基于PLC技术的波长阻塞器
基于PLC技术 Neophotonics公司方案 可以阻塞任一或任一组波长 具有动态通道均衡功能； 通道数为32，通道间隔为100GHz； IL小于5dB，PDL小于0.4dB； 串扰低于-35dB； 0.5dB和3dB带宽分别为50GHz和 68GHz； 总功耗13W，包括阻塞器阵列的功耗 9W和两个AWG的温控功耗4W
基于MEMS技术的WSS
贝尔实验室的Marom等人报道 1×4WSS 通道数为128，通道间隔为50GHz； IL小于5dB，PDL小于1dB； 串扰低于-40dB； 0.5dB和3dB带宽分别为29GHz和 38GHz； MEMS微镜阵列的占空比对通道数 和IL至关重要。
基于PLC+MEMS技术的WSS
全光通信网的优点： 投资成本低，因为省去了大量 昂贵的高速电子设备； 运营成本低，可靠性提高，因 为网络元件大大减少； 体积小，因为省去了光－电－ 光转换，设备复杂度下降； 升级方便，因为采用光交换， 与通信速率和协议格式无关。 全光通信网节点设备： 广域网－N维OXC； 城域网－2维ROADM； 接入网－MUX/DEMUX； 环网互连－4维OXC。
城域网结构的演化
考虑器件的级联特性，光信号能够透明通过的节点数量一般为16～24个，而城域网中 总节点数量往往达到100～150个，因此城域网一般被分成数个互联的环网。 一个新建城域网初始节点一般只有20～50个，因此初始的城域网结构相对简单，但是 需要为升级扩容作好准备， 因此需要大量的动态器件ROADM和OXC。
基于PLC技术的多功能型ROADM
贝尔实验室报道的多功能ROADM： 每个分立ADD/DROP端口只能上/下载固定波长，因此归为I类ROADM； 公共ADD/DROP端口可上/下载任意波长组合，可其他ROADM节点互连， 相当于一个四维ROADM； 通道数为16，通道间隔为200GHz； IN→THRU、IN→公共DROP、公共ADD→THRU，IL<5.5dB；IN→分立 DROP，IL=2.6~4.0dB；分立ADD→THRU，IL=2.2~3.5dB； 串扰低于-40dB； 3dB带宽为98GHz。
加拿大Metconnex公司的Ducellier等人 报道 1×9WSS 通道数为39，通道间隔为100GHz； IL小于7.6dB，PDL小于0.3dB； 串扰低于-35dB； 0.5dB带宽大于50GHz； MEMS微镜阵列的占空比对通道数和 IL至关重要。
基于PLC+MEMS技术的WSS
第五章 可重构光分插复用器
5.1 全光通信网中的ROADM 5.2 波长阻塞器 5.3 波长选择型ROADM ห้องสมุดไป่ตู้.4 波长选择开关 5.5 ROADM技术对比
波长阻塞器技术对比
WB是B&S型ROADM中的关键器件，其性能对比如下。
基于MEMS技术的方案，通带特性较好，通道均衡范围较小，继续增大通道衰 减会因镜面反射角度过大引起色散； 基于LC技术的方案，通道数较多，串扰较低，但是响应速度较慢； 基于PLC技术的方案，通道数相对较少，通道均衡范围较大，与其串扰水平相 当，均取决于其中光开关的消光比特性。
阻塞器采用两级MZI光开关以降低串扰
第五章 可重构光分插复用器
5.1 全光通信网中的ROADM 5.2 波长阻塞器 5.3 波长选择型ROADM 5.4 波长选择开关 5.5 ROADM技术对比
基于PLC技术的WS型ROADM
基于PLC技术的传统ROADM结构：
由于材料不兼容，PD阵列不能集成在 PLC芯片上，PD芯片与PLC芯片采用倒装 方式封装在一起，通过PLC芯片上的反射 镜阵列进行耦合； 采用两级串联光开关以提高消光比。
第五章 可重构光分插复用器
5.1 全光通信网中的ROADM 5.2 波长阻塞器 5.3 波长选择型ROADM 5.4 波长选择开关 5.5 ROADM技术对比
基于LCoS技术的WSS
澳大利亚Engana Pty公司的Baxter 等人报道
LCoS是一种以有源硅片为基底的LC芯 片，最初应用于液晶显示领域，硅片上 排列着许多控制单元，通过改变各单元 上部液晶材料的偏置电压，能够对各单 元反射光的相位进行控制；不同波长的 光入射到LCoS芯片上的不同区域并发生 反射，在某个波长的光斑分布区域，各 点反射光相位被单独控制，也就是对波 前进行调节，可以控制反射光的角度； 1×9WSS 通道间隔为50GHz或100GHz，对应通 道数为80或40； IL小于5dB； 串扰低于-40dB； 0.5dB通带宽度为80GHz（通道间隔 100GHz）。
CHs 64 100 40
Response <10ms <30ms <10ms
1. DCE－Dynamic Channel Equalization，通道均衡，WB兼有通道均衡功能； 2. 基于PLC的方案，功耗小于13W，其他两种方案，功耗很小可忽略。
WS型ROADM技术对比
对比前提：前面提到的各种WS型ROADM方案中，有的是具有完整功能的子系统，有 的则缺少功率监控和通道均衡功能，为了便于比较，对所有方案均配置成相同结构。 由TFF型WDM和MOM-SW组合而成的ROADM，最早应用且技术最成熟，具有成本 优势，但体积和损耗均较大，仅限于8通道以下； 基于AWG和MEMS光开关的方案，在二维MEMS技术成熟之后开始商用，占领16通 道以上的市场，但损耗偏大； 单片集成的AWG+TO-SW方案，热光开关发热会造成AWG波长漂移，从材料补偿和 温控两个角度着手解决之后，开始商用，具有损耗低、体积小和成本优势。 IL (dB) PDL (dB) 0.5dB-PB (100GHz) Crosstalk (dB) Response (ms) ROADM Type
基于PLC+MEMS技术的WS型II类ROADM
AT&T实验室报道的混合结构II类 ROADM： 可同时上/下载N个通道中的M个； 上/下载端口数M小于波长数N， 因为每个节点需要上/下载的波长 数一般为总数的25%，而且一般不 超过50% ； 最早的文献中采用8×6开关阵列， 如果采用16×16 MEMS开关阵列， IL小于3.1dB，两个AWG的IL为 6dB，则该ROADM的IL小于9.1dB。
波长选择型ROADM（WS型）： 体积小； 上/下载波长数较多时成本低的多，特别是 基于PLC技术的单片集成方案； 直通信号的损耗偏大，串联节点少； 初装成本偏高。
I类ROADM：每个ADD/DROP端口只能上/下载固定波长； 从功能角度分成四类： II类ROADM：每个ADD/DROP端口上/下载波长不固定； 波长选择开关； OXC器件。
基于PLC+MEMS技术的WS型ROADM
朗讯公司报道的混合结构I类 ROADM： PLC技术与MEMS技术相结合； 通道数为16，通道间隔为100GHz； 通道1~4、13~16可用于广播业务； 端口Drop-and-transmit和ADD可与 其他ROADM节点互连，相当于一个 四维ROADM； THRU端口平均插损为21dB，串扰 低于-40dB。
基于PLC技术、上/下载模块分离的 ROADM结构：
上/下载模块分离，提高了可靠性； 具有广播功能。
上/下载模块分离的ROADM节点设备
采用上/下载模块分离结构 的ROADM节点设备：
JDSU和DuPont分别在SiO2/Si和Polymer材料上制作这种结构的ROADM，通道数 为40，通道间隔为100GHz。 JDSU器件特性：直通波长IL<7.5dB，上/下载波长IL<5.8dB，PDL<0.5dB， 0.5dB带宽为52GHz，串扰<-30dB，VOA动态范围为25dB； DuPont器件特性：直通波长IL<7dB，PDL<0.4dB，0.5dB和3dB带宽分别为 40GHz和81GHz，串扰<-50dB，VOA动态范围为20dB; 后者采用Polymer材料，热光系数为SiO2的32倍，因此功耗大大降低 。
IL (dB) <5 <5 <5 PDL (dB) <0.35 <0.30 <0.40 0.5dB-PB (100GHz) 58 GHz 50 GHz 50 GHz Crosstalk (dB) <-35 <-40 <-35 DCE1 (dB) 10 15 35
Approach MEMS LC PLC2
贝尔实验室的Doerr等人报道 1×9WSS 通道数为8（目前商用AWG可达40通道），通道间隔为 200GHz； IL小于7.5dB，PDL小于0.2dB； 串扰低于-43dB； 未进行通带优化设计，为高斯型通带。
传统的OXC结构
由N个解复用器、M个N×(N+K)光开关 和N个复用器组成； N根光纤中的M个波长WDM信号，先被 解复用为单波长，然后相同波长被导入同 一光开关的输入端口，根据业务需要交换 到相应的输出端口，最后被复用到各自的 目的光纤中，每个光开关中预留了K个输 入/输出端口，可以从每个线路上同时上/ 下载K个波长； 实现方案： 基于PLC技术的AWG+热光开关； 基于PLC技术的AWG+MEMS光开关； 由分立器件组合而成。 OXC也可以由WSS组合而成
基于液晶技术的波长阻塞器
基于液晶（LC）技术 JDSU公司方案 可以阻塞任一或任一组波长； 具有动态通道均衡功能； 通道数为100，通道间隔为 50GHz或100GHz； IL小于5dB，PDL小于0.3dB； 串扰低于-40dB； 0.5dB带宽大于50GHz（通道间 隔100GHz）。
OXC和ROADM是实现动态全光通信网的关键器件
双向光纤环网中的节点设备
双向光纤环网中的ROADM节点结构 ： 当环网正常运行时，两个光开关均为Bar状态，顺时针环网和逆时针 环网各传输半数波长； 当线路发生故障时，邻近故障点的两个节点中，靠近故障点的两个光 开关均切换到Cross状态，信号经这两个光开关由顺时针环网绕至逆时 针环网，组成一个新的两倍长度的环网，而故障点被旁路，在新环网 中传输的是所有波长。 当节点内部发生设备故障时，该节点的两个光开关均切换到Cross状 态，线路经这两个光开关组成新的环网，故障节点被旁路。