在光纤通信领域，波分复用（WDM）技术是提升光纤传输容量的关键手段，而CWDM（粗波分复用，Coarse Wavelength Division Multiplexing）作为 WDM 技术的重要分支，凭借其低成本、易部署等特点，在特定场景中得到了广泛应用。以下小易将从定义、工作原理、关键特性、波长规划、应用场景、优势与局限等方面，对CWDM进行详细解析。

一、CWDM的定义与核心原理

1.定义

CWDM是一种通过在一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，实现光纤带宽复用的技术。与密集波分复用（DWDM）相比，其波长间隔更“粗”（通常为20nm），因此得名 “粗波分复用”。

2. 工作原理

CWDM 系统的核心原理是波长分割复用：

l发送端：通过合波器（MUX）将多个不同波长的光信号（来自不同的数据源）汇聚到一根光纤中传输；

l 传输过程：不同波长的光信号在光纤中独立传播，互不干扰；

l接收端：通过分波器（DEMUX）将混合的光信号按波长分离，分别传输至对应的接收设备。

简单来说，CWDM相当于给光纤“开辟了多条车道”，每条“车道”对应一个波长，可同时承载不同的业务信号（如数据、语音、视频等）。

二、CWDM的关键特性

1. 工作窗口

CWDM主要工作在1270nm-1610nm的光纤低损耗窗口，覆盖了O波段（1260-1360nm）、E波段（1360-1460nm）、S波段（1460-1530nm）、C波段（1530-1565nm）和L波段（1565-1625nm）。

2. 信道数量

由于波长间隔较宽，且受限于光纤损耗和器件特性，CWDM系统的最大信道数通常为16 个（部分简化系统可支持8个或4个信道）。

3. 传输距离

CWDM系统的传输距离相对有限，通常为20-80公里（无需中继）。若需延长距离，可通过添加光放大器（如 EDFA）或色散补偿模块实现，但会增加成本。

4. 器件特性

l激光器：无需采用高精度的温控激光器（DWDM通常需要），部分可使用成本更低的非制冷激光器，降低功耗和成本；

l滤波器：对波长选择性的要求较低，合波器/分波器的制造难度和成本显著低于DWDM器件。

三、CWDM的波长规划（ITU-T G.694.2 标准）

国际电信联盟（ITU-T）在 G.694.2 标准中规范了CWDM的波长范围，定义了16个标准波长，具体如下：

易天光通信作为专业模块制造商，可提供1G-800G光模块，以下是易天的几款CWDM波长光模块：

四、CWDM 的应用场景

CWDM凭借低成本、易部署的优势，主要应用于对传输容量和距离要求中等的场景：

1.城域网与接入网

l 适用于城市内各机房、基站之间的互联，传输数据、语音等综合业务；

l 支持企业网、校园网的骨干链路扩容，满足多业务汇聚需求。

2.数据中心互联（DCI）

l短距离（如10-40 公里）连接不同数据中心，实现服务器、存储设备之间的高速数据传输；

l支持以太网（10G/40G/100G）、FC（光纤通道）等多种协议信号的复用传输。

3.有线电视（CATV）网络

l 用于广电信号的传输与分配，同时承载视频、宽带等业务，提高光纤利用率。

4.工业控制与监控

l 在工业园区、交通枢纽等场景中，实现监控视频、控制信号的长距离传输，简化布线。

五、CWDM 的优势与局限

1.优势：

成本低：器件（激光器、滤波器等）无需高精度控制，制造成本仅为DWDM的1/3-1/5；系统部署和维护简单，降低人工成本。

部署灵活：支持热插拔，可根据业务需求逐步增加信道（如从4波扩展到8波、16波）；对光纤类型要求低，可使用普通G.652 光纤，无需专用光纤。

功耗低：采用非制冷激光器，功耗显著低于DWDM 的制冷激光器。

兼容性强：可兼容多种速率（100M/1G/10G/40G）和协议（以太网、SDH、FC等），适应混合业务传输。

2.局限：

容量有限：最大信道数为16个，远低于 DWDM 的数百个信道，不适合超大型骨干网。

传输距离较短：无中继传输距离通常不超过80 公里，而 DWDM 可通过放大器支持数千公里传输。

波长利用率低：20nm 的宽间隔导致光纤带宽利用率较低，不适合对带宽密度要求极高的场景。

六、总结

CWDM作为一种经济高效的波分复用技术，在中低容量、中短距离的通信场景中具有不可替代的优势。它以低成本、易部署的特点，满足了城域网、接入网和数据中心互联等场景的带宽需求，是平衡性能与成本的理想选择。

随着光通信技术的发展，CWDM也在不断演进（如支持更高速率的100G CWDM），未来将继续在中小型网络和边缘计算场景中发挥重要作用。

关于易天

深圳易天光通信有限公司创立于2014年，是一家专注于光通信器件研发、生产和销售的高新技术企业。公司凭借高速率光模块为核心产品，专业服务于电信、数通、存储等光纤通信市场。