WDM模塊培訓(xùn)教材

1、WDM模塊培訓(xùn)教材目錄1. WDM系統(tǒng)簡介12. 幾種常見的光學(xué)元器件的結(jié)構(gòu)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(shù)語簡介 55. 幾種常見的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能 66. 一些模塊產(chǎn)品71. WDM系統(tǒng)簡介WDM （Wavelength Division Multiplexing 波長分解復(fù)用技術(shù)）簡介 WDM 定義：WDM （ Wavelength 波長 Division 分解 Multiplexing 復(fù)用技術(shù)）是一項(xiàng)把光信號按照波長進(jìn)行分解和復(fù)用的技術(shù)。下圖1的色散實(shí)驗(yàn)就是一種將光分解和合成的實(shí)驗(yàn)。圖1三棱鏡色散實(shí)驗(yàn)A. 白光（混合色光）從左向右通過三棱鏡

2、后，由于光的折射（不同的波長對應(yīng)的 折射率不同），分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等單色光（不同的光頻率 反映在人的眼睛里會(huì)呈獻(xiàn)不同的顏色）組成的彩色光帶，B. 紅、橙、黃、綠、藍(lán)、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卩m 多模50或62.5卩m光信號的傳輸通道玻璃2包層125 卩 m保護(hù)層，承擔(dān)部分 光信號傳輸工作玻璃3涂敷層250 ii m保護(hù)層有機(jī)聚合物4900卩m護(hù)套900 ii m緩沖保護(hù)層有機(jī)聚合物523mm護(hù)套2 或 3mm緩沖保護(hù)層有機(jī)聚合物 光纖線的結(jié)構(gòu)（如圖2）和功能（詳見表一）表一光纖線結(jié)構(gòu)和功能

3、對照表圖2光纖線的刨面結(jié)構(gòu)示意圖纖芯內(nèi)部光信號的傳輸：利用光的 全反射原理 在纖芯內(nèi)部波浪形傳播*可見光波長范圍 380780nm，光通訊所利用的波長范圍12601620nm。*光速 29,9792,458 米/秒。WDM通訊系統(tǒng)簡介圖1簡單的 WDM系統(tǒng)示意圖如圖1所示簡單的WDM系統(tǒng)按照功能可分為以下七個(gè)部分： 光源：產(chǎn)生包含各種信息的光信號。 合波器（MUX ）:將多路光信號耦合進(jìn)一條光纖線中進(jìn)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(jìn)行調(diào)整。 光纖線：光信號的傳輸載體。 分波器（DEMUX ）：將一根光纖線

4、中的多路光信號重新分開。 探測器：檢測并再現(xiàn)由遠(yuǎn)處光源所發(fā)送的光信號，便于在本地加以利用。2. 幾種常見的光學(xué)元器件的結(jié)構(gòu)與功能簡介WDM （Wavelength Division Multiplexing）器件分類：按照通道間隔分為100Ghz、200Ghz和CWDM 0 （外觀如圖2）圖2標(biāo)準(zhǔn)的三端口 WDM器件外觀（左圖為有外套，右圖為無外套器件照片）功能（如圖3）山1 X 2 入n八 X 1 X 2 X nL衛(wèi)公共端f :- 一|X 1通道器件 反射端圖3三端口 WDM器件功能示意圖透射端“ X X 2 X n波長包含X 1,X 2,X n通道的光信號通過X 1通道器件后, 在透射端接

5、收到的光信號只包含X 1通道，而在反射端接收到的光信號包 括除X 1通道外的所有光信號。2.2 耦合器（Coupler）分類: 分為：50:按照端口分為：1X 2, 1X 3,1X N , 2X 2等；按照功能圖5分光比為50: 50的1X 2耦合器正向傳輸功能示意圖圖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由兩個(gè)端口輸出。每個(gè)端口的功率為入射端的 50%端口 3反向傳輸端口 2圖6分光比為50: 50的1X 2耦合器反向傳輸功能示意圖圖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

6、信號功率的50%。2.2.3 WDM器件與耦合器功能的區(qū)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(shù)定義（如圖 7）圖8器件反射指標(biāo)定義示意圖 第4頁共9頁4.模塊及器件常用術(shù)語簡介圖7和圖8中各參數(shù)和指標(biāo)的中英文名稱對照及參數(shù)定義表（如表 1）:英文縮寫英文名稱中文名稱定義WLWavele ngth工作波長用來承載光信號的波長.(ITU) CWLITU Cen ter Wavele ngthITU波長由國際電信聯(lián)盟（ITU ）規(guī)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

7、曲線相交 兩點(diǎn)的波長之差CWXdBCen ter Wavele ngthXdBXdB中心波長透射曲線中峰值向下 XdB與曲線相交 兩點(diǎn)的波長之和的一半CWACen ter Wavele ngth Accuracy中心波長精度某通道的XdB中心波長與ITU波長之 差CSChannel Spac ing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(nèi)除透射帶之外的所有 通道的透射帶。ILIn serti on Loss插入損耗工作帶寬內(nèi)光信號強(qiáng)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

8、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(dòng)透射帶（反射帶）內(nèi)最大與最小插損之差I(lǐng)SOadjAdjace nt Isolati on相鄰隔離度透射插損與左右兩相鄰?fù)ǖ劳干鋷?nèi) 的最小插損之差。ISO n-adjNon-adjace nt Isolati on非相鄰隔離度透射插損與左右兩非相鄰?fù)ǖ劳干鋷?內(nèi)的最小插損之差。ISOrIsolatio n 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 DependentLoss偏振相關(guān)損耗確定的溫度和帶寬下，所有偏

9、振態(tài)中 插損的最大值與最小值之差PMDPolarization ModeDispers ion偏振模式色散確定的溫度和帶寬下，所有偏振態(tài)中 傳輸時(shí)間的最值之差CDChromatic Dispers ion色散透射帶內(nèi)光信號通過器件后的時(shí)間延遲RLRetur n Loss回?fù)p器件對某通道的光信號反射的能力DIRDirectivity方向性透射帶內(nèi)，從通道透射端輸入光源，反 射端輸出的最小光功率損耗TDLThermal Depe ndent Loss溫度相關(guān)損耗透射帶內(nèi)，由于工作溫度變化所引起的 透射插損的變化量與相應(yīng)溫度差的比 值TWDThermal Wavele ngth Drift溫度波長漂

10、移CWXdB在工作溫度范圍內(nèi)的變化 量與相應(yīng)溫度差的比值PHPower Han dli ng極限功率通過器件，并能保證器件正常工作的 最大光功率OTOperati ng Temperature工作溫度器件能夠正常工作的溫度范圍STStorage Temperature存儲(chǔ)溫度器件存儲(chǔ)時(shí)的溫度范圍FTFiber Type光纖線類型即通常所說的900T，900L，3mm等FLFiber Len gth光纖線長度光纖線的實(shí)際長度表1器件主要參數(shù)中英文對照表5.幾種常見的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能5.1帶有95: 5耦合器的1X 4CWDM Demux模塊，末端繞死（結(jié)構(gòu)和功能如圖9）Demux是分波的意思，

11、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(jiān)控，稱作監(jiān)控端（MON 端）。5.2帶升級端（Upgrade或Express端）的1 X 4 100G Mux模塊（結(jié)構(gòu)和功能 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。COMCH21CH22 *1559.79nmCH23 *1558.98nm

12、CH24 1558.17nm卜 1554.941560.61nm1560.61nmUpgrade1554.941557.36nm圖10帶升級端的1X 4 Mux模塊結(jié)構(gòu)5.3 2X2OADM模塊（結(jié)構(gòu)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(jìn)行下載利用，然 后再把相應(yīng)的光信號進(jìn)行上載，最 后從OUT端輸出，以保證光信號傳 輸?shù)耐暾?。從圖11中可以看出OADM模J JOUT(com)一1471161第6 頁共 9 頁圖112X 2OADM模塊結(jié)構(gòu)塊的結(jié)構(gòu)是對稱的，因此IN和OUT端口可以互換而不影響功能6. 一些模塊產(chǎn)品6.1模塊分類：6.

13、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(jìn)行打標(biāo)（如圖 12和13）圖12 CWDM 1 X 8 Mux 模塊外觀圖13 100GHz 2CH OADM 模塊外觀6.3模塊的批號（PN號）編碼規(guī)則DWDM - XXX - X 二 X0 XXXX - XXXX - XX-I I I I I I IIA B C D E F GHA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(biāo)準(zhǔn)S=客戶定義D通道數(shù)目04= 4通道08= 8通道16=16通道E初始通道CH21=21st cha nnelCH59=59th channelF光纖線類型9001=900 m loose tube900T=900 m tight bufferGMux/DemuxM=MuxD=DemuxC=Mux &Demux （合成型）H跳線類型NN=無連接頭XY=連接頭種類（詳見下表）X012345連接頭類型OtherSCFCSTMULCY012端面處理Ot