그로부터 거의 20년이 지났다.DWDM 1996년 3월 Ciena가 16채널 시스템을 도입하면서 등장했으며 지난 20년 동안 장거리 정보 전송에 혁명을 일으켰습니다. DWDM은 어디에나 존재하므로 DWDM이 존재하지 않았고 지구 반대편에서 정보에 액세스하는 데 비용이 많이 들고 느렸던 때가 있었다는 사실을 종종 잊습니다. 이제 우리는 영화를 다운로드하거나 대양과 대륙을 가로질러 IP 전화를 거는 것에 대해 아무 생각도 하지 않습니다. 현재 시스템에는 일반적으로 96개의 채널이 있습니다.광섬유당, 각각은 다음에서 실행할 수 있습니다.100Gbps, 초기 시스템의 채널당 2.5Gbps와 비교됩니다. 이 모든 것이 혁명을 일으키기 위해 함께 결합된 두 가지 혁신이 얼마나 자주 필요한지 생각하게 했습니다. 개인용 컴퓨터는 레이저 프린터와 결합될 때까지 사무실 생활에 혁명을 일으키지 않았습니다. 유사하게, DWDM의 이점은 에르븀이 도핑된 광섬유 증폭기(EDFAs).
DWDM은 Dense Wavelength Division Multiplexing의 약자로, 광자는 서로 상호작용하지 않기 때문에(적어도 많이는 아니지만) 서로 다른 파장의 빛에서 서로 다른 신호를 단일 광섬유로 결합하여 다른 광섬유로 전송할 수 있다는 복잡한 방식입니다. 끝, 분리 및 독립적으로 감지되므로 존재하는 채널 수만큼 광섬유의 운반 능력이 증가합니다. 사실 non-Dense, plain old WDM은 특수한 상황에서 2, 3 또는 4개의 채널과 함께 한동안 사용되어 왔습니다. 기본적인 DWDM 시스템을 구축하는데 특별히 어려운 점은 없었습니다. 파장을 결합하고 분리하는 데 처음 사용된 기술은 19세기에 고도로 개발된 박막 간섭 필터였습니다.일세기. (지금은 '배열 도파관 격자(Arrayed Waveguide Gratings)'라고 하는 광자 집적 회로 또는AWG이 기능을 수행하는 데 사용됩니다.) 그러나 EDFA가 등장하기 전까지는 DWDM에서 얻을 수 있는 이점이 많지 않았습니다.
광섬유 데이터 전송은 1970년대에 특정 유리가 근적외선 스펙트럼 영역에서 매우 낮은 광학 손실을 갖고 있다는 발견과 함께 시작되었습니다. 손실과 분산으로 인해 감소했지만 온전한 상태로 전달합니다. 광섬유, 레이저 및 탐지기의 많은 발전으로 신호 "재생"이 필요하기 전에 80km 동안 광학 정보를 전송할 수 있는 시스템이 구축되었습니다. 재생에는 빛을 감지하고 전자 디지털 회로를 사용하여 정보를 재구성한 다음 다른 레이저로 다시 전송하는 작업이 포함됩니다. 80km현재의 "가시선" 마이크로파 전송 시스템이 갈 수 있는 것보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있었고 광섬유 전송이 광범위하게 채택되었습니다. 80km는 상당한 개선이었지만 LA와 뉴욕 사이에는 여전히 많은 재생 회로가 필요하다는 것을 의미했습니다. 80km마다 채널당 하나의 회생 회로가 필요하므로 회생이 광 전송의 제한 요소가 되었고 DWDM이 그다지 실용적이지 않았습니다. 당시 값비싼 필터는 재생 전에 각 채널의 빛을 분리하고 재생 후 채널을 재결합하기 위해 80km마다 사용해야 했습니다.
완전한 재생은 비용이 많이 들기 때문에 연구자들은 광섬유 전송 시스템의 범위를 확장하는 다른 방법을 찾기 시작했습니다. 1980년대 후반에 EDFA(Erbuim Doped Fiber Amplifers)가 등장했습니다. EDFA는 다른 파장의 레이저로 펌핑될 때 1550nm 파장 근처의 대역에서 빛을 증폭하는 이득 매질을 생성하는 에르븀 원자로 도핑된 광섬유로 구성됩니다. EDFA는 광 손실의 영향을 상쇄할 수 있는 광섬유의 광 신호 증폭을 허용했지만 분산 및 기타 손상의 영향을 보정할 수는 없었습니다. 실제로 EDFA는 ASE(증폭된 자발 방출) 노이즈를 생성하고 긴 전송 거리에서 섬유 비선형성 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 따라서 EDFA는 재생의 필요성을 완전히 제거하지는 않았지만 재생이 필요하기 전에 신호가 80km 홉을 많이 이동할 수 있도록 했습니다. EDFA는 전체 재생보다 저렴했기 때문에 당시 널리 사용되던 1300nm 대신 1550nm 레이저를 사용하는 시스템이 빠르게 설계되었습니다.
그리고 "아하" 순간이 왔다. EDFA는 들어오는 광자를 복제하고 동일한 파장의 더 많은 광자를 내보내므로 두 개 이상의 채널은 누화 없이 동일한 EDFA에서 증폭될 수 있습니다. DWDM을 사용하면 하나의 EDFA가 EDFA 이득 영역에 맞는 경우 한 번에 광섬유의 모든 채널을 증폭할 수 있습니다. DWDM은 광섬유뿐만 아니라 증폭기의 다중 사용을 허용했습니다. 모든 채널에 대해 하나의 재생 회로 대신 이제 각 광섬유에 대해 하나의 EDFA가 있습니다. 단일 광섬유 및 하나의 증폭기 체인40~100 km는 96개의 다른 데이터 스트림을 지원할 수 있습니다.축적된 EDFA ASE 노이즈가 디지털 신호 프로세서와 오류 수정 코덱이 처리할 수 있는 임계값을 초과하는 경우 오늘날에도 1,200~3,500km마다 재생기가 필요합니다.
물론, EDFA의 이득 영역은 스펙트럼 폭의 약 40 nm로 제한되었기 때문에 가능한 한 서로 다른 광학 파장을 서로 가깝게 맞추는 데 중점을 두었습니다. 현재 시스템은 채널을 50GHz 또는 약 0.4nm 간격으로 배치하고 영웅 실험은 훨씬 더 많은 것을 수행했습니다.
이와 동시에 새로운 기술은 다른 블로그 게시물에서 논의한 일관된 기술을 사용하여 채널당 대역폭을 100Gbps로 증가시켰습니다. 따라서 1990년대 초에는 2.5Gbps의 정보를 전송할 수 있었던 단일 광섬유가 이제는 거의 10테라비트/초의 정보를 전송할 수 있으며 지구 반대편에서 영화를 볼 수 있습니다.
