WDM(파장 분할 다중화)란?
서로 다른 파장의 빛에 별도의 신호를 실어 1개의 광섬유로 함께 보내는 방식. 파장 간격이 20 nm로 넓은 CWDM과, 100 GHz(약 0.8 nm) 등의 좁은 간격으로 다수의 파장을 늘어놓는 DWDM이 있다.
일본어 명칭: WDM(波長多重)
WDM(파장 분할 다중화)은(는) 실리콘 포토닉스, 이미지 센서와 광소자 등 2개 분야의 연습 문제 5개에 나와요.
분야: 실리콘 포토닉스
도전해 보기: WDM(파장 분할 다중화) 관련 문제
파장 분할 다중화(WDM)의 설명으로 올바른 것은?
- A하나의 파장의 빛을 여러 광섬유로 나누어, 같은 신호를 동시에 여러 가닥의 광섬유로 보낸다
- B파장이 다른 여러 빛에 각각 다른 신호를 실어, 한 가닥의 광섬유로 함께 보낸다
- C한 가닥의 광섬유에서 시간을 잘게 나누어 여러 신호를 차례로 보낸다
정답과 해설 보기
정답: B. 파장이 다른 여러 빛에 각각 다른 신호를 실어, 한 가닥의 광섬유로 함께 보낸다
WDM(Wavelength Division Multiplexing)은 서로 다른 파장의 빛이 같은 광섬유 속을 서로 거의 영향을 주지 않고 진행하는 것을 이용하여, 파장마다 다른 신호를 싣는 방식입니다. 예를 들어 100 Gb/s의 신호를 4개의 파장으로 보내면, 한 가닥의 광섬유로 400 Gb/s를 보낼 수 있습니다. 송신 측에서는 합파기, 수신 측에서는 분파기를 사용하며, 실리콘 포토닉스에서는 링 공진기, 배열 도파로 회절격자(AWG), 마하-젠더형 필터 등으로 구현합니다. 시간을 나누어 보내는 방식은 시분할 다중화라고 합니다.
데이터센터용 광 트랜시버의 CWDM(저밀도 파장 분할 다중화)에서는, 예를 들어 1271, 1291, 1311, 1331 nm처럼 20 nm 간격으로 파장을 배치한다. 간격을 넓게 잡는 주된 이유는?
- A파장 간격을 넓힐수록 광섬유의 손실이나 분산이 작아져, 증폭기 없이 빛이 더 멀리 도달하기 때문에
- B레이저의 온도를 일정하게 유지하는 제어를 하지 않아도, 온도에 따른 파장 변화가 이웃 파장과 겹치기 어렵기 때문에
- C20 nm보다 좁은 간격의 합파기나 분파기는 원리적으로 만들 수 없기 때문에
정답과 해설 보기
정답: B. 레이저의 온도를 일정하게 유지하는 제어를 하지 않아도, 온도에 따른 파장 변화가 이웃 파장과 겹치기 어렵기 때문에
반도체 레이저의 발진 파장은 온도에 따라 변하며, DFB 레이저에서는 1 ℃당 약 0.1 nm 이동합니다. 온도가 수십 ℃ 변하면 수 nm 이동하므로, 간격이 좁으면 이웃 파장과 겹쳐 버립니다. CWDM에서는 20 nm로 넓은 간격을 둠으로써 펠티에 소자 등에 의한 온도 제어 없이 레이저를 사용할 수 있어, 저비용이며 소비 전력도 작아집니다. 한편 장거리 통신에 사용하는 DWDM은 0.8 nm(100 GHz) 등의 좁은 간격으로 많은 파장을 배치하므로 온도 제어가 필수입니다. 간격을 넓혀도 광섬유의 손실은 작아지지 않습니다.
해설 속 WDM(파장 분할 다중화)
WDM(Wavelength Division Multiplexing)은 서로 다른 파장의 빛이 같은 광섬유 속을 서로 거의 영향을 주지 않고 진행하는 것을 이용하여, 파장마다 다른 신호를 싣는 방식입니다.
파장 분할 다중화(WDM)의 설명으로 올바른 것은?장거리·대용량 통신에 사용하는 DWDM(고밀도 파장 분할 다중화)에서는 ITU-T가 정한 주파수 격자를 따라 100 GHz(약 0.8 nm)나 50 GHz(약 0.4 nm) 등의 간격으로 수십 개의 파장을 배치합니다.
C밴드(파장 1.55 µm 부근)의 파장 분할 다중화에서 주파수 간격 100 GHz는 파장 간격으로 환산하…단면의 반사로 공진하는 일반 레이저(패브리-페로형)는 여러 파장으로 발진하지만, DFB는 스펙트럼이 좁고 온도나 전류에 의해 파장이 튀기 어려워 장거리 광섬유 통신이나 파장을 다중화하는 WDM의 광원으로 사용됩니다.
광통신에서 단일 파장으로 안정적으로 발진시키기 위해 회절 격자를 내장한 반도체 레이저는 무엇입니까?둘레를 절반으로 하면 FSR은 약 2배가 되어, 많은 파장을 다루는 WDM에서 하나의 링이 다른 파장에도 반응해 버리는 것을 피하기 쉬워집니다.
링 공진기의 둘레를 짧게 했을 때의 변화로 올바른 것은?
WDM(파장 분할 다중화)이(가) 나오는 문제 (5)
- 파장 분할 다중화(WDM)의 설명으로 올바른 것은?
- 데이터센터용 광 트랜시버의 CWDM(저밀도 파장 분할 다중화)에서는, 예를 들어 1271, 1291, 1311, 1331 nm처럼 20 nm 간격으로 파장을 배치한다. 간격을 넓게 잡는 주된 이유는?
- C밴드(파장 1.55 µm 부근)의 파장 분할 다중화에서 주파수 간격 100 GHz는 파장 간격으로 환산하면 약 얼마인가? (Δλ ≈ λ² × Δf / c, c = 3×10⁸ m/s)
- 광통신에서 단일 파장으로 안정적으로 발진시키기 위해 회절 격자를 내장한 반도체 레이저는 무엇입니까?
- 링 공진기의 둘레를 짧게 했을 때의 변화로 올바른 것은?
관련 용어
링 공진기 실리콘 포토닉스(Silicon Photonics) 도파로 굴절률 그레이팅 커플러(Grating Coupler) 단일 모드 광섬유 마흐-젠더 변조기 색분산(Chromatic Dispersion) 소광비 에지 커플러(Edge Coupler)