English 
简体中文 
繁體中文 
Русский 
Español 
Deutsch 
Français 
Português 
Italiano 
Türkçe 
Polski 
Nederlands 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Bahasa Melayu 
العربية 
हिन्दी 
Tiếng Việt 
ภาษาไทย 
বাংলা 
اردو 
Kiswahili 
Oʻzbekcha 
አማርኛ 
فارسی WDM di dalam modul: filter, AWG, BiDi, kendali panjang gelombang
Banyak modul pada dasarnya adalah sistem WDM kecil tersendiri. Modul LR4 atau FR4 memultipleks empat laser ke dalam satu serat optik dan mendemultipleks empat panjang gelombang di ujung yang lain; modul BiDi atau PON mengirim dan menerima pada satu serat optik melalui sebuah filter; modul DWDM menjaga panjang gelombangnya hingga presisi beberapa gigahertz selama bertahun-tahun. Halaman ini membahas optik yang memungkinkan hal itu — filter dan multiplekser pandu gelombang, splitter BiDi, cooler, dan pengunci panjang gelombang — beserta loss dan mode kegagalan yang ditambahkannya.
Di mana WDM berada di dalam modul
| Jenis modul | WDM internal | Panjang gelombang | Port serat optik |
|---|---|---|---|
| 40GBASE-LR4, 100GBASE-LR4/ER4 | mux + demux LAN-WDM 4-kanal | 1295,56 / 1300,05 / 1304,58 / 1309,14 nm (jarak antarkanal 800 GHz) | LC dupleks |
| 100G CWDM4, 400G FR4, 800G 2×FR4 | mux + demux CWDM 4-kanal | 1271 / 1291 / 1311 / 1331 nm (jarak antarkanal 20 nm) | LC dupleks |
| 40G/100G SWDM4 | mux short-wave 4-kanal pada MMF | 850 / 880 / 910 / 940 nm | LC dupleks, OM4/OM5 |
| BiDi (1G–100G), PON ONU/OLT | filter 2 atau 3 port (BOSA) | 1310/1490, 1270/1330, 1490/1310/1550… | LC tunggal atau SC/APC |
| 400G BiDi (SR4.2) | 2 panjang gelombang per serat optik pada 4 pasang | 850 / 910 nm | MPO |
| DWDM tetap / yang dapat disetel | tanpa mux di dalam; satu panjang gelombang presisi | ITU grid, 100/50 GHz | LC dupleks — mux berada di luar |
| PSM4, DR4, SR4 | tidak ada — serat optik paralel | satu panjang gelombang | MPO |
Rencana kanal dan band: Band panjang gelombang & rencana kanal.
Teknologi multiplekser
| Teknologi | Cara kerja | Insertion loss (per kanal, mux atau demux) | Catatan |
|---|---|---|---|
| Blok thin-film filter (TFF) — “Z-block” | filter interferensi dielektrik direkatkan pada blok kaca; cahaya berjalan zig-zag, setiap filter meloloskan satu band dan memantulkan sisanya | 1–1,5 dB | kokoh, atermal, teknologi utama pada TOSA dan ROSA LR4/CWDM4/FR4 |
| AWG (arrayed waveguide grating, silica PLC) | array pandu gelombang berfase menyebarkan panjang gelombang ke output yang terpisah | 2–3 dB | kompak untuk banyak kanal; sensitif terhadap suhu kecuali diatermalisasi; dipakai pada beberapa LR4 dan pada peralatan DWDM |
| Free-space grating / prisma | optik diskret | 2–4 dB | jarang dipakai pada pluggable |
| Mux silicon-photonics | ring resonator atau echelle grating on-chip | 1–3 dB | terintegrasi dengan modulator pada desain SiPh FR4; mungkin membutuhkan penyetelan termal |
| Filter BiDi | satu plat dikroik 45°: meloloskan satu band ke PD, memantulkan band laser ke dalam serat optik | 0,5–1 dB | isolation 30–40 dB antara band Tx dan Rx |
Loss mux + demux internal (2–5 dB pulang-pergi) adalah salah satu alasan modul WDM memancarkan daya yang lebih besar per lane dibandingkan modul paralel, dan mengapa DDM Tx per lane-nya terlihat lebih rendah daripada output aktual lasernya (Nilai tipikal).
Mengapa LR4 membutuhkan pendinginan dan CWDM4 tidak
DFB tanpa pendinginan mengalami drift sekitar 0,1 nm/°C — 7 nm sepanjang rentang suhu case 0–70 °C.
| Grid | Jarak antarkanal | Passband filter | Apakah drift tanpa pendinginan muat? |
|---|---|---|---|
| CWDM (CWDM4, FR4) | 20 nm | ±6,5 nm | ya — tanpa TEC, daya lebih rendah, lebih murah |
| LAN-WDM (LR4, ER4) | 800 GHz ≈ 4,5 nm | ±1 nm atau kurang | tidak — setiap laser berada pada TEC dengan suhu tetap (atau dipakai desain laser wide-temperature-range) |
| DWDM | 100 GHz ≈ 0,8 nm, 50 GHz ≈ 0,4 nm | ±0,1 nm | tidak — TEC ditambah pengunci panjang gelombang |
Inilah sebabnya modul LR4 100G menarik daya 3,5–4,5 W sedangkan CWDM4 menarik 2–3 W, dan mengapa TOSA LR4 berupa kemasan box, bukan TO-can (Kemasan optik).
Menjaga panjang gelombang DWDM
laser on TEC ──► 1–5 % tap ──► etalon (Fabry–Pérot filter) ──► PD1
└──────────────────────────────► PD2 (reference)
ratio PD1/PD2 → MCU → adjust TEC set point (fine) or laser current → wavelength locked- TEC + termistor — elemen Peltier di bawah submount laser menahannya pada set point (25–45 °C) hingga ±0,1 °C; MCU menjalankan loop ini. DDM dapat menampilkan suhu laser dan arus TEC (Suhu & tegangan).
- Pengunci panjang gelombang — etalon yang transmisinya beriak mengikuti periode ITU grid; membandingkan daya yang disadap melaluinya dengan sebuah referensi memberi tahu kontroler di sisi mana dari kanal laser berada. Akurasi ±1–2,5 GHz sepanjang masa pakai.
- Laser yang dapat disetel menambahkan mekanisme kasar: bagian DBR sampled-grating, DFB array dengan combiner dan penyetelan termal, atau external cavity (ECL); dikemas sebagai ITLA / micro-ITLA / nano-ITLA pada modul koheren, atau sebagai TOSA yang dapat disetel dan kompak pada SFP+/XFP. Pemilihan kanal dan status berjalan melalui SFF-8690 / CMIS halaman 04h–12h; penyetelan membutuhkan waktu beberapa detik dan Tx disenyapkan sementara (Transceiver yang dapat disetel).
Optik BiDi dan PON
BOSA menempatkan laser dan fotodioda di belakang satu port serat optik. Filter WDM 45° memantulkan panjang gelombang laser ke dalam serat optik dan meloloskan panjang gelombang yang datang ke fotodioda; isolation antara kedua band (30–40 dB) dan kecuraman tepi filter menentukan seberapa banyak cahaya modul itu sendiri bocor ke penerimanya. PON menambahkan elektronik burst-mode pada ONU (laser menyala hanya selama time slot-nya) dan pada OLT (penerima yang mereset ambangnya di antara burst dari ONU yang berbeda-beda) — alasan mengapa Rx DDM pada OLT merupakan rata-rata dari banyak pengirim (Transceiver PON).
Modul BiDi hadir dalam varian berpasangan (-U/-D, atau berdasarkan panjang gelombang) karena filter pada masing-masing disetel dengan arah yang berlawanan; dua modul dengan jenis yang sama tidak akan pernah bisa link (Ketidakcocokan fisik).
Polarisasi dan pantulan
Filter dan AWG internal sedikit bergantung pada polarisasi (PDL 0,1–0,3 dB); polarisasi serat optik berubah-ubah, sehingga daya yang diterima bisa berfluktuasi beberapa persepuluh dB tanpa adanya gangguan. Setiap permukaan internal juga memantulkan sedikit cahaya; isolator setelah masing-masing laser mencegah pantulan ini mencapai die (Kemasan optik).
Mode kegagalan khusus WDM internal
| Kegagalan | Ciri khas | Catatan |
|---|---|---|
| Kegagalan TEC pada LR4/DWDM | suhu laser drift, arus TEC di batas maksimum, Rx satu lane di ujung jauh turun karena bergeser keluar dari filter | suhu modul mungkin terlihat normal |
| Delaminasi / ketidaksejajaran filter | satu lane rendah baik pada Tx (ke serat optik) maupun Rx ujung jauh, bergantung pada panjang gelombang | guncangan mekanis, siklus termal |
| Drift pengunci panjang gelombang | kanal DWDM off-grid, tersaring oleh mux → Rx rendah, error | DDM Tx tidak berubah — cahaya tetap ada, tetapi pada panjang gelombang yang salah |
| Kebocoran filter BiDi | sensitivitas buruk, error pada link pendek (Tx sendiri membanjiri Rx) | memburuk dengan daya pancar tinggi dan pantulan |
| Penuaan satu laser pada modul WDM 4-lane | bias satu lane naik, lalu daya turun; tiga lane lainnya baik-baik saja | Diagnostik per-lane |
Di CodingBox
Byte identitas menjelaskan desain WDM: panjang gelombang (1310 untuk LR4/CWDM4 sebagai pusat nominal, atau kanal yang tepat untuk DWDM), kode kepatuhan atau aplikasi (LR4 vs CWDM4 vs FR4), dan, untuk modul yang dapat disetel, grid kanal serta kanal yang sedang aktif pada halaman yang dapat disetel. DDM per lane pada layar DDM menampilkan setiap laser internal secara terpisah; suhu laser dan arus TEC muncul di tempat modul melaporkannya.