作者：萬助軍
1.波長阻塞器技術(shù)對比
    前面提到，各種ROADM方案按照結(jié)構(gòu)區(qū)分，可以歸為兩大類：B&S型和W&S型，對于B&S型ROADM，其核心器件是波長阻塞器（Wavelength Blocker，WB），表5.1中列出了基于各種技術(shù)方案的WB器件性能�；�于MEMS技術(shù)的方案，通帶特性較好，通道均衡范圍較小，繼續(xù)增大通道衰減會(huì)因鏡面反射角度過大引起PDL；基于LC技術(shù)的方案，通道數(shù)較多，串?dāng)_較低，但是響應(yīng)速度較慢；基于PLC技術(shù)的方案，通道數(shù)相對較少，通道均衡范圍較大，與其串?dāng)_水平相當(dāng)，均取決于其中光開關(guān)的消光比特性。   
             表5.1 波長阻塞器性能對比
    
1.CHs－Channels，通道數(shù)；
2.PB－Passband，通帶寬度；
3.DCE－Dynamic Channel Equalization，通道均衡，WB兼有通道均衡功能；
4.基于PLC的方案，功耗小于13W，其他兩種方案，功耗很小可忽略；
5.前面報(bào)道的是32通道WB，目前商用的AWG一般可達(dá)48通道，相應(yīng)可以制作48通道的WB，性能不會(huì)有明顯變化。

2.WS型ROADM技術(shù)對比
    前面提到的各種WS型ROADM方案中，有的是具有完整功能的ROADM子系統(tǒng)，有的則缺少功率監(jiān)控和通道均衡功能，為了便于對各種技術(shù)方案進(jìn)行比較，對所有WS型ROADM方案，均配置成圖2.1所示結(jié)構(gòu)，即直通信號要經(jīng)過一個(gè)20%和4個(gè)5%分光比的TAP耦合器，損耗增加1.9dB。采用貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Doerr于2004年提出的新方法對AWG進(jìn)行通帶優(yōu)化，較之傳統(tǒng)的優(yōu)化方法，損耗大約減少了3dB，即一個(gè)通帶優(yōu)化的AWG損耗可小于3dB。目前商用的8通道TFF波分復(fù)用器，損耗一般為3.2dB；商用的2×2微機(jī)械光開關(guān)，損耗一般為0.6dB；對于非PLC技術(shù)方案，需串聯(lián)一個(gè)分立器件的VOA，一般增加損耗0.6dB。
    基于以上考慮，對各種WS型ROADM技術(shù)進(jìn)行對比，如表5.2所示。采用TFF波分復(fù)用器和微機(jī)械光開關(guān)的ROADM，是最早應(yīng)用技術(shù)最成熟的方案，具有成本優(yōu)勢，但體積和損耗均較大，而且僅限于8通道以下，通道數(shù)再增加則因損耗太大無法應(yīng)用；采用AWG和MEMS光開關(guān)的方案，在二維MEMS技術(shù)成熟之后開始進(jìn)入商用，占領(lǐng)16通道以上的市場，但損耗偏大；單片集成的AWG和熱光開關(guān)方案，其中的熱光開關(guān)發(fā)熱會(huì)造成AWG波長漂移，從材料補(bǔ)償和溫控兩個(gè)角度著手解決之后，開始進(jìn)入商用，具有損耗低、體積小和成本低的優(yōu)勢。
                 表5.2 ROADM性能對比
    
1.MOM-SW－Micro-Opto-Mechanical Switch，微機(jī)械光開關(guān)；
2.TO-SW－Thermo-Optic Switch，熱光開關(guān)。

3.波長選擇開關(guān)技術(shù)對比
    波長選擇開關(guān)（Wavelength Selective Switch，WSS）是組成高維ROADM和OXC的關(guān)鍵器件，采用各種技術(shù)方案的WSS，其性能對比如表5.3所示。其中基于LCoS技術(shù)的方案，具有最好的通帶特性；基于MEMS技術(shù)的方案，端口數(shù)相對較少，且工作于50GHz通道間隔時(shí)PDL偏大，但工作于100GHz通道間隔時(shí)具有很好的特性；基于PLC和MEMS技術(shù)的方案，損耗稍大，通帶特性稍差，但也能滿足系統(tǒng)要求，而且器件尺寸相對較��；基于PLC技術(shù)的方案，通帶優(yōu)化后能獲得較好的特性，缺點(diǎn)是增加端口數(shù)會(huì)使損耗線性增加，而且功耗較大。
           表5.3 波長選擇開關(guān)性能對比
    
1.該器件工作于50GHz和100GHz通道間隔時(shí)，通道數(shù)分別為80和40；
2.該器件工作于50GHz通道間隔、通道數(shù)為128時(shí)，PDL為1dB；工作于100GHz通道間隔、通道數(shù)為64時(shí)，PDL小于0.3dB；
3.該器件工作于50GHz和100GHz通道間隔時(shí)，0.5dB通帶寬度分別為29GHz和74GHz；
4.該器件功耗約為10W；
5.前面報(bào)道的通道數(shù)為8，將其中的8通道AWG換成目前已經(jīng)商用的48通道AWG是可行的；
6.前面報(bào)道的器件通帶未優(yōu)化，但是優(yōu)化是可行的，預(yù)期通帶寬度與PLC+MEMS方案相當(dāng)。

4.ROADM的發(fā)展趨勢
    基于各種WB技術(shù)的Ⅰ類ROADM，被稱為第一代ROADM；PLC單片集成的Ⅰ類和其他Ⅱ類ROADM，被稱為第二代ROADM；采用各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的1×N WSS，屬于第三代ROADM；基于N×N WSS的OXC，被稱為第四代ROADM。第一代ROADM最早商用，技術(shù)已經(jīng)非常成熟；第二代ROADM也已達(dá)到商用要求，正在逐步推廣中；第三代ROADM是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，各種1×N WSS方案相繼推出，旨在增加端口數(shù)和提高性能，MEMS和LCoS技術(shù)是兩種最優(yōu)的解決途徑；第四代ROADM尚處于技術(shù)準(zhǔn)備階段。ROADM技術(shù)的發(fā)展趨勢是，不斷增加器件的維數(shù)，并提高波長配置的靈活性，以適應(yīng)全光通信網(wǎng)不斷擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的需求。