Спектральное уплотнение каналов ( англ. Wavelength Division Multiplexing, WDM, букв. мультиплексирование с разделением по длине волны) — технология позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих.

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала, причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну (в обычных линиях используется пара волокон — для передачи в прямом и обратном направлениях).

Принцип работы систем со спектральным уплотнением

В простейшем случае каждый лазерный передатчик генерирует сигнал на определенной частоте из частотного плана. Все эти сигналы перед тем, как вводятся в оптическое волокно объединяются мультиплексорм (MUX). На приемном конце сигналы аналогично разделяются демультипексором (DEMUX). Здесь, также как и в SDH сетях, мультиплексор является ключевым элементом. В случаях более сложных, чем представленный на рисунке, в линии передачи будут присутствовать и другие компоненты , например, усилители/аттенюаторы, волоконные конверторы, мультиплексоры ввода/вывода (OADM), коммутаторы.

Виды WDM систем

Исторически первыми возникли двухволновые WDM системы, работающие на центральных длинах волн их второго и третьего окон прозрачности кварцевого волокна (1310 и 1550 нм). Главным достоинством таких систем является то, что из-за большого спектрального разноса полностью отсутствует влияние каналов друг на друга. Это способ позволяет либо удвоить скорость передачи по одному оптическому волокну, либо организовать дуплексную связь.

Современные WDM системы на основе стандартного частотного плана (ITU-T Rec. G.692) можно подразделить на три группы:

• грубые WDM (Coarse WDM — CWDM ) — системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 16 каналов.
• плотные WDM (Dense WDM — DWDM ) — системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 32 каналов.
• высокоплотные WDM (High Dense WDM — HDWDM) — системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.

Частотный план для CWDM систем определяется стандартом ITU G.694.2. Область применения технологии CWDM — городские сети с расстоянием до 50 км Достоинством этого вида WDM систем является низкая (сравнению с остальными типами) стоимость оборудования, в следствии меньших требований к компонентам .

Частотный план для DWDM систем определяется стандартом ITU G.694.1. Область применения — магистральные сети. Этот вид WDM систем предъявляет более высокие требования к компонентам , чем CWDM (ширина спектра источника излучения , температурная стабилизация источника и т. д.). Толчок к бурному развитию DWDM сетей дало появление недорогих и эффективных волоконных эрбиевых усилителей ( EDFA ), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна ).