Sieci optyczne DWDM

Do najbardziej znanych i powszechnie już stosowanych w zwielokrotnieniu WDM (DWDM, UWDM) włókien światłowodowych, które doczekały się standaryzacji, należą następujące typy włókien jednomodowych (włókna wielomodowe są nieprzydatne w technologiach zwielokrotnienia WDM):

- standardowe włókna jednomodowe SMF (Single Mode Fiber) zgodne z zaleceniami ITU-T G.652: ze skokowym współczynnikiem załamania światła, z zerem dyspersji w II oknie optycznym, wysoką dyspersją w III oknie (wynoszącą średnio około 17 ps/nm*km) oraz niską tłumiennością i niewielką podatnością na powstawanie efektów nieliniowych w III oknie optycznym 1550 nm. Jest więc ono dobrze dostosowane do transmisji jednokanałowych w drugim oknie, a także wyjątkowo dobrze zachowujące się w przekazach wielofalowych DWDM na niewielkich dystansach;

- włókna jednomodowe z przesuniętą dyspersją DS-SMF (Dispersion Shifted-Single Mode Fiber), o cechach określonych według zaleceń G.653: z profilowanym współczynnikiem załamania światła, silnie ujemną dyspersją w II oknie (poniżej 20 ps/nm*km) i zerową dyspersją dla fali 1550 nm w III oknie. Istotną wadą tego włókna w aplikacjach wielofalowych jest zbyt niska dyspersja (praktycznie zerowa), będąca główną przyczyną powstawania przesłuchów międzykanałowych na skutek zjawiska mieszania czterofalowego FWM (Four Wave Mixing). Cechy te wybitnie predysponują stosowanie włókna DS-SMF do jednokanałowych transmisji długodystansowych w trzecim oknie optycznym, przy jego stosunkowo niewielkiej przydatności do transmisji wielofalowych w trzecim oknie;

- włókna jednomodowe z niezerową przesuniętą dyspersją NZDS-SMF (Non Zero Dispersion Shifted-Single Mode Fiber), określane zaleceniami G.655. Ich cechą charakterystyczną jest mała, lecz niezerowa (dodatnia lub ujemna) dyspersja w całym zakresie przenoszenia wzmacniaczy optycznych EDFA (1530-1565 nm), ograniczająca efekty nieliniowe włókna - a zwłaszcza mieszania czterofalowego FWM (Four Wave Mixing) i modulacji skrośnej CPM (Cross Phase Modulation).

Włókna światłowodowe NZDS-SMF z niezerową przesuniętą dyspersją, stanowiące najlepsze medium transmisji wielofalowych DWDM w III oknie światłowodowym, nadal podlegają różnorodnym modyfikacjom technologicznym - usprawniającym proces przenoszenia sygnałów optycznych. Usprawnienia te, prowadzone indywidualnie od lat przez kilka wielkich koncernów telekomunikacyjnych zajmujących się przekazami optycznymi i wytwarzaniem włókien światłowodowych, doprowadziły do powstania wielu typów światłowodów o odmiennych cechach charakterystycznych. Również uzyskiwane za ich pomocą minimalne odstępy między sąsiednimi kanałami optycznymi DWDM (UWDM) ulegają ciągłemu zagęszczeniu w miarę postępów w technologiach optycznych (lasery i detektory fal optycznych) i osiągają obecnie wielkość znacznie poniżej 0,1 nm długości fali 955;.

Światłowody długodystansowe

Istotnym etapem wytwarzania światłowodów jest opanowanie umiejętności pożądanego profilowania w procesie produkcyjnym charakterystycznych parametrów włókna jednomodowego, takich jak: tłumienność, nieliniowość, dyspersja, współczynnik załamania światła w płaszczu i rdzeniu oraz domieszkowanie rdzenia atomami pierwiastków rzadkich. Pierwsze włókna NZDS-SMF z niezerową i przesuniętą dyspersją zaczęła wytwarzać (1994 r.) firma Lucent Technologies, początkowo jako włókno TrueWave#, a następnie kilka jego wersji do rozmaitych aplikacji i korekt światłowodowych linii transmisyjnych pod firmowymi oznaczeniami: TrueWave+, TrueWave- oraz TrueWave RS. Na przykład przez naprzemienne łączenie włókien TrueWave+ (z dyspersją dodatnią) i TrueWave- (dyspersja ujemna) można dokładnie równoważyć sumaryczną dyspersję włókna światłowodowego w pojedynczym kanale optycznym, uzyskując bez regeneracji transmisję na odległość do około 1000 km (przy szybkościach 2,5 Gb/s) lub do 300 km (z podstawową szybkością 10 Gb/s).