Han passat gairebé 20 anys des deDWDM Ciena va introduir un sistema de 16 canals el març de 1996, i en les dues últimes dècades ha revolucionat la transmissió d'informació a llargues distàncies. El DWDM és tan omnipresent que sovint oblidem que hi va haver un moment en què no existia i quan accedir a la informació des de l'altra banda del món era car i lent. Ara no pensem en res de descarregar una pel·lícula o col·locar una trucada IP a través d'oceans i continents. Els sistemes actuals tenen 96 canals.per fibra òptica, cadascuna de les quals pot córrer a100Gbps, en comparació amb els 2,5 Gbps per canal en els sistemes inicials. Tot això em va fer pensar en com sovint es necessiten dues innovacions unides per fer una revolució. Els ordinadors personals no van revolucionar la vida d'oficina fins que es van acoblar amb impressores làser. De la mateixa manera, els beneficis del DWDM van ser enormes a causa dels amplificadors de fibra dopat d'erbi (EDFAs).
DWDM significa Multiplexació de divisió de longitud d'ona densa, que és una manera complexa de dir que, ja que els fotons no interactuen entre si (almenys no gaire) els senyals diferents en diferents longituds d'ona de la llum es poden combinar en una sola fibra, transmesa a l'altre extrem, separada i detectada independentment, augmentant així la capacitat de càrrega de la fibra pel nombre de canals presents. De fet, WDM antic no dens, havia estat en ús durant algun temps amb 2, 3 o 4 canals en circumstàncies especialitzades. No hi havia res particularment difícil en la construcció d'un sistema bàsic DWDM. La tecnologia utilitzada inicialment per combinar i separar les longituds d'ona eren filtres d'interferència de pel·lícula prima que s'havien desenvolupat en un alt grau en el segle XIX.thSegle. (Ara un 'dies de circuits integrats fotònics anomenats Arrayed Waveguide Ratllades, oAWGss'utilitzen per dur a terme aquesta funció.) Però fins a l'adveniment dels EDFAs no hi havia molt benefici per part del DWDM.
La transmissió de dades de fibra òptica va començar en la dècada de 1970 amb el descobriment que certs vidres tenien una pèrdua òptica molt baixa a la regió espectral de l'infraroig proper, i que aquests vidres es podien formar en fibres que guiessin la llum d'un extrem a l'altre, mantenint-la confinada i lliurant-la intacta, encara que reduïda per pèrdua i dispersió. Amb molt desenvolupament de fibres, làsers i detectors, es van construir sistemes que podien transmetre informació òptica durant 80 km abans que fos necessari "regenerar" el senyal. La regeneració va consistir a detectar la llum, utilitzar un circuit digital electrònic per reconstruir la informació i després retransmetre-la en un altre làser. 80kmEra molt més lluny del que podien anar els actuals sistemes de transmissió de microones "línia de visió", i la transmissió de fibra òptica es va adoptar a gran escala. Tot i que 80 km va ser una millora significativa, encara significava que es necessitarien molts circuits de regeneració entre Los Angeles i Nova York. Amb un circuit de regeneració necessari per canal cada 80 km, la regeneració es va convertir en el factor limitant en la transmissió òptica i DWDM no era molt factible. Els filtres llavors cars s'haurien d'utilitzar cada 80 km per separar la llum de cada canal abans de la regeneració i recombinar els canals després de la regeneració.
Atès que la regeneració completa era cara, els investigadors van començar a buscar altres maneres d'ampliar l'abast d'un sistema de transmissió de fibra òptica. A finals de la dècada de 1980, Erbuim Doped Fiber Amplifers (EDFAs) va entrar en escena. Els EDFAs consistien en fibra òptica dopat amb àtoms d'Erbi que, quan es bombaven amb un làser d'una longitud d'ona diferent, creaven un medi de guany que amplificaria la llum en una banda propera a la longitud d'ona de 1550 nm. Els EDFAs permetien l'amplificació dels senyals òptics en fibres que podien contrarestar els efectes de la pèrdua òptica, però no podien corregir els efectes de la dispersió i altres deficiències. De fet, els EDFAs generen soroll d'emissió espontània amplificada (ASE) i podrien causar distorsions de no linealitat de fibra a una llarga distància de transmissió. Així que els EDFAs no van eliminar completament la necessitat de regeneració, sinó que van permetre que els senyals anessin molts salts de 80 km abans que es necessités la regeneració. Atès que els EDFAs eren més barats que la regeneració completa, es van dissenyar ràpidament sistemes que utilitzaven làsers de 1550 nm en lloc dels 1300 nm que prevalien llavors.
Després va arribar el moment "ah ha". Atès que els EDFAs acaben de replicar els fotons que entren i envien més fotons de la mateixa longitud d'ona, dos o més canals podrien amplificar-se en el mateix EDFA sense crosstalk. Amb DWDM, un EDFA podria amplificar tots els canals en una fibra alhora, sempre que encaixessin dins de la regió de guanys d'EDFA. DWDM va permetre l'ús múltiple no només de la fibra, sinó també dels amplificadors. En lloc d'un circuit de regeneració per a cada canal, ara hi havia un EDFA per cada fibra. Una sola fibra i una cadena d'un amplificador cada40 ~ 100km podria suportar 96 fluxos de dades diferents.Els regeneradors encara són necessaris avui en dia, cada 1.200 ~ 3.500 km, quan el soroll EDFA ASE acumulat supera el llindar que un processador de senyal digital i un còdec de correcció d'errors poden manejar.
Per descomptat, atès que la regió de guany de l'EDFA es limitava a uns 40 nm d'amplada dels espectres, es va posar un gran èmfasi en la col·locació de les diferents longituds d'ona òptiques el més a prop possible. Els sistemes actuals situen els canals 50GHz, o aproximadament 0,4 nm, a part, i els experiments d'herois han fet molt més.
En paral·lel, les noves tecnologies han augmentat l'ample de banda per canal a 100 Gbps utilitzant tècniques coherents que hem discutit en altres publicacions del bloc. Així que una sola fibra que a principis de la dècada de 1990 hauria portat 2,5 Gbps d'informació, ara pot portar gairebé 10 Terabits / seg d'informació, i podem veure pel·lícules des de l'altra banda del món.
