Was bedeutet Wavelength Division Multiplex?
Wavelength Division Multiplex ist eine Variante des Multiplexverfahrens und wird im Deutschen als Wellenlängenmultiplex oder Wellenlängenvielfach bezeichnet. Das WDM dient als Übertragungsmedium von Lichtwellenleitern.
Inhaltsverzeichnis
- Allgemeine Informationen über Wavelength Division Multiplex
- Die Geschichte des WDM
- Wie wird der WDM angewendet?
- Ein besonderer Tipp
Allgemeine Informationen über Wavelength Division Multiplex
Das WDM arbeitet mit den elektromagnetischen Wellen der Farben des Lichtes. Denn jede Lichtfarbe hat eine unterschiedliche Wellenlänge und somit eine andere Frequenz. Das Wellenlängenmultiplex erlaubt es in einem Lichtwellenleiter, z.B. einer Glasfaserleitung, mehrere Datenkanäle zu nutzen und diese getrennt voneinander zu betreiben.
Als Quelle für die Lichtsignale werden vorwiegend Laserdioden oder lichtemittierende Dioden verwendet. Die Dioden erzeugen wiederum einen schmalbandigen Wellenlängenbereich, der als Übertragungskanal für Signale genutzt werden kann. Durch optische Koppelelemente werden die Daten schließlich gebündelt und unabhängig voneinander übertragen.
Ist das Signal am Zielpunkt angekommen, wird es durch passive optische Filter oder wellenlängensensible opto-elektrische Empfängerelemente wieder getrennt bzw. aufgeschlüsselt. Das WDM ist mit anderen optischen Multiplexverfahren kombinierbar und dadurch sehr effizient.
Die Entwicklung des WDM
Erstmals erschien das WDM in Form des Breitband-WDMs im Jahr 1994. Zu diesem Zeitpunkt wurden zum ersten Mal zwei bikonische Koppler miteinander verschmolzen, sodass zwei Signale über eine Leitung gesendet werden konnten.
Allerdings mussten die Übertragungsfrequenzen weit auseinander liegen, um etwaige Interferenzen zu vermeiden. Zumeist wurden Wellenlängen von 1.310 nm und 1.550 nm verwendet. Die Signalstärke betrug damals 5 GB/s pro Faser – ein Meilenstein für die Informationstechnik des 20. Jahrhunderts.
Eine sehr wichtige Entwicklung im Bereich der optischen Netze ist die Verwendung von Erbium. Das ist ein seltenes Edelmetall, das an Glasfasern angereichert, die Signalstärke deutlich verbessert. Es fungiert in diesem Fall als Verstärker. Eine Anreicherung mit Erbium ist vor allem für Fernnetze sinnvoll, weil sie dort Kosten ungemein senken. Die Gesamtleistung der Verbindung kann mit Erbium um den Faktor 100 gesteigert werden.
Für kürzere Strecken empfehlen sich die Semiconductor Optical Amlifiers, die in Switches, Router oder Add/Drop-Multiplexer integriert werden können. Sie dienen dann ebenfalls als Verstärker.
Mit diesen Errungenschaften war es möglich, mehr als zwei Signale auf einer Faser zu realisieren.
Wie wird der WDM angewendet?
Das Wavelength Division Multiplex wird stets in Verbindung mit einer Glasfaser-Infrastruktur eingesetzt. In einem Unternehmen beispielsweise, welches über eine Glasfaserstruktur verfügt, können große Datenmengen kosteneffektiv und schnell übertragen werden. Durch die unterschiedlichen Frequenzen ist wiederum die gleichzeitige Übermittlung der Daten über eine Glasfaserleitung möglich. Das WDM arbeitet mit passiven optischen Netzen, sodass eine eigene Stromversorgung unnötig ist. Dadurch können zusätzliche Kosten wiederum gemindert werden.
Quellenangaben
