ماڈیول کے اندر WDM: فلٹرز، AWGs، BiDi، طول موج کنٹرول

بہت سے ماڈیولز خود چھوٹے WDM نظام ہوتے ہیں۔ LR4 یا FR4 ماڈیول چار لیزرز کو ایک فائبر پر ملٹی پلیکس کرتا اور دوسرے سرے پر چار طول موجوں کو ڈی ملٹی پلیکس کرتا ہے؛ BiDi یا PON ماڈیول فلٹر کے ذریعے ایک فائبر پر بھیجتا اور وصول کرتا ہے؛ DWDM ماڈیول اپنی طول موج کو برسوں تک چند گیگا ہرٹز کے اندر رکھتا ہے۔ یہ صفحہ ان آپٹکس کا احاطہ کرتا ہے جو اسے ممکن بناتے ہیں — فلٹرز اور ویو گائیڈ ملٹی پلیکسرز، BiDi اسپلٹر، کولرز اور طول موج لاکرز — اور ان کے شامل کردہ لاس اور ناکامی کے طریقوں کا۔

ماڈیولز کے اندر WDM کہاں ہوتا ہے

ماڈیول قسم	اندرونی WDM	طول موجیں	فائبر پورٹ
40GBASE-LR4، 100GBASE-LR4/ER4	4-چینل LAN-WDM ملٹی پلیکسر + ڈی ملٹی پلیکسر	1295.56 / 1300.05 / 1304.58 / 1309.14 nm (800 GHz فاصلہ)	ڈوپلیکس LC
100G CWDM4، 400G FR4، 800G 2×FR4	4-چینل CWDM ملٹی پلیکسر + ڈی ملٹی پلیکسر	1271 / 1291 / 1311 / 1331 nm (20 nm فاصلہ)	ڈوپلیکس LC
40G/100G SWDM4	MMF پر 4-چینل مختصر موج ملٹی پلیکسر	850 / 880 / 910 / 940 nm	ڈوپلیکس LC، OM4/OM5
BiDi (1G–100G)، PON ONU/OLT	2 یا 3-پورٹ فلٹر (BOSA)	1310/1490، 1270/1330، 1490/1310/1550…	سنگل LC یا SC/APC
400G BiDi (SR4.2)	4 جوڑوں پر فی فائبر 2 طول موجیں	850 / 910 nm	MPO
DWDM مقرر / ٹیون ایبل	اندر ملٹی پلیکسر نہیں؛ درست سنگل طول موج	ITU گرڈ، 100/50 GHz	ڈوپلیکس LC — ملٹی پلیکسر بیرونی ہے
PSM4، DR4، SR4	کوئی نہیں — متوازی فائبرز	ایک طول موج	MPO

چینل پلانز اور بینڈز: طول موج بینڈز اور چینل پلانز۔

ملٹی پلیکسر ٹیکنالوجیز

ٹیکنالوجی	طریقۂ کار	انسرشن لاس (فی چینل، ملٹی پلیکسر یا ڈی ملٹی پلیکسر)	نوٹس
تھن فلم فلٹر (TFF) بلاک — "Z-block"	ڈائی الیکٹرک انٹرفیرنس فلٹرز شیشے کے بلاک پر چپکے ہوتے ہیں؛ روشنی زیگ زیگ کرتی ہے، ہر فلٹر ایک بینڈ گزار کر باقی منعکس کرتا ہے	1–1.5 dB	مضبوط، ایتھرمل، LR4/CWDM4/FR4 TOSAs اور ROSAs کا بنیادی جزو
AWG (ارے ویو گائیڈ گریٹنگ، سلیکا PLC)	ویو گائیڈز کا فیزڈ ارے طول موجوں کو الگ آؤٹ پٹس تک منتشر کرتا ہے	2–3 dB	کئی چینلز کے لیے کمپیکٹ؛ ایتھرمل نہ ہو تو درجہ حرارت حساس؛ بعض LR4 اور DWDM آلات میں استعمال
فری اسپیس گریٹنگ / پرزم	بلک آپٹکس	2–4 dB	پلگ ایبلز میں نایاب
سلیکان فوٹونکس ملٹی پلیکسر	چِپ پر رِنگ ریزونیٹرز یا ایشیل گریٹنگز	1–3 dB	SiPh FR4 ڈیزائنز میں موڈیولیٹرز کے ساتھ مربوط؛ حرارتی ٹیوننگ درکار ہو سکتی ہے
BiDi فلٹر	واحد 45° ڈائیکروک پلیٹ: ایک بینڈ PD تک گزارتی، لیزر کا بینڈ فائبر میں منعکس کرتی ہے	0.5–1 dB	Tx اور Rx بینڈز کے درمیان 30–40 dB آئسولیشن

اندرونی ملٹی پلیکسر + ڈی ملٹی پلیکسر لاس (رفت و برگشت 2–5 dB) اس وجہ کا حصہ ہے کہ WDM ماڈیولز متوازی ماڈیولز کے مقابلے فی لین زیادہ پاور لانچ کرتے ہیں اور ان کی DDM Tx فی لین لیزر کے حقیقی آؤٹ پٹ سے کم نظر آتی ہے (عام قدریں)۔

LR4 کو کولنگ درکار ہے اور CWDM4 کو نہیں

فعال کولنگ کے بغیر DFB تقریباً 0.1 nm/°C سرکتا ہے — 0–70 °C کیس رینج پر 7 nm۔

گرڈ	فاصلہ	فلٹر پاس بینڈ	فعال کولنگ کے بغیر ڈرفٹ فٹ ہوتا ہے؟
CWDM (CWDM4، FR4)	20 nm	±6.5 nm	ہاں — TEC نہیں، کم پاور، کم قیمت
LAN-WDM (LR4، ER4)	800 GHz ≈ 4.5 nm	±1 nm یا کم	نہیں — ہر لیزر TEC پر مقررہ درجہ حرارت رکھتا ہے (یا وسیع درجہ حرارت رینج لیزر ڈیزائن استعمال ہوتا ہے)
DWDM	100 GHz ≈ 0.8 nm، 50 GHz ≈ 0.4 nm	±0.1 nm	نہیں — TEC کے ساتھ طول موج لاکر

اسی لیے 100G LR4 ماڈیولز 3.5–4.5 W لیتے ہیں جہاں CWDM4 2–3 W لیتا ہے، اور LR4 TOSAs TO-cans کے بجائے باکس پیکیجز ہوتے ہیں (آپٹیکل پیکیجنگ)۔

DWDM طول موج کو برقرار رکھنا

 laser on TEC ──► 1–5 % tap ──► etalon (Fabry–Pérot filter) ──► PD1
                            └──────────────────────────────► PD2 (reference)
 ratio PD1/PD2 → MCU → adjust TEC set point (fine) or laser current → wavelength locked

TEC + تھرمسٹر — لیزر سب ماؤنٹ کے نیچے Peltier عنصر اسے مقررہ نقطے (25–45 °C) پر ±0.1 °C تک رکھتا ہے؛ MCU لوپ چلاتا ہے۔ DDM لیزر درجہ حرارت اور TEC کرنٹ دکھا سکتا ہے (درجہ حرارت اور وولٹیج)۔
طول موج لاکر — ایک ایٹالون جس کی ٹرانسمیشن ITU گرڈ مدت کے ساتھ لہراتی ہے؛ اس سے گزرنے والی ٹیپ پاور کو ریفرنس سے ملانا کنٹرولر کو بتاتا ہے کہ لیزر چینل کے کس طرف ہے۔ عمر بھر درستگی ±1–2.5 GHz۔
ٹیون ایبل لیزرز میں وسیع رینج کی ٹیوننگ کا طریقہ شامل ہوتا ہے: سیمپلڈ گریٹنگ DBR سیکشنز، کومبائنر اور حرارتی ٹیوننگ کے ساتھ DFB ارے، یا ایکسٹرنل کیوٹی (ECL)؛ کوہیرنٹ ماڈیولز میں ITLA / micro-ITLA / nano-ITLA کے طور پر، یا SFP+/XFP میں کمپیکٹ ٹیون ایبل TOSAs کے طور پر پیک ہوتے ہیں۔ چینل انتخاب اور حالت SFF-8690 / CMIS صفحہ 04h–12h سے گزرتی ہے؛ ٹیوننگ میں سیکنڈ لگتے ہیں اور اس دوران Tx خاموش کیا جاتا ہے (ٹیون ایبل ٹرانسیورز)۔

BiDi اور PON آپٹکس

ایک BOSA ایک فائبر پورٹ کے پیچھے لیزر اور فوٹو ڈائیوڈ رکھتا ہے۔ 45° WDM فلٹر لیزر کی طول موج کو فائبر میں منعکس کرتا اور آنے والی طول موج کو فوٹو ڈائیوڈ تک گزارتا ہے؛ دونوں بینڈز کے درمیان آئسولیشن (30–40 dB) اور فلٹر کے کنارے کی تیزی طے کرتی ہے کہ ماڈیول کی اپنی کتنی روشنی اس کے ریسیور میں رستی ہے۔ PON، ONU پر برسٹ موڈ الیکٹرانکس (لیزر صرف اپنے ٹائم سلاٹ میں آن) اور OLT پر (مختلف ONUs کے برسٹس کے درمیان اپنی حد ری سیٹ کرنے والا ریسیور) شامل کرتا ہے — اسی لیے OLT کا DDM Rx بہت سے بھیجنے والوں کا اوسط ہے (PON ٹرانسیورز)۔

BiDi ماڈیولز جوڑی والی اقسام (-U/-D، یا طول موج کے لحاظ سے) میں آتے ہیں کیونکہ ہر ایک کا فلٹر الٹی سمت ٹیون ہوتا ہے؛ ایک ہی قسم کے دو ماڈیول کبھی لنک نہیں کرتے (طبعی عدم مطابقتیں)۔

پولرائزیشن اور انعکاسات

اندرونی فلٹرز اور AWGs معمولی طور پر پولرائزیشن پر منحصر ہوتے ہیں (PDL 0.1–0.3 dB)؛ فائبر پولرائزیشن بدلتی رہتی ہے، اس لیے کوئی خرابی نہ ہونے پر بھی موصولہ پاور dB کے چند دسویں حصے تک ہل سکتی ہے۔ ہر اندرونی سطح تھوڑا انعکاس بھی کرتی ہے؛ ہر لیزر کے بعد آئسولیٹرز اسے ڈائی تک پہنچنے سے روکتے ہیں (آپٹیکل پیکیجنگ)۔

اندرونی WDM کے مخصوص ناکامی کے طریقے

خرابی	نشان	نوٹس
LR4/DWDM پر TEC ناکامی	لیزر درجہ حرارت سرکتا ہے، TEC کرنٹ حد پر، ایک لین کا دور سرے Rx فلٹر سے ہٹنے پر گرتا ہے	ماڈیول درجہ حرارت نارمل نظر آ سکتا ہے
فلٹر ڈی لیمینیشن / غلط الائنمنٹ	فائبر میں Tx اور دور سرے Rx، دونوں میں ایک لین کم، طول موج پر منحصر	مکینیکل جھٹکا، حرارتی چکر
طول موج لاکر ڈرفٹ	DWDM چینل گرڈ سے باہر، ملٹی پلیکسر سے فلٹر → کم Rx، غلطیاں	DDM Tx تبدیل نہیں — روشنی موجود ہے مگر غلط طول موج پر
BiDi فلٹر لیکیج	کم حساسیت، مختصر لنکس پر غلطیاں (اپنا Tx Rx کو دبا دیتا ہے)	زیادہ لانچ پاور اور انعکاسات کے ساتھ بدتر
4-لین WDM ماڈیول میں ایک لیزر کی عمر بڑھنا	ایک لین کا بایس اوپر، پھر پاور نیچے؛ باقی تین درست	فی لین تشخیص

CodingBox میں

شناخت بائٹس WDM ڈیزائن بیان کرتے ہیں: طول موج (LR4/CWDM4 کے لیے بطور برائے نام مرکزی طول موج 1310، یا DWDM کے لیے درست چینل)، مطابقت یا ایپلیکیشن کوڈز (LR4 بمقابلہ CWDM4 بمقابلہ FR4) اور ٹیون ایبل ماڈیولز کے لیے ٹیون ایبل صفحات پر چینل گرڈ اور موجودہ چینل۔ DDM اسکرین پر فی لین DDM ہر اندرونی لیزر کو الگ دکھاتا ہے؛ جہاں ماڈیول رپورٹ کرتا ہے وہاں لیزر درجہ حرارت اور TEC کرنٹ نظر آتے ہیں۔

اگر آپ کو اس مضمون میں کوئی غلطی یا عدم درستی ملے تو متعلقہ حصہ منتخب کریں اور Ctrl+Enter دبا کر ۔