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WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Wellenlängenmultiplexing (engl. Wavelength Division Multiplexing, WDM) ist ein Verfahren zur Kombination mehrerer Signale auf Laserstrahlen mit verschiedenen Infrarotwellenlängen zur Übertragung über Glasfasermedien. Jeder Laser wird durch einen unabhängigen Satz von Signalen moduliert. Auf der Empfangsseite werden wellenlängenempfindliche Filter, das IR-Analog zu den Farbfiltern für sichtbares Licht, verwendet.

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WDM ist dem Frequenzmultiplexing (FDM) ähnlich. Aber statt bei Radiofrequenzen (RF) wird WDM im IR-Teil des elektromagnetischen Spektrums durchgeführt. Jeder IR-Kanal trägt mehrere HF-Signale, die mittels FDM oder Zeitmultiplexing (TDM) kombiniert werden. Jeder gemultiplexte IR-Kanal wird am Zielort in die ursprünglichen Signale getrennt (demultiplext). Durch die Verwendung von FDM oder TDM in jedem IR-Kanal in Kombination mit WDM oder mehreren IR-Kanälen können Daten in verschiedenen Formaten und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gleichzeitig auf einer einzigen Faser übertragen werden.

In frühen WDM-Systemen gab es zwei IR-Kanäle pro Lichtwellenleiter. Am Ziel wurden die IR-Kanäle mit einem dichroitischen (Zwei-Wellenlängen-) Filter demultiplext, dessen Cutoff-Wellenlänge etwa in der Mitte zwischen den Wellenlängen der beiden Kanäle lag. Es wurde bald klar, dass mehr als zwei gemultiplexte IR-Kanäle mit kaskadierten dichroitischen Filtern demultiplext werden können, was zu grobem Wellenlängenmultiplexing (CWDM) und dichtem Wellenlängenmultiplexing (DWDM) führte. Bei CWDM gibt es in der Regel acht verschiedene IR-Kanäle, es können aber auch bis zu 18 sein. Bei DWDM kann es Dutzende davon geben. Da jeder IR-Kanal seinen eigenen Satz an gemultiplexten HF-Signalen trägt, ist es theoretisch möglich, kombinierte Daten auf einer einzigen Faser mit einer effektiven Gesamtgeschwindigkeit von mehreren hundert Gigabit pro Sekunde (GBit/s) zu übertragen.

Bidirektionales DWDM.
Abbildung 1: Bidirektionales DWDM.

Die Verwendung von WDM kann die effektive Bandbreite eines Glasfaserkommunikationssystems um einen beträchtlichen Faktor vervielfachen. Allerdings müssen die Kosten gegen die Alternative abgewogen werden, mehrere Fasern gebündelt in einem Kabel zu verwenden. Ein faseroptisches Repeater-Gerät, der sogenannte Erbium-Verstärker, kann WDM langfristig zu einer kostengünstigen Lösung machen.

 

Diese Definition wurde zuletzt im Juni 2021 aktualisiert
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