AWG与TFF在市场中共存

AWG与TFF在市场中共存
Meghan Fuller，Lightwave资深编 

    自从1996年第一个WDM滤波器被正式应用于通信系统，伴随着光通信市场的发展，WDM滤波器市场也几经沉浮，逐步发展。虽然薄膜滤波器（TFF）在其中出现最早，但是随后发明的波导阵列光栅（AWG）被认为是性价比更高的技术，这导致TFF在市场中逐渐被取代。其实，成本与性能孰重孰轻并非是一成不变的，因此TFF和AWG在市场中占据着它们恰当的位置。

    在光通信急速增长的时期，系统生产商希望他们的产品能够提供尽可能多的信道，那时AWG占据了绝对显著的地位。当时的AWG滤波器可以提供高达40个信道的滤波能力，这使得它能够非常理想地应用于大信道容量场合。NeoPhotonics（www.neophotonics.com）是一家AWG制造商，它的营销副总裁G. Ferris Lipscomb回忆说：“2001年初，AWG势头强劲，似乎要完全占据整个滤波器市场。但是随之而来的市场低迷沉重打击了人们对40、80甚至160信道技术的热情。”

    Lipscomb介绍说，经历了市场低迷，控制成本就成为人们关注的首要问题。大部分系统制造商在系统设计时都采取了按需搭配的方法，这就给了TFF技术新的发展机会。例如一个新系统设计之初只有四个信道，在以后如果有新的需求，可以再增加一个4信道模块。这种部署方案的总成本远比一开始就采用AWG的成本要高，Lipscomb说甚至会高达4到5倍。在市场低迷时期，运营商只会在通信容量确实有需求，利润确实可以保证的时候才会部署新的信道。虽然逐步部署新信道的成本比一次部署要高，但是他们可以将这部分成本转嫁给用户。

    Alliance Fiber Optic Product正在研制TFF产品。如图所示的产品可以用于WDM-PON系统中，这种系统的信道数量比较低，但是对成本非常敏感。

    “因此，在2001年，高信道容量的AWG没能完全占据市场，两个阵营继续并存。”Lipscomb说。
从某种程度上看，今天的市场格局确实是延续了当时的情形。Daoyi Wang是Alliance Fiber Optic Products（AFOP）公司的高级光学工程师。他认为AWG与TFF孰优孰劣的问题，其答案并非绝对，在实际的WDM市场中，两种技术都拥有自己的生存空间。一般认为，AWG在长距离、高信道容量DWDM应用中性价比更高，而TFF在低信道容量的CWDM城域应用中更为理想。所有的资料都将16个信道看作两种技术的转换点，低于16信道的应用适合采用TFF技术，而高于16信道的应用适合采用AWG技术。

成本与性能

    虽然以上两种WDM滤波器的成本有了显著的降低，但是决定采取哪种技术的关键还是经济性和性能。Lipscomb介绍说，1998年TFF每信道成本大约为1000美元，AWG由于制造复杂、成品率低，每信道成本高达20000美元。目前，高信道容量AWG每信道的成本已经低于20美元。“这使得人们更倾向于使用AWG，”他说：“如此低廉的价格已经不再是最严重的障碍。”
JDSU（www.jdsu.com）提供AWG产品，其智能光网络总经理Jy Bhard-waj也承认：“考虑到成本下降的速率，其价格水平是非常合理的。”但他的公司一般不会特别在意价格。

    不过还有人持有不同的看法。Giovanni Barbarossa是Avanex的首席技术总监，他们的产品是TFF滤波器。“我从来没听过AWG每信道的成本在20美元以内，”Giovanni Barbarossa说：“我听到的是在25到30美元之间。”他承认TFF的价格有一点点高，但这只是因为TFF提供了“一种截然不同的经济方式”。“AWG制造商一次可以卖掉40个信道，”他说，“而TFF每次只卖掉2、4、8路，最多16路信道。封装与其它产品附加成本分配到比较少的信道数量上，自然会导致均价比较高。”
当信道数量增加时，每信道的成本会下降。因此，AWG更适合于高信道容量的应用领域。而TFF恰恰相反，它最昂贵的部分是薄膜，这些薄膜必须一层一层叠在一起，最终得到上下路要求的滤波数。结果TFF的价格就随着信道数量的增加而增加。Barbarossa承认：“这就是在超过16信道的应用场合不得不转而采用AWG的原因。”

    也就是说，虽然TFF每信道成本比AWG高，但在信道数较少的场合比AWG更经济。TFF的最大优点是它具备单波长和单信道粒度，可以用于实现单信道的上下路。相反，AWG是整体使用的。“采用AWG，”Wang说，“可以同时得到40个信道，也就是说你不能只选择其中的一个或者两个信道。因此10信道的上下路与40信道的上下路的成本是一样的。采用TFF的四信道系统比采用AWG的八信道系统价格低很多。”AFOP自己不生产薄膜，但是他们的滤波器产品采用了TFF技术。

    除了信道数量，两种技术在信道间隔上还各具特点。“例如，采用200GHz间隔的C波段，其信道数量是有限的，”Bhardwaj补充道，“因此TFF占据了此波段200GHz间隔的主要市场。几乎没有AWG采用200GHz的信道间隔。”

    而AWG对高速信号的劣化比较敏感，支持更高的数据传输速率，更适合50GHz间隔DWDM系统应用。“例如，10G信号比2.5G对色散的要求更高。”Bhardwaj说，“40G信号的要求更高。而色散主要来源于器件中的群时延抖动。AWG天生就比TFF的群时延抖动特性要好。”

    每种技术的支持者都赞扬自己的选择，这当然是人之常情。AWG制造商介绍说，热不敏感AWG技术可以取代TFF，因为TFF在有功率时会发热。而且AWG的集成能力正随着技术的进步越来越具有吸引力。Lipscomb确认：NeoPhotonics的新产品可重配置光上下路复用器（ROADM）将AWG滤波器、可调光衰减器和监视器集成在一起，降低了整个系统的成本。

    AWG制造厂商认为集成技术是AWG成本能否降低的关键。以采用AWG的ROADM为例，将开关、滤波、衰减和监视器件做在一个基片上，可以有效降低整个系统的成本和复杂度。

    同样，TFF制造商会介绍说他们的产品更容易升级。Barbarossa说：“我们封装薄膜滤波器的时候，会将最后一个滤波器的最后一个端口预留出来做升级端口。而且我们有办法保证在升级的时候，整个路径损耗得到很好的平衡。”

    Barbarossa最后承认，系统制造商究竟选择两者之中的哪一个，有时候仅仅出自于自己的习惯和喜好。“有些公司过去一直在使用TFF，有些则一直在使用AWG。一个人如果已经习惯于一种事物，他就很难再做出改变。”