光模块与产品形态

波分光模块

WDM Optics · CWDM4 / LWDM4 / FR4 / FR8
图解CWDM4 / LWDM4 / FR4 / FR8

定义

在模块内部完成多波长复用/解复用,用双工光纤承载高速率的光模块。

图解

同样一根光纤,靠不同波长塞进更多路信号 · 间隔越窄,通道越多,器件越难做CWDM20nm8–9 波LWDM / MWDM2–4.5nm16 波量级DWDM0.8nm40 波以上波长由左至右递增(示意);实际 DWDM 波长间隔按 ITU-T 栅格划分,并有 50GHz / 100GHz 等不同栅格。
波分复用的波长梳 三种波分方案的核心差别是波长间隔:CWDM 间隔 20nm,激光器温漂容忍度高、成本低;DWDM 间隔 0.8nm 级,通道数最多但对激光器波长精度与温控要求最严。LWDM/MWDM 是介于两者之间的过渡方案,在接入与城域场景里兼顾成本与容量。
模块命名里的那串字母 · 直接对应能跑多远、用什么光纤、要不要相干SR多模 · ≤100mDR单模并行 · 500mFR单模 WDM · 2kmLR单模 WDM · 10kmER / ZR30km / 80km+← 短距:并行多芯、成本优先长距:波分 / 相干、性能优先 →SR/DR 用「并行光纤」堆速率:8 芯、16 芯同时收发,所以 MPO 连接器是标配。FR/LR 用「波分」省光纤:把多路波长合到 2 芯 LC 双工上,布线密度问题迎刃而解。ER/ZR 转入相干体制,靠 DSP 解调相位,代价是功耗与成本明显上台阶。
传输距离档位 光模块命名里的字母(SR/DR/FR/LR/ER/ZR)是距离档位的简称,它同时决定了光纤类型、通道复用方式(并行还是波分)以及是否需要相干体制。看到型号先看这几个字母,比看速率更能判断它用在哪。

说明

波分光模块在模块内部完成波长的合分(通常用 AWG 或 MZI 结构),把多路不同波长的信号复用在同一根光纤上传输。它解决的是布线密度问题:用 2 芯 LC 双工替代 8 芯甚至 16 芯的并行光缆。

FR(2km)与 LR(10km)档位的模块基本都采用波分方案,这也是「单模 OS2 + WDM」在 2026 年成为新建设主力配置的原因。相比之下,SR/DR 档位采用并行光纤,依赖 MPO 多芯连接器。

波分方案对激光器的波长精度要求更高(尤其是 DWDM,间隔 0.8nm 级),因此需要波长锁定与更严格的温控,成本随之上升。

关键数字

2 芯 LC波分方案典型的光纤用量
AWG模块内部常用的合分波器件
0.8nmDWDM 波长间隔量级

关键要点

  • 核心价值是把并行光学的纤芯数从 16 芯降到 2 芯(LC 双工),大幅降低布线密度压力。
  • FR4 使用 1271/1291/1311/1331nm 四个波长;FR8 再增加 1351/1371/1391/1411nm,实现 800G 双工传输。
  • 测试时通常在 1310nm 与 1550nm 两个波长下进行即可覆盖所用波长范围。
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