DWDM Dense Wavelength Division Multiplexed

IDEA BÁSICA DE WDM 1540-1565 nm range Amplitude (dBm) Frequency (MHz) RF Carriers in cable TV Amplitude (dBm) 1540-1565 nm range Amplitude (dBm) 1310 nm 1550 nm Classic WDM

VENTAJAS DE WDM LOS ENLACES DE FIBRA ÓPTICA EXISTENTES PUEDEN SER MEJORADOS A MAYORES VELOCIDADES BINARIAS USANDO WDM: SIENDO QUE LOS CAMBIOS OCURREN EN LOS EXTREMOS MAYORES VELOCIDADES BINARIAS SON OBTENIDAS SIN NECESIDAD DE COMPONENTES ELECTRO-ÓPTICOS DE MAYOR VELOCIDAD, RESULTANDO EN FÁCIL DISEÑO DE COMPONENTES Y MANUFACTURA MAYORES DISTANCIAS A MAYORES VELOCIDADES SON POSIBLES, USANDO LAS FIBRAS INSTALADAS CONVENCIONALES SON POSIBLES TOPOLOGÍAS DE RED RECONFIGURABLE Y FLEXIBLE USANDO LA LONGITUD DE ONDA COMO PARÁMETRO PARA RUTEO

EFECTOS DE LAS NO LINEALIDADES EN LA FIBRA LA FIBRA DE DISPERSIÓN CORRIDA HACE MAS DIFÍCIL WDM DEBIDO AL EFECTO LLAMADO 4 WAVE MIXING EL TRABAJO HECHO CON LÍNEAS DE ESPECTRO DE ESPACIAMIENTO NO IGUAL SOBRELLEVA EL PROBLEMA EL TRÁFICO EXISTENTE WDM USA FIBRA CONVENCIONAL

Amplificador Optico + la revolución de WDM Transmission convencional- 20 Gb/s 1310 RPTR LTE 40km DS3 120 km OA OC-48 DS3 OC3/12 12 fibras 1 fibra; 36 regeneradores 1 amplificador optico In Each Direction: 12 Fibers 36 Regenerators la ventaja Economica Dependiente de la distancia Intercity: obligatorio Metro: Depende de la disponibilidad de la fibra oscura WDM: Wavelength Division Multiplex OA: Optical Amplifier

OPTICAL AMPLIFIER (OA) (I) Entrada 1480 or 980 nm Bombeo Laser Erbium Doped Fiber Salida Aislador Acoplador INSTRUMENTACIÓN APLICABLE Analizador de Espectro Óptico (OSA) Medidor de Potencia de Multiple longitud de onda Fuente de Láser Sintonizable/ EELED Medidor de Potencia Optica MEDIDAS POSIBLES Ganancia Potencia IN/OUT Figura de ruido Ganancia dependiente de la polarización Relación señal a ruido Pico de ganancia de ruido

OPTICAL AMPLIFIER (OA) (II) Paso 1 Paso 2

OPTICAL AMPLIFIER (OA) (III) Paso 3 Paso 4 Amplified Spontaneous Emission (ASE)

Ganancia vs. Potencia Bombeada OPTICAL AMPLIFIER (OA) (IV) Ganancia vs. Potencia Bombeada 40 30 Ganancia (dB) 20 10 10 20 30 40 50 Potencia Bombeada (mW) La magnitud de la energía contenida en los fotones de 980 nm se muestra por las “curvas de eficiencia”. La “curvas de eficiencia” es la línea punteada desde el orígen tangente a la curva de potencia bombeada. Aproximar el punto de tangenteo de las curvas, incrementa la eficiencia de bombeo.

¿CÓMO SE RELACIONA EL AMPLIFICADOR CON LA FIBRA?

¿CÓMO SEPARAR LAS LONGITUDES DE ONDA?

Longitud de onda en Nanometros (nm) Atenuación vs. Longitud de onda 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 Longitud de onda en Nanometros (nm) 0.2 dB/Km 0.5 dB/Km 2.0 dB/Km Atenuación vs. Longitud de onda S-Band:1460–1530nm L-Band:1565–1625nm C-Band:1530–1565nm Fibre Attenuation Curve

Elimina o pico de água em 1385 nm 0.6 Standard Single-Mode Fiber 20 10 -10 -20 Atenuação (todas as fibras) 0.5 NZDF EDFA 0.4 0.3 Dispersion- Shifted Fiber Atenuação (dB/km) Zero-OH Fiber Elimina o pico de água em 1385 nm Dispersão (ps/nm×km) 0.2 0.1 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 Lambda (nm)

Capacidad de una Fibra sola Bandwidth/l - C Band 4 THz 199.0 196.0 195.0 194.0 193.0 192.0 ¦(THz) l (nm) 1505 1510 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 ~ 125 GHz/nm C-Band 50 GHz de Espaciado (For OC48) (80 l) x (2.5 GHz/l) = 200 GHz (40 l) x (10 GHz/l) = 400 GHz x2 100 GHz de Espaciado (For OC192) Potencia por canal óptico en sistemas con N canales: PCANAL = PTOTAL – 3 x log2N

DWDM vs CWDM

DWDM Opera en las bandas C y L (1530-1560 nm and 1570-1600 nm) El espaciado típico de las frecuencias de los canales es de 200 GHz (1.6 nm) o 100 GHz (0.8 nm) permitiendo escalabilidad de banda masiva y sin paralelo Estos factores incrementan el costo de los laseres de transmisión de DWDM y la tecnología asociada CWDM Basándose en la tecnología CWDM se ofrece ancho de banda aceptable y escalabilidad a precio reducido pero por definir espaciamiento de canales de mayor ancho, tipicamente 2500 GHz (20 nm), sobre las bandas espectrales disponibles Ayuda a disminuír los costos de los componentes Muchos componenetes corrientes de CWDM cubren la región de la banda C y L (similar a DWDM) y tambien operan en parte de la banda S (1460-1530 nm)

Grilla ITU-T G692 10/98 Grilla Flexible Frecuencia Central 193.1 + n × 0.05 (THz) Grilla Flexible Frecuencia Central 193.1 + n × 0.00625 (THz) Ancho de banda 12.5 × m (GHz) n es un entero positivo o negativo incluyendo el 0 m es un entero positivo

MÚLTIPLEX ADD/DROP ÓPTICO Add l i filtro l ii Drop l i MEDIDAS POSIBLES Pérdidas de retorno Pérdidas Dependientes de la Polarizacion Ancho de Banda Pérdidas de Insercción Longitud de onda Crosstalk (interacción entre distintas long. de ondas) INSTRUMENTACIÓN APLICABLE Medidor de Multiple longitud de onda Fuente Láser Sintonizable OSA

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (I) Fibra Actuadores Piezoelectricos Espejos Filtros Sintonizables Fabry-Perot MEDIDAS POSIBLES Pérdidas de retorno Pérdidas Dependientes de la Polarización Ancho de Banda Pérdidas de Insercción Longitud de onda Crosstalk INSTRUMENTACIÓN APLICABLE OSA Medidor de Multi longitud de onda Fuente Láser Sintonizable

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (II)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (III)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (IV)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (V)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (VI)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (VII)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (VIII)

FILTRO DE LONGITUDES DE ONDA (IX) Construcción

CIRCULADORES (I) Principio básico

CIRCULADORES (II)

Efectos de la polarización en DWDM (I)

Efectos de la polarización en DWDM (II)

Referencias: [1] Introducing DWDM http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/dwdm/dwdm_fns.htm [2] Fundamentals of DWDM Technology http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/dwdm/dwdm_ovr.htm [3] Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) http://www.iec.org/online/tutorials/dwdm [4] Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) Testing http://www.iec.org/online/tutorials/dwdm_test [5] “Fiber-Optic Communications Technology” by D.K. Mynbaev, L.L. Scheiner, Pearson Education Asia, 2001 edition [6] “Dense wave nets' future is cloudy” by Chappell Brown, EETimes http://www.eetimes.com/story/OEG20011221S0035 [7] Cisco Systems http://www.cisco.com/en/US/products/hw/optical/ps1996/products_quick_reference_guide09186a00800886bb.html [8] Lucent Technologies http://www.lucent.com/products/subcategory/0,,CTID+2021-STID+10482-LOCL+1,00.html [9] Nortel Networks: “OPTera Long Haul” & “Metro DWDM” (http://www.nortelnetworks.com/products/01/optera/long_haul/dwdm/) & (http://www.nortelnetworks.com/products/library/collateral/12001.25-03-02.pdf) [10] Agility Communications http://agility.com/intervals/index.phtml?ID=93&f_code=1