dense wavelength division multiplexing

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ist ein optisches Wellenlängenmultiplex mit der enormen Leistungsfähigkeit von mehreren Tbit/s.

Wellenlängenraster bei DWDM

Bei der DWDM-Technik wird der Wellenlängenbereich zwischen 1.260 nm und 1.675 nm für die Übertragung im Weitverkehrsbereich benutzt, der in drei Wellenlängenbänder, dem S-Band, C-Band und L-Band unterteilt ist. Als Grundwellenlänge wird die Wellenlänge des optischen Fensters bei 1.550 nm verwendet, auf die bis zu 160 unterschiedliche Wellenlängen symmetrisch aufmoduliert werden. Diese werden dann über eine Glasfaser übertragen und empfangsseitig durch optische Filter wieder voneinander getrennt.

DWDM-System mit optischem Verstärker

Die Kanalabstände betragen 0,8 nm. Der 0,8-nm-Abstand entspricht einem 100-GHz-Spacing zwischen zwei Kanälen und wird als ITU-Grid bezeichnet. Weitere standardisierte Kanalabstände betragen 50 GHz, 25 GHz und 12,5 GHz, was Wellenlängenabständen von 0,4 nm, 0,2 nm oder 0,1 nm entspricht. Marktgängig sind derzeit Systeme mit 16 bis 64 Kanälen. Für die Reichweite hat die ITU Entfernungen optische SDH-Schnittstellen von 80 km, 120 km und 160 km spezifiziert, bekannt als Long Haul, Very Long Haul (VLH) und Ultra Long Haul (ULH).

Laserfrequenzen mit einem Wellenlängenabstand von 0,4 nm, Foto: Tektronix

Die Voraussetzungen für die DWDM-Technik wurden durch die moderne Halbleitertechnologie geschaffen, die DFB-Laser mit einer geringen spektralen Bandbreite zur Verfügung stellt, damit mehrere Übertragungskanäle in einem optischen Fenster realisiert werden können. Darüber hinaus ermöglicht die moderne Kopplertechnik deutlich geringere Kanalabstände, weil sie steile Filterkurven und hohe Sperrdämpfungen aufweist. Auch bei den Faserverstärkern (OFA und EDFA) wurden wesentliche entwicklungstechnische Fortschritte erzielt.

DWDM-Multiplexer. LambdaDriver 1600 von Optical Access

In der praktischen Anwendung kann die DWDM-Technik unidirektional oder bidirektional arbeiten, also nur in einer Richtung oder auch in beiden Richtungen. Es können bis zu vierzig OC-48 mit 2,488 Gbit/s gleichzeitig über eine Glasfaser übertragen, was einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 Gbit/s entspricht. Dabei kann die DWDM-Technik unidirektional oder bidirektional arbeiten, also nur in einer Richtung oder auch in beiden Richtungen. Im Rahmen der 10-Gigabit-Ethernet-Technologie rücken Übertragungswerte von 1 Tbit/s in den Bereich des Möglichen, wenn man davon ausgeht, dass man 80 Kanäle mit jeweils 10 Gbit/s überträgt.