什么是WDM波分复用 以及WDM工作原理 2. 通用WDM系统的基本结构 3. WDM波分复用的优势 4. 什么是复用Mux和解复用Demux? 5. WDM波分复用器 和 光分路器的区别 6. 什么是WDM波分复用 以及WDM工作原理 在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息的技术称之为波分复用技术(WDM)。 WDM波分复用器 和 光分路器的区别 有很多人不能理解波分复用和光分路器之间的区别。 WDM承载方案有粗波分复用(CWDM)、密集波分复用(DWDM)以及中等波分复用(MWDM)、细波分复用(LWDM)。 WDM11.jpg LWDM LWDM是基于以太网通道的波分复用Lan-WDM技术,也被称为细波分复用。
WDM波分复用系统中,也经常用到C波段。C波段旁边的L波段(1565nm~1625nm),是损耗第二低的波段,也是行业的主流选择之一。当C波段不足以满足带宽需求的时候,也会采用L波段作为补充。 WDM波分复用是光纤通信中利用一根光纤同时传输多个不同波长的光载波的传输技术光的波长不同,在光纤中的传输损耗就不同。为了尽可能减少损耗,保证传输效果,需要找寻到最为适合传输的波长。
快速导读: 常用的WDM波分复用技术:介质薄膜滤波器TFF(Thin Film Filter)、阵列波导光栅AWG WDM器件结构:C-lens和G-lens 光纤准直器(fiber collimator ) WDM器件参数:中心波長、通道数、通道间隔、插入损耗、回波损耗、方向性、偏振相关损耗、温度相关损耗 WDM设备上的端口类型:通道端口、线路端口、扩容/升级端口 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号 常用的WDM波分复用技术 WDM传输的基本元件是光学滤波器,可通过光纤熔融拉锥(FBT)、薄膜滤光片(TFF)、阵列波导光栅(AWG)和光学梳状滤波器等技术实现。 TFF和AWG是最常用的两种WDM技术。 介质薄膜滤波器TFF(Thin Film Filter) 薄膜滤波器(TFF)技术是在波分复用商用以来最早得到应用的波分复用技术。 WDM2-3.jpg 随着DWDM系统扩展到超过40个或48个信道,需要更大端口数的复用/解复用器。DWDM系统中最早采用的波分复用/解复用模块是基于介质膜滤光片TFF的。
CEx WDM(Coexistence WDM),中文名:共存波分。为何起名为“共存”波分?接下来由笔者带大家一起探索一下它的由来。首先,让我们来了解一下无源光网络(PON)。 解决光纤中媒质共享的主要方式包括时分复用/多址技术、波分复用技术和正交频分复用(OFDM)技术。因此主要的PON技术也可分为TDM-PON、WDM-PON和OFDM-PON三大类。 要让G/EPON与NG-PON1、NG-PON2系统3种系统共享,这时需要用到CEx波长共存原件,又称为Coexistence WDM(共存波分)。 案例I 配图1.jpg 案例II 配图2.jpg CEx WDM模块是在PON技术演进过程中的产物,在特定的时期,它是一种过度性产品。 随之而来的,CEx WDM模块也将会拥有广泛的应用前景。
目前已知WDM波分复用技术有很多种,如:FBT (熔融拉锥,Fused Biconical Taper)、FBG(光纤布拉格光栅,Fiber Bragg Grating)、TFF (薄膜滤波, Thin 其中TFF和AWG是最常用的两种WDM技术。本文介绍一下TFF型WDM器件的结构组成。三端口WDM器件的结构,包括一个双光纤准直器、一个单光纤准直器和一个TFF滤光片。 在WDM器件中输入端使用G-lens其中一个原因主要是因为它的耦合面是平的,方便滤波片的粘接。图片GRIN lens的准直特性中,一个很重要的参数是节距。 图片TFF WDM器件中,输入端双光纤准直器一般采用G-lens透镜准直器,输出端单光纤准直器采用C-lens透镜准直器。图片不管封装形式如何,基于Filter的WDM器件的基本光路都是如下图所示。 图片为了将所有波长解复用,需要将n个三端口器件串联起来,组成WDM模块,如图所示,其中每个三端口器件中的TFF滤光片,其透射波长不同。WDM模块可用作解复用器或者复用器,取决于信号的传输方向。图片
WDM波分复用是光纤通信中利用一根光纤同时传输多个不同波长的光载波的传输技术。光的波长不同,在光纤中的传输损耗就不同。为了尽可能减少损耗,保证传输效果,需要找寻到最为适合传输的波长。 光纤在C波段中表现出最低的损耗,在长距离传输系统中占有较大的优势,通常应用在与WDM结合的许多城域,长途,超长途和海底光传输系统中使用 和EDFA技术。 随着可使多个信号共享一条光纤的DWDM(密集波分复用)的出现,C波段的使用得到了扩展。 什么是 L band? WDM技术根据不同的波长模式,又可以分为WDM,CWDM, DWDM。 普通WDM一般采用1310和1550nm波长。 71.jpg 随着FTTH应用的增长,光纤网络中最常使用的C波段和L波段将在光传输系统中扮演越来越重要的角色。
波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)是将一系列携带各种信息的不同波长的光载波信号,在发送端经过合波器(Multiplexer)汇合在一起并耦合到同一根光纤中进行传输 这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,就称为波分复用,即WDM。WDM技术可以让单根光线的传输容量倍增,可很方便的在现有光网络中扩展容量。 根据传输信号的方向,WDM可用作复用或解复用。 30.jpg 复用器MUX 合波器MUX的主要作用是将多个信号波长合在一根光纤中传输。 多路复用器(Demux)是一种对多路复用器进行反向处理的设备。 性能参数 复用/解复用器件(MUX/DEMUX)是WDM中的关键器件,它们影响着整个系统的性能。复用/解复用器件主要的性能参数有那些? 3.插入损耗 插入损耗是光传输系统中波分复用器(WDM)插入引起的衰减。 波分复用器本身对光信号的衰减作用,直接影响系统的传输距离。通常地,插入损耗越低,信号衰减越少。
WDM(Wavelength Division Multiplexing)波分复用系统主要为高速率、大容量信息的长距离传输提供了易于实现的方案,便于为通信网的传输扩容。 传统的光传输方式是一根光纤单次只能传输一个波长的信号,而WDM则是实现了在单根光纤上承载传输两个或两个以上的光波长信号。 WDM主要通过合波器和分波器来实现波长的复用和解复用,在发送端经合波器把多个波长的信号复用在一起,并耦合到同一根光纤中进行传输;在接收端,经分波器将不同的波长的光信号分开,恢复原信号。 波分复用器同时具有复用和解复用的功能。在长距离的传输中,为了增强传输过程中光信号,在中间还可通过光放大器来避免光信号传输中减弱。 WDM的特点令其可充分利用光纤的带宽资源,使一根光纤的传输容量比单波长增加多倍。
,WDM波分复用技术的应用是除了增加铺设光缆之外的另外一种解决方案。 对已建的光纤系统,WDM波分复用技术可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不需要对原系统进行大的改动,具有灵活性。 使用WDM扩展光纤容量在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息的技术称之为波分复用技术(WDM)。 WDM波分复用系统主要为高速率、大容量信息的长距离传输提供了易于实现的方案,便于为通信网的传输扩容。 普通WDM一般采用1310和1550nm波长。图片CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer)是稀疏波分复用器,也称粗波分复用器。
TFF技术TFF (Thin-film filter)技术是一种常用的WDM器件技术之一,也被称为薄膜滤波技术。它利用特殊的薄膜材料的一些光学特性来实现对不同波长的光信号进行分离或复用。 图片为了将所有波长解复用,需要将n个三端口器件串联起来,组成WDM模块,如图所示,其中每个三端口器件中的TFF滤光片,其透射波长不同。WDM模块可用作解复用器或者复用器,取决于信号的传输方向。 然而,一个典型的DWDM系统,通常在单根光纤中传输40或者48个波长,因此需要更大端口数的复用/解复用器。 串联结构的WDM模块会在后面端口累积太多功率损耗,因此需要采用并行结构,一次性对数十个波长进行复用/解复用操作。阵列波导光栅AWG就是这样一种光器件。 AWG (Arrayed Waveguide Grating)技术也是一种常用的WDM器件技术,它是在光波导的基础上通过光纤上的平面波前分束器,是利用PLC技术在芯片衬底上制作的阵列波导光栅,将不同波长的光信号进行复用和分离的技术
WDM 是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术。 WDM波分复用器的技术特点与优势: 1. 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。 2. WDM波分复用器的主要封装形式有: 1. 玻璃管封装 WDM3-1.jpg 2. 钢管封装形式 WDM3-2.jpg 3. 模块封装 ABS盒式 WDM3-3.jpg LGX盒式 WDM3-4.jpg 插片式 WDM3-5.jpg 机架式 WDM3-6.jpg
WDM波分复用技术提供了一种经济高效的解决方案,无需在现有光纤网络中部署额外的光纤即可增加网络容量。 CWDM 和 DWDM 是两种主要的 WDM 技术,具有不同的波长模式、功能、成本和应用。 CWDM 代表粗波分复用,其中“Coarse” 是指通道之间的波长间隔。 更大的波长间隔也意味着复用器和解复用器的结构可大大简化,滤光片的镀膜层数减少,提升了良率并降低了成本。 图片DWDM 是密集波分复用,其波长位于 C 波段的1525nm 至 1565nm 区域内,并扩展到 1570-1610nm的 L 波段。
波分复用技术可以实现单根光纤对多个波长信号的传输,这会成倍提升光纤的传输容量,已经被广泛应用在光通讯的中长距离传输和数据中心的互联中。 通过波分复用/解复用器,在一根光纤中传输1271nm、1291nm、1311nm、1331nm四个波长信号。为了简化封装工艺,以减小尺寸和降低成本,人们开发了基于集成光学技术的CWDM4 AWG芯片。 Z-block波分复用/解复用组件是高速率光模块最为重要的部件之一,而Z-block是波分复用/解复用组件里面核心的器件。 在水平面内被波分解复用的光束,需经过一个直角棱镜实现90度转向,沿竖直方向入射在光探测器上。 在光收发器中,通过分立组件组装的方法实现波分复用解复用,包括光纤准直器、WDM滤光片、反射镜、透镜、隔离器等,组装效率较低。
WDM波分复用技术是5G前传网络的优选方案,根据使用波长的不同,可分为DWDM密集波分复用,CWDM粗波分复用,以及新提出的MWDM中等波分复用,基于以太网通道的LWDM波分复用。 CWDM和DWDM都已经是较为常见的WDM波分复用技术,那么什么是MWDM呢? MWDM英文是Metro Wave Division Multiplexing,即为中等波分复用。 5G前传技术中CWDM是发展较早且较为成熟的方案,而运营商对于5G前传的基础需求是需要满足12波WDM,这样基于CWDM基础上提出了MWDM。MWDM主要是在中国5G前传网络环境下提出的。
随着网络带宽需求以前所未有的速度增长,更复杂的技术已经到位,以通过波分复用 ( WDM ) 经济高效地增加光带宽。 什么是相干波分复用技术? 相干波分复用技术是指先进的光学技术,它使用光的幅度和相位调制,以及跨两种偏振的传输,因此可以通过光缆传输更多的信息。 相干波分复用技术亮点 相干 WDM 技术提供更高的比特率、更大程度的灵活性、更简单的 DWDM 线路系统和更好的光学性能。 频谱整形跨级联可重构光分插复用器 (ROADM) 提供更大容量,从而提高 DWDM 通道的频谱效率。作为灵活 WDM 网格系统中的一项关键技术,它允许将载波挤得更近,以最大限度地提高容量。 开发中的相干波分复用技术 在过去的几年里,一些基本的相干波分复用技术已经成功部署并应用于 DWDM 网络。
密集波分复用(DWDM)是目前使用较多的波分复用技术,它有助于灵活扩大现有光纤骨干网的容量,并为5G部署做好准备。 密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)能够在同一根光纤中,把不同的波长同时进行组合和传输。 例如,如果单个光纤的容量为2.5 Gb / s,则DWDM可以将8个光纤载波(OC)复用到单个光纤中,这可以将光纤容量从2.5 Gb / s扩展到20 Gb / s。 由于DWDM系统中的每个波长通道透明传输数据,不对通道数据进行任何处理,因此,扩容时,只需增加复用光波长通路数即可,方便易行。
WDM承载方案有粗波分复用(CWDM)、密集波分复用(DWDM)以及中等波分复用(MWDM)、细波分复用(LWDM)。 而LWDM是基于以太网通道的波分复用Lan-WDM技术,也被称为细波分复用。其通道间隔为200~800GHz,此范围介于DWDM(100GHz、50GHz)和CWDM(约3THz)之间。 亿源通可为客户提供全系列WDM波分复用解决方案,包括最新的MWDM, LWDM 以及CWDM,DWDM产品。 亿源通科技在光通信行业拥有20年OEM/ODM研发制造经验,在全球行业内具有一定的影响力,专注于为客户提供光通信无源基础光器件设计、研发、制造的一站式定制化生产,主要有光纤连接器,光纤跳线,PLC分路器,WDM 波分复用器,MEMS光开关等产品线,产品广泛应用于FTTH, 数据中心(Data center),5G网络,电信网络等场景。
FR短距CWDM 4光模块则很好的填补了LR在2km以下成本过高的空白,是LR在500m到2km范围下的替代产品,采用的是波分复用技术。 光模块提升带宽的方法有两种:1)提高每个通道的比特速率,如直接提升波特率,或者保持波特率不变,使用复杂的调制解调方式(如PAM4);2)增加通道数,如提升并行光纤数量,或采用波分复用(CWDM、DWDM 图片在长距离传输中,光模块一般采用的是WDM波分复用技术。波分复用技术可以实现单根光纤对多个波长信号的传输,这会成倍提升光纤的传输容量,已经被广泛应用在光通讯的中长距离传输和数据中心的互联中。 图片在光收发器中,为了实现波分复用(mux)和解复用(demux),最核心的光器件就是mux和demux光组件,mux和demux都属于无源器件。 最早采用的CWDM4组件是基于薄膜滤波片TFF的Z-block技术,如图所示,8个TFF滤波片分两组粘贴在一个斜方棱镜上,一组用于波分复用,另一组用于波分解复用,各滤波片的透射波长分别为1271nm、1291nm
按照传输模式,光模块可分为并行和波分两种类型,其中并行方案主要应用在中短距传输场景中成本优势较为明显;而在长距离传输场景中,WDM波分方案的应用可明显地节约光纤成本。 WDM波分光学传输波分复用技术 (WDM) 可以实现单根光纤对多个波长信号的传输,这会成倍提升光纤的传输容量,已经被广泛应用在光通讯的中长距离传输和数据中心的互联中,典型光模块类型如FR4、FR8和LR4 光模块的波分复用组件可以是MUX或DEMUX功能。DEMUX主要功能是将光纤接入的多波长WDM光进行准直、解波分复用成单独的波长信号,然后高效率的耦合到PD中进行光电转换。 波分复用组件有多个独立功能的分立器件,接收端有光纤准直器、WDM Block、反射镜、透镜阵列、棱镜等,发射端一般有准直器、隔离器、WDM Block等,各个元件之间需要精密的调节与对准。 通过波分复用/解复用器,在一根光纤中传输1271nm、1291nm、1311nm、1331nm四个波长信号。
WDM是如何工作的? 波分复用(WDM)是指将多个不同波长的信号耦合在一条光纤上同时传输。它通常有合波和分波。合波器MUX的主要作用是在发送端将多个信号波长合在一根光纤中传输。 波分复用的主要目的是增加光纤的可用带宽。因此,波分复用系统被电信公司广泛采用,可在不需要铺设更多光纤的情况下通过WDM来扩容。 30.jpg 如何选择:CWDM, DWDM ? CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer)是稀疏波分复用器,也称粗波分复用器。 亿源通,拥有19年光通信无源基础器件研发经验,供应各种规格类型的WDM波分复用产品,如CWDM, DWDM, CCWDM, FWDM等。 公司主营产品为:光纤连接器(数据中心高密度光连接器),WDM波分复用器,PLC光分路器,MEMS光开关等核心光无源基础器件,广泛应用于光纤到户、4G/5G移动通信、互联网数据中心、国防通信等领域。