен.

Параметры RN (удаленный узел)

Удаленный узел (RN) в PON может быть сделан либо разветвителем мощности, либо маршрутизатором с пассивной длиной волны. Разделитель мощности распределяет все входящие сигналы равномерно во все выходные порты, требуя фильтра длины волны в каждом ONU. Вносимые потери, равномерность, обратные потери и рабочая температура являются важными функциями для его выбора. Спецификации сплиттера можно найти в Telcordia GR1209 [27] или GR1221 [28]. Хотя сплиттер является простой, дешевой структурой распределения, для него нужны оптические фильтры с разными центральными длинами волн в ONU. Кроме того, большая потеря сигнала происходит с разветвителем, чем с маршрутизатором с длиной волны.

AWG была успешным устройством в индустрии WDM. Он используется во многих системах WDM междугородной связи в качестве мультиплексора / демультиплексора и в качестве мультиплексора с добавлением (ADM). Он направляет каждую конкретную длину волны на уникальный выходной порт, одновременно разделяя несколько длин волн. Свойство его циклической длины волны позволяет использовать AWG в RN как в качестве мультиплексора, так и демультиплексора одновременно, как показано на рисунке 7. Когда передатчики на восходящем направлении используют длины волн, которые отличаются от нижестоящих по объему кратными свободному спектральному диапазону (FSR) AWG, тот же выходной порт AWG может быть назначен как для восходящей, так и для последующей передачи, как это видно из 7 (a). Для этой цели в ONU используется фильтр CWDM для разделения двух сигналов [29]. Но если восходящий поток должен использовать ту же длину волны, что и исходный, совместно используемый источник, то два разных выходных порта должны быть назначены ONU и 2 ЧN AWG должны использоваться в RN, как показано на рисунке 7 (b (справа)).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7 RN на основе свойства циклической длины волны AWG: (a) двунаправленный приемопередатчик в ONU и (b) однонаправленный приемопередатчик в ONU.

Вносимые потери AWG около 4-5 дБ (независимо от количества каналов) намного меньше, чем у оптического сплиттера, который имеет избыточную потерю 0,5-1,5 дБ в дополнение к (большим) потерям на расщепление 1: N. Но, несмотря на все такие хорошие свойства, среднее смещение длины волны AWG ~ 0,01 нм / ° C затрудняет использование в RN WDM-PON, поскольку RN находится в суровой температурной среде, такой как от -40 °C до + 85 ° C. Эта зависимость от температуры обусловлена изменением индекса волновода кремния, что приводит к изменению оптической длины схемы AWG. Но в последнее время сообщалось об атермических пакетах AWG, которые сделаны с использованием компенсирующего материала с другим температурным коэффициентом, чем кремний, в части световодной цепи AWG [30, 31]. Существует еще одна общая схема для длин волн мультиплексирования / демультиплексирования , называемые тонкопленочными фильтрами или многослойными интерференционными фильтрами. Путем позиционирования каскадных фильтров в оптическом пути длины волн можно демультиплексировать и наоборот. Каждый фильтр предназначен для передачи уникальной длины волны, отражая другие. Этот тип фильтра лучше подходит для CWDM, в то время как AWG хорош для реализации большого количества каналов. Недавно для DWDM-системы был предложен новый тип маршрутизатора с длиной волны, называемый объемной решеткой. Эта объемная решетка основана на дифракционной решетке объемного типа и, как сообщается, имеет меньшие потери на вставку суб-3dB и идет на более узкое расстояние между каналами и большее количество каналов по сравнению с AWG, например 160 каналов с интервалом между каналами 25 ГГц [32 ]. Но остается спор, по которому лучшее решение между AWG и объемной решеткой. AWG обладает очевидным преимуществом интеграции с другими устройствами в тонкой структуре, поскольку он реализован на плоской световодной схеме на основе диоксида кремния (PLC), в то время как объемная решетка имеет потенциал для нечувствительности к температуре и узкого расстояния между каналами.

Заключение

Первые продукты WDM-PON уже начинают появляться, но, по существу, сейчас эта технология строится из собранных вместе «кусочков» и находится в стадии разработки -- архитектура и части системы в целом определены, но необходимость заполнения пробелов и сведения этих частей вместе существует до сих пор.

В целом для студентов это новое до конца не изученное поприще, в котором каждый может стать одними из первых специалист WDM-PON технологии.

Список литературы

1. Wavelength-division-multiplexed passive optical network (WDM-PON)technologies for broadband access: areview [Invited] Amitabha Banerjee Department of Computer Science, University of California, Davis, California 95616 Youngil Park School of Electrical Engineering, Kookmin University, Seoul, 136-702, Korea Frederick Clarke and Huan Song Department of Computer Science, University of California, Davis, California Sunhee Yang Electronics and Telecommunications Research Institute, Daejeon, 305-700, Korea Glen Kramer Department of Computer Science, University of California, Davis, California 95616 Kwangjoon Kim Electronics and Telecommunications Research Institute, Daejeon, 305-700, Korea Biswanath Mukherjee Department of Computer Science, University of California, Davis, California

Размещено на Allbest.ru