波分复用入门：为何波分复用技术的前景如此光明

2022-02-16 18:09

清晨的日出总是让人着迷，光学同样让人类着迷。多年来，人类对光学的理解不断加深——我们掌握了光的测量方法，知道了它如何产生以及如何传播，并因此建立了我们对宇宙的认识。五十年前，康宁掌握了如何使用光纤这一具有革命性意义的新材料来高效地远距离传输光信号。

如今，借助在光学领域内最新、最具影响力的创新，使我们能够利用不同波长的光谱（由光分解产生）。这项拥有巨大潜力的技术被称为波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术，可以帮助网络运营商在满足人们日益增长的带宽需求方面保持领先地位。

想象一下光线穿过棱镜的情景。通过色散作用，光被分解成各种颜色的光，我们会看到一道“小彩虹”。每一种颜色都代表一组波长，也就是一个“波段”，我们可以把不同波长的光分离出来，并独立于其他颜色来进行操作。在电信领域，我们利用光纤电缆来传输信息，通常是以红色或绿色激光的形式。在此过程中，我们利用光谱中“红”或“绿”部分内的所有波长，而不是隔离单个波长。使用波分复用技术，我们可以将激光分解为不同波长的光，这意味着相同的信息以往在传输中会占用整个“颜色”波段，而现在只会占用一小部分波段。这就是波分复用技术在提升网络容量方面如此有前景的原因。

我们在网络中使用“多路复用器”（mux）和“解复用器”（demux）来部署波分复用技术。从本质上来说，这些产品相当于附着在有源设备（激光器）上的透镜，使我们能够操纵激光器内的各个波长，在光纤中进行传输。光信号的传输（可能代表一个电话、一条短信或者一段视频）随后通过激光器进行发送，并由多路复用器引导至特定的波长。这些信号与其他不同波长的传输信号共同沿着光纤传播。然后，多路分解器接收并处理这些传输信号，将各个信号分离成负责接收信息的收发器能够理解的形式。

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