1、WDM 模塊培訓教材1. WDM系統簡介 12. 幾種常見的光學元器件的結構與功能簡介 23. WDM器件的透射與反射曲線 44. 模塊及器件常用術語簡介 55. 幾種常見的模塊內部結構及功能 66. 一些模塊產品 71. WDM 系統簡介WDM （ Wavelength Division Multiplexing 波長分解復用技術）簡介 WDM 定義： WDM （ Wavelength 波長 Division 分解 Multiplexing復用技術）是一項把光信號按照波長進行分解和復用的技術。下圖 1 的色散實驗就是一種將光分解和合成的實驗。圖 1 三棱鏡色散實驗A. 白光（混合色光）從左向

2、右通過三棱鏡后，由于光的折射（不同的波長對應的折射率不同），分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等單色光（不同的光頻率反映在人的眼睛里會呈獻不同的顏色）組成的彩色光帶，B. 紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等單色光組成的彩色光帶再從右向左通過該三棱鏡又合成為白光（混合色光）序號名稱直徑功能材料1纖芯單模912 m多模50 或 62.5 m光信號的傳輸通道玻璃2包層125 m保護層，承擔部分光信號傳輸工作玻璃3涂敷層250 m保護層有機聚合物4900 m 護套900 m緩沖保護層有機聚合物523mm 護套2 或 3mm緩沖保護層有機聚合物光纖線的結構（如圖2）和功能（詳見表一）光纖線的刨面結構示意圖2表一

3、 光纖線結構和功能對照表纖芯內部光信號的傳輸：利用光的 全反射原理在纖芯內部波浪形傳播。*可見光波長范圍380 780nm，光通訊所利用的波長范圍1260 1620nm。*光速 29,9792,458 米 /秒。WDM 通訊系統簡介1 簡單的 WDM 系統示意圖DEMUX分波器信道1信道2信道n如圖 1 所示簡單的WDM 系統按照功能可分為以下七個部分： 光源：產生包含各種信息的光信號。 合波器（ MUX） ：將多路光信號耦合進一條光纖線中進行傳輸。 光放大器：放大光信號，以抵消傳輸過程中的衰減，從而增加傳輸距離。 上下載模塊（OADM ） ：作為中繼站對光信號進行調整。 光纖線：光信號的傳輸

4、載體。 分波器（ DEMUX ） ：將一根光纖線中的多路光信號重新分開。 探測器：檢測并再現由遠處光源所發送的光信號，便于在本地加以利用。2. 幾種常見的光學元器件的結構與功能簡介WDM （Wavelength Division Multiplexing） 器件2.1.1 分類： 按照通道間隔分為100Ghz、 200Ghz和 CWDM 。（外觀如圖2）圖 2 標準的三端口WDM2.1.2 功能（如圖3）器件外觀（0左圖為有外套，右圖為無外套器件照片 .） 1 2 n公共端透射端1 通道器件 1 2波長包含反射端圖 3 三端口1， 2，在透射端接收到的光信號只包含括除 1 通道外的所有光信號。

5、2.2耦合器（Coupler）WDM 器件功能示意圖n 通道的光信號通過 1 通道器件后， 1 通道， 而在反射端接收到的光信號包2.2.1 分類：按照端口分為：分為：50：1× 2， 1× 3,，1× N， 2× 2等；按照功能50， 95： 5， 99： 1 等。 （外觀如圖4）4 1× 2 耦合器的外觀5 分光比為50： 50 的 1× 2 耦合器正向傳輸功能示意圖5 中的功能是將端口3 中輸入的光信號功率平均分成兩份然后分別反向傳輸端口 350。圖 6 分光比為50： 50 的 1× 2 耦合器反向傳輸功能示意圖圖

6、6 中的功能是將端口1 和端口 2 中的光信號功率耦合到端口3 中，而端口 3 中的光信號功率為端口1 中光信號功率的50加上端口2 中光信號功率的50。2.2.3 WDM 器件與耦合器功能的區別耦合器通常用來分功率，而WDM 器件用來分波長。3. WDM 器件的透射與反射曲線3.1 透射曲線以及各參數定義（如圖7）3.2 反射曲線以及各參數定義（如圖8）Reflection (Common R)IL(dB)0dB ReferenceITUadj ITUadj ITU Wavelength (um)8 器件反射指標定義示意圖4. 模塊及器件常用術語簡介圖 7 和圖 8 中各參數和指標的中英文名

7、稱對照及參數定義表（如表1） ：英文縮寫英文名稱中文名稱定義WLWavelength工作波長用來承載光信號的波長.(ITU) CWLITU Center WavelengthITU 波長由國際電信聯盟（ITU ）規定的代表某光信號（通道）的波長BWXdBBand Width XdBXdB 帶寬透射曲線中峰值向下XdB 與曲線相交兩點的波長之差CWXdBCenter WavelengthXdBXdB 中心波長透射曲線中峰值向下XdB 與曲線相交兩點的波長之和的一半CWACenter WavelengthAccuracy中心波長精度某通道的XdB 中心波長與ITU 波長之差CSChannel Sp

8、acing通道間隔相鄰兩通道的中心波長之差PBPass Band透射帶任意通道的波長范圍SBStop Band截止帶所有工作波長內除透射帶之外的所有 通道的透射帶。ILInsertion Loss插入損耗工作帶寬內光信號強度通過器件后的 衰減程度。ILpIL pass port透射插損在器件透射端測得的最大插入損耗ILrIL reflect port反射插損在器件反射端測得的最大插入損耗RIPRipple抖動透射帶（反射帶）內最大與最小插損之差ISOadjAdjacent Isolation相鄰隔離度透射插損與左右兩相鄰通道透射帶內 的最小插損之差。ISOn-adjNon-adjacent I

9、solation非相鄰隔離度透射插損與左右兩非相鄰通道透射帶 內的最小插損之差。ISOrIsolation reflect port反射隔離度器件反射端所接收到的透射信號的插損 與其他通道插損之差。PDLPolarization Dependent Loss偏振相關損耗確定的溫度和帶寬下, 所有偏振態中插損的最大值與最小值之差PMDPolarization Mode Dispersion偏振模式色散確定的溫度和帶寬下, 所有偏振態中傳輸時間的最值之差CDChromatic Dispersion色散透射帶內光信號通過器件后的時間延遲RLReturn Loss回損器件對某通道的光信號反射的能力DI

10、RDirectivity方向性透射帶內,從通道透射端輸入光源,反射端輸出的最小光功率損耗TDLThermal Dependent Loss溫度相關損耗透射帶內，由于工作溫度變化所引起的 透射插損的變化量與相應溫度差的比 值TWDThermal Wavelength Drift溫度波長漂移CWXdB 在工作溫度范圍內的變化 量與相應溫度差的比值PHPower Handling極限功率通過器件，并能保證器件正常工作的 最大光功率OTOperating Temperature工作溫度器件能夠正常工作的溫度范圍STStorage Temperature存儲溫度器件存儲時的溫度范圍FTFiber Typ

11、e光纖線類型即通常所說的900T， 900L ， 3mm 等FLFiber Length光纖線長度光纖線的實際長度表 1 器件主要參數中英文對照表5. 幾種常見的模塊內部結構及功能如圖9）5.1 帶有95： 5 耦合器的1× 4CWDM Demux 模塊，末端繞死（結構和功能Demux是分波的意思，所以該模塊的功能是由不同的器件將從模塊公共端（ COM 端）入射的不同波長的光信號分開。1530器件的反射端繞死，目的是防止光纖線末端將光信號反射回去干涉正常的光信號。其中耦合器的5的分光通道用來作為光信號監控，稱作監控端（MON端） 。1× 4 100G Mux 模塊（結構和功

12、能10 帶升級端的1 × 4 Mux 模塊結構5.2 帶升級端（Upgrade或 Express端）的如圖10） 。Mux 是合波的意思，所以該模塊的功能就是由不同的器件將不同波長的光信號合成一路從COM 端輸出，以便于傳輸。其中 CH24 器件的末端沒有繞死，而是用來作為升級端。5.3 2× 2OADM 模塊（結構和功能如圖11） 。OADM 模塊即上下載模塊，功能是將從IN 端口輸入的光信號中的若干路光信號進行下載利用，然后再把相應的光信號進行上載，最后從 OUT 端輸出， 以保證光信號傳輸的完整性。從圖 11 中可以看出OADM 模塊的結構是對稱的，因此IN 和 OU

13、T 端口可以互換而不影響功能。6. 一些模塊產品6.1 模塊分類：6.1.1 CWDM Mux 和 Demux模塊；6.1.2 DWDM （包括 100G和 200G） Mux 和 Demux 模塊；6.1.3 CWDM OADM 模塊；6.1.4 DWDM OADM 模塊。6.2 模塊外觀：在殼體背面用激光進行打標（如圖12和 13）12 CWDM 1 × 8 Mux 模塊外觀13 100GHz 2CH OADM 模塊外觀6.3 模塊的批號（PN 號）編碼規則DWDM - XXX - X - XX - XXXX - XXXX - XX - XX|ABCDEFGHA模塊類型表示模塊類型是DWDMB通道間隔100=100GHz200=200GHzC級別A= 公司標準S=客戶定義D通道數目04= 4 通道08= 8 通道16=16 通道E初始通道CH21=21st channel.CH59=59th channelF光纖線類型900L=900 m loose tube900T=900 m tight bufferGMux/DemuxM=MuxD=DemuxC=Mux