基本介紹
- 中文名：光分插復用
- 外文名：OADM
- 性質：光網路的關鍵器件之一
- 特點：不影響其它波長信道的傳輸
模型設計,物理模型,要求,主要參數,技術分類,
模型設計
OADM在光域內實現了傳統的SDH（電同步數字層次結構）分插復用器在時域內完成的功能，而且具有透明性，可以處理任何格式和速率的信號，這一點比電ADM更優越。鑒於OADM在骨幹網節點及本地接入中的重要作用，國內外各大學、公司和團體都展開了比較深入的研究，有力的推動了OADM商業化進程。美國於1994年開始的MONET計畫，包含基於聲光可調諧濾波器結構的8波長通道OADM節點的研究。歐盟於1995年開始的ACTS計畫中有COBNET（聯合光幹線通信網）和METON（光城域通信網）兩個項目都與OADM有關，該計畫對OADM器件進行了廣泛而深入的研究。從商業化程度來看，目前Lucent公司已經研製出40×10Gb/s帶有完善網路接口的OADM節點，並成功推向市場。其它如Alcatel，Siemens，NEC等公司也都有成熟產品推出。目前國內對OAMD的研究也取得了很大進展，在863-300項目“中國高速信息示範網”中，大唐、武郵、中興分別完成了8路波長，任意上下的OADM節點，具有完善的網路管理接口，可根據網路需求，對OADM進行靈活配置。
物理模型
一般的OADM節點可以用四連線埠模型來表示，基本功能包括三種：下路需要的波長信道，復用進上路信號，使其它波長信道儘量不受影響地通過。OADM具體的工作過程如下：從線路來的WDM信號包含N個波長信道，進入OADM的“Main Input”端，根據業務需求，從N個波長信道中，有選擇性地從下路端（Drop）輸出所需的波長信道，相應地從上路端（Add）輸入所需的波長信道。而其它與本地無關的波長信道就直接通過OADM，和上路波長信道復用在一起後，從OADM的線路輸出端（Main Output）輸出。
要求
根據不同的組網設計、業務需求情況和資源配置，光網路對用於其中的OADM節點有一定的要求，主要集中在性能要求上，具體體現在以下幾個方面：重構性、可擴展性、透明性以及多通道處理能力。
此外，引入OADM對網路管理有利有弊。儘管OADM允許光信道的靈活管理，但其靈活性不是完全不受約束的，OADM帶來的信號惡化需要認真考慮。在網路目標與OADM的光性能上存在一個技術選擇的平衡點。
主要參數
信道間隔
信道頻寬
中心波長
信道隔離度
波長溫度穩定度
信道差損均勻性
技術分類
OADM節點的核心器件是光濾波器件，由濾波器件選擇要上/下路的波長，實現波長路由。目前套用於OADM中的比較成熟的濾波器有聲光可調諧濾波器、體光柵、陣列波導光柵（AWG）、光纖布拉格光柵（FBG）、多層介質膜等。
根據可實現上下波長的靈活性，OADM可分為固定波長OADM、半可重構OADM和完全可重構OADM。從實際套用上看固定波長OADM和半可重構OADM已可以套用於系統中，而在大型網路節點中可以上下任意波長信道的完全可重構OADM實現起來還有一定難度。
從OADM實現的具體形式來看，主要包括分波合波器加光開關陣列及光纖光柵加光開關兩大類。
1）分波合波器加光開關陣列
這種結構的波長路由採用分波合波器，OADM的直通與上下的切換由光開關或光開關陣列來實現。這種結構的支路與群路間的串擾由光開關決定，波長間串擾由分波合波器決定。由於分波合波器的損耗一般都比較大，所以這種結構的主要不足是插損較大。目前分波合波器多採用體光柵、多層介質膜和陣列波導光柵等器件。從物理上看分波器反過來用就成為合波器，當然在實際設計上分波器與合波器的考慮還是略有不同的,下面從構成分波器的角度對這三種器件分別加以簡要介紹。
多層介質膜
多個FP腔級聯構成多層介質膜，根據每個FP腔的透過波長不同來實現解復用功能，這是多層介質膜的工作原理。其優點是頂帶平坦，波長回響尖銳，溫度穩定性好，損耗低，對信號的偏振性不敏感，在商用系統中廣泛套用。但由於它要通過透鏡與光纖相連，因而光纖耦合需要精確校準，另外其穩定性也受到環境溫度的影響，因此在生產與複製過程中難以保證通帶中心波長的精確控制。
體光柵
體光柵屬於角色散型器件。衍射光柵在玻璃襯底上沉積環氧樹脂，在其上製造光柵線，構成反射型閃耀光柵。入射光照射到光柵上後，由於光柵的角色散作用，不同波長的光以不同角度反射，然後經透鏡匯聚到不同的輸出光纖，從而完成波長選擇作用。由於體光柵是體型裝置，不易製造，價格昂貴。
陣列波導光柵
將光從普通的N×N星型耦合器的任何一處輸入都將傳到所有輸出端，沒有任何波長選擇性。而在陣列波導光柵(AWG)中，任何工作頻段內的輸入光都將從一個確定的連線埠輸出，這樣就可以實現復用和解復用的功能。與目前常用的多層介質膜相比，AWG的特點是結構緊湊、價格便宜、信道間隔更窄，適用於多信道的大型節點。
AWG需要解決的問題有：偏振的影響、溫度的影響、光纖的連線與耦合。
2）光纖光柵
光纖布拉格光柵（FBG）是使用紫外光干涉在光纖中形成周期性的折射率變化（光柵）製成的光器件。其優點是可直接寫入通信光纖，成本低，生產重複性高，可批量生產，易於與各種光纖系統連線，連線損耗小，波長、頻寬、色散可靈活控制。存在的主要問題是受外界環境的影響較大，如溫度、應變等因素的微小變化都會導致中心波長的漂移。
幹線WDM信號經開關選路，每路的光柵對準一個波長，被光柵反射的波長經環行器下路到本地，其他的幹線信號波長通過光柵經環行器跟本地節點的上路信號波長合波，繼續在幹線上向前傳輸。這個方案可以根據開關和光柵來任意選擇上下話路的波長，使網路資源的配置具有較大的靈活性。由於每個FBG只能下一路波長信道，由於生產成本的原因，這種結構只能適用於上下話路不多的小型節點。
