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CWDM 光模組:類型、傳輸距離與編碼

CWDM 光模組本質上是普通的 SFP/SFP+/XFP,只是激光器工作在 18 個 CWDM 波長之一,而非通用的 1310/1550 nm。其餘部分——封裝形式、記憶體、DDM——都是標準的,這正是 CWDM 光器件易於讀取和編程的原因。

市面上的類型

模組速率傳輸距離等級說明
CWDM SFP1.25G(也有 2.5G、155M)40 / 80 / 120 km非製冷 DFB,最常見
CWDM SFP+10G20 / 40 / 80 km在上波段 80 km 時受色散限制
CWDM XFP10G40 / 80 km傳統傳輸設備與路由器
QSFP28 中的 4 波長「CWDM4」100G2 km內部使用 1271–1331,嚴格來說不屬於 WDM 信道

傳輸距離等級由激光器的發射功率和接收器靈敏度決定(例如「80 km」1G 模組: Tx ≈ 0…+5 dBm,Rx 靈敏度 ≈ −23 dBm)。

記憶體中的波長

CWDM 模組通過身份資訊塊中標準的波長欄位標示其信道——即 SFF-8472 中 A0h 的位元組 60–61,單位為納米(例如 1551)。主機會顯示該欄位;合波器並不關心它。業界還按波長對拉環做顏色編碼,方便工程師憑肉眼將模組與合波器端口匹配(信道規劃)。

激光器類型:CWDM 為何便宜

20 nm 的信道間隔可以容忍非製冷 DFB 激光器的波長漂移(約 0.1 nm/°C——在工作溫度範圍內漂移幾納米)。沒有熱電製冷器意味著比 DWDM 激光器更低的功耗、更低的成本和更好的可靠性。代價是 CWDM 無法放大:大多數信道落在 EDFA 增益帶之外。

對 CWDM 模組編程

CWDM 光器件面臨與灰光模組相同的廠商鎖定 問題——此外還多一層複雜性:某些平台會將波長欄位與預期的物料號進行比對。重新編程時:

  1. 將廠商、物料號和序號設定為主機預期的值。
  2. 保持波長欄位與激光器的實際波長一致——將一個 1551 nm 模組編程為 1571 nm 並不會改變其激光器的實際波長,合波器端口會拒絕這個光信號。
  3. 傳輸距離/速率代碼要與模組的實際等級保持一致。
  4. 讓 CodingBox 重新計算 CC_BASE/CC_EXT。

CWDM 模組上的 DDM

標準的 SFF-8472 診斷參數同樣適用——Tx 功率、 Rx 功率、偏置電流、溫度。由於長距離 CWDM 鏈路的預算通常很緊張,Rx 功率是安裝時需要記錄並持續跟蹤的關鍵數值(DDM 數值範圍)。

在 CodingBox 中

CodingBox 按照 SFF-8472/INF-8077i 解碼 CWDM 模組,在 Check transceiver 介面顯示波長,並在 EEPROM editor 中編輯身份資訊,同時在 code database 中留有備份——這樣在彩色模組裝入合波器之前,就能確認其信道正確並為目標平台完成編程。

為甚麼 CWDM 激光器可以不用製冷而 LAN-WDM 和 DWDM 需要 TEC,以及 4 通道模組內部如何實現複用:模組內部的 WDM


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