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光ファイバー、特にシングルモード（SM）ファイバーは、市販されている伝送媒体の中で最も利用されていないものの一つである。例えば、シングルモード・ファイバーの1本の撚り線は、次のような伝送が可能です：
2400 Gbps-DWDM（高密度波長多重）-120ch
640 Gbps-CWDM（コース波長多重＋サーキュレータ）-32ch
320 Gbps-CWDM（コース波長多重）-16ch
160 Gbps-CWDM（コース波長多重）-8ch 80 Gbps-CWDM（コース波長多重）-4ch 40 Gbps-WDM（波長多重＋サーキュレータ）-4ch8ch
80Gbps-WDM（コース波長多重）-4ch
80Gbps-WDM（波長多重＋サーキュレータ）-4ch
40Gbps-WDM（SMまたはMM）またはサーキュレータ技術-2ch
20Gbps-光多重なし-1ch
しかし実際には、SMファイバーが実際に伝送する帯域幅は、産業用応用 では1Gbps未満であり、その潜在能力の約1%にすぎません。間違いなく、設計エンジニアが利用できる膨大な未開拓の蓄えがある。DWDM は概念的に CWDM と似ており、長距離通信以外ではほとんど必要とされないため、このチュートリアルでは WDM、サーキュレータ、その組み合わせ、および CWDM に焦点を当てます。
WDM（波長分割多重-図1）
1本のファイバーで2つの波長を多重化する一般的な技術には、溶融二芯テーパーファイバー（FBTF）と自由空間光学（FSO）の2つがある。FBTFタイプのWDMはコストが低いが、光学的性能に限界がある（～17dBのアイソレーション）。FSOははるかに高いアイソレーション（>40 dB）を提供し、SMおよびMMファイバーの両方で広く使用されています。アイソレーションに関するシステム要件を定量化するのは必ずしも容易ではないため、FSOのみを検討する方が無難です。しかし、十分な数量がある場合は、コスト削減のために FBTF デバイスを検討することもできます。一般的な経験則は、アイソレーション（dB）＞3dB＋（光バジェット-全損失）です。
SMファイバーベースのWDMで最も一般的な波長は1310nmと1550nmである。MMファイバーでは850nmと1310nm（一般的にはLED光源）が一般的です。左の図は標準的なWDMの概念を示しています。
図3：ファイバカプラ
サーキュレータは、すべての多重化デバイスの中で最も理解されていない。サーキュレータは異なる波長を多重化する代わりに、同じ波長のデータストリームを逆方向に多重化します。この概念は、ファイバーを導電線の代わりに導波管として考えないと理解しにくいかもしれません。同じ導波管内を反対方向に進むとき、波は互いに干渉しない。したがって、異なる波長が利用できない一方向の伝送に限定されることはありません。例えば、1550nmのレーザーを搭載した2本のファイバー・メディア・コンバーターのペアは、各コンバーターの前にサーキュレーターを追加することで、1本のファイバーを介して接続することができます（左図参照）。サーキュレーターはSMファイバー（1310nmと1550nm）でのみ使用可能です。そのため、MMファイバーの場合、3dBカプラ（図3）が唯一の選択肢となる。一部のSMファイバー（応用 ）では、低コストの3dBファイバカプラーでも代用可能です。重要なのは、トランスミッタが反射の影響を受けないことであり、MM ファイバベースのトランスミッタではほぼ常にそうである。SMファイバーベースのシステムでは、常に光アイソレータを追加して反射を除去することができます。
WDM＋サーキュレータ（ハイブリッド多重化）
この2つの異なるデバイスを一緒に使えば、1本のSMファイバーで双方向データの2つのストリームを確立できる。このソリューションは、敷居が高く見えるかもしれない。しかし、Princetel のようなメーカーは、ポート番号でラベル付けされたコネクタ・ポートだけを残して、デバイスをボックスに統合することができます。これにより、設置プロセスが大幅に簡素化され、ミスがなくなります。可能な限り、角度のついていないコネクターからの反射によるクロストークを避けるため、この方式では角度のついたコネクターを使用すること。このアプローチにおける低反射の重要性を強調しすぎるのは難しい。最も一般的な選択肢はFC/APC、SC/APC、LC/APCである。
CWDM（コース波長分割多重-図4）
1本のファイバーで2本以上の双方向データストリームが必要なアプリケーションには、CWDMが最適なソリューションです。サーキュレータと同様、CWDMはSMファイバーベースの技術です。最も一般的な技術はFSOです。専用のスペクトル範囲は1270～1610nmで、チャンネル間隔は20nmです。より長い帯域にわたる8チャンネルCWDM
(1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610 nm)
の方が、短い帯域の向こう側よりも人気がある。
(1270, 1290, 1310, 1330, 1350, 1370, 1390, 1410 nm）。
この2つの帯域を組み合わせると、合計16チャンネルになる。また、めったに行われないが、CWDMとサーキュレーターを組み合わせて容量を2倍にすることも可能だ。
上記の多重化装置はすべて、動作に電力を必要としない、まさにパッシブなものです。賢く使用すれば、ファイバー数を増やすことなく、システム能力を大幅に向上させることができる。図5は、Princetel から入手可能な密閉型WDMデバイスの例である。また、SMファイバーは、将来のアップグレードのために、はるかに高い帯域幅の可能性を秘めていることも明らかである。WDM (850/1310 nm) とカプラは、MM ファイバーに適した唯一の技術です。
実際には、CWDMベースのメディア・コンバータは常に利用できるとは限らない。CWDMトランスポンダーと呼ばれるアクティブ・デバイスは、複数の標準メディア・コンバーターと希望のCWDM波長を橋渡しすることでギャップを埋める。言い換えれば、CWDMトランスポンダーは、WDM技術を使用して、1対のシングルモードファイバー上に最大16応用 まで延長することを可能にする。プロトコルの独立性とレートアジリティにより、CWDMトランスポンダはGbpsを超えるデータレートに対応できる。複数のベンダーの標準メディア・コンバータを同じトランスポンダに接続し、シングルまたはデュアル・ファイバー伝送を行うことができます。