1.WDM(wavelength division multiplexing):

a.Định nghĩa:

-Là 1 phương thức ghép/phân kênh quang theo bước sóng, cho phép ghép nhiều sóng quang có bước sóng khác nhau nhờ 1 bộ Mux (multiplexing) rồi truyền trên 1 sợi quang. Đến đầu thu các sóng khác nhau sẽ được tách ra nhờ bộ DeMux (demultiplexing).

-Trong điều kiện các dịch vụ truyền số liệu ngày càng tăng nhanh đặc biệt là Internet, truyền hình số, vệ tinh… và khi mà IP nổi lên như là nền tảng cho các dịch vụ ứng dụng trong tương lai, các nhà quản lý cung cấp dịch vụ truyền dẫn lúc này sẽ phải suy nghĩ lại về hệ thống truyền dẫn truyền thống TDM (time division multiplexing), hệ thống vốn tối ưu cho truyền thoại nhưng lại kém hiệu quả trong sử dụng băng thông.

b. Một số phương pháp mở rộng băng thông:

-SDM(space devision multiplexing): 

+Ưu điểm: Giữ nguyên tốc độ truyền dẫn, chỉ việc tăng số lượng sợi quang. 

+Nhược điểm: Phương pháp này chỉ thích hợp cho việc mở rộng băng thông đối với hệ thống không quá dài và đã có sẵn các sợi quang(Nếu dài thì phải tốn thêm chi phí cho việc lắp đặt các bộ khuếch đại quang)

-OTDM(optical time devision multiplexing):

+Ưu điểm: Mặc dù được phát triển từ hình thức truyền dẫn truyền thống TDM nhưng nó đã khắc phục được điểm yếu là tốc độ truyền dẫn tối đa có thể đạt tới là 250 Gbit/s(trong khi đó mỗi kênh của TDM tối đa chỉ có đạt tới tốc độ 10Gbps)

+Nhược điểm: Gặp phải 1 số vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống như: tán sắc sắc thể, tán sắc phân cực, phi tuyến tính

-WDM(wavelength devision multiplexing): Khi các giải pháp liên tục được đề ra mà vẫn chưa có hiệu quả, hệ thống WDM nói chung (gọi chung là tại vì sau WDM còn cả 1 họ của nó bao gồm: NWDM, WWDM, CWDM, DWDM… ) đã được tạo ra để giải quyết vấn đề này. Không cần tăng tốc độ truyền dẫn (không cần đòi hỏi công nghệ phát triển thật cao), không cần tăng số lượng sợi quang (không đòi hỏi vốn đầu tư lớn) mà băng thông tăng bằng cách ghép nhiều bước sóng khác nhau lại sau đó truyền đi trên 1 sợi quang. Qua đó giải quyết được vấn đề lãng phí băng thông mà hệ thống TDM đặt ra

c. Phân loại hệ thống WDM:

-Gồm 2 loại: đơn hướng và song hướng

-Để hiểu rõ ta so sanh 2 loại hệ thống này (Giả sử 2 hệ thống cùng ghép 1 số lượng N bước sóng giống nhau):

+Về dung lượng: WDM song hướng < WDM đơn hướng, tuy vậy thì WDM đơn hướng lại đòi hỏi số lượng sợi quang gấp đôi so với WDM song hướng

+Về Thiết kế: rõ ràng hệ thống WDM song hướng đòi hỏi sự phức tạp hơn nhiều với những vấn đề như sự chống xuyên nhiễu(do có nhiều bước sóng trên 1 sợi quang), đảm bảo định tuyến và phân bố bước sóng sao cho 2 chiều trên sợi quang không dùng chung 1 bước sóng (bước sóng chẵn lẽ, bước sóng theo băng …)

+Về việc giải quyết vấn đề khi có sự cố xảy ra ở hệ thống: với WDM song hướng thì khi có bất kì sự cố gì xảy ra trên hệ thống, nó không cần đến cơ chế APS (automatic protection switching) để chuyển mạch bảo vệ mà nó có thể tự hiểu đồng thời ở cả 2 đầu hệ thống

+Bộ khuếch đại quang EDFA ở hệ thống song hướng đơn giản hơn so với hệ thống đơn hướng, nhưng do số bước sóng ở WDM song hướng =1/2 WDM đơn hướng nên công suất khuếch đại ở đầu ra của hệ thống song hướng sẽ cao hơn hệ thống đơn hướng

=>Tính về độ tối ưu thì WDM song hướng hơn hẳn WDM đơn hướng. Tuy nhiên trong 1 số trường hợp ta vẫn chỉ có thể áp dụng hệ thống đơn hương vì 1 số đặc điểm tối ưu trong điều kiện hiện tại. Ví dụ: Trong điều kiện khả năng xuyên nhiễu giữa các bước sóng là rất cao, mà hệ thống đòi hỏi phải có dung lượng truyền dẫn lớn. Lúc này ta chỉ có thể dùng WDM đơn hướng

d. Chức năng của hệ thống WDM:

+Phát tín hiệu: trong WDM, nguồn phát quang là các laser. Ví dụ như tunable laser, multiwavelength laser…

+Ghép/tách tín hiệu: được thực hiện bởi 1 số bộ tách/ghép tín hiệu WDM như: bộ lọc màng mỏng điện môi, cách tử bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, bộ lọc Fabry-Perot…

+Truyền dẫn tín hiệu: có khá nhiều vấn đề phải xét đến trên quá trình truyền tín hiệu của sợi quang nhưng suy cho cùng, quá trình này chịu ảnh hưởng lớn nhất từ yếu tố là các sợi quang.

+Khuếch đại tín hiệu: hiện nay chủ yếu sử dụng khuếc đại quang sợi EDFA(erbium-doped fiber amplifier) và khuếch đại Raman(cũng vừa mới ứng dụng hiện nay). Có 3 chế độ khuếch đại: tiền khuếch đại, khuếch đại công suất, khuếch đại đường.

+Thu tín hiệu: Cũng như các hệ thống quang thông thường, hệ thống WDM sử dụng các bộ tách sóng quang: PIN, APD.