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       單纖雙向光模塊（BIDI）指在一根光纖中同時完成一個光信號的發(fā)射和另一個光信號的接收，需要收發(fā)方向使用不同的波長，比如，發(fā)射端用1310nm的光信號，同時接收1550nm的光信號，通過光模塊中的濾波器來區(qū)分發(fā)送和接收方向的波長信號。

當(dāng)然，波長對的用法還可以是1310/1490，1270/1310，1270/1330。比如5G前傳25G模塊中似乎就比較傾向于將波長方案定為1270/1330。

       進(jìn)一步地 ，是否也可以單纖雙向用同波長呢？答案是肯定的。只要有辦法能夠在光模塊的光口上把收方向和發(fā)方向的光分開就行了，如3端口環(huán)形器就是一個很好的方法，三端環(huán)形器的工作特性是 1進(jìn)2出，2進(jìn)3出，1和3不通。因此，只需要把2端口作為光模塊的光口，1與發(fā)射機(jī)相連，3與接收機(jī)相連。

       當(dāng)然，采用環(huán)形器后也是可以用不同波長的。那么除了環(huán)形器之外，是否還有其它的方法呢？我覺得以下方案應(yīng)該也是可行的，隔離器+耦合器。從光纖過來的雖然會分到2個支路上，但TOSA上加了隔離器，不讓上行的光進(jìn)入TOSA中，避免對器件造成損壞，而ROSA可以正常接收。并且，實際上這個隔離器是有可能可以省掉的 ，因為一般的激光器內(nèi)部會自帶一個隔離器，防止自激振蕩。不過，這種方案的缺點在于耦合器帶來的損耗大于環(huán)形器?？赡軐嵱脙r值不大。

       進(jìn)一 步地，除了用波長維度外，還有別的方法可以支持單纖雙向嗎？有的，光纖有5個物理維度可用來傳輸信息，頻率、時間、幅度相位、空間、偏振。理論上這5個維度都可以，波長只是其中一個方案。比如時間，通過時分復(fù)用來分別發(fā)送和接收信息，理論上是可行的，但它就變成了單雙工模式了。幅度和相位也是可行的，比如，發(fā)和收有同一個波長，一個傳強(qiáng)度調(diào)制信號，一個傳相位調(diào)制信號?？臻g怎么理解呢，可以利用不同的空間模式，比如一個用基模，一個用高階模式，二者也是可區(qū)分的。而偏振就更容易理解了，收和發(fā)一個用X偏振，一個用Y偏振，用偏振分束器來分開。既然這么多方案都可行，那是不是真的可用呢？顯然不是，業(yè)界只是希望方案盡可能簡單。模式、偏振這種雖然看起來可行，但實際操作起來就不太穩(wěn)定可控了，目前沒有太強(qiáng)的實用價值，特別是在短距應(yīng)用中，沒有DSP來處理串?dāng)_。

       我們再來分析一下單纖雙向不同波長方案和同波長方案的優(yōu)劣點。不同波長的好處是波長獨立，WDM容易分波，收和發(fā)方向沒有干擾。劣勢是需要維護(hù)兩種波長的光模塊，成本增加，另外上下行波長不同，也會有傳輸性能的波動和差異，特別是如果一個是O波段，一個C波段，兩個波長差異太多的話，色散對二者的影響差異較大。而同波長方案的優(yōu)點是，僅需要維護(hù)一種模塊，易維護(hù)，上下行完全對稱，傳輸時延一致性好；劣勢是環(huán)形器的2端對反射串?dāng)_非常敏感，出纖需要采用具有高回?fù)p指標(biāo)的光纖傾斜端面接口，并對實際工程使用提出了較高的防塵要求，另外，同波長單纖雙向傳輸時會有瑞利背向散射噪聲的影響，特別是高速，較長距傳輸時，更明顯。也就是說雙向傳輸時，下行的背向散射光會影響上行的接收質(zhì)量。

       也有很多的方法來避免或降低背向瑞利散射噪聲的影響。比如，上下行分別采用幅度和相位調(diào)制格式，采用低頻分量小的調(diào)制格式，利用頻帶搬移，特殊編碼調(diào)制和相干探測。但是這勢必會增加短距光模塊方案的成本和復(fù)雜度，降低實用價值。對于前傳25GBidi光模塊，如果采用同波長方案的話，考慮到傳輸距離10km左右的話，瑞利散射噪聲對性能的影響不至于太嚴(yán)重。同時，可以適當(dāng)選取長波長的1550波段，這樣可以稍微減小瑞利散射（與波長四次方成反比）。

       睿海光電的單纖雙向模塊（BIDI）通常應(yīng)用于用戶接入網(wǎng)，以低成本完成圖像與數(shù)據(jù)、語音等通信。