- Использование только одного окна прозрачности 1550 нм в пределах области усиления EDFA (1530-1560 нм);
- Малые расстояния
между мультиплексными каналами (3,2/1,6/0,8 или 0,4 нм).
Мультиплексоры DWDM.
Мультиплексорам DWDM (в отличие от более традиционных (WDM) присущи две отличительные черты:
между мультиплексными каналами (3,2/1,6/0,8 или 0,4 нм).Кроме того, так как мультиплексоры DWDM рассчитаны на работу с большим числом каналов (до 32-х и более), то наряду с устройствами DWDM, в которых мультиплексируются (демультиплексируются) одновременно все каналы, допускаются также новые устройства, не имеющие
аналогов в системах WDM и работающие в режиме добавления или вывода одного и более каналов в/из основного мультиплексного потока, представленного большим числом других каналов.Так как выходные порты/полюса демультиплексора закреплены за определёнными длинами волн, то говорят, что такое устройство осуществляет пассивную маршрутизацию по длинам волн. (Отметим, что мультиплексоры WDM используют окна прозрачности 1310 нм, 1550 нм или ещё дополнительно окрестности 1650 нм, объединяя их в один канал).
В DWDM необходимо обеспечить высокие характеристики по переходным помехам на полюсах устройства (как по ближним (коэффициент направленности) так и по дальним (изоляция)). Это приводит к большой их прецизионности, и следовательно к более высокой их стоимости по сравнению с WDM.
Типовая схема DWDM мультиплексора с зеркальным отражающим элементом показана на рис.
1.
Рис. 1. Схема DWDM мультиплексора с отражающим элементом
Приходящий мультиплексный сигнал 
попадает на входной порт и через волновод-пластину распределяется по множеству, волноводов, представляющих собой дифракционную AWG (arrayed waveguide grating) структуру таким образом, что в каждом таком волноводе представлены все входные каналы с длинами волн 
, 
.
Далее происходит отражение сигналов каждого волновода от зеркальной поверхности и они снова попадают а волновод-пластину. В этой пластине происходит фокусировка и интерференция сигналов, то есть образуются пространственно разнесённые интерференционные максимумы интенсивности, соответствующие разным каналам. Геометрия волновода-пластины, в частности, расположение выходных полюсов и длины волноводов структуры AWG рассчитываются таким образом, чтобы интерференционные максимумы совпадали с выходными полюсами. Мультиплексирование происходит в обратном порядке.
DWDM мультиплексоры, являясь чисто пассивными устройствами, вносят большое затухание в сигнал, например, порядка 10-12 дБ при дальних переходных помехах <-20 дБ и полуширине спектра 1 нм. Поэтому, часто необходимо до и/или после DWDM мультиплексора устанавливать оптические усилители.
Пространственное разделение каналов и стандартизация DWDM.
Самым важным параметром плотного волноводного мультиплексирования является расстояние между соседними каналами.
Сектор по стандартизации телекоммуникации ITU-T утвердил частотный диапазон DWDM, в котором расстояние между соседними каналами составляет 100 ГГц (
0.8 нм). В настоящее время рассматривается вопрос о снижении расстояния между каналами до 50 ГГц (0,4 нм). Реализация той или иной сетки частотного диапазона во многом зависит от трех основных факторов:
Все указанные факторы сильно взаимосвязаны между собой.
Стандартные усилители EDFA на кремниевом волокне имеют один недостаток - большую вариацию (нелинейность) коэффициента усиления в области ниже 1540 нм, что приводит к более низким значениям соотношения сигнал/шум и нелинейности усиления в этой части спектра. С ростом полосы пропускания минимальное допустимое по стандарту соотношение сигнал/шум возрастает - так, для канала STM - 64 (10 Гбит/с) она на 4-7 дБ выше, чем для STM -16.
Таким образом, нелинейность коэффициента усиления кремниевого усилителя EDFA сильней ограничивает размер диапазона мультиплексирования для каналов STM - 64 (1540-1560 нм), чем для каналов STM -16, имеющих меньшую ёмкость, но в которых, несмотря на нелинейность, I можно использовать всю зону усиления кремниевого усилителя EDFA.
Сетка 50 ГГц.
Более плотная, но пока не стандартизированная, частотная сетка с интервалом 50 ГГц позволяет эффективней использовать зону 1540-1560 нм, в которой работают стандартные кремниевые усилители. Однако из-за перекрытия смежных каналов мультиплексирование с интервалом 50 ГГц может быть недопустимо на высоких частотах (STM - 64), так как это приводит к уменьшению длины допустимой межрегенерационной линии. Кроме того, при такой частотной сетке возрастают требования к перестраиваемым ЛД, мультиплексорам и другим компонентам, что приводит к увеличению стоимости систем связи.
В настоящее время ведутся работы по созданию надёжных фтор-цирконатных усилителей EDFA. обеспечивающих большую линейность усиления во всей его рабочей области 1530-1560 нм. С увеличением рабочей области усилителей EDFA становится возможным мультиплексирование 40 каналов STM - 64 с интервалом 100 ГГц общей ёмкостью 4000 ГГц в расчёте на волокно.
