Sudah hampir 20 tahun sejakDWDM muncul di tempat dengan pengenalan Ciena sistem 16 saluran pada bulan Maret 1996, dan dalam dua dekade terakhir telah merevolusi transmisi informasi jarak jauh. DWDM ada di mana-mana sehingga kita sering lupa bahwa ada saatnya ketika itu tidak ada dan ketika mengakses informasi dari belahan dunia lain mahal dan lambat. Sekarang kami tidak memikirkan apa pun untuk mengunduh film atau melakukan panggilan IP melintasi lautan dan benua. Sistem saat ini biasanya memiliki 96 saluranper serat optik, yang masing-masing dapat berjalan pada100Gbps, dibandingkan dengan 2.5Gbps per saluran di sistem awal. Semua ini membuat saya berpikir tentang betapa seringnya dibutuhkan dua inovasi yang digabungkan bersama untuk membuat sebuah revolusi. Komputer pribadi tidak merevolusi kehidupan kantor sampai mereka digabungkan dengan printer laser. Demikian pula, manfaat DWDM sangat besar karena penguat serat yang didoping erbium (EDFAs).
DWDM adalah singkatan dari Dense Wavelength Division Multiplexing, yang merupakan cara kompleks untuk mengatakan bahwa, karena foton tidak berinteraksi satu sama lain (setidaknya tidak banyak) sinyal yang berbeda pada panjang gelombang cahaya yang berbeda dapat digabungkan menjadi satu serat, ditransmisikan ke serat lainnya. ujung, dipisahkan dan dideteksi secara independen, sehingga meningkatkan daya dukung serat dengan jumlah saluran yang ada. Faktanya, WDM tua biasa yang tidak Padat, telah digunakan selama beberapa waktu dengan 2, 3 atau 4 saluran dalam keadaan khusus. Tidak ada yang terlalu sulit dalam membangun sistem DWDM dasar. Teknologi yang awalnya digunakan untuk menggabungkan dan memisahkan panjang gelombang adalah filter interferensi film tipis yang telah dikembangkan hingga tingkat tinggi di tahun 19thAbad. (Sekarang sirkuit terintegrasi fotonik yang disebut Arrayed Waveguide Gratings, atauAWGdigunakan untuk melakukan fungsi ini.) Tapi sampai munculnya EDFA, tidak banyak manfaat yang bisa didapat dari DWDM.
Transmisi data serat optik dimulai pada 1970-an dengan penemuan bahwa kacamata tertentu memiliki kehilangan optik yang sangat rendah di daerah spektrum inframerah dekat, dan bahwa kacamata ini dapat dibentuk menjadi serat yang akan memandu cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya, menjaganya tetap terbatas. dan mengirimkannya secara utuh, meskipun dikurangi dengan kehilangan dan dispersi. Dengan banyak pengembangan serat, laser, dan detektor, sistem dibangun yang dapat mengirimkan informasi optik sejauh 80 km sebelum diperlukan untuk "memperbarui" sinyal. Regenerasi melibatkan pendeteksian cahaya, menggunakan sirkuit digital elektronik untuk merekonstruksi informasi dan kemudian mentransmisikannya kembali pada laser lain. 80kmjauh lebih jauh daripada sistem transmisi gelombang mikro "garis pandang" saat ini, dan transmisi serat optik diadopsi dalam skala luas. Meskipun 80 km merupakan peningkatan yang signifikan, itu masih berarti banyak sirkuit regenerasi akan dibutuhkan antara LA dan New York. Dengan satu sirkuit regenerasi yang dibutuhkan per saluran setiap 80 km, regenerasi menjadi faktor pembatas dalam transmisi optik dan DWDM sangat tidak praktis. Filter yang mahal saat itu harus digunakan setiap 80 km untuk memisahkan cahaya untuk setiap saluran sebelum regenerasi dan untuk menggabungkan kembali saluran setelah regenerasi.
Karena regenerasi penuh itu mahal, para peneliti mulai mencari cara lain untuk memperluas jangkauan sistem transmisi serat optik. Pada akhir 1980-an Erbuim Doped Fiber Amplifers (EDFA) muncul. EDFA terdiri dari serat optik yang didoping dengan atom Erbium yang, ketika dipompa dengan laser dengan panjang gelombang berbeda, menciptakan media penguatan yang akan memperkuat cahaya dalam pita dekat panjang gelombang 1550nm. EDFA memungkinkan amplifikasi sinyal optik dalam serat yang dapat melawan efek kehilangan optik, tetapi tidak dapat memperbaiki efek dispersi dan gangguan lainnya. Faktanya, EDFA menghasilkan kebisingan emisi spontan (ASE) yang diperkuat dan dapat menyebabkan distorsi nonlinier serat pada jarak transmisi yang jauh. Jadi EDFA tidak menghilangkan kebutuhan untuk regenerasi sepenuhnya, tetapi memungkinkan sinyal untuk menempuh jarak 80 km sebelum regenerasi diperlukan. Karena EDFA lebih murah daripada regenerasi penuh, sistem dengan cepat dirancang yang menggunakan laser 1550nm daripada 1300nm yang berlaku saat itu.
Kemudian datanglah momen "ah ha". Karena EDFA hanya mereplikasi foton yang masuk dan mengirimkan lebih banyak foton dengan panjang gelombang yang sama, dua atau lebih saluran dapat diperkuat dalam EDFA yang sama tanpa crosstalk. Dengan DWDM, satu EDFA dapat memperkuat semua saluran dalam serat sekaligus, asalkan sesuai dengan wilayah penguatan EDFA. DWDM kemudian memungkinkan penggunaan ganda tidak hanya serat tetapi juga amplifier. Alih-alih satu sirkuit regenerasi untuk setiap saluran, sekarang ada satu EDFA untuk setiap serat. Serat tunggal dan rantai satu penguat setiap40~100 km dapat mendukung 96 aliran data yang berbeda.Regenerator masih dibutuhkan saat ini, setiap 1.200~3.500 km, ketika akumulasi kebisingan EDFA ASE melebihi ambang batas yang dapat ditangani oleh prosesor sinyal digital dan codec koreksi kesalahan.
Tentu saja, karena daerah penguatan EDFA terbatas pada lebar spektrum sekitar 40 nm, penekanan besar ditempatkan pada pemasangan panjang gelombang optik yang berbeda sedekat mungkin. Sistem saat ini menempatkan saluran 50GHz, atau sekitar 0,4 nm, terpisah, dan eksperimen pahlawan telah melakukan lebih banyak lagi.
Secara paralel, teknologi baru telah meningkatkan bandwidth per saluran menjadi 100 Gbps menggunakan teknik koheren yang telah kita bahas di posting blog lain. Jadi satu fiber yang pada awal 1990-an akan membawa informasi 2.5Gbps, sekarang dapat membawa hampir 10 Terabit/detik informasi, dan kita dapat menonton film dari belahan dunia lain.
