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CWDM 光模块:类型、传输距离与编码

CWDM 光模块本质上是普通的 SFP/SFP+/XFP,只是激光器工作在 18 个 CWDM 波长之一,而非通用的 1310/1550 nm。其余部分——封装形式、存储器、DDM——都是标准的,这正是 CWDM 光器件易于读取和编程的原因。

市面上的类型

模块速率传输距离等级说明
CWDM SFP1.25G(也有 2.5G、155M)40 / 80 / 120 km非制冷 DFB,最常见
CWDM SFP+10G20 / 40 / 80 km在上波段 80 km 时受色散限制
CWDM XFP10G40 / 80 km传统传输设备与路由器
QSFP28 中的 4 波长"CWDM4"100G2 km内部使用 1271–1331,严格来说不属于 WDM 信道

传输距离等级由激光器的发射功率和接收机灵敏度决定(例如"80 km"1G 模块: Tx ≈ 0…+5 dBm,Rx 灵敏度 ≈ −23 dBm)。

存储器中的波长

CWDM 模块通过身份信息块中标准的波长字段标识其信道——即 SFF-8472 中 A0h 的字节 60–61,单位为纳米(例如 1551)。主机会显示该字段;复用器并不关心它。业界还按波长对拉环做颜色编码,方便工程师凭肉眼将模块与复用器端口匹配(信道规划)。

激光器类型:CWDM 为何便宜

20 nm 的信道间隔可以容忍非制冷 DFB 激光器的波长漂移(约 0.1 nm/°C——在工作温度范围内漂移几纳米)。没有热电制冷器意味着比 DWDM 激光器更低的功耗、更低的成本和更好的可靠性。代价是 CWDM 无法放大:大多数信道落在 EDFA 增益带之外。

对 CWDM 模块编程

CWDM 光器件面临与灰光模块相同的厂商锁定 问题——此外还多一层复杂性:某些平台会将波长字段与预期的物料号进行比对。重新编程时:

  1. 将厂商、物料号和序列号设置为主机预期的值。
  2. 保持波长字段与激光器的实际波长一致——将一个 1551 nm 模块编程为 1571 nm 并不会改变其激光器的实际波长,复用器端口会拒绝这个光信号。
  3. 传输距离/速率代码要与模块的实际等级保持一致。
  4. 让 CodingBox 重新计算 CC_BASE/CC_EXT。

CWDM 模块上的 DDM

标准的 SFF-8472 诊断参数同样适用——Tx 功率、 Rx 功率、偏置电流、温度。由于长距离 CWDM 链路的预算通常很紧张,Rx 功率是安装时需要记录并持续跟踪的关键数值(DDM 数值范围)。

在 CodingBox 中

CodingBox 按照 SFF-8472/INF-8077i 解码 CWDM 模块,在 Check transceiver 界面显示波长,并在 EEPROM editor 中编辑身份信息,同时在 code database 中留有备份——这样在彩色模块装入复用器之前,就能确认其信道正确并为目标平台完成编程。

为什么 CWDM 激光器可以不用制冷而 LAN-WDM 和 DWDM 需要 TEC,以及 4 通道模块内部如何实现复用:模块内部的 WDM。


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