Wellenlängenmultiplex

Wellenlängenmultiplex (WDM) ist eine optische Multiplextechnik, die zu einer besseren Ausnutzung der Lichtwellenleiter-Kapazität führt. Bei der WDM-Technik werden unterschiedliche Lichtwellenlängen zur parallelen Übertragung von mehreren Signalen genutzt. An Wellenlängen können die optischen Fenster bei 850 nm, 1.300 nm und 1.550 nm für die Übertragung genutzt werden. Allerdings wird in der Praxis das optische Fenster bei einer Wellenlänge von 1.550 nm genutzt, in dem verschiedenfarbige Lichtsignale übertragen werden. Diese optische Mehrkanaligkeit, die immer ein Vielfaches von zwei hat, also 2 Kanäle, 4, 8, 16, 32, 64 usw. wird durch einen minimalen Sicherheitsabstand zwischen den einzelnen Wellenlängen erreicht. So sind auf konventionellen Glasfasern Übertragungsraten von 10 Gbit/s bei einem Frequenzabstand von 50 GHz technisch realisierbar. Die gleichzeitige Übertragung kann sowohl in einer Übertragungsrichtung erfolgen, aber auch in entgegengesetzten Richtungen.

WDM-System

Dem Prinzip nach wird jedes zu übertragende Signal einer Lichtfrequenz aufmoduliert. So können bei der Benutzung von beispielsweise drei Lichtfrequenzen gleichzeitig drei Signale übertragen werden.

Das optische Koppelelement, der Wellenlängen-Multiplexer, bündelt die verschiedenen Lichtwellenlängen und überträgt den gesamten Lichtstrom, der alle diskreten Wellenlängen enthält, über einen Lichtwellenleiter zum Empfangsort, wo er mittels Filtertechniken in die einzelnen Kanäle separiert wird.

Wellenlängen-Multiplexer/Demultiplexer

Die WDM-Technik, die in optischen Kernnetzen und im Anschlussbereich mit PON oder APON, eingesetzt wird, wurde von der ITU für diese Anwendungen in den Spezifikationen erweitert (ITU G.983.3). Dafür wurde dem Downstream-Bereich neben dem Wellenlängenbereich zwischen 1.480 nm und 1.500 nm ein weiteres Wellenlängenband zwischen 1.539 nm und 1.565 nm für Video-Übertragungen hinzugefügt.

Die DWDM-Technik erlaubt in den verschiedenen Verfahren - CWDM, DWDM, NWDM, WWDM - Übertragungsraten bis in den Terabit-Bereich.

Bei fester Übertragungsgeschwindigkeit (z.B. Lichtgeschwindigkeit c) stimmt WDM mit Frequenzmultiplex (FDM) überein, weil c = f ist.

Eine interessante Anwendung des Wellenlängemultiplex ist die Energieversorgung von Komponenten über die Glasfaser. Bei dieser Technik, die ideal in explosionsgefährdeten Umgebungen oder solchen mit elektromagnetischer Beeinflussung eingesetzt werden kann, wird die Versorgungsenergie über ein Lichtsignal gesendet, dass empfangsseitig in eine Gleichspannung demoduliert wird und die Komponente versorgt.