DWDM和TAP-PD的制作技术已非常成熟且相对固定,采用MEMS VOA,使得低成本OADM模块具备优越的指标:所有下路IL都小于4.6dB,所有上路IL都小于5.6dB,另两个通路的IL均小于4.2dB,回损大于40dB。偏振模色散(PMD)小于0.1ps,响应时间小于5ms,驱动电压统一为5VDC,整个模块的功耗不超过100mW。
不论是OADM还是ROADM结构,由于每个波长来自不同的网络,因此接受功率各不相同,必须借助小型化封装的MEMS VOA和TAP PD,以确保各信道功率的均衡。
3.2 VMUX模块
VMUX是信道光功率预均衡合波模块,具有合波和各信道光功率预均衡的功能,即可对DWDM系统的每个通道光功率进行均衡,实现光信号的长距离无误码传输。VMUX模块提供多路光信道可调光衰减及合波,可在电路控制下调节输入与输出之间的光衰减量。在光通信线路中,经过EDFA之前的各波长通道的光,都必须用VUMX模块进行功率均衡,以保证各通道的光信号功率控制在可允许的范围内,避免非均衡增益经EDFA放大而导致比较严重的非线性效应。
图5 VMUX模块结构示意图
如图5,VMUX模块由均衡功率的VOA组和合波的MUX构成,其常见结构有两种:一种是用可靠的MEMS VOA阵列与基于成熟的介质膜滤光器(TFF)技术构建的MUX实现,另一种是用新兴的PLC VOA阵列与基于波导阵列光栅(AWG)技术构建的MUX实现。两者应用的场合各不相同,前者常用在信道数较少(n≤16)的系统中,此时的性价比高,MEMS VOA组无需配备制冷器与温控电路,无需进行散热设计,且整个模块具有更小的PDL与偏振膜色散(PMD),更高的隔离度和更低的功耗。
3.3 增益可调EDFA模块
作为光通信网络中不可或缺的光器件,EDFA固有的增益曲线并不平坦,导致经过分波后各信道的增益互不相同,使EDFA各信道的输出信号功率和光信噪比(OSNR)存在一定的差异。这种功率和OSNR的不均衡性在级联EDFA中的积累,可能会导致不良的后果——接收功率的不均衡程度超过接收机允许的动态范围,造成信号丢失;累积的信噪比不均衡,造成某信道的误码率超出系统的要求;增益压缩不充分,造成接收信号功率低于接收机灵敏度(在给定比特率下),产生失真。