Cỏc bộ xen rẽ quang được dựng để liờn kết nhiều tớn hiệu vào trong một đường truyền đơn hoặc để tỏch cỏc tớn hiệu sau khi truyền như trong hỡnh 2.6. Trong rất nhiều phần tử của mạng, một phần tử cú thể khụng muốn liờn kết hoặc thỏo toàn bộ cấu trỳc kờnh mà chỉ đơn thuần xen hoặc rẽ một hay một số kờnh. Một bộ ghộp quang thực hiện chức năng này khụng cần phải biến đổi tớn hiệu trong tất cả cỏc kờnh thành dạng điện và ngược lại. Bộ xen rẽ rất cần cho mạng diện rộng và mạng thành phố khi một hay một số
Thấu kớnh
Cỏc sợi quang Cỏc tia tới
Cỏch tử nhiễu xạ λ1 λ1 + λ1 +...+ λN λ3 λ2 Tia nhiễu xạ
kờnh cần được tỏch ra trong khi cỏc kờnh khỏc trong đường truyền vẫn giữ nguyờn.
Hỡnh 2.6. Bộ xen rẽ quang OADM
Phần tử thứ nhất được sử dụng làm bộ xen rẽ quang là bộ định tuyến bước súng (Wavelength routing) dựa trờn nguyờn lý dịch pha của cỏc bước súng (AWG). Chức năng của AWG được thể hiện như trờn hỡnh 2.7. Tất cả cỏc bước súng được đưa tới đầu vào "a" sẽ xuất hiện lần lượt tại cỏc đầu ra. Trờn cựng một đầu ra cú thể xuất hiện cỏc bước súng tại cỏc đầu vào khỏc nhau. Nguyờn lý làm việc này khiến AWG trở thành bộ định tuyến bước súng. Nếu chọn cỏc bước súng đưa tới đầu vào thớch hợp thỡ sẽ cú thể lấy được bước súng đú ở đầu ra bất kỳ. Khi đầu vào (a) chỉ cú một cổng thỡ AWG được dựng như bộ tỏch súng quang, nếu đi theo chiều ngược lại thỡ nú trở thành bộ ghộp bước súng.
Phần tử này cú thể chế tạo với số lượng lớn với giỏ thành hạ vỡ về cơ bản nú được chế tạo theo cỏch chế tạo cỏc chớp điện tử. Do đú AWG cũn được gọi là linh kiện quang tớch hợp (Integrated Optics).
Bộ xen rẽ quang
λ1λ2...Kờnh đầu vàoλn Kờnh đầu ra
Xen kờnh
Rẽ kờnh
λ1λ2...λn
λx λx
Hỡnh 2.7. Nguyờn lý của AWG
Phần tử thứ hai là cỏc bộ tỏch ghộp bước súng sử dụng phối hợp bộ quay pha bước súng (circulator) và cỏch tử sợi quang (fiber grating)-cỏch tử Bragg.
Trong đú bộ quay pha quang cú thiết kế gần giống với bộ cỏch ly quang (optical isolator). Cỏc bước súng cần tỏch/xen sẽ được bộ cỏch tử sợi quang phản xạ lại đa vũng tới lối ra/vào của bộ quay pha. Cỏc bước súng khỏc vẫn đi qua bỡnh thường.
Một cỏch tử sợi quang là thiết bị giao thoa quang được thiết kế ngay bờn trong một sợi quang. Nếu một sợi thuỷ tinh được cấy thờm một chất phự hợp, thường là Germanium, chỉ số khỳc xạ của nú cú thể được thay đổi bằng việc chiếu cỏc tia cực tớm. Nếu việc chiếu cỏc tia cực tớm xảy ra trong một khoảng thời gian thớch hợp, bộ lọc xẽ trở thành một cỏch tử. Do nú chỉ là một mẩu sợi quang nhỏ nờn suy hao xen cú thể coi bằng 0 (một đặc tớnh tuyệt vời cho cỏc bộ tỏch/ghộp bước súng). Nú sẽ phản xạ bước súng ỏnh sỏng gần như hoàn toàn trong một dải xỏc định trước và truyền đi cỏc bước súng cũn lại. λ1a λ2a λ3a λ4a λ1b λ2b λ3b λ4b λ1c λ2c λ3c λ4c λ1d λ2d λ3d λ4d λ1a λ4b λ3c λ2d λ 2a λ 1b λ 4c λ 3d λ3a λ2b λ1c λ4d λ4a λ3b λ2c λ1d Đầu vào “a”
Đầu vào “b” “b”
Đầu vào “c” “c”Đầu vào “d”
Hỡnh 2.8. Phối hợp bộ quay pha và cỏch tử sợi quang
Bước súng trung tõm của bộ lọc cỏch tử sợi quang được xỏc định bằng chu kỳ của nú. Băng thụng này tỷ lệ nghịch với bước súng. Cả hai thụng số này đều nhạy cảm với nhiệt độ, do đú cỏc bộ lọc này yờu cầu nhiệt độ ổn định hoặc cú cỏc cơ chế điều khiển nhiệt độ.
Cỏch tử sợi quang là một linh kiện cú rất nhiều ứng dụng trong truyền dẫn. Nú cú thể dựng làm bộ lọc bước súng băng hẹp hoặc băng rộng, bộ bự tỏn sắc, bộ lọc làm theo đường đặc tuyến của EDFA và là một phần của bộ lọc quang trong phần tử tỏch/ghộp bước súng. Nú ớt khi được dựng riờng như cỏc thành phần thụ động trong WDM.
Kết hợp bộ quay pha và cỏch tử sợi quang theo cỏch như vậy giỳp ta cú thể tỏch ghộp một bước súng tại node xen/rẽ với suy hao rất nhỏ (2 dB). Tuy nhiờn giỏ thành chế tạo bộ quay pha hiện nay cũn khỏ cao nờn nú mới chỉ thường được dựng cho cỏc tuyến cỏp quang biển cự ly dài.