ROADM原理與應(yīng)用講解學(xué)習(xí)

ROADM原理與應(yīng)用內(nèi)容摘要概述與定義ROADM網(wǎng)絡(luò)特征WSS技術(shù)原理下一代ROADMROADM=ReconfigurableOpticalAdd/DropMultiplexer“ROADM”稱(chēng)為可重構(gòu)的光分插復(fù)用器，是指一種網(wǎng)絡(luò)元素，通過(guò)遠(yuǎn)程的重新配置，可以動(dòng)態(tài)上下業(yè)務(wù)波長(zhǎng)，并且業(yè)務(wù)波長(zhǎng)的功率也是可以管理的。ROADM也可以定義為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。ROADM定義ROADM節(jié)點(diǎn)功能模塊前置和后置光放大器。光業(yè)務(wù)信道（OSC）的生成和終結(jié)。波長(zhǎng)下路。波長(zhǎng)上路。節(jié)點(diǎn)內(nèi)部聚合信道或單信道的功率監(jiān)控，可在節(jié)點(diǎn)內(nèi)多處進(jìn)行?？捎?不可用和可選波長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)，整個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的光信號(hào)的信噪比監(jiān)測(cè)。上下路和直通波長(zhǎng)的功率/衰減控制。色散補(bǔ)償。ROADM網(wǎng)絡(luò)特征ROADM演變WaveBlocker(WB)PLCROADMWavelengthSelectableSwitch(WSS)TunableChannelFilterTunableBandFilterDROPADDWaveBlockerTunableFiltersROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxTxTxTxTxToEastFromWestOAOACouplerCouplerTunableFiltersDROPADDBandFilterROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxAWGTxTxTxTxToEastFromWestBandFilterOAAWGBandFilterOABlockDROPADDWaveBlockerWBROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxAWGTxTxTxTxAWGToEastFromWestOAOACouplerCouplerDROPADDPLCROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxAWGTxTxTxTxToEastFromWestOACouplerPLCROADMOAPLC器件內(nèi)部功能圖DROPADDMux+DemuxWSSROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxTxTxTxTxToEastFromWestOAWSSOAWSSDROPADDDemuxWSSROADMReceiversTransmittersRxRxRxRxTxTxTxTxToEastFromWestOAOAWSSCouplerCoupler多維度ROADM節(jié)點(diǎn)NorthOutSouthOutEastOutWestOutDemux1xNWSSNorthInSouthInEastInWestInMuxNx1WSSWSS技術(shù)原理WSS基本框圖切換器件：1D和2D器件每通道驅(qū)動(dòng)器1D2D優(yōu)點(diǎn)控制電路/算法簡(jiǎn)單光斑尺寸無(wú)限制可變光譜光束可分為多個(gè)偏轉(zhuǎn)角度缺點(diǎn)固定通道間隔有限或不具備光束分為多個(gè)偏轉(zhuǎn)角度控制電路/算法復(fù)雜易散射光束需要涵蓋多個(gè)像素（最小光斑尺寸）示例技術(shù)MEMS技術(shù)偏振調(diào)制的LC技術(shù)LCoS技術(shù)DLP技術(shù)切換器件基本原理MEMS2方向的傾斜反射鏡陣列連續(xù)控制的反射光束角LC每個(gè)液晶層旋轉(zhuǎn)偏振控制每個(gè)楔折射光線向2個(gè)方向基于極化NLC層，2ndiscrete束角是可能的。DLP二維陣列傾斜鏡面2個(gè)反射光束的方向LCoS（液晶像素陣列）相控陣波束控制連續(xù)控制反射光束角MEMS反射鏡陣列，2軸均可持續(xù)調(diào)節(jié)2nd（tilt）為無(wú)中斷調(diào)節(jié)偏振不敏感低散射MEMS微鏡陣列制作使用硅光刻工藝硅基穩(wěn)定性高電壓施加到電極產(chǎn)生靜電引力使鏡傾斜通過(guò)到端口的微動(dòng)產(chǎn)生衰減小擾動(dòng)可能導(dǎo)致衰減精度問(wèn)題切換無(wú)摩擦和接觸，可靠性高LC（LiquidCrystal）原理LC元通過(guò)控制電壓選擇性地控制傳輸光的偏振態(tài)隨機(jī)偏振的輸入光必須被分離成兩個(gè)正交的偏振光LC多端口切換2n離散切換需要輸出n層LC-BF層切換導(dǎo)致較大的能量損失（插損過(guò)大）光束經(jīng)過(guò)數(shù)目較多的層后增大散射端口數(shù)目越多，模塊越厚LC＋MEMSMEMS只用于端口切換LC用于衰減和阻塞簡(jiǎn)單MEMS工藝需要偏振分光LCoS（LiquidCrystalonSilicon）液晶硅（LCoS）是一種液晶顯示技術(shù)，是指液晶層的襯底驅(qū)動(dòng)電路集成在一個(gè)硅基上。有源襯底可使像素的二維陣列得以獨(dú)立處理，通常用于顯示應(yīng)用。投影儀液晶電視微型顯示器LCoS（WSS）WSS器件所使用的LCoS：長(zhǎng)波：厚的LC液層，不同的AR涂層無(wú)閃爍響應(yīng)：直流和高頻驅(qū)動(dòng)電壓以及不同的LC液相位調(diào)制而不是強(qiáng)度調(diào)制，沒(méi)有偏振器LCOS原理每個(gè)通道具備多個(gè)像素列列中的相模式?jīng)Q定偏轉(zhuǎn)角度LCoS（相位變化原理）接觸面邊緣領(lǐng)域和液晶流體的彈性會(huì)模糊液晶編程的相模式（虛線）為一個(gè)平滑的相位曲線（曲線）。DLP（DigitalLightProcessor）單軸傾斜的二維陣列，2個(gè)傾斜鏡面衰減調(diào)節(jié)需要多反射偏振不敏感鏡面邊緣衍射、基板反射、鏡面之間的相位匹配會(huì)導(dǎo)致隔離度變差和增加IL多反射可提高隔離度但進(jìn)一步增加IL較難加工，難以定制化技術(shù)對(duì)比特征MEMSLCoSLCLC+MEMSDLP50GHzor100GHzchannelspacing √√√√√Highportcount √Ο√√×Flexiblespectrum×√Ο×√Wide,flatBW √√√√√Lowloss √ΟΟ√ΟSmallsize √ΟΟΟ√Switchingspeed ΟΟΟΟ√Goodportisolation√ΟΟ√ΟAttenuationaccuracyΟ√√√√√技術(shù)優(yōu)勢(shì)Ο

可接受×

不適用下一代ROADM

Colorless/Directionless/Contentionless/GridlessROADM發(fā)展趨勢(shì)CDCGColorlessDirectionlessContentionlessGridless波長(zhǎng)無(wú)關(guān)（Colorless）復(fù)用與解復(fù)用采用WSS取代原有的AWG每個(gè)端口的波長(zhǎng)可設(shè)置波長(zhǎng)設(shè)置可遠(yuǎn)程操作TX/RX固定到一個(gè)方向線路故障時(shí)無(wú)法重路由方向無(wú)關(guān)（Directionless）競(jìng)爭(zhēng)無(wú)關(guān)（Contentionless）波長(zhǎng)相關(guān)方向相關(guān)DROPRxRxRxRxCouplerOAAWGADDTxTxTxTxWSSAWGOADROPRxRxRxRxCouplerOAAWGADDTxTxTxTxWSSAWGOADROPRxRxRxRxCouplerOAAWGADDTxTxTxTxWSSAWGOADROPRxRxRxRxCouplerOAAWGADDTxTxTxTxWSSAWGOANorthSouthWestEastDROPRxRxRxRxOAADDTxTxTxTxOADROPRxRxRxRxOAADDTxTxTxTxOADROPRxRxRxRxOAADDTxTxTxTxOADROPRxRxRxRxOAADDTxTxTxTxOA波長(zhǎng)無(wú)關(guān)方向相關(guān)NorthSouthWestEastWSSWSSWSSWSSCouplerWSSCouplerCouplerCouplerWSSWSSWSS波長(zhǎng)相關(guān)方向無(wú)關(guān)DROPRxRxRxRxCouplerOAADDTxTxTxTxWSSOACouplerOAWSSOACouplerOAWSSOAADDTxTxTxTxCouplerAWGDROPRxRxRxRxWSSAWGNorthLOACLWestEastOADROPRxRxRxRxDROPTxTxTxTxADDTxTxTxTxOAOAOADROPRxRxRxRxOAOA波長(zhǎng)無(wú)關(guān)方向無(wú)關(guān)NorthLOCALWestEastWSSWSSWSSWSSCouplerCouplerCouplerCouplerWSSWSSOAOAOAADDTxTxTxTxOAOAOADROPRxRxRxRxOAOA光交叉矩陣NorthSouthWestEastWSSWSSWSSWSSCouplerCouplerCouplerCouplerCDCROADM（MCS