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1、ROADM原理与应用,内容摘要,概述与定义 ROADM网络特征 WSS技术原理 下一代ROADM,概述及定义,ROADM=Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer “ROADM”称为可重构的光分插复用器，是指一种网络元素，通过远程的重新配置，可以动态上下业务波长，并且业务波长的功率也是可以管理的。 ROADM也可以定义为网络节点。,ROADM定义,ROADM节点功能模块,前置和后置光放大器。 光业务信道（OSC）的生成和终结。 波长下路。 波长上路。 节点内部聚合信道或单信道的功率监控，可在节点内多处进行。 可用/不可用和可选波长的监测，整个节点内
2、的光信号的信噪比监测。 上下路和直通波长的功率/衰减控制。 色散补偿。,ROADM网络特征,ROADM演变,Wave Blocker (WB),PLC ROADM,Wavelength Selectable Switch (WSS),Tunable Channel Filter,Tunable Band Filter,DROP,ADD,Wave Blocker,Tunable Filters ROADM,Receivers,Transmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,Tx,Tx,Tx,Tx,To East,From West,OA,OA,Coupler,Coupler,Tunable F
3、ilters,DROP,ADD,Band Filter ROADM,Receivers,Transmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,AWG,Tx,Tx,Tx,Tx,To East,From West,Band Filter,OA,AWG,Band Filter,OA,Block,DROP,ADD,Wave Blocker,WB ROADM,Receivers,Transmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,AWG,Tx,Tx,Tx,Tx,AWG,To East,From West,OA,OA,Coupler,Coupler,DROP,ADD,PLC ROADM,Receivers,Tr
4、ansmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,AWG,Tx,Tx,Tx,Tx,To East,From West,OA,Coupler,PLC ROADM,OA,PLC器件内部功能图,DROP,ADD,Mux+Demux WSS ROADM,Receivers,Transmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,Tx,Tx,Tx,Tx,To East,From West,OA,WSS,OA,WSS,DROP,ADD,Demux WSS ROADM,Receivers,Transmitters,Rx,Rx,Rx,Rx,Tx,Tx,Tx,Tx,To East,From West,OA,OA,WSS,
5、Coupler,Coupler,多维度ROADM节点,WSS技术原理,WSS基本框图,切换器件：1D和2D器件,切换器件基本原理,MEMS,反射镜阵列，2轴均可持续调节 2nd（tilt）为无中断调节 偏振不敏感 低散射,MEMS,微镜阵列制作使用硅光刻工艺 硅基稳定性高 电压施加到电极产生静电引力使镜倾斜 通过到端口的微动产生衰减 小扰动可能导致衰减精度问题 切换无摩擦和接触，可靠性高,LC（Liquid Crystal）原理,LC元通过控制电压选择性地控制传输光的偏振态 随机偏振的输入光必须被分离成两个正交的偏振光,LC多端口切换,2n离散切换需要输出n层LC-BF层 切换导致较大的能量损
6、失（插损过大） 光束经过数目较多的层后增大散射 端口数目越多，模块越厚,LCMEMS,MEMS只用于端口切换 LC用于衰减和阻塞 简单MEMS工艺 需要偏振分光,LCoS（Liquid Crystal on Silicon）,液晶硅（LCoS）是一种液晶显示技术，是指液晶层的衬底驱动电路集成在一个硅基上。 有源衬底可使像素的二维阵列得以独立处理，通常用于显示应用。 投影仪 液晶电视 微型显示器,LCoS（WSS）,WSS器件所使用的LCoS： 长波：厚的LC液层，不同的AR涂层 无闪烁响应：直流和高频驱动电压以及不同的LC液 相位调制而不是强度调制，没有偏振器,LCOS原理,每个通道具备多个像
7、素列 列中的相模式决定偏转角度,LCoS（相位变化原理）,接触面边缘领域和液晶流体的弹性会模糊液晶编程的相模式（虚线）为一个平滑的相位曲线（曲线）。,DLP（ Digital Light Processor）,单轴倾斜的二维阵列，2个倾斜镜面 衰减调节需要多反射 偏振不敏感 镜面边缘衍射、基板反射、镜面之间的相位匹配会导致隔离度变差和增加IL 多反射可提高隔离度但进一步增加IL 较难加工，难以定制化,技术对比, 技术优势 可接受 不适用,下一代ROADM Colorless/Directionless/Contentionless/Gridless,ROADM发展趋势,CDCG Colorle
8、ss Directionless Contentionless Gridless,波长无关（Colorless）,复用与解复用采用WSS取代原有的AWG 每个端口的波长可设置 波长设置可远程操作 TX/RX固定到一个方向 线路故障时无法重路由,方向无关（Directionless）,竞争无关（Contentionless）,波长相关方向相关,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,WSS,AWG,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,WSS,AWG,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,WSS,AWG,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,Coupler,OA,AWG,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx
9、,WSS,AWG,OA,North,South,West,East,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,波长无关方向相关,North,South,West,East,WSS,WSS,WSS,WSS,Coupler,WSS,Coupler,Coupler,WSS,WSS,WSS,波长相关方向无关,ADD,Tx,Tx,Tx,T
10、x,WSS,OA,WSS,OA,WSS,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,Coupler,AWG,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,WSS,AWG,North,LOACL,West,East,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,DROP,Tx,Tx,Tx,Tx,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,OA,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,OA,波长无关方向无关,North,LOCAL,West,East,WSS,WSS,WSS,WSS,Coupler,Coupler,Coupler,WSS,WSS,OA,OA,OA,ADD,Tx,Tx,Tx,Tx,OA,OA,OA,DROP,Rx,Rx,Rx,Rx,OA,OA,光交叉矩阵,North,South,West,East,WSS,WSS,WSS,WSS,Coupler,Coupler,Coupler,CDC ROADM（MCS/Broadcast）,MCS（Multicast switch）,分光器开关阵列 适合PLC集成 插损大，需要EDFA阵列弥补插损 制造工艺要求高 需要可调滤波器,CDC ROADM（Wavelength Routing）,Wavelength Routing,WSS阵列光开关阵列 插损小 TF功能集成到WSS内部,灵活栅格（Gridless /G.694.1）,多谢聆听，敬请指正！,
