La creciente demanda de ancho de banda ha acelerado el incremento y el alcance de las redes de transporte por parte de las empresas operadoras, de tal manera se ha determinado a la fibra óptica como el mejor medio de transmisión especialmente para largas distancias, capacidad de alcance, seguridad integrabilidad y precio.

Porqué WDM

El despliegue de los sistemas de fibra óptica conlleva un elevado costo económico y un proceso de instalación demasiado lento, esto es un gran problema cuando se desea ampliar la capacidad de la red, por tal razón aparece lña tecnología WDM la cual permite integrar multiples señales de diferentes fuentes láser en una sola fibra y largas distancias superiores a los 40Km sin regeneración.

     Multiplexación en el dominio de longitud de onda.

WDM es una tecnología que permite transmitir varias señales independientes sobre una sola fibra óptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED.

El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que el que las separa es un demultiplexor. Con el tipo adecuado de fibra puede disponerse un dispositivo que realice ambas funciones a la vez, actuando como un multiplexor óptico de inserción-extracción.

Espectro de frecuencias

Es posible clasificar y ordenar las ondas electromagnéticas de acuerdo a sus diferentes longitudes de onda y frecuencias, esta clasificación se conoce como «el espectro electromagnético».

El espectro visible, es decir, la luz que se puede observar por el ojo humano, es tan solo una pequeña fracción de las diferentes clases de radiación que existen.

A la derecha del espectro visible, se encuentran las clases de energía que son menores en frecuencia (y por lo tanto mayores en longitud de onda) que la luz visible, estos tipos de radiación por lo general no son dañinos, pues sus frecuencias son muy bajas. 

    Espectro electromagnético.

Debido a su baja pérdida de atenuación de la transmisión las longitudes de onda que maneja la tecnología WDM se encuentran en la ventana de infrarrojos en el espectro de frecuencia, justo debajo de la ventana de luz visible (~ 200 THz), conocidas como la banda C y la banda L.

Banda L

La banda L (banda de longitud de onda larga, 1565-1625nm) es una de las bandas de longitud de onda de menor pérdida y se utiliza a menudo cuando la banda C no es suficiente para cumplir con los requerimientos de ancho de banda.

Banda C

La banda C oscila entre 1530 nm y 1565 nm y representa la banda convencional. En este tramo del expectro, la fibra óptica presenta la menor pérdida y ocupa una gran ventaja en los sistemas de transmisión de larga distancia. Se utiliza generalmente en áreas metropolitanas combinadas con WDM, ultra larga distancia y submarina y con tecnología EDFA. A medida que la distancia de transmisión se hace más larga, y se utilizan amplificadores de fibra óptica en lugar de repetidores ópticos a electrónicos ópticos, la banda C se vuelve cada vez más importante.

     Canales en la banda C.

Actualmente los sistemas DWDM son capaces de transportar la información sobre una única fibra óptica monomodo, por lo general se emplea una fibra para la transmisión y otra para la recepción. Con un máximo de hasta 160 canales o longitudes de onda, cada una separada de la otra por 0,4 nm ó 50GHz, además se pueden transportar señales de cualquier tipo como SONET/SDH, ESCON, Fibre Channel, GbE, etc, de hasta 10 Gbps cada una.

Una característica a resaltar es la distancia que puede cubrir ya que actualmente existen sistemas en la capacidad de transportar hasta 5.000 Km sin regeneración eléctrica, muy presentes en los sistemas submarinos oceánicos.

LA arquitectura física de las redes DWDM por lo general se trata de enlaces punto a punto no protegidos, con 3 partes principales:

OTM (Optical Terminal Multiplexer)

Se encarga de multiplexar en la transmisión y demultiplexar en la recepción las señales provenientes por lo canales ópticos.

OLA (Optical Line Amplifier)

Amplifica la señal en el dominio óptico para su transporte a largas distancias.

OADM (Optical Add & Drop Multiplexer)

Extrae la señal de un canal óptico e inserta información reutilizando dicho canal, sin alterar al resto de canales multiplexados y sin generar conversión electroóptica.

Estos sistemas usualmente se encuentran en centrales telefónicas para los enlaces terrestres, mientras en los enlaces submarinos los OTM y OADM están ubicados en plataformas y los OLA se emplaman directamente al cable.

Transpondedor

El transpondedor es importante en las comunicaciones de fibra óptica, ya que es el elemento que envía y recibe la señal óptica de una fibra. Un transpondedor se caracteriza típicamente por sus datos y la distancia máxima que puede recorrer la señal.

Las funciones de un transpondedor de fibra óptica incluyen:

Los transpondedores de fibra bidireccionales de velocidad múltiple convierten señales ópticas de corto alcance de 10 Gbps y 40 Gbps en interfaces ópticas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) de largo alcance.

Los módulos se pueden utilizar para habilitar aplicaciones DWDM, como el alivio de fibra, los servicios de longitud de onda y el acceso de DWDM óptico de Metro a la infraestructura óptica existente.

Los módulos de transpondedor de fibra óptica también pueden admitir la operación 3R (remodelar, retime, regenerar) a las velocidades admitidas.

Amplificadores

Son dispositivos que a través de un proceso pueden amplificar una señal de entrada sin la necesidad de transformar previamente en una señal eléctrica, estos son usados en conjunto con los láseres para obtener la señal a amplificar, operan haciendo uso sólo de fotones, sin necesitar la interacción de electrones. De esta forma no es necesario colocar amplificadores optoelectrónicos entre tramos de fibra, los amplificadores ópticos consiguen una amplificación lineal de la señal óptica en
determinados tramos de longitudes de onda.

El amplificador óptico proporciona una solución más simple al problema de la atenuación y puede ser usado independientemente del tipo de modulación y del ancho de banda, además es un dispositivo bidireccional y permite el trabajo en sistemas con multiplexación de
longitud de onda.

Dispositivos de extracción/ inserción

Agregar y eliminar hacen referencia a la capacidad del dispositivo para agregar uno o más canales de longitud de onda nuevos a una señal WDM de longitud de onda múltiple existente y / o eliminar (eliminar) uno o más canales, pasando esas señales a otro ruta de red.