平面光波导集成光路器件+第2部分：基于阵列波导光栅（AWG）技术的密集波分复用（DWDM）滤波器G

《平面光波导集成光路器件第2部分：基于阵列波导光栅（AWG）技术的密集波分复用（DWDM）滤波器GB/T28511.2-2023》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4缩略语5分类6技术要求7试验方法contents目录8可靠性试验9检验规则10标志、包装、运输和贮存附录A(规范性)AWG滤波器频率/波长分配计划表附录B(资料性)热敏感型AWG滤波器电接口附录C(资料性)热敏感型AWG滤波器外形图附录D(资料性)热不敏感型AWG滤波器外形图011范围涵盖内容本标准规定了基于阵列波导光栅（AWG）技术的密集波分复用（DWDM）滤波器的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等。适用于基于阵列波导光栅（AWG）技术的密集波分复用（DWDM）滤波器的设计、制造、测试和验收。适用范围适用于通信系统中使用的基于阵列波导光栅（AWG）技术的DWDM滤波器，其工作波长范围、通道间隔和通带宽度等参数应满足相关通信系统的要求。适用于单模光纤传输系统中，与发送端光源和接收端光检测器配合使用的DWDM滤波器，实现多波长光信号的复用和解复用。本标准不适用于其他类型的波分复用滤波器，如基于介质薄膜干涉原理的DWDM滤波器等。本标准未规定与DWDM滤波器配套使用的其他光通信器件（如光放大器、光开关等）的要求和测试方法。这些器件应满足各自相关标准的规定，并与DWDM滤波器兼容。不适用范围022规范性引用文件AWG技术标准AWG导线直径与规格具体介绍了AWG数值与导线直径的对应关系，包括常见规格如24AWG、26AWG等，并解释了导线直径对传输性能的影响。AWG导线材料与特性深入探讨了AWG导线的材料选择、物理特性以及电阻等关键参数，为理解和应用AWG技术提供基础支持。AWG定义与概述详细阐述了美国线规（AWG）的定义、历史背景及其在密集波分复用（DWDM）滤波器中的应用。030201DWDM技术原理详细解析了密集波分复用技术的工作原理、波长间隔以及信道容量等核心要素，帮助读者全面理解DWDM技术。密集波分复用（DWDM）技术标准DWDM系统组成与架构系统介绍了DWDM系统的基本组成、关键器件以及整体架构，为深入理解滤波器在DWDM系统中的作用奠定基础。DWDM性能指标与测试方法全面阐述了DWDM滤波器的性能指标、测试方法以及评估标准，为滤波器的研发、生产与应用提供指导。本标准与其他标准的关联详细阐述了本标准与其他光通信行业标准之间的关联关系，确保读者能够全面、准确地理解和应用本标准。平面光波导（PLC）技术规范介绍了与AWG技术密切相关的平面光波导（PLC）技术规范，包括其定义、制备工艺以及应用领域等。光通信行业标准概述概述了光通信领域相关的行业标准体系，帮助读者了解本标准在整体行业标准框架中的位置与作用。相关性行业标准与规范033术语和定义密集波分复用是一种光波分复用技术，它能在单一光纤内同时传输多个不同波长的光信号，实现高速、大容量的光通信。定义高波长密度、低损耗、低色散等，有效提高光纤传输容量和效率。特点3.1密集波分复用（DWDM）3.2阵列波导光栅（AWG）应用领域广泛应用于光通信、光谱分析等领域。工作原理通过不同波长的光信号在阵列波导中的传播路径差异，实现光信号的分离和合并。定义阵列波导光栅是一种基于平面光波导技术的光学器件，用于实现光信号的波分复用和解复用。平面光波导是一种在平面上制作的光波导结构，用于控制和传输光信号。定义采用微电子加工技术，在硅基片上制作出精确的光波导结构。制作工艺具有高集成度、低损耗、高性能等优点，是构建复杂光路系统的关键元件。优势3.3平面光波导（PLC）010203功能光功率分路器是一种将输入光信号按照一定比例分配到多个输出端口的器件。应用场景在光通信系统中，光功率分路器用于实现光信号的分配、监测和管理等功能。性能指标包括插入损耗、分光比、偏振相关损耗等，这些指标直接影响光功率分路器的性能和应用效果。3.4光功率分路器044缩略语含义阵列波导光栅（ArrayedWaveguideGrating）解释AWG是一种基于波导光栅的集成光学器件，用于实现不同波长的光信号分离或合并。AWG密集波分复用（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）含义DWDM是一种光通信技术，能够在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，从而显著提高光纤传输容量。解释DWDM含义平面光波导（PlanarLightwaveCircuit）解释PLC是一种集成光学技术，通过在平面上制作光波导结构来实现各种光学功能，如光分路、光耦合等。与AWG不同，PLC更侧重于实现单一功能的光学器件。PLC含义国家标准推荐（GuoBiao/TuiJian）解释GB/T是中国国家标准的一种标识，表示该标准为推荐性标准，而非强制性标准。本解读所讨论的《平面光波导集成光路器件第2部分：基于阵列波导光栅（AWG）技术的密集波分复用（DWDM）滤波器GB/T28511.2-2023》即为一项推荐性国家标准。GB/T055分类基于阵列波导光栅（AWG）技术，实现多个光波长的同时滤波。密集波分复用（DWDM）滤波器在DWDM滤波器基础上，增加可调谐功能，灵活选择不同的工作波长。可调谐DWDM滤波器具有较宽的工作波长范围，适用于多种不同的应用场景。宽带滤波器5.1器件类型高性能DWDM滤波器具有高精度的波长选择性和低损耗特性，适用于高性能光通信系统。通用型DWDM滤波器低成本DWDM滤波器5.2器件性能分类性能适中，满足一般光通信系统的需求，具有较高的性价比。简化的设计和制造工艺降低了成本，适用于大规模部署和低成本应用。采用单级阵列波导光栅实现滤波功能，结构相对简单。单级AWG结构多级AWG结构集成型结构通过多级阵列波导光栅的级联，提高滤波性能和波长选择精度。将多个DWDM滤波器或其他光器件集成在一个芯片上，实现小型化和多功能化。5.3器件结构分类5.4应用场景分类长途干线光通信用于高速、大容量、长距离的光信号传输，提高通信系统的性能和可靠性。城域网光通信接入网光通信在城域范围内实现光信号的传输和交换，支持多种业务和服务。为用户提供宽带接入服务，满足不断增长的互联网需求。同时，也可用于数据中心、企业网等场景的光互联和光信号处理。066技术要求在规定波长范围内，滤波器各输出端口的插入损耗应符合标准规定。插入损耗在规定波长范围内，相邻通道间的隔离度应满足标准要求，以确保信号传输的互不干扰。通道间隔离度滤波器应具有较低的偏振相关损耗，以确保不同偏振态的光信号能够均匀通过。偏振相关损耗6.1光学性能6.2环境适应性湿度适应性滤波器应能够在不同湿度环境下正常工作，其性能受湿度影响的变化量应在可接受范围内。温度稳定性在规定温度范围内，滤波器的性能应保持稳定，各项光学指标变化量不超过标准规定。振动稳定性滤波器应能够承受规定的振动条件，振动后其性能变化不超过标准规定。冲击抵抗性滤波器应具有一定的抗冲击能力，在规定冲击条件下能够保持性能稳定。6.3机械性能使用寿命滤波器在规定的使用条件下，应具有较长的使用寿命，满足长期稳定运行的需求。维修性6.4可靠性滤波器设计应便于维修和更换，以降低后期维护成本。0102077试验方法通过测量输入光功率和输出光功率，计算滤波器的插入损耗。插入损耗测试测量各通道的中心波长和带宽，确保符合标准规定。通道带宽测试测量相邻通道间的光功率泄漏，评估通道间的隔离性能。通道隔离度测试7.1光学性能测试7.2环境适应性测试温度循环测试在不同温度条件下测量滤波器的性能变化，评估其温度稳定性。在不同湿度环境下测试滤波器的性能，以验证其抗湿能力。湿度循环测试对滤波器施加机械冲击，检测其结构和性能的稳定性。机械冲击测试通过提高环境温度和施加电应力等方式，加速滤波器的老化过程，预测其使用寿命。加速老化测试在标准环境条件下，长时间监测滤波器的性能变化，评估其长期可靠性。长时间稳定性测试7.3可靠性测试VS测量滤波器的绝缘电阻，确保其符合安全标准。耐电压测试对滤波器施加一定电压，检测其是否出现击穿或损坏现象，以验证其电气安全性。绝缘电阻测试7.4安全性测试088可靠性试验8.1试验目的验证密集波分复用（DWDM）滤波器在规定条件下的性能稳定性。01评估器件承受各种环境应力的能力，以确保其在实际应用中的可靠性。02为器件的选型、设计优化及生产控制提供重要依据。03模拟器件在潮湿环境中的工作状态，评估其抗潮湿性能。湿热试验测试器件在受到外力作用时的性能稳定性。机械冲击与振动试验01020304检验器件在极端温度条件下的性能变化及恢复情况。高低温循环试验模拟器件长时间使用过程中的性能衰减情况。长期老化试验8.2试验内容20148.3试验方法与步骤依据相关国家或行业标准，确定具体的试验条件、参数及操作程序。选择合适的测试仪器与设备，搭建试验平台，确保试验的准确性与可重复性。按照规定的试验顺序，依次进行各项可靠性试验。在试验过程中，定期记录器件的性能数据，以便后续分析。04010203整理试验数据，绘制性能变化曲线，直观展示器件在各项试验中的表现。8.4试验结果与分析分析试验结果，评估器件的可靠性水平，找出可能存在的性能短板与改进方向。将试验结果与行业标准或同类产品进行对比，为器件的市场竞争力提供数据支持。099检验规则9.1检验分类出厂检验产品交货前必须进行的检验，只有经检验合格的产品才能出厂。型式检验对产品的全部性能和指标进行全面检验，以评定产品质量是否全面符合标准。外观检查产品应无影响性能和使用的外观缺陷，如裂纹、气泡等。性能测试产品的性能指标应符合标准规定的要求，包括插入损耗、通道间隔等。可靠性试验产品在规定条件下进行可靠性试验，应能正常工作，无性能退化。9.2检验项目与要求9.3检验方法与步骤抽样方案根据产品批量大小，按一定比例抽取样本进行检验。检验环境检验应在符合标准规定的环境条件下进行，以确保检验结果的准确性。检验设备应使用符合标准规定的检验设备进行检验，以确保检验结果的可靠性。检验记录与报告应详细记录检验过程中的数据，并出具检验报告，作为产品质量评定的依据。若样本的检验结果全部符合标准规定的要求，则判定该批产品合格。合格判定若样本的检验结果有不符合标准规定的要求，则判定该批产品不合格，并应按照相关规定进行处理，如返工、报废等。同时，应分析原因，采取措施消除不合格因素，以确保后续产品的质量。不合格判定与处理9.4检验结果的判定与处理1010标志、包装、运输和贮存10.1标志外包装上应标明产品名称、型号、数量、重量、体积以及必要的警示标志，如“易碎”、“防潮”等，以确保产品在运输和贮存过程中的安全。包装标志每个DWDM滤波器上都应有清晰、永久的产品标志，包括产品型号、生产日期、生产批次等信息，以便于产品追溯和管理。产品标志包装材料应选用符合相关标准的包装材料，如防震、防潮、防尘的包装材料，以确保产品在运输和贮存过程中不受损坏。包装要求产品应妥善包装，确保在运输过程中不会相互碰撞或受到外界物体的撞击。同时，应根据产品特点采取必要的防静电措施。10.2包装根据产品的实际情况和交货要求，选择合适的运输方式，如汽车、火车、飞机等，并确保在运输过程中产品的安全性和完整性。运输方式在运输过程中，应避免阳光长时间直射、雨淋、剧烈震动等不利条件，以免影响产品的性能和可靠性。运输注意事项10.3运贮存环境产品应贮存在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，避免阳光直射和高温高湿等不利条件。0110.4贮存贮存期限在规定的贮存条件下，产品应保证一定的贮存期限。超过贮存期限的产品，应重新进行检验和评估，确保其性能和质量满足使用要求。同时，应建立产品的出入库管理制度，确保产品的先进先出，避免长期积压。0211附录A(规范性)AWG滤波器频率/波长分配计划表频率/波长分配原则标准化原则遵循国际电信联盟（ITU）等相关标准组织的建议，确保AWG滤波器频率/波长分配的通用性和互操作性。灵活性原则在满足标准化原则的前提下，根据实际应用需求，提供一定程度的灵活性，以适应不同场景下的波长分配需求。扩展性原则考虑未来技术发展和业务需求，预留足够的扩展空间，支持更多波长通道的分配。频率/波长分配计划根据DWDM系统的要求，确定AWG滤波器的通道间隔，如100GHz、50GHz等。通道间隔指定各通道的中心波长，确保各通道间的波长不重叠，且符合ITU等相关标准的规定。中心波长规定AWG滤波器所支持的波长范围，如C波段、L波段等，以满足不同传输距离和容量的需求。波长范围分配计划实施要点精确控制在制造过程中，需对AWG滤波器的波长分配进行精确控制，确保各通道的中心波长和通道间隔符合设计要求。测试验证完成制造后，应对AWG滤波器进行严格的测试验证，确保其性能满足相关标准和实际应用需求。兼容性考虑在设计分配计划时，应充分考虑与其他厂商设备的兼容性，降低系统集成的复杂性和成本。12附录B(资料性)热敏感型AWG滤波器电接口信号输入/输出热敏感型AWG滤波器电接口应支持标准的信号输入和输出，确保与其他光通信设备的兼容性。电接口定义控制接口提供用于调整滤波器工作状态的控制接口，如温度调节、波长选择等。监测接口具备实时监测功能，可对滤波器的工作状态、性能参数等进行实时采集和上报。01稳定性电接口应具有良好的稳定性，确保长时间连续工作无故障。电接口性能要求02可靠性接口设计应考虑到各种环境因素，如温度、湿度等，以确保在各种条件下均能正常工作。03抗干扰能力电接口应具备较强的抗干扰能力，以应对复杂的电磁环境。标准化接口遵循行业通用的接口标准，便于与其他设备快速连接和集成。定制化接口根据特定应用场景需求，提供定制化的接口解决方案，以满足客户的实际需求。接口连接方式测试方法明确电接口的测试方法，包括测试条件、测试步骤、测试指标等，以确保接口性能符合设计要求。评估标准制定电接口性能评估的量化指标，为接口的质量评价提供依据。同时，应定期对接口进行测试和评估，及时发现并处理潜在问题，确保接口始终处于良好工作状态。电接口测试与评估13附录C(资料性)热敏感型AWG滤波器外形图AWG滤波器概述AWG滤波器定义阵列波导光栅（AWG）滤波器是一种基于平面光波导技术的密集波分复用（DWDM）滤波器，具有高性能、低损耗等特点。热敏感型设计该类型AWG滤波器采用热敏感材料，实现对波长的高精度调谐与稳定控制，满足不同应用场景的需求。外形图详解010203紧凑结构热敏感型AWG滤波器外形设计紧凑，有效减小器件尺寸，便于集成与安装。标准化接口滤波器具备标准化的光接口，可与各类光纤及光器件实现高效连接，降低光信号传输损耗。热调谐机构外形图中明显可见热调谐机构，通过精确控制温度，实现对滤波器中心波长的微调，确保传输性能稳定可靠。技术特点与优势高波长分辨率热敏感型AWG滤波器具备高波长分辨率，能够精确分离不同波长的光信号，提升光通信系统的传输容量与效率。低插入损耗该滤波器在设计过程