Wat is WDM (golflengtemultiplexing)?

Methode om afzonderlijke signalen op verschillende golflengten van licht samen over één vezel te verzenden. CWDM gebruikt een brede afstand van 20 nm, terwijl DWDM veel golflengten dicht op elkaar plaatst, met afstanden van bijvoorbeeld 100 GHz (ongeveer 0,8 nm).

Japanse benaming: WDM(波長多重)

“WDM (golflengtemultiplexing)” komt voor in 5 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Siliciumfotonica, Beeldsensoren en optische componenten.

Vakgebied: Siliciumfotonica

Nu oefenen: vragen over WDM (golflengtemultiplexing)

Welke beschrijving van golflengtemultiplexing (WDM) is juist?

  1. ALicht van één golflengte wordt over meerdere vezels verdeeld en hetzelfde signaal wordt tegelijk over meerdere vezels verzonden
  2. BOp meerdere lichtbundels met verschillende golflengten wordt elk een afzonderlijk signaal aangebracht, en ze worden samen over één vezel verzonden
  3. COver één vezel worden meerdere signalen na elkaar verzonden door de tijd in kleine stukjes te verdelen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Op meerdere lichtbundels met verschillende golflengten wordt elk een afzonderlijk signaal aangebracht, en ze worden samen over één vezel verzonden

WDM (Wavelength Division Multiplexing) maakt gebruik van het feit dat licht van verschillende golflengten zich in dezelfde vezel voortplant zonder elkaar noemenswaardig te beïnvloeden, en brengt per golflengte een afzonderlijk signaal aan. Worden bijvoorbeeld signalen van 100 Gb/s op vier golflengten verzonden, dan kan over één vezel 400 Gb/s worden verzonden. Aan de zendzijde wordt een multiplexer en aan de ontvangstzijde een demultiplexer gebruikt; in siliciumfotonica worden deze gerealiseerd met ringresonatoren, arrayed waveguide gratings (AWG), filters van het Mach-Zehnder-type en dergelijke. De methode waarbij de tijd wordt verdeeld, heet tijdmultiplexing.

Bij CWDM (grove golflengtemultiplexing) in optische transceivers voor datacenters worden de golflengten met een tussenruimte van 20 nm gerangschikt, bijvoorbeeld 1271, 1291, 1311 en 1331 nm. Wat is de belangrijkste reden voor de ruime tussenruimte?

  1. AHoe ruimer de golflengteafstand, hoe kleiner het verlies en de dispersie van de vezel, zodat het licht zonder versterker verder komt
  2. BOok zonder regeling die de lasertemperatuur constant houdt, overlapt de temperatuurafhankelijke golflengteverschuiving niet snel met de naburige golflengte
  3. CMultiplexers en demultiplexers met een kleinere afstand dan 20 nm kunnen principieel niet worden gemaakt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Ook zonder regeling die de lasertemperatuur constant houdt, overlapt de temperatuurafhankelijke golflengteverschuiving niet snel met de naburige golflengte

De emissiegolflengte van halfgeleiderlasers verandert met de temperatuur; bij DFB-lasers verschuift ze circa 0,1 nm per 1 ℃. Bij een temperatuurverandering van enkele tientallen ℃ verschuift ze enkele nm, zodat ze bij een kleine afstand met de naburige golflengte gaat overlappen. Bij CWDM kunnen lasers door de ruime afstand van 20 nm zonder temperatuurregeling met bijvoorbeeld peltierelementen worden gebruikt, wat de kosten en het energieverbruik verlaagt. DWDM voor communicatie over lange afstanden rangschikt daarentegen veel golflengten op een kleine afstand zoals 0,8 nm (100 GHz), zodat temperatuurregeling onmisbaar is. Een grotere afstand verkleint het vezelverlies niet.

“WDM (golflengtemultiplexing)” in de toelichting

Vragen met “WDM (golflengtemultiplexing)” (5)

  1. Welke beschrijving van golflengtemultiplexing (WDM) is juist?
  2. Bij CWDM (grove golflengtemultiplexing) in optische transceivers voor datacenters worden de golflengten met een tussenruimte van 20 nm gerangschikt, bijvoorbeeld 1271, 1291, 1311 en 1331 nm. Wat is de belangrijkste reden voor de ruime tussenruimte?
  3. Hoe groot is bij golflengtemultiplexing in de C-band (golflengte rond 1,55 µm) een frequentieafstand van 100 GHz ongeveer, uitgedrukt als golflengteafstand (Δλ ≈ λ² × Δf / c, c = 3×10⁸ m/s)?
  4. Welke halfgeleiderlaser met een ingebouwd diffractierooster wordt in optische communicatie gebruikt om stabiel op één golflengte te oscilleren?
  5. Wat is de juiste verandering wanneer de omtrek van een ringresonator wordt verkort?

Verwante termen

Multiplexer Siliciumfotonica C-band Via Ringresonator Brekingsindex Chromatische dispersie CPO (co-packaged optics) Extinctieverhouding Golfgeleider

Naar de woordenlijst