CWDM波分复用器工作原理以及内部结构培训资料.ppt

wdm（波分复用器） wavelenght division multiplexer,飞宇光电,2010.11.09,flyin optronics co., ltd（business head） adr：1-3-4c,donghua pearl park, longhuatown, baoan district, shenzhen tel: +0086-0755- 29048607 28113498 ext. 2805 fax: :+0086e-mail: / 137255751124163.com 联系人：杨贵健 qq:286118238,*波分复用器的技术和原理 *波分复用器的分类及特点 *波分复用器的主要特性指标 *波分复用器的应用及相关参数 *波分复用器的封装形式,飞宇光电,wdm（波分复用器）,飞宇光电,* 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；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，demultiplexer)将各种不同波长的光信号分开，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号，每一路信号都由某种特定波长的光来传送，这就是一个波长信道。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,称为光波分复用技术, 简称wdm。,波分复用器技术,飞宇光电,波分复用器原理示意图,用波长分割复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。,飞宇光电,波分复用器种类分类,光波分复用器的种类很多。应用不同的领域，wdm 器件的技术要求和制造方法都不相同，大致可分为： *熔融拉锥型（一） *介质膜型（二） *光栅型（三） *阵列波导型(awg)（四）,飞宇光电,熔融拉锥型波分复用器（一）,当2根单模光纤的纤芯充分靠近时，单模光纤中的2个机模会通过瞬逝波产生相互耦合，在一定的耦合系数和耦合长度下，便可以造成不同波长成分的波道分离，而实现分波效果。,飞宇光电,介质膜型波分复用器（二）,介质膜型波分复用器的基本单元由玻璃衬底上交替地镀上折射率不同的两种光学薄膜制成，它实际上就是光学仪器中广泛应用的增透膜。图下所示:,飞宇光电,光栅型波分复用器（三）,用于wdm中的主要是闪耀光栅，它的刻槽具有一定的形状，如图所示，当光纤阵列中某根输入光纤中的光信号经透镜准直后，以平行光束射向闪耀光栅。由于光栅的衍射作用，不同波长的光信号以方向略有差异的各种平行光束返回透镜传输，再经透镜聚焦后，以一定规律分别注入输出光纤之中。,飞宇光电,阵列波导型(awg)波分复用器（四）,波导阵列型光栅（arrayed waveguied grating，awg）器件的结构如右所示，由输入输出波导群，两个盘形波导及awg一起集成在衬底上而构成。各波导路径长度差所产生的效应与闪耀光栅沟槽作用相当，从而起到光栅之用，输入和输出端通过扇形波导与awg相连。当某根输入光纤中含有多波长信号时，则在输出端的各光纤中分别具有相关波长的光信号。,飞宇光电,目前cwdm技术中应用的复用器,滤波片型（一） 目前cwdm技术中应用的复用器主要是薄膜滤波片型。商业化的8通道（1470-1610nm）薄膜滤波片型复用器的工作带宽可达13nm，相邻通道隔离度30db以上，插损小于2.6db，偏振相关损耗不到0.2db，稳定性好。目前cwdm薄膜滤波片型复用器的缺点是随着通道数的增加，插入损耗增大，另外还需进一步降低其成本。,飞宇光电,熔融拉锥技术就是两根相同的光纤平行靠近，对其接触部分高温熔融，然后进行拉伸成锥。两个输出端口的光功率与波长相关，从而可以用来制作复用器/解复用器。拉伸经历60个耦合周期，波长间隔就可以达20nm。熔融拉锥型复用器是全光纤型器件，具有插科损耗低和与光纤易耦合等优点，更重要的是其单通道成本远远低于薄膜滤波片型复用器的生产成本，十分适合城域网和接入网低成本的要求。不过由于偏振的影响，目前熔融拉锥型复用器的相邻通道隔离度不高，国外和台湾推出的产品的相邻通道隔离度一般为13-15db。同时其稳定性能也不好。改善的一个办法就是熔融拉锥耦合器与马赫-曾德进干涉仪相结合，但是马赫-曾德干涉仪精度难以控制，仍然需进一步研究。另外封装也需解决。,熔融拉锥（二）,飞宇光电,滤波片型波分复用器,*宽带波分复用器 wdm *三网合一 wdm-pon *粗波分复用器cwdmcoarse wavelength division multiplexing *细波分复用器dwdmdense wavelength division multiplexing *oadm光分插复用器optical add/drop multiplexer 特殊波长波分复用器,飞宇光电,产品特点 低插入损耗 低偏振相关损耗 高波长带宽隔离度 环境稳定性好 应用范围 wdm系统 catv,宽带波分复用器 wdm wdm-t1550r1310/1490可实现1550,1490/1310两通信窗光信号的合波（复用）与分波（解复用），使单根光纤传输容量倍增，还可实现单纤双向通信，广泛应用于光纤网络升级、扩容或引入综合新业务(广播电视、电信、互联网三网合一)等方面。,飞宇光电,产品特点 低插入损耗 低偏振相关损耗 高波长带宽隔离度 环境稳定性好 应用范围 wdm系统 catv 激光器封装,三网合wdm-pon pon-wdm-t1550r1310/1490用于光模块的封装，可实现1550,1490/1310两通信窗光信号的合波（复用）与分波（解复用），使单根光纤传输容量倍增，还可实现单纤双向通信，广泛应用于光纤网络升级、扩容或引入综合新业务(广播电视、电信、互联网三网合一pon+eoc)等方面。,飞宇光电,产品特点 低插入损耗 低偏振相关损耗 高波长隔离度 环境稳定性好 应用范围 宽带波分复用系统 城域网光纤 catv系统,粗波分复用器cwdm cwdm能有效节省光纤资源和组网成本，它解决了光纤短缺和多业务透明传输两个问题，主要应用在城域网汇聚和接入层，并且可在短时间建设网络并开展业务。由于cwdm具有低成本、低功耗、小体积等诸多优点，是一种低价格、高性能的传输解决方案。现在已经广泛应用于城域网传输。,飞宇光电,产品特点 低插入损耗 低偏振相关损耗 高通道隔离度 环境稳定性好 应用范围 宽带波分复用系统 城域网光纤 catv系统,cwdm单器件 cwdm单器件的工作波长从1260-1610nm，主要有1270nm-1610nm 这18个波长！单器件的是一个通道！如图所示：,cwdm单器件,飞宇光电,dwdm细波分复用器 dwdm其实和cwdm技术本质上一样，都是一种波分复用技术，一般认为通道间隔小于1.6nm的为dwdm。波长间隔小于8nm，典型的波长间隔为0.8nm；而dwdm的信道间隔从0.2nm到1.2nm , 100ghz dwdm 波长间隔0.8nm, 200ghz dwdm波长间隔 1.6nm。,飞宇光电,100g跳片 特点：通带插损小,波纹小,透射和反射各类度高,温度稳定性1pm/ 。 dwdm 由于插损很大，有时候根据客户的要求要降低插损，所有我们可以用跳片来降低插损。比如16通道的dwdm模块可以用8 skip 0来降低插损。4 skip 0和4 skip 1的区别如图所示：同样8 skip 0 和8 skip1也是同意的意思.,飞宇光电,oadm光分插复用器,oadm是波分复用（wdm）光网络的关键器件之一，其功能是从传输光路中有选择地上下本地接收和发送某些波长信道，同时不影响其它波长信道的传输。也就是说，oadm在光域内实现了传统的sdh（电同步数字层次结构）分插复用器在时域内完成的功能，而且具有透明性，可以处理任何格式和速率的信号，这一点比电adm更优越。 oadm的研究进展和技术水平.,飞宇光电,光分插复用器 (oadm:optical add/drop multiplexer),光分插复用器结构示意图,飞宇光电,（1）插入损耗：ilinsertion loss 由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量。 （2）回波损耗：rl-return loss,主要特性指标,飞宇光电,主要特性指标,（3）信道隔离度：当波长11,12通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端12的功率与11输出端光纤中混入的功率之间的差值。cwdm的相邻隔离度是大于30db,非相邻的是大于40db. （4）方向性：dirdirectivity （5）pdl：polarization dependent loss pdl是光器件或系统在所有偏振状态下的最大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下最大传输和最小传输的比例。 pdl定义如下： pdl=-10log（tmax/tmin） 其中tmax和tmin分别表示测试器件的最大传输和最小传输。,飞宇光电,（6）工作温度operating temperature （7）储藏温度 storage temperature,主要特性指标,飞宇光电,cwdm和dwdm的区别,cwdm技术和普通wdm技术，dwdm技术本质上一样，都是一种波分复用技术，不同的是cwdm的通道间隔处于普通wdm和dwdm两者之间。一般认为通道间隔小于1.6nm的为dwdm，通道间隔大于1.6nm而小于25nm的为cwdm。而普通wdm则工作在1310nm，1490nm和1550nm两个波长上。cwdm和dwdm有一定的相似性，区别主要有3点： （1）cwdm光波通道间距较宽，同一根光纤上复用光波长数比dwdm少,飞宇光电,（2）cwdm光调制采用非冷却激光，用电子调谐；而dwdm采用的是冷却激光，用温度调谐。由于在一个很宽的光波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。cwdm避开了这一难点，因而大幅度降低了成本，目前cwdm系统成本一般只有dwdm的30%。 （3）cwdm系统的功耗和物理尺寸比dwdm系统小。cwdm主要应 用于城域网领域，dwdm更多是应用于 广域网中。,飞宇光电,熔融拉锥型,wdm用于光模块的封装，可实现两通信窗光信号的合波（复用）与分波（解复用），使单根光纤传输容量倍增，还可实现单纤双向通信，广泛应用于光纤网络升级、扩容或引入综合新业务(广播电视、电信、互联网三网合一pon+eoc)等方面。,产品特点 低插入损耗 低偏振敏感 抗环境变化 应用范围 光纤通信系统 局域网 光纤传感器 catv系统,飞宇光电,滤波片型wdm和熔融拉锥型wdm区别,主要有3中不同点： （一） 隔离度不一样，熔融拉锥型的隔离度比较低，一般最小的隔离度是大于17db,滤波片型wdm的隔离度一般是反射隔离度是大于15db,透射隔离度一般是大于30db. （二）成本不一样：熔融拉锥型的价格比较低，滤波片型wdm的价格比拉锥的贵点。,飞宇光电,波分复用器的参数,*4,8,16,18-channel cwdm module *1*2 port cwdm *100,200g dwdm oadm module *pon-wdm,4,8