平面光波導(dǎo)集成光路器件+第2部分：基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器G

《平面光波導(dǎo)集成光路器件第2部分：基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器GB/T28511.2-2023》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4縮略語5分類6技術(shù)要求7試驗方法contents目錄8可靠性試驗9檢驗規(guī)則10標(biāo)志、包裝、運輸和貯存附錄A(規(guī)范性)AWG濾波器頻率/波長分配計劃表附錄B(資料性)熱敏感型AWG濾波器電接口附錄C(資料性)熱敏感型AWG濾波器外形圖附錄D(資料性)熱不敏感型AWG濾波器外形圖011范圍涵蓋內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器的術(shù)語和定義、分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等。適用于基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器的設(shè)計、制造、測試和驗收。適用范圍適用于通信系統(tǒng)中使用的基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的DWDM濾波器，其工作波長范圍、通道間隔和通帶寬度等參數(shù)應(yīng)滿足相關(guān)通信系統(tǒng)的要求。適用于單模光纖傳輸系統(tǒng)中，與發(fā)送端光源和接收端光檢測器配合使用的DWDM濾波器，實現(xiàn)多波長光信號的復(fù)用和解復(fù)用。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于其他類型的波分復(fù)用濾波器，如基于介質(zhì)薄膜干涉原理的DWDM濾波器等。本標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定與DWDM濾波器配套使用的其他光通信器件（如光放大器、光開關(guān)等）的要求和測試方法。這些器件應(yīng)滿足各自相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并與DWDM濾波器兼容。不適用范圍022規(guī)范性引用文件AWG技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AWG導(dǎo)線直徑與規(guī)格具體介紹了AWG數(shù)值與導(dǎo)線直徑的對應(yīng)關(guān)系，包括常見規(guī)格如24AWG、26AWG等，并解釋了導(dǎo)線直徑對傳輸性能的影響。AWG導(dǎo)線材料與特性深入探討了AWG導(dǎo)線的材料選擇、物理特性以及電阻等關(guān)鍵參數(shù)，為理解和應(yīng)用AWG技術(shù)提供基礎(chǔ)支持。AWG定義與概述詳細(xì)闡述了美國線規(guī)（AWG）的定義、歷史背景及其在密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器中的應(yīng)用。030201DWDM技術(shù)原理詳細(xì)解析了密集波分復(fù)用技術(shù)的工作原理、波長間隔以及信道容量等核心要素，幫助讀者全面理解DWDM技術(shù)。密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DWDM系統(tǒng)組成與架構(gòu)系統(tǒng)介紹了DWDM系統(tǒng)的基本組成、關(guān)鍵器件以及整體架構(gòu)，為深入理解濾波器在DWDM系統(tǒng)中的作用奠定基礎(chǔ)。DWDM性能指標(biāo)與測試方法全面闡述了DWDM濾波器的性能指標(biāo)、測試方法以及評估標(biāo)準(zhǔn)，為濾波器的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用提供指導(dǎo)。本標(biāo)準(zhǔn)與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)詳細(xì)闡述了本標(biāo)準(zhǔn)與其他光通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確保讀者能夠全面、準(zhǔn)確地理解和應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)。平面光波導(dǎo)（PLC）技術(shù)規(guī)范介紹了與AWG技術(shù)密切相關(guān)的平面光波導(dǎo)（PLC）技術(shù)規(guī)范，包括其定義、制備工藝以及應(yīng)用領(lǐng)域等。光通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)概述概述了光通信領(lǐng)域相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，幫助讀者了解本標(biāo)準(zhǔn)在整體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)框架中的位置與作用。相關(guān)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范033術(shù)語和定義密集波分復(fù)用是一種光波分復(fù)用技術(shù)，它能在單一光纖內(nèi)同時傳輸多個不同波長的光信號，實現(xiàn)高速、大容量的光通信。定義高波長密度、低損耗、低色散等，有效提高光纖傳輸容量和效率。特點3.1密集波分復(fù)用（DWDM）3.2陣列波導(dǎo)光柵（AWG）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于光通信、光譜分析等領(lǐng)域。工作原理通過不同波長的光信號在陣列波導(dǎo)中的傳播路徑差異，實現(xiàn)光信號的分離和合并。定義陣列波導(dǎo)光柵是一種基于平面光波導(dǎo)技術(shù)的光學(xué)器件，用于實現(xiàn)光信號的波分復(fù)用和解復(fù)用。平面光波導(dǎo)是一種在平面上制作的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，用于控制和傳輸光信號。定義采用微電子加工技術(shù)，在硅基片上制作出精確的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。制作工藝具有高集成度、低損耗、高性能等優(yōu)點，是構(gòu)建復(fù)雜光路系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。優(yōu)勢3.3平面光波導(dǎo)（PLC）010203功能光功率分路器是一種將輸入光信號按照一定比例分配到多個輸出端口的器件。應(yīng)用場景在光通信系統(tǒng)中，光功率分路器用于實現(xiàn)光信號的分配、監(jiān)測和管理等功能。性能指標(biāo)包括插入損耗、分光比、偏振相關(guān)損耗等，這些指標(biāo)直接影響光功率分路器的性能和應(yīng)用效果。3.4光功率分路器044縮略語含義陣列波導(dǎo)光柵（ArrayedWaveguideGrating）解釋AWG是一種基于波導(dǎo)光柵的集成光學(xué)器件，用于實現(xiàn)不同波長的光信號分離或合并。AWG密集波分復(fù)用（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）含義DWDM是一種光通信技術(shù)，能夠在同一根光纖中同時傳輸多個不同波長的光信號，從而顯著提高光纖傳輸容量。解釋DWDM含義平面光波導(dǎo)（PlanarLightwaveCircuit）解釋PLC是一種集成光學(xué)技術(shù)，通過在平面上制作光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)各種光學(xué)功能，如光分路、光耦合等。與AWG不同，PLC更側(cè)重于實現(xiàn)單一功能的光學(xué)器件。PLC含義國家標(biāo)準(zhǔn)推薦（GuoBiao/TuiJian）解釋GB/T是中國國家標(biāo)準(zhǔn)的一種標(biāo)識，表示該標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，而非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。本解讀所討論的《平面光波導(dǎo)集成光路器件第2部分：基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器GB/T28511.2-2023》即為一項推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。GB/T055分類基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）技術(shù)，實現(xiàn)多個光波長的同時濾波。密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器在DWDM濾波器基礎(chǔ)上，增加可調(diào)諧功能，靈活選擇不同的工作波長。可調(diào)諧DWDM濾波器具有較寬的工作波長范圍，適用于多種不同的應(yīng)用場景。寬帶濾波器5.1器件類型高性能DWDM濾波器具有高精度的波長選擇性和低損耗特性，適用于高性能光通信系統(tǒng)。通用型DWDM濾波器低成本DWDM濾波器5.2器件性能分類性能適中，滿足一般光通信系統(tǒng)的需求，具有較高的性價比。簡化的設(shè)計和制造工藝降低了成本，適用于大規(guī)模部署和低成本應(yīng)用。采用單級陣列波導(dǎo)光柵實現(xiàn)濾波功能，結(jié)構(gòu)相對簡單。單級AWG結(jié)構(gòu)多級AWG結(jié)構(gòu)集成型結(jié)構(gòu)通過多級陣列波導(dǎo)光柵的級聯(lián)，提高濾波性能和波長選擇精度。將多個DWDM濾波器或其他光器件集成在一個芯片上，實現(xiàn)小型化和多功能化。5.3器件結(jié)構(gòu)分類5.4應(yīng)用場景分類長途干線光通信用于高速、大容量、長距離的光信號傳輸，提高通信系統(tǒng)的性能和可靠性。城域網(wǎng)光通信接入網(wǎng)光通信在城域范圍內(nèi)實現(xiàn)光信號的傳輸和交換，支持多種業(yè)務(wù)和服務(wù)。為用戶提供寬帶接入服務(wù)，滿足不斷增長的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時，也可用于數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)等場景的光互聯(lián)和光信號處理。066技術(shù)要求在規(guī)定波長范圍內(nèi)，濾波器各輸出端口的插入損耗應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。插入損耗在規(guī)定波長范圍內(nèi)，相鄰?fù)ǖ篱g的隔離度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，以確保信號傳輸?shù)幕ゲ桓蓴_。通道間隔離度濾波器應(yīng)具有較低的偏振相關(guān)損耗，以確保不同偏振態(tài)的光信號能夠均勻通過。偏振相關(guān)損耗6.1光學(xué)性能6.2環(huán)境適應(yīng)性濕度適應(yīng)性濾波器應(yīng)能夠在不同濕度環(huán)境下正常工作，其性能受濕度影響的變化量應(yīng)在可接受范圍內(nèi)。溫度穩(wěn)定性在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，濾波器的性能應(yīng)保持穩(wěn)定，各項光學(xué)指標(biāo)變化量不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。振動穩(wěn)定性濾波器應(yīng)能夠承受規(guī)定的振動條件，振動后其性能變化不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。沖擊抵抗性濾波器應(yīng)具有一定的抗沖擊能力，在規(guī)定沖擊條件下能夠保持性能穩(wěn)定。6.3機(jī)械性能使用壽命濾波器在規(guī)定的使用條件下，應(yīng)具有較長的使用壽命，滿足長期穩(wěn)定運行的需求。維修性6.4可靠性濾波器設(shè)計應(yīng)便于維修和更換，以降低后期維護(hù)成本。0102077試驗方法通過測量輸入光功率和輸出光功率，計算濾波器的插入損耗。插入損耗測試測量各通道的中心波長和帶寬，確保符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。通道帶寬測試測量相鄰?fù)ǖ篱g的光功率泄漏，評估通道間的隔離性能。通道隔離度測試7.1光學(xué)性能測試7.2環(huán)境適應(yīng)性測試溫度循環(huán)測試在不同溫度條件下測量濾波器的性能變化，評估其溫度穩(wěn)定性。在不同濕度環(huán)境下測試濾波器的性能，以驗證其抗?jié)衲芰?。濕度循環(huán)測試對濾波器施加機(jī)械沖擊，檢測其結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性。機(jī)械沖擊測試通過提高環(huán)境溫度和施加電應(yīng)力等方式，加速濾波器的老化過程，預(yù)測其使用壽命。加速老化測試在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，長時間監(jiān)測濾波器的性能變化，評估其長期可靠性。長時間穩(wěn)定性測試7.3可靠性測試VS測量濾波器的絕緣電阻，確保其符合安全標(biāo)準(zhǔn)。耐電壓測試對濾波器施加一定電壓，檢測其是否出現(xiàn)擊穿或損壞現(xiàn)象，以驗證其電氣安全性。絕緣電阻測試7.4安全性測試088可靠性試驗8.1試驗?zāi)康尿炞C密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器在規(guī)定條件下的性能穩(wěn)定性。01評估器件承受各種環(huán)境應(yīng)力的能力，以確保其在實際應(yīng)用中的可靠性。02為器件的選型、設(shè)計優(yōu)化及生產(chǎn)控制提供重要依據(jù)。03模擬器件在潮濕環(huán)境中的工作狀態(tài)，評估其抗潮濕性能。濕熱試驗測試器件在受到外力作用時的性能穩(wěn)定性。機(jī)械沖擊與振動試驗01020304檢驗器件在極端溫度條件下的性能變化及恢復(fù)情況。高低溫循環(huán)試驗?zāi)M器件長時間使用過程中的性能衰減情況。長期老化試驗8.2試驗內(nèi)容20148.3試驗方法與步驟依據(jù)相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定具體的試驗條件、參數(shù)及操作程序。選擇合適的測試儀器與設(shè)備，搭建試驗平臺，確保試驗的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。按照規(guī)定的試驗順序，依次進(jìn)行各項可靠性試驗。在試驗過程中，定期記錄器件的性能數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析。04010203整理試驗數(shù)據(jù)，繪制性能變化曲線，直觀展示器件在各項試驗中的表現(xiàn)。8.4試驗結(jié)果與分析分析試驗結(jié)果，評估器件的可靠性水平，找出可能存在的性能短板與改進(jìn)方向。將試驗結(jié)果與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或同類產(chǎn)品進(jìn)行對比，為器件的市場競爭力提供數(shù)據(jù)支持。099檢驗規(guī)則9.1檢驗分類出廠檢驗產(chǎn)品交貨前必須進(jìn)行的檢驗，只有經(jīng)檢驗合格的產(chǎn)品才能出廠。型式檢驗對產(chǎn)品的全部性能和指標(biāo)進(jìn)行全面檢驗，以評定產(chǎn)品質(zhì)量是否全面符合標(biāo)準(zhǔn)。外觀檢查產(chǎn)品應(yīng)無影響性能和使用的外觀缺陷，如裂紋、氣泡等。性能測試產(chǎn)品的性能指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，包括插入損耗、通道間隔等?？煽啃栽囼灝a(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行可靠性試驗，應(yīng)能正常工作，無性能退化。9.2檢驗項目與要求9.3檢驗方法與步驟抽樣方案根據(jù)產(chǎn)品批量大小，按一定比例抽取樣本進(jìn)行檢驗。檢驗環(huán)境檢驗應(yīng)在符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行，以確保檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢驗設(shè)備應(yīng)使用符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗設(shè)備進(jìn)行檢驗，以確保檢驗結(jié)果的可靠性。檢驗記錄與報告應(yīng)詳細(xì)記錄檢驗過程中的數(shù)據(jù)，并出具檢驗報告，作為產(chǎn)品質(zhì)量評定的依據(jù)。若樣本的檢驗結(jié)果全部符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，則判定該批產(chǎn)品合格。合格判定若樣本的檢驗結(jié)果有不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，則判定該批產(chǎn)品不合格，并應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，如返工、報廢等。同時，應(yīng)分析原因，采取措施消除不合格因素，以確保后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。不合格判定與處理9.4檢驗結(jié)果的判定與處理1010標(biāo)志、包裝、運輸和貯存10.1標(biāo)志外包裝上應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號、數(shù)量、重量、體積以及必要的警示標(biāo)志，如“易碎”、“防潮”等，以確保產(chǎn)品在運輸和貯存過程中的安全。包裝標(biāo)志每個DWDM濾波器上都應(yīng)有清晰、永久的產(chǎn)品標(biāo)志，包括產(chǎn)品型號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批次等信息，以便于產(chǎn)品追溯和管理。產(chǎn)品標(biāo)志包裝材料應(yīng)選用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的包裝材料，如防震、防潮、防塵的包裝材料，以確保產(chǎn)品在運輸和貯存過程中不受損壞。包裝要求產(chǎn)品應(yīng)妥善包裝，確保在運輸過程中不會相互碰撞或受到外界物體的撞擊。同時，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點采取必要的防靜電措施。10.2包裝根據(jù)產(chǎn)品的實際情況和交貨要求，選擇合適的運輸方式，如汽車、火車、飛機(jī)等，并確保在運輸過程中產(chǎn)品的安全性和完整性。運輸方式在運輸過程中，應(yīng)避免陽光長時間直射、雨淋、劇烈震動等不利條件，以免影響產(chǎn)品的性能和可靠性。運輸注意事項10.3運貯存環(huán)境產(chǎn)品應(yīng)貯存在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體的環(huán)境中，避免陽光直射和高溫高濕等不利條件。0110.4貯存貯存期限在規(guī)定的貯存條件下，產(chǎn)品應(yīng)保證一定的貯存期限。超過貯存期限的產(chǎn)品，應(yīng)重新進(jìn)行檢驗和評估，確保其性能和質(zhì)量滿足使用要求。同時，應(yīng)建立產(chǎn)品的出入庫管理制度，確保產(chǎn)品的先進(jìn)先出，避免長期積壓。0211附錄A(規(guī)范性)AWG濾波器頻率/波長分配計劃表頻率/波長分配原則標(biāo)準(zhǔn)化原則遵循國際電信聯(lián)盟（ITU）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的建議，確保AWG濾波器頻率/波長分配的通用性和互操作性。靈活性原則在滿足標(biāo)準(zhǔn)化原則的前提下，根據(jù)實際應(yīng)用需求，提供一定程度的靈活性，以適應(yīng)不同場景下的波長分配需求。擴(kuò)展性原則考慮未來技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)需求，預(yù)留足夠的擴(kuò)展空間，支持更多波長通道的分配。頻率/波長分配計劃根據(jù)DWDM系統(tǒng)的要求，確定AWG濾波器的通道間隔，如100GHz、50GHz等。通道間隔指定各通道的中心波長，確保各通道間的波長不重疊，且符合ITU等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。中心波長規(guī)定AWG濾波器所支持的波長范圍，如C波段、L波段等，以滿足不同傳輸距離和容量的需求。波長范圍分配計劃實施要點精確控制在制造過程中，需對AWG濾波器的波長分配進(jìn)行精確控制，確保各通道的中心波長和通道間隔符合設(shè)計要求。測試驗證完成制造后，應(yīng)對AWG濾波器進(jìn)行嚴(yán)格的測試驗證，確保其性能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實際應(yīng)用需求。兼容性考慮在設(shè)計分配計劃時，應(yīng)充分考慮與其他廠商設(shè)備的兼容性，降低系統(tǒng)集成的復(fù)雜性和成本。12附錄B(資料性)熱敏感型AWG濾波器電接口信號輸入/輸出熱敏感型AWG濾波器電接口應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)的信號輸入和輸出，確保與其他光通信設(shè)備的兼容性。電接口定義控制接口提供用于調(diào)整濾波器工作狀態(tài)的控制接口，如溫度調(diào)節(jié)、波長選擇等。監(jiān)測接口具備實時監(jiān)測功能，可對濾波器的工作狀態(tài)、性能參數(shù)等進(jìn)行實時采集和上報。01穩(wěn)定性電接口應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，確保長時間連續(xù)工作無故障。電接口性能要求02可靠性接口設(shè)計應(yīng)考慮到各種環(huán)境因素，如溫度、濕度等，以確保在各種條件下均能正常工作。03抗干擾能力電接口應(yīng)具備較強(qiáng)的抗干擾能力，以應(yīng)對復(fù)雜的電磁環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)化接口遵循行業(yè)通用的接口標(biāo)準(zhǔn)，便于與其他設(shè)備快速連接和集成。定制化接口根據(jù)特定應(yīng)用場景需求，提供定制化的接口解決方案，以滿足客戶的實際需求。接口連接方式測試方法明確電接口的測試方法，包括測試條件、測試步驟、測試指標(biāo)等，以確保接口性能符合設(shè)計要求。評估標(biāo)準(zhǔn)制定電接口性能評估的量化指標(biāo)，為接口的質(zhì)量評價提供依據(jù)。同時，應(yīng)定期對接口進(jìn)行測試和評估，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，確保接口始終處于良好工作狀態(tài)。電接口測試與評估13附錄C(資料性)熱敏感型AWG濾波器外形圖AWG濾波器概述AWG濾波器定義陣列波導(dǎo)光柵（AWG）濾波器是一種基于平面光波導(dǎo)技術(shù)的密集波分復(fù)用（DWDM）濾波器，具有高性能、低損耗等特點。熱敏感型設(shè)計該類型AWG濾波器采用熱敏感材料，實現(xiàn)對波長的高精度調(diào)諧與穩(wěn)定控制，滿足不同應(yīng)用場景的需求。外形圖詳解010203緊湊結(jié)構(gòu)熱敏感型AWG濾波器外形設(shè)計緊湊，有效減小器件尺寸，便于集成與安裝。標(biāo)準(zhǔn)化接口濾波器具備標(biāo)準(zhǔn)化的光接口，可與各類光纖及光器件實現(xiàn)高效連接，降低光信號傳輸損耗。熱調(diào)諧機(jī)構(gòu)外形圖中明顯可見熱調(diào)諧機(jī)構(gòu)，通過精確控制溫度，實現(xiàn)對濾波器中心波長的微調(diào)，確保傳輸性能穩(wěn)定可靠。技術(shù)特點與優(yōu)勢高波長分辨率熱敏感型AWG濾波器具備高波長分辨率，能夠精確分離不同波長的光信號，提升光通信系統(tǒng)的傳輸容量與效率。低插入損耗該濾波器在設(shè)計過程