漫说Wavelength Division Multiplexer波分复用器

原标题:漫说Wavelength Division Multiplexer波分复用器

波分复用器 WDM是为了增加光纤通信的带宽容量使光纤的频带资源最大的利用,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;在接收端再用某种方法,将各个不同波长的光信号分开的通信技术。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。

按照使用功能分类:

1.CWDM粗波分

2.DWDM密集波分

3.FWDM 带通器件

按照制作工艺分类:

1.薄膜滤光片型TFF;

2.熔融拉锥型FWD;

3.光纤光栅型FBG;

4.阵列波导光栅AWG;

在WDM生产各个环节中,这里我们对于滤光片,芯片设计和制程的难点先不做探讨,主要粗略的分析下封装是我们需要考虑到的问题。器件生产中设计的主要方法:

1.几何光学的光线追击方法:根据光在光学各个部件中传输的轨迹,确定每一个部件的尺寸和相应的位置。

2.高斯光束耦合损耗计算方法:利用光在各部件耦合点的耦合损耗确定部件的参数

几何光学的光线追击方法:假设从光纤中出射的是一束延直线传播的几何光束,根据折射定律、反射定律等可以得到该光束在器件中的传播轨迹。如下图所示:

几何光学虽然简单,但不能处理所有的问题,因为在光纤中传播的并不是几何光束,而是较复杂的高斯光束(高斯球面波),如下图所示:

高斯光束的特点:它是一种特殊的球面波,在传播过程中,波阵面的曲率半径和曲率中心在不断变化之中。

正由于光纤传播的是高斯光束,器件中的实际光线轨迹与下图很相似:

高斯光束的耦合损耗计算:

DWDM器件波长精度

DWDM器件生产过程中我们需要考虑到中心波长的精确性。Flyin的DWDM器件中心波长可以控制精度到+/-0.03nm。

另外是DWDM滤光片型或者AAWG型,我们需要非常关注的一个问题是中心波长的稳定性(温度特性)。Flyin在这两种方案种可以提供的传统器件结构的WDM,微型自由空间封装的CCWDM,以及AAWG都能够满足-40C到85C的工作环境。

目前的大热点5G,那么WDM在5G中会怎么样亮相,有什么前景呢?我们还是先大概的补充下5G的相关知识。

4G时代互联网,5G时代万物互联,各种业务的驱使下要求5G网络具备这些特点:大带宽、高连接密度、端到端低时延、大流量,绿色低能耗、高移动性等。

这5G需求承载面临的挑战下。对基础的网络架构提出了很高的要求,光传输网(OTN)在网络连接和超强的组网能力下为大容量,超长距离传输不断的创新为5G高效承载提供很好的保障。其中,我们在这里关心的是5G下网络前传技术的方案。在BBU集中布署建设模式下,鉴于BBU与RRU链路高速率、低衰耗、低时延的要求,现阶段可选三种承载方式,即光纤直驱、OTN/有源波分、无源波分(C-RAN)三种方式。具体会根据使用的场景从网络需求和成本,建设的灵活性综合考虑。

这里我们在重点讨论下C-RAN。相比4G,5G承载网络架构的演变下图,RRU的两级结构演变为三级CU、DU、AAU:

无源波分此时靓丽登场,5G无线接入网络需要全频谱的接入,必然要求是集中化、虚拟化的云网络架构。核心网络层的下放到接入网层,可以实现资源集中处理和优化。这个时候云无线接入网(C-RAN)会在组网中体现非常好的优点。BBU的集中放置与中心节点,RRU才有光纤拉远至覆盖的区域。BBU—RRU间可以采用双路由的方式使用传输光缆进行连接,RRU可以根据实际的配置容量的需求进行环型或者单向联网。

C-RAN无源波分模式组网具有以下优点:

1. 大大节约建站成本和周期

2. 布点更加灵活,绿色低能耗,低时延,高带宽

3. 网络质量资源利用率显著提高

4. 提高传输网基带传输资源的利用率

为了满足市场的需求,我们提供各种技术的WDM解决方案,从高品质,低成本,超大产能,快速交付满足5G网络的升级时刻备战。

FlyinWDM产品包括C/DWDM 带宽:150GHz,100GHz, 50GHz,0-band,C-band,L-band。可以满足WDM-PON,NG-PON2,XG-PON,等等局域网,已经用于长距传输主干网,城域网的AAWG带宽: 50GHz,75GHz,100GHz 32CH,40CH,48CH,64CH,96CH等。以及灵活的客户定制化设计。

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