波段与信道规划
每个光模块都工作在某个波长上,而每个波长都属于一个命名波段,各波段有各自的光纤损耗、可用放大器和典型用途。本页是查询表:波段、模块标签上会遇到的波长,以及 WDM 网格。
命名波段(单模)
| 波段 | 范围 | 名称 | 损耗(G.652.D) | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|
| O | 1260–1360 nm | 原始 | ~0.33–0.35 dB/km | 1310 nm 的 LR/DR/FR 光模块、PON 上行、LAN-WDM、CWDM 1271–1351 |
| E | 1360–1460 nm | 扩展 | 0.3–0.5 dB/km,水峰 ~1383 nm | CWDM 1371–1451,仅限低水峰光纤 |
| S | 1460–1530 nm | 短波 | ~0.25 dB/km | CWDM 1471–1511、GPON 下行 1490、OSC 1510 |
| C | 1530–1565 nm | 常规 | ~0.18–0.22 dB/km(最小值) | DWDM、EDFA 波段、1550 nm 的 ER/ZR、CWDM 1531/1551 |
| L | 1565–1625 nm | 长波 | ~0.2–0.25 dB/km | L 波段 DWDM、XGS-PON 下行 1577、CWDM 1571–1611、NG-PON2 |
| U | 1625–1675 nm | 超长 | 上升 | 监测 / OTDR 测试波长 (1625, 1650) |
多模光纤使用 850 nm(VCSEL),在一些老旧链路上也用 1300 nm;其损耗约为 3 dB/km,因此传输距离由带宽而非衰减决定(连接器与光纤)。
标签上会遇到的波长
| 波长 | 出现位置 |
|---|---|
| 850 nm | SX、SR、SR4、SR8、AOC,多模 |
| 1270 / 1330 nm | 10G BiDi 波长对;XGS-PON 上行 (1270) |
| 1310 nm | LX、LR、DR、PSM4、FR,单模领域的主力波长 |
| 1295–1310 nm (4 λ) | LAN-WDM: 100GBASE-LR4/ER4、400GBASE-FR8/LR8 |
| 1271–1331 nm (4 λ) | CWDM4、40GBASE-LR4、400GBASE-FR4/LR4 |
| 1490 nm | GPON 下行;与 1310 组成 1G BiDi 波长对 |
| 1510 nm | DWDM 系统中的光监控信道 |
| 1550 nm | EX/ZX、ER、ZR;PON 中的 RF 视频叠加信号 |
| 1577 nm | XG-PON / XGS-PON / 10G-EPON 下行 |
| 1528–1565 nm | DWDM C 波段信道 |
| 1596–1603 / 1524–1544 nm | NG-PON2 TWDM 下行 / 上行 |
BiDi 波长对
单纤双向模块使用两个波长;两端必须是镜像配对(常标记为 -U/-D 或 -A/-B):
| 波长对 | 速率 | 标准 |
|---|---|---|
| 1310 / 1490 | 1G | 1000BASE-BX10 |
| 1310 / 1550 | 1G | 1000BASE-BX(长距离) |
| 1270 / 1330 | 10G | 10GBASE-BX |
| 1270 / 1330 | 25G | 25G BiDi |
| 1490 / 1550 | 1G/10G | 厂商方案 |
PON 波长方案(GPON、XGS-PON、NG-PON2、共存)详见 PON 波长方案与共存。
CWDM 网格(ITU-T G.694.2)
18 个信道,间隔 20 nm。中心波长(单位 nm):
1271 1291 1311 1331 1351 1371 1391 1411 1431
1451 1471 1491 1511 1531 1551 1571 1591 1611
常见的 8 信道系统使用 1471–1611 nm;16 信道系统在低水峰光纤上再加入 1311–1451。颜色编码、复用器和预算参见:CWDM 信道方案, CWDM 复用/解复用与链路预算。
DWDM 网格(ITU-T G.694.1)
以频率定义,锚点为 193.1 THz。在 100 GHz 网格上,信道编号 N 与频率的对应关系为:
f (THz) = 190 + N / 10 例如:C31 → 193.1 THz → 1552.52 nm
N = (f − 190) × 10
λ (nm) = 299 792.458 / f (THz)
| 信道 | 频率 | 波长 |
|---|---|---|
| C17 | 191.7 THz | 1563.86 nm |
| C21 | 192.1 THz | 1560.61 nm |
| C31 | 193.1 THz | 1552.52 nm |
| C41 | 194.1 THz | 1544.53 nm |
| C51 | 195.1 THz | 1536.61 nm |
| C61 | 196.1 THz | 1528.77 nm |
50 GHz 网格在半信道位置插入额外信道(例如 C31.5 = 193.15 THz)。信道标号因厂商而异,务必以频率为准核实。完整说明参见:DWDM 与 ITU 网格。
放大窗口
| 放大器 | 波段 | 备注 |
|---|---|---|
| EDFA(C 波段) | ~1530–1565 nm | 标准 DWDM 放大器 |
| EDFA(L 波段) | ~1570–1610 nm | 使光纤容量翻倍 |
| Raman | 任意,由泵浦决定 | 分布式,可延长传输跨段 |
| SOA | O 波段及其他 | 模块内预放大 |
C/L 波段之外的 CWDM 信道无法使用 EDFA,这正是 CWDM 传输距离受限的根本原因。
波长在存储器中的位置
模块在身份信息块中给出标称波长:SFF-8472 A0h bytes 60–61(nm),SFF-8636 upper page 00h bytes 186–187(÷20 nm);可调谐模块还会提供信道/频率寄存器(可调谐内存映射)。CodingBox 会在 Check transceiver 界面上显示该值;重新编码时,应使其与激光器的实际波长保持一致。
波长如何印在标签上、如何用卡扣颜色编码(CWDM 信道颜色、BiDi 波长对): 标签与颜色编码;这些网格背后的 ITU-T 建议书: 标准地图。
这些窗口存在的原因,包括瑞利散射、吸收、水峰,以及各光纤类型和波长对应的衰减: 衰减与传输窗口。