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Optische Bauelemente, die am häufigsten zur selektiven Übertragung bestimmter Wellenlängen verwendet werden, werden als Filter bezeichnet. Dieser Begriff umfasst eine breite Palette von Bauelementen, darunter auch Dämpfungsglieder. Filter spielen eine wichtige Rolle in Wellenlängenmultiplex-Systemen (WDM), obwohl auch andere Technologien zum Einsatz kommen können. WDM-Filter ermöglichen die kostengünstige Trennung oder Kombination optischer Signale, die auf unterschiedlichen Wellenlängen übertragen werden.
In der Optik ist „Filter“ oft ein Oberbegriff für Bauteile, die einen Teil des einfallenden Lichts herausfiltern und den Rest durchlassen. In WDM-Systemen werden die Wellenlängen, die den Filter nicht passieren, normalerweise reflektiert, sodass sie an anderer Stelle im System genutzt werden können. Solche Filter ähneln Blenden oder Einwegspiegeln, die den größten Teil des einfallenden Lichts reflektieren, aber genügend Licht durchlassen, um hindurchsehen zu können.
Gängige optische Filter ermöglichen die Erweiterung des Kanalnetzes ohne Serviceunterbrechung. Darüber hinaus erlaubt die geringe Dämpfung zwischen Netzwerk und Express-Schnittstelle der Filter das Stacking, was für die Skalierung neuer Wellenlängen unerlässlich ist. Die meisten Filter sind mit einem Express-Port ausgestattet, um nicht verworfene/hinzugefügte WDM-Kanäle durchzuleiten. Durch die Verbindung der Express-Ports zweier Filter entsteht ein optischer Add/Drop-Multiplexer (OADM) mit Ost-West-Glasfaserverbindungen. Die hohe Filterisolation eliminiert störende „Schatten“-Wellenlängen und ermöglicht die Nutzung von Kanälen, die an einem Knoten verworfen wurden, an anderer Stelle im nachgelagerten Netzwerk.
Interferenzfilter und andere Technologien können zur Trennung und Kombination von Wellenlängen in WDM-Systemen eingesetzt werden. Verschiedene Ansätze konkurrieren derzeit um den Einsatz in WDM-Anwendungen. Einige Technologien scheinen für bestimmte WDM-Systemtypen Vorteile zu bieten, doch das Gebiet entwickelt sich stetig weiter, und kein einzelner Ansatz dominiert. Obwohl diese Technologien unterschiedlich funktionieren, erreichen sie alle das gemeinsame Ziel des optischen Multiplexings und Demultiplexings.
Es gibt drei konkurrierende Filtertechnologien: Dünnschichtfilter (TFF), Array-Wellenleiter (AWG) und Faser-Bragg-Gitter (FBG). Dünnschichtfilter wurden sehr früh eingesetzt und sind weit verbreitet, da sie einzigartige Eigenschaften aufweisen, die die strengen Anforderungen optischer Kommunikationssysteme erfüllen.
Breitband-WDM-Filter – Sie werden in EDFAs als Pumpenkoppler und Kanalmonitore eingesetzt. Diese Filterfamilie umfasst eine Vielzahl weiterer Filter. Ihre Anwendungsbereiche reichen von CWDM (Coarse WDM) über bidirektionale Transceiver bis hin zu 1310/1490/1550-nm-Tribandfiltern für Glasfaseranschlüsse (FTTH).
Faser-Bragg-Gitter funktionieren ähnlich, indem sie bestimmte Wellenlängen reflektieren. WDM-Anwendungen erfordern den Einsatz vieler Interferenzfilter oder Faser-Bragg-Gitter, wobei jedes Filter eine einzelne Wellenlänge oder eine Gruppe von Wellenlängen auswählt.
Das FTTX-Filter-WDM-Modul basiert auf Dünnschichtfiltertechnologie. Die FiberStore-Produktfamilie für filterbasiertes WDM deckt die folgenden Wellenlängenbereiche ab, die üblicherweise in Glasfasersystemen verwendet werden: 1310/1550 nm (für WDM- oder DWDM-Kommunikation), 1480/1550 nm (für leistungsstarke DWDM-Verstärker/EDFA), 1510/1550 nm (für DWDM-Mehrkanalnetze), 980/1550 nm (für leistungsstarke DWDM-Verstärker/EDFA) und 1310/1490/1550 nm (für PON/FTTX/Testgeräte). Im Vergleich zu WDM-Kopplern mit verschmolzenen Glasfasern bieten filterbasierte WDM-Komponenten eine deutlich größere Betriebsfrequenzbandbreite, geringere Einfügedämpfung, höhere Belastbarkeit, höhere Isolation usw.
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