GB/T 20440-2006 密集波分复用器/解复用器技术条件

ICS33.180.20

M33

中华人民共和国国家标准

GB/T20440—2006

密集波分复用器/解复用器技术条件

Technicalrequirementsofdensewavelength

divisionmultiplexer/demultiplexer

2006-08-23发布2007-02-01实施

发布

GB/T20440—2006

目次

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1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义、缩略语1

4技术要求4

5试验方法7

6检验规则15

7标识、包装、运输和贮存15

附录A（规范性附录）ITU-TG.694.1DWDM栅格标称中心频率16

附录B（规范性附录）ITU-TG.692附录A标称中心频率18

附录C（资料性附录）ITU-TG.692附录A标称中心频率——中国推荐8波道、32波道DWDM

系统的标称中心频率19

T

GB/T20440—2006

■1/■■1

刖a

与本标准技术内容相关的有如下标准，在本标准的制定过程中还注意了与以下标准的协调统一。

IEC61753-2-2：1998«用于非环境控制的纤维光学DWDM器件性能规范》草案、YDN120—1999

《光波分复用系统总体技术要求(暂行规定)》、YD/T1060—2000《光波分复用系统(WDM)技术要

求——32X2.5Gb/s部分》及YD/T1143—200K光波分复用系统(WDM)技术要求——16X10Gb/s

部分.32X10Gb/s部分》对DWDM器件的性能要求。

DWDM器件为DWDM系统中的关键器件，可靠性要求很高，因此试验方法采用美国Telcordia

GR-1221-C()RE(1999).GR-1209-C()RE(2001)规定。

本标准的附录A、附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。

本标准由中华人民共和国信息产业部提出。

本标准由信息产业部(通信)归口。

本标准起草单位:武汉邮电科学研究院。

本标准参加单位:信息产业部电信研究院。

本标准主要起草人:梁臣桓、许远忠、胡强高、张佰成、刘军。

m

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密集波分复用器/解复用器技术条件

1范围

本标准规定了密集型波分复用器/解复用器(以下简称DWDM器件)的相关定义和分类、技术要求

和试验方法;规定了检验规则及标识、包装、运输和贮存要求。

本标准适用于密集型波分复用器/解复用器(DWDM器件)0

2规范性引用文件

下列文件屮的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2421—1999电T电子产品环境试验第1部分：总则(idtIEC68-1：1988)

GB/T282&1—2003计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样

计划(ISO2859-1:1999,IDT)

GB/T15972.4-1998光纤总规范第4部分:传输特性和光学特性试验方法

YD/T1065—2000单模光纤偏振模色散试验方法

ITU-TG.692(2002)具有光放大器的多波道系统光接口

ITU-TG.694.1(2002)WDM应用的谱栅格:DWDM频率栅格

TelcordiaGR-12O9-C()RE(2OO1)光无源器件总规范

TelcordiaGR-1221-C()RE(1999)光无源器件可靠性保证总规范

3术语和定义、缩略语

3.1缩略语

下列缩略语适用于本标准。

WDMWavelengthDivisionMultiplexer波分复用器

CWDMCoarsWavelengthDivisionMultiplexer粗波分复用器

DWDMDensWavelengthDivisionMultiplexer密集波分复用器

MUXMultiplexer复用器

DMUXDemultiplexer解复用器

AWGArrayWaveguidGrating阵列波导光栅

DCDirectivity方向性

ILInsertionLoss插入损耗

RLReturnLoss回波损耗

PFPassbandFlatness通带平坦度

PDLPolarizationDependentLoss偏振相关损耗

CDChromaticDispersion色散

PMDPolarizationModDispersion偏振模色散

3.2术语和定义

下述术语和定义适用于本标准。

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GB/T20440—2006

3.2.1

光波长（包括波分）复用器/解复用器opticalwavelengthmuldiplexer/demultiplex

WDM器件:一种波长选择性分支器件（用于WDM传输系统），光信号根据信号的波长在两个预设

的端口间传递。波分复用器（MUX）和波分解复用器（DMUX）通常都称作“WDM器件”，因为通常同样

器件既可用于复用通道也可用于解复用通道。

波长（包括波分）复用器:具有2个或多个输入端口和一个输出端口的分支器件，每个输入端口的光

波长限定在一个预选的波长范围内，输出端口的光是来自输入端口的光的复合（如图la）。

波长（包括波分）解复用器:一种执行与波分复用器相反运作的器件，输入为由2个或多个波长范围

的光构成的光信号，每个端口的输出是不同的预选波长范围的光信号（如图lb）o

图1a）复用器

图1b）解复用器

3.2.2

密集波分复用器（DWDM）densewavelengthdivisionmultiplexer

波长间隔小于或等于1000GHz的波分复用器为密集波分复用器。目前典型应用的波长间隔为

200GHz、100GHz.50GHzo

3.2.3

工作波长范围operationwavelengthrange

围绕标称T作波长入而规定的从入聞到九^的波长范围，在这个波长范围内DWDM器件能够按照

规定的性能工作。

3.2.4

中心频率/波长centralfrequency/wavelength

恃定通道的标称中心频率/波长，它的定义示图见图3。其中心频率/波长系列见附录A、附录Bo

3.2.5

中心频率/波长偏差centralfrequency/wavelengthtolerance

DWDM器件ITU-T标称中心频率/波长与实际中心频率/波长之差。

3.2.6

通道间隔channelspacing

相邻通道间标称中心波长/中心频率的间隔。对各种标称中心波长的间隔见ITU-TG.694.1

2

GB/T20440—2006

(2002)建议。通道间隔必须是12.5GHz.25GHz.50GHz.100GHz的整数倍，非均匀间隔也是允

许的。

3.2.7

通带宽度passbandwidth

通带宽度又称通道带宽，为单个通道的通带宽度。按照ITU-TG.692建议，DWDM器件的通道宽

度必须大于通道间隔的五分之一。其定义示图见图5。

3.2.8

通道插入损耗channelinsertionloss

DWDM器件的输岀端口和输入端口之间的光功率之比，单位是dB,定义为：

JL=-101g(P0/P1)

式中：

Pt——是输入到输入端口的光功率；

Po——是从输出端口接收到的光功率。

注：对于WDM器件，它是"XnXk对数转换矩阵的一个元索5心这里，是输入端口序数，。是输出端口序数，w

是端口/■或“相关联的波长序数，"是输入加输出端口的总数M是对数转矩阵的波长总数。对于DWDM和

CWDM器件，它应该被规定为图5所示的通道频率(或波长)范围内最大插入损耗和最小插入损耗。通常取通

道内最大插入损耗作为DWDM器件该通道的插入损耗，各通道中最大的插入损耗作为DWDM器件的插入

损耗。

3.2.9

回波损耗returnloss

从DWDM器件的输入端口返回的光功率与输入光功率的比例,单位是dB,定义为：

RL=-101g(Pr/Pj)

式中：

Pj——是输入到输入端口的光功率；

Pr——是从同一个输入端口接收到的返回光功率。

3.2.10

偏振相关损耗polarizationdependentloss

对于所有偏振态由于偏振态的变化产生的插入损耗的最大变化值，以dB表示。

3.2.11

色散chromaticdispersion

在通带内，不同群速率信号通过DWDM器件所产生的群时延，以ps/nm表示。

3.2.12

偏振模色散polarizationmodedispersion

在T作波长范围内，由于通过DWDM器件光信号的两个正交任意偏振态之间所产生的最大群时

延差，以ps表示。

3.2.13

通带平坦度passbandflatness

通带平坦度也称为通道内起伏，是表征通道平坦度的参数。它是指在通道带宽范围内通道插入损

耗的起伏，以dB表示。其定义示图见图5,定义为：

PF——TJ_TJ

1111max11min

式中：

通道通带内最大插入损耗；

通道通带内最小插入损耗。

3

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3.2.14

通道插入损耗均匀性channelinsertionlossuniformity

各通道间插入损耗的最大值和最小值的差，以dB表示。

3.2.15

方向性directivity

用来衡量器件定向传输特性的参数，也称“近端隔离度”。它是指复用器在正常T作时，其输入一侧

非输入光的一端的输出光功率与输入光功率（被测波长）的比值，以dB表示。定义为：

DC“=-101gP.,.,Pi（dB）

式中：

Pi——为输入光功率，单位mW；

Pj——为输入一侧非输入光端口的输出光功率，单位mW。

3.2.16

相邻通道隔离度adjacentchannelisolation

在某一特定通道上该通道输出光功率对相邻通道输出光功率的抑制比，用dB来表示。

如图7所示，右相邻通道隔离度为右边相邻子通道内的最小插入损耗与本通道（通道A）在通带内

的最大插损之差（即图中“隔离度对B”）；左相邻通道隔离度为左边相邻通道通带内的最小插入损耗与

本通道在通带内的最大插损之差。相邻通道隔离度为右相邻通道隔离度和左相邻通道隔离度中的最

差者。

3.2.17

非相邻通道隔离度non-adjacentchannelisolation

某一特定通道上输出光功率对非相邻的其他通道输出光功率的抑制比，用dB表示。一般，非相邻

通道的通道间隔是相邻通道间的两倍（或两倍以上），而非相邻通道隔离度比相邻通道隔离度要高得多。

如图7所示的“隔离度对C”，非相邻通道隔离度为所有非相邻通道的通带内的最小插入损耗与本通道

在通带内的最大插入损耗之差。

3.2.18

波长热稳定性wavelengththermalstability

表征DWDM器件通道中心波长在规定的工作温度范围内随温度变化而产生的漂移量/变化量，通

常表示为每单位温度（C）的波长漂移量，即nm/°C0

3.2.19

插入损耗热稳定性insertionlossthermalstability

表征DWDM器件通道插入损耗在规定的工作范围内随温度变化而产生的变化量，通常表示为每

单位温度（°C）的插入损耗变化量，即dB/°Co

4技术要求

4.1分类

按器件的T作机理通常有五类：

——介质膜滤波型；

——阵列波导光栅（AWG）型；

——光纤光栅+环形器型；

——衍射光栅型；

——全光纤熔锥型。

4.2DWDM器技术要求

a）200GHz通道间隔DWDM器件性能参数如表1所示。

4

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表1200GHz通道间隔DWDM器件性能参数

参数单位指标

通道数4816

中心波长nm附录B

中心波长偏差（最大）nm±0.1

—0.5dB通带宽度nm>0.5

通带平坦度dB<0.5

通道插入损耗dB2.53.54.5

通道插入损耗均匀性dB<1.0

相邻通道隔离度”dB>25

非相邻通道隔离度“dB>30

波长热稳定件nm/"C<0.002

插入损耗热稳定性dB/"C<0.008

偏振相关损耗dB<0.15

偏振模色散PS<0.2

冋波损耗dB>40

方向性力dB>50

工作温度°C—5〜+65

储存温度°C—40〜+85

1）这两项参数对复用器不作要求。

2）这项参数对解复用器不作要求。

b）100GHz通道间隔DWDM器件性能参数如表2所示。

表2100GHz通道间隔DWDM器件性能参数

参数单位指标

通道数48163240

中心波长nm附录B

中心波长偏差（最大）nm±0.06

—0.5dB通道宽度nm>0.3

通带平坦度dB<0.5

通道插入损耗dB2.03.54.55.56.5

通道插入损耗均匀性dB<1.0

相邻通道隔离度”dB>25

非相邻通道隔离度“dB>30

波长热稳定性nm/"C<0.001

插入损耗热稳定性dB/'C<0.008

偏振相关损耗dB<0.1Wo.15Mo.15Mo.2<0.3

色散ps/nm-30<CD<30

偏振模色散PS<0.5

回波损耗dB

方向性力dB>50

工作温度°C—5〜+65

储存温度°C—40〜+85

1）这两项参数对复用器不作要求。

2）这项参数对解复用器不作要求。

5

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c）50GHz通道间隔DWDM器件性能参数如表3所示。

表350GHz通道间隔DWDM器件性能参数

参数单位指标

通道数80160

中心波长nm附录A中5（）GHz间隔对应的标称波长

中心波长偏差（最大）nm±0.025

—0.5dE通带宽度nm>0.1

通带平坦度dB<0.5

通道插入损耗dB89

通道插入损耗均匀性dB<1.5

相邻通道隔离度"dB>25

非相邻通道隔离度DdB>30

波长热稳定性nmMO.05(—5"C〜65C)

插人损耗热稳定性dB/"C<0.008

偏振相关损耗dB<0.3

色散ps/nm—30<CD<30

偏振模色散PS<0.5

回波损耗dB>40

方向性”dB>50

T.作温度°C—5〜+65

储存温度°C—40〜+85

1）这两项参数对复用器不作要求。

2）这项参数对解复用器不作要求。

3）对于50GHz通道隔离的DWDM器件，目前一般采用光梳状分波.器法，而光梳状分波蛊其温度稳定性不是线

性关系，故采用T-作温度范围内波长变化表示。

d）DWDM器件单元组件性能参数如表4所示。

表4DWDM器件单元组件光学性能要求

参数单位指标要求

中心波长nm附录A、附录B

波长间隔GHz200.100.50

—0.5dB带宽nm>0.5(200GHz)、上0.3(100GHz),>0.1(50GHz)

通道插入损耗dB<1.5

隔离度dB>25

方向性dB>50

回波损耗dB$40

偏振相关损耗dB<0.2

偏振模色散PS<0.2

<0.002(200GHz)X0.001(100GHz)、

波长热稳定性nm/°C

WO.05nm(—5"C〜65"C,50GHz)

损耗热稳定性dB/"C<0.008

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5试验方法

5.1外观检查

进行光学性能试验前，首先对器件进行外观检查。其外形尺寸与设计尺寸应相符；外观必须平滑、

无油渍、无伤痕及无裂纹,整个器件牢固，引线无松动或端口的连接器的插拔须平顺。

5.2试验环境条件

器件的性能试验应在满足GB/T2421—1999规定的正常大气条件下进行，即：

——温度：15SC〜35C；

——相对湿度：25%〜75%；

气压：86l<Pa〜106kPa。

5.3试验仪表设备

5.3.1光源

5.3.1.1宽带光源

光源要求如下：

——波长范围：根据丁作波长选择适当的波长；

——输出光功率稳定性：土0.1dB/10min。

5.3.1.2可调谐激光器光源

可调谐激光器光源要求如下：

——波长范围：根据丁作波长选择适当的波长；

波长精度:±0.015nm；

——波长重复性：±0.5pm；

波长稳定性：V+lpm；

边模抑制比：》40dB；

——输出光功率:》一13dBm。

5.3.2光谱分析仪

光谱分析仪要求如下：

——丁作波长范围：根据工作波长选择适当的波长；

波长精度:±0.01nm。

5.3.3光功率计

光功率计要求如下：

——丁作波长范围：根据工作波长选择适当的波长；

光功率最大动态范围：一80dBm10dBm（直流）；

——绝对精度：±5%。

5.3.4偏振控制器

偏振控制器要求如下：

——丁作波长范围：根据工作波长选择合择的波长；

偏振消光比：>40dB；

最大允许输入光功率：+20dBm。

5.3.5回波损耗测试仪

回波损耗测试仪要求如下：

丁作波长：1310nm、l550nm；

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测试范围：一75dB〜0dB；

——测试精度：±1.0dB（绝对精度）、士0.4dB（相对精度）。

5.3.6高低温试验箱

高低温试验箱要求如下：

——丁•作温度范围：一4（rc〜+120C；

——温度波动：±2°C；

——温度变化率:>2€/mino

5.3.7恒温恒湿试验箱

恒温恒湿试验箱要求如下：

——丁•作温度范围：一4（rc〜+120C；

——温度波动：±2°C；

——温度变化率:>2€/min；

——高温高湿：70C,70%RH,95%RH；

——低温低湿：10C,20%RH,20%RH；

——湿度波动：±1%RH〜±3%RH。

5.3.8振动

垂直振动系统要求如下：

——扫频方式:线性或指数；

扫频速率：线性：0.001Hz/s〜100Hz/s；指数：0.001oct/min~100oct/min；

——额定激振力：2940N（300kgf）；

——额定空载加速度：980m/s2；

空载频率范围：5Hz〜4000Hz；

——额定速度：110cm/s；

最大位移：25nm（峰-峰）；

——连续T作:>8h。

5.4测量方法

5.4.1通道中心波长、中心波长偏差、波长热稳定性.0.5dB通道宽度测量

1）测试原理及系统框图如图2所示。

图2通带中心波长、中心波长偏差、波长热稳定性、通常宽度测试方框图

2）测试仪表：

——温度试验箱；

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——宽带光源；

——光谱分析仪。

3）测试步骤：

a）如图2将器件的公共输入端与宽光源输出端连接。

b）将器件的每个输出端分别接入光谱分析仪的输入端测得每个输出端通道中心波长和一0.5dB

通带宽度。

中心波长九是以光谱仪扫描波形最高点为顶点向下0.5dB得到的壮和祜的平均值，如图3

所示。

表达式为:九=（入右+入左）/2（nm）；

—0.5dB通道宽度为：入左一入右||（nm）；

中心波长偏差:AA=Aitut—Ac（nm）o

图3中心波长九定义意图

c）将器件放