1、第 1 页 共 9 页WDM 模块培训教材目录1. WDM 系统简介 12. 几种常见的光学元器件的结构与功能简介 33. WDM 器件的透射与反射曲线 44. 模块及器件常用术语简介 55. 几种常见的模块内部结构及功能 66. 一些模块产品 71. WDM 系统简介WDM（Wavelength Division Multiplexing 波长分解复用技术）简介 WDM 定义：WDM（Wavelength 波长 Division 分解 Multiplexing复用技术）是一项把光信号按照波长进行分解和复用的技术。下图 1 的色散实验就是一种将光分解和合成的实验。A. 白光（混合色光）从左向右
2、通过三棱镜后，由于光的折射（不同的波长对应的折射率不同） ，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光（不同的光频率反映在人的眼睛里会呈献不同的颜色）组成的彩色光带，B. 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光组成的彩色光带再从右向左通过该三棱镜又合成为白光（混合色光）图 1 三棱镜色散实验第 2 页 共 9 页 光纤线的结构（如图 2）和功能（详见表一）序号 名 称 直 径 功 能 材 料1 纤芯 单模 912m多模 50 或 62.5m 光信号的传输通道 玻璃2 包层 125m 保护层，承担部分 光信号传输工作 玻璃3 涂敷层 250m 保护层 有机聚合物4 900m 护套 900m 缓冲保护层
3、 有机聚合物5 23mm 护套 2 或 3mm 缓冲保护层 有机聚合物 光信号的传输方式（如图 3）纤芯内部光信号的传输：利用光的全反射原理在纤芯内部波浪形传播。*可见光波长范围 380780nm，光通讯所利用的波长范围 12601620nm。*光速 29,9792,458 米/秒。WDM 通讯系统简介如图 1 所示简单的 WDM 系统按照功能可分为以下七个部分： 光源：产生包含各种信息的光信号。 合波器（MUX）：将多路光信号耦合进一条光纤线中进行传输。 光放大器：放大光信号，以抵消传输过程中的衰减，从而增加传输距离。 上下载模块（OADM）：作为中继站对光信号进行调整。 光纤线：光信号的传
4、输载体。 分波器（DEMUX）：将一根光纤线中的多路光信号重新分开。 探测器：检测并再现由远处光源所发送的光信号，便于在本地加以利用。图 1 简单的 WDM 系统示意图 光放大器光源 1光源 2光源 nMUX合波器 分波器DEMUX光纤线检测器 1检测器 2检测器 n信道 1信道 2信道 nOADM图 2 光纤线的刨面结构示意图表一 光纤线结构和功能对照表图 3 纤芯内部光信号的传输方式纤 芯第 3 页 共 9 页2. 几种常见的光学元器件的结构与功能简介WDM (Wavelength Division Multiplexing)器件2.1.1 分类：按照通道间隔分为 100Ghz、200Gh
5、z 和 CWDM。 （外观如图2）0.2.1.2 功能（如图 3）波长包含 1，2，n 通道的光信号通过 1 通道器件后，在透射端接收到的光信号只包含 1 通道，而在反射端接收到的光信号包括除 1 通道外的所有光信号。2.2 耦合器（Coupler）2.2.1 分类：按照端口分为：12，13,，1N ，22 等；按照功能分为：50：50，95：5，99：1 等。 （外观如图 4）2.2.2 功能（如图 5 和图 6）图 5 中的功能是将端口 3 中输入的光信号功率平均分成两份然后分别由两个端口输出。每个端口的功率为入射端的 50。图 2 标准的三端口 WDM 器件外观( 左图为有外套，右图为无
6、外套器件照片) 图 3 三端口 WDM 器件功能示意图1 通道器件透射端公共端反射端1 2 nn1 21 2 n图 4 12 耦合器的外观50：50 耦合器10.50.5端口 1端口 2图 5 分光比为 50：50 的 12 耦合器正向传输功能示意图50：50 耦合器111 端口 1端口 2图 6 分光比为 50：50 的 12 耦合器反向传输功能示意图正向传输反向传输端口 3端口 3第 4 页 共 9 页图 6 中的功能是将端口 1 和端口 2 中的光信号功率耦合到端口 3 中，而端口 3 中的光信号功率为端口 1 中光信号功率的 50加上端口 2 中光信号功率的 50。2.2.3 WDM
7、器件与耦合器功能的区别耦合器通常用来分功率，而 WDM 器件用来分波长。3. WDM 器件的透射与反射曲线3.1 透射曲线以及各参数定义（如图 7）3.2 反射曲线以及各参数定义（如图 8）图 7 器件透射指标定义示意图IL(dB)Wavelength (um) ITU adj ITUadj ITU30dBBandWidth0.5dBBandWidthILRipple Pass band0dB Reference0.5dB30dBAdjacent IsolationStop BandStop BandTransmission (CommonT )Wavelength (um)IL(dB) 0d
8、B Reference ITUILr RippleISOradj ITUadj ITUReflection (CommonR)第 5 页 共 9 页4. 模块及器件常用术语简介图 7 和图 8 中各参数和指标的中英文名称对照及参数定义表（如表 1）：英文缩写 英文名称 中文名称 定 义WL Wavelength 工作波长 用来承载光信号的波长.(ITU) CWL ITU Center Wavelength ITU 波长 由国际电信联盟（ITU）规定的代表某光信号(通道)的波长BWXdB Band Width XdB XdB 带宽 透射曲线中峰值向下 XdB 与曲线相交两点的波长之差CWXdB
9、Center WavelengthXdB XdB 中心波长 透射曲线中峰值向下 XdB 与曲线相交两点的波长之和的一半CWA Center Wavelength Accuracy 中心波长精度 某通道的 XdB 中心波长与 ITU 波长之差CS Channel Spacing 通道间隔 相邻两通道的中心波长之差PB Pass Band 透射带 任意通道的波长范围SB Stop Band 截止带 所有工作波长内除透射带之外的所有通道的透射带。IL Insertion Loss 插入损耗 工作带宽内光信号强度通过器件后的衰减程度。ILp IL pass port 透射插损 在器件透射端测得的最大插
10、入损耗ILr IL reflect port 反射插损 在器件反射端测得的最大插入损耗RIP Ripple 抖动 透射带(反射带)内最大与最小插损之差ISOadj Adjacent Isolation 相邻隔离度 透射插损与左右两相邻通道透射带内的最小插损之差。ISOn-adj Non-adjacent Isolation 非相邻隔离度 透射插损与左右两非相邻通道透射带内的最小插损之差。ISOr Isolation reflect port 反射隔离度 器件反射端所接收到的透射信号的插损与其他通道插损之差。PDL Polarization Dependent Loss 偏振相关损耗 确定的温度
11、和带宽下, 所有偏振态中插损的最大值与最小值之差PMD Polarization Mode Dispersion 偏振模式色散 确定的温度和带宽下, 所有偏振态中传输时间的最值之差CD Chromatic Dispersion 色散 透射带内光信号通过器件后的时间延 迟RL Return Loss 回损 器件对某通道的光信号反射的能力图 8 器件反射指标定义示意图第 6 页 共 9 页DIR Directivity 方向性 透射带内,从通道透射端输入光源, 反射端输出的最小光功率损耗TDL Thermal Dependent Loss 温度相关损耗透射带内，由于工作温度变化所引起的透射插损的变
12、化量与相应温度差的比值TWD Thermal Wavelength Drift 温度波长漂移 CWXdB 在工作温度范围内的变化量与相应温度差的比值PH Power Handling 极限功率 通过器件，并能保证器件正常工作的最大光功率OT Operating Temperature 工作温度 器件能够正常工作的温度范围ST Storage Temperature 存储温度 器件存储时的温度范围FT Fiber Type 光纤线类型 即通常所说的 900T，900L ，3mm 等FL Fiber Length 光纤线长度 光纤线的实际长度5. 几种常见的模块内部结构及功能5.1 带有 95：5
13、 耦合器的 14CWDM Demux 模块，末端绕死（结构和功能如图 9）Demux 是分波的意思，所以该模块的功能是由不同的器件将从模块公共端（COM 端）入射的不同波长的光信号分开。1530 器件的反射端绕死，目的是防止光纤线末端将光信号反射回去干涉正常的光信号。其中耦合器的 5的分光通道用来作为光信号监控，称作监控端（MON端） 。5.2 带升级端（Upgrade 或 Express 端）的 14 100G Mux 模块（结构和功能如图 10） 。Mux 是合波的意思，所以该模块的功能就是由不同的器件将不同波长的光信号合成一路从 COM 端输出，以便于传输。其中 CH24 器件的末端没有
14、绕死，而是用来作为升级端。表 1 器件主要参数中英文对照表耦合器147014901510153014701610nm1470nm1490nm1510nm1530nm14701610nm595图 9 带耦合器的 14 Demux 模块结构COMMONCH21CH22CH23CH24UpgradeCOM1560.61nm1559.79nm1558.98nm1558.17nm1554.941557.36nm1554.941560.61nm图 10 带升级端的 14 Mux 模块结构第 7 页 共 9 页5.3 22OADM 模块（结构和功能如图 11） 。OADM 模块即上下载模块，功能是将从 IN
15、 端口输入的光信号中的若干路光信号进行下载利用，然后再把相应的光信号进行上载，最后从 OUT 端输出，以保证光信号传输的完整性。从图 11 中可以看出 OADM 模块的结构是对称的，因此 IN 和OUT 端口可以互换而不影响功能。6. 一些模块产品6.1 模块分类：6.1.1 CWDM Mux 和 Demux 模块；6.1.2 DWDM（包括 100G 和 200G）Mux 和 Demux 模块；6.1.3 CWDM OADM 模块；6.1.4 DWDM OADM 模块。6.2 模块外观：在壳体背面用激光进行打标（如图 12 和 13） 。6.3 模块的批号（PN 号）编码规则14711491
16、14911471OUT(com)IN(com)1471nm1491nm1491nm1471nm14711611nm14711611nm图 11 22OADM 模块结构REFREF图 12 CWDM 18 Mux 模块外观图图 13 100GHz 2CH OADM 模块外观图A 模块类型 表示模块类型是 DWDM B 通道间隔 100=100GHz200=200GHzC 级别 A=公司标准S=客户定义D 通道数目04= 4 通道08= 8 通道16=16 通道E 初始通道CH21=21st channel. CH59=59th channelF 光纤线类型 900L=900 m loose tu
17、be900T=900 m tight bufferG Mux/DemuxM=MuxD=DemuxC=Mux&Demux（合成型）H 跳线类型 NN=无连接头XY=连接头种类 (详见下表)DWDM - XXX - X - XX - XXXX - XXXX - XX - XX A| | | | | | | | B C D E F G H第 8 页 共 9 页例如 PN 号 DWDM-100-A-04-21-900T-M-11 表示该模块类型为公司标准100G 4 通道 Mux 模块，其中通道为 CH21,CH22,CH23,CH24，连接头类型为 SC/UPC，光纤线类型为 900T。6.4 常见连接头的外观：X 0 1 2 3 4 5连接头类型 Other SC FC ST MU LCY 0 1 2端面处理 Other UPC APC第 9 页 共 9 页
