Wellenlängenmultiplexing

Wellenlängenmultiplexing, auch WDM genannt, ist ein Verfahren der optischen Datenübertragung, bei dem mehrere Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen gleichzeitig über eine einzige Glasfaser übertragen werden. Jeder Kanal trägt eigene Datenströme, wodurch sich die Gesamtkapazität der Verbindung deutlich erhöht, ohne dass eine zusätzliche Faser benötigt wird.

Funktionsweise: Die Eingangssignale werden auf verschiedene Trägerwellen moduliert. Ein Multiplexer kombiniert die einzelnen Wellenlängen zu einem gemeinsamen Lichtpfad, der durch die Faser läuft. Am Empfangsort trennt ein Demultiplexer die Signale wieder auf. In praktischen Netzen kommen zusätzlich optische Verstärker (z. B. EDFA), Filter, Laserquellen (z. B. DFB-Laser) und Re-Demultiplexer sowie OADM zum Einsatz, um Kanäle hinzuzufügen, zu entfernen oder umzuschalten. Für flexible Netze werden auch Wavelength-Selective Switches eingesetzt.

Typen: DWDM (dense WDM) nutzt enge Kanalabstände und ermöglicht sehr hohe Gesamtkapazitäten; CWDM (coarse WDM) verwendet größere Abstände und ist kostengünstiger, insbesondere in Metro- und Campusnetzen. Die Kanäle orientieren sich häufig am ITU-T-Grid mit Abständen wie 100 GHz oder 50 GHz. Der Übertragungsbereich konzentriert sich meist auf den 1550-nm-Bereich, in dem Verluste gering und Verstärkung durch EDFA effizient ist.

Anwendungen: WDM kommt vor allem in Backbone- und Langstreckenverbindungen zum Einsatz, aber auch in Metro-Netzen, Rechenzentren und Campusnetzen, wo mehrere Datenströme oder Dienste gleichzeitig übertragen werden müssen.

Vorteile und Herausforderungen: Vorteile sind hohe Gesamtkapazität, effiziente Nutzung der vorhandenen Glasfaser und gute Skalierbarkeit. Herausforderungen umfassen Kosten, Dispersion, Nichtlinearitäten und die Komplexität der Netzsteuerung sowie Temperaturabhängigkeit der Wellenlängen.