เส้นใยนำแสง (Optical Fiber)

         ท่อนำแสงที่มีลักษณะโปร่งแสง มีขนาดเล็ก มีความสามารถในการนำสัญญาณแสงได้ดี (เนื่องจากมีค่าการลดทอนต่ำ) ทำให้สามารถส่งผ่านข้อมูล
         แสง ไปได้ในระยะไกล เส้นใยนำแสงที่ใช้ในระบบสื่อสาร มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๑๒๕ ไมโครเมตร ทำมาจากแก้วและอื่นๆ เส้นใยนำแสง
         อาจเรียกว่า เส้นใยแก้วหรือเส้นใยแสง เป็นต้น

  โครงข่ายเอชดีเอสหรือโซเน็ต (SDH/SONET)

            โครงข่ายสื่อสารโทรคมนาคมที่ใช้เคเบิลเส้นใยนำแสงเป็นสายส่งสัญญาณ มีลักษณะการเชื่อมต่อสถานีต่างๆ เข้าด้วยกัน เป็นรูปวงแหวน (ring)
          ทำให้ข้อมูลสามารถเดินทางสวนทางกันได้ หากใช้เส้นใยนำแสงสองเส้นประกอบเป็นวงจะเรียกว่า ระบบ SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
          เป็นมาตรฐาน ที่กำหนดโดยสหภาพโทรคมนาคมสากล หรือ ITU (International Telecommunication Union) ส่วนระบบ SONET(Synchronous
          Optical Network) เป็นมาตรฐานที่กำหนดโดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติของอเมริกาหรือ ANSI (American National Standard Institute) ซึ่งทั้ง
          สองระบบถือว่าทำงานเป็นไปในทำนองเดียวกันจึงมักเขียนชื่อรวมกัน
 

        ระบบ DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) เป็นระบบสื่อสารเชิงแสงแบบหลายช่องสัญญาณแสงที่พัฒนามาจากระบบสื่อสารเชิงแสงด้วยเส้นใยนำแสงที่แต่เดิมใช้เพียงแสงสีเดียวหรือแสงที่มีค่าความยาวคลื่นคงที่เพียงค่าเดียว เช่น ๑.๓๓ หรือ ๑.๕๕ ไมครอน เป็นต้น เมื่อพิจารณาระบบสื่อสารข้อมูลหลายช่องสัญญาณช่วงปี ค.ศ. 1900-1999 (พ.ศ. ๒๕๓๓-๒๕๔๒) มักจะกล่าวถึงระบบ TDM/PCM (Time Division Multiplex / Pulse Code Modulation) ที่ใช้ระบบสายส่งที่เป็นสายทองแดงและระบบ SDH/SONET (Synchronous Digital Hierarchy / Synchronous Optical Network) ที่ใช้เส้นใยแก้วในระบบสายส่ง ซึ่งระบบ SDH/SONET นี้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วหลายระดับ เช่น ระบบ STM-16 มีความเร็วที่อัตรา ๒.๕ กิกะบิตต่อวินาที (Gbps) ใช้กับระบบสายส่งเส้นใยนำแสงแบบ OC-48 เป็นต้น ระบบสื่อสารนี้มีความเร็วสูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับระบบสื่อสารแบบดั้งเดิม      โดยระบบ STM-16 นี้ใช้เส้นใยนำแสงเพียงเส้นเดียว (หรือคู่เดียวในระบบรับส่ง) เป็นตัวกลางนำแสงเพียงความยาวคลื่นเดียว (เช่น ๑.๕๕ ไมครอน) เพื่อใช้เป็นคลื่นพาห์สำหรับส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณที่ถูกจัดรวมกันด้วยเทคนิคการรวมสัญญาณ (Multiplex) ซึ่งระบบ STM-16 เป็นตัวอย่างของการทำงานด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับการมัลติเพล็กซ์เชิงแสงนั้น เป็นการนำแสงที่มีความยาวคลื่นแสงต่างกัน ส่งรวมกันไปในสายส่งเส้นเดียวกัน โดยแสงแต่ละช่องสัญญาณ อาจมีการรวมช่องสัญญาณแบบอื่นมาแล้ว เช่น ระบบ DWDM ที่มี ๑๐ ช่องสัญญาณ (ความยาวคลื่น) แต่ละช่องสัญญาณเป็นระบบ STM-16 จะทำให้ระบบสามารถส่งข้อมูลที่มีความเร็ว ๒.๕ กิโลบิตต่อวินาที (Gbps) ขนานกันไปพร้อมกันถึง ๑๐ ช่อง นั่นคือ ความเร็วรวมของระบบจะมีค่าสูงถึง ๒๕๐ กิโลบิตต่อวินาที (kbps)

        Dense wavelength division multiplexing (DWDM) refers to a technology for a fiber-optic transmission that exploits multiple wavelengths of light within the 1550-nm band on a single fiber. In contrast to the communication over copper wires which deploys another technology called time division multiplex (TDM), it employs multiple optical carrier signals with different wavelengths of laser light whose spacing is less or denser than that of conventional wavelength division multiplexing (WDM), to carry different data for each channel on a single. This technology is regarded as a crucial component of optical networks that allows the transmission of various types of data communicated with protocols or systems such as asynchronous transfer mode (ATM), and synchronous optical network/synchronous digital hierarchy(SONET/SDH) over an optical layer.

       การเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลผ่านระบบสายส่งสัญญาณไปเป็นระยะทางไกลจำเป็นต้องใช้สายส่งที่เป็นเส้นใยนำแสง โดยเทคนิคที่สำคัญในการเพิ่มความเร็วมีวิธีการหลักอยู่สองวิธี คือ

        ๓.๑ เพิ่มอัตราเร็วจากระบบเดิมที่ใช้อยู่

        ระบบ SDH/SONET เป็นระบบสื่อสารเชิงแสงที่มีความเร็วสูงการเพิ่มความเร็วของข้อมูลจากระดับต่ำ (เช่น จาก STM-16 ที่มีความเร็ว ๒.๕ กิกะบิตต่อวินาที)ไปเป็นระดับที่สูงขึ้น (เช่นSTM-64 มีความเร็ว ๑๐ กิกะบิตต่อวินาที) จะทำให้ระบบมีความเร็วเพิ่มมากขึ้นซึ่งระบบ SDH/SONET เดิมยังคง
สามารถพัฒนาให้มีประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้นได้ประมาณ ๔๐ หรือมากกว่า ๑๐๐ กิกะบิตต่อวินาที อย่างไรก็ตาม การพัฒนาไปสู่ความเร็วที่ยิ่งสูงขึ้นอาจทำได้ยากขึ้น เนื่องจากถูกจำกัดด้วยเทคโนโลยีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ โดยเฉพาะความเร็วในการทำงานของอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์จึงทำให้ระบบมีราคาแพงขึ้นมากหลายเท่า

        ๓.๒ เพิ่มจำนวนความยาวคลื่นแสงในเส้นใยนำแสงเส้นเดิม
 
        เทคนิคนี้สามารถกระทำได้โดยอาศัยเทคโนโลยีที่มีอยู่เดิม อีกทั้งเส้นใยนำแสงเดิมในระบบยังพอสามารถรองรับขีดการทำงานนี้ได้ซึ่งจากแนวคิดนี้ เป็นจุดเริ่มต้นของระบบสื่อสัญญาณแบบ WDM หรือ Wavelength Division Multiplexing ซึ่งพัฒนามาเป็น DWDM
       

[๑]อธิคม ฤกษบุตร,“เทคโนโลยี DWDM : เส้นทางขนานสําหรับการเพิ่ม Bit Rate”,วารสารสื่อสารของคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ,๒๕๔๖

[๒] อธิคม ฤกษบุตร, “เส้นใยแก้วและการประยุกต์ใช้งานเบื้องต้น”, พิมพ์รั้งที่ ๒, สำนักพิมพ์ซีดับลิวซี พริ้นติ้ง, ๒๕๔๖