How does a DWDM Module work in DWDM System
Rollball International Co.,Ltd
By SZROLLBALL | 19 June 2025 | 0 Comments

How does a DWDM Module work in DWDM System

100G DWDM optical modules are pluggable transceivers designed for transmitting data at 100 Gbps over Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) systems. These modules are used in high-capacity optical networks such as data center interconnects (DCI), metro networks, and long-haul telecom systems, where multiple wavelengths (channels) are multiplexed over a single fiber to optimize bandwidth.

Features of 100G DWDM Optical Modules
1. Data Rate
•100 Gbps transmission, typically using 4 x 25 Gbps lanes (or coherent modulation in some cases).
2.. Transmission Distance
• Depends on module type and network setup:
• Up to 40 km: PAM4-based or direct-detect 100G DWDM modules.
•Up to 80–1000+ km: Coherent DWDM modules with advanced modulation and amplification (e.g., EDFAs, ROADM).
3. DWDM Technology
•Use dense wavelength spacing (typically 50 GHz or 100 GHz grid) to support up to 80–96 channels over a single fiber.
•Each module operates on a specific DWDM channel/wavelength in the C-band (typically 1528–1565 nm).
4. Form Factors
• QSFP28 (Quad Small Form-Factor Pluggable 28):
• Most common for 100G DWDM modules.
• Compact, hot-swappable, widely used in switches and routers.
• CFP/CFP2/CFP-DCO:
• Used in longer-reach or coherent applications.

Types of 100G DWDM Optical Modules
Type Transmission Tech Reach Modulation Form Factor
100G QSFP28 DWDM PAM4 Direct Detect Up to 40 km 4x25G PAM4 QSFP28
100G QSFP28 DWDM ER Direct Detect 10–40 km NRZ QSFP28
100G CFP DWDM Coherent 80–1000 km QPSK/BPSK CFP/CFP2
100G QSFP-DD DCO Coherent 500–2000+ km QPSK/16QAM QSFP-DD

Applications
• Data Center Interconnect (DCI)
• Metro and regional optical networks
• Long-haul optical transport
• Cloud service provider backbone
• 5G transport networks

Advantages
• High spectral efficiency: Multiple 100G signals over one fiber.
• Scalable: Easy to increase capacity with additional DWDM channels.
• Compact: QSFP28 form factor saves space and power.

Considerations for Deployment
• Compatible mux/demux filters or ROADM equipment required.
• May need optical amplification (e.g., EDFA) for long-distance transmission.
• For coherent modules, ensure DSP support at the host system.
 
A 100G DWDM module works by transmitting 100Gbps of data over a specific wavelength (channel) in a Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) optical system. It allows you to send multiple 100G signals over a single pair of optical fibers by using different wavelengths, which dramatically increases fiber capacity.

How It Works – Step-by-Step
1. Signal Input from Host Device
•The module is plugged into a router, switch, or transport device via a port (usually QSFP28 or CFP).
•The host device sends the 100G electrical signal to the module, typically split into 4 lanes of 25 Gbps each.
2. Electrical-to-Optical Conversion
• Inside the transceiver, a modulator converts the electrical signal to an optical signal.
• Direct-detect DWDM modules use PAM4 or NRZ modulation.
•Coherent DWDM modules use advanced modulation like QPSK, BPSK, or 16QAM for longer reach.
3. DWDM Laser Transmission
•The signal is transmitted via a DWDM laser operating at a specific wavelength (e.g., 1548.51 nm for channel 36).
•Each DWDM module uses a different channel, spaced by 50 or 100 GHz (roughly 0.4 to 0.8 nm apart).
4. Multiplexing (DWDM Mux)
•The optical signal enters a DWDM multiplexer, which combines signals from different DWDM modules onto a single fiber.
• Up to 80–96 different wavelengths can be multiplexed over one fiber pair.
5. Optical Transport over Fiber
• The multiplexed signal travels over single-mode fiber.
• For long distances (e.g., 80+ km), amplifiers (EDFA) and dispersion compensation may be used.
6. Demultiplexing at the Receiver End
• At the remote site, a DWDM demultiplexer separates the different wavelengths.
•The optical signal from a specific DWDM channel is routed to the corresponding 100G DWDM transceiver.
7. Optical-to-Electrical Conversion
• The transceiver converts the optical signal back into a 100G electrical signal.
• This signal is passed to the host device (e.g., router or switch) for processing.

Diagram (Conceptual)

[Switch/Router]            [DWDM Mux]                         [DWDM Demux]           [Switch/Router]
     |                          |                                   |                        |
[100G DWDM Tx] ===fiber===> [Multi-channel DWDM Fiber] ===fiber===> [100G DWDM Rx] ===> [Host Device]
     |                          |                                   |                        |
[QSFP28 or CFP]             [1 fiber pair carries 80+ channels]     |                    [QSFP28 or CFP]

Key Technologies Inside the Module
Feature Description
Tunable Laser Allows the module to select a specific DWDM channel
DSP (Digital Signal Processor) Used in coherent modules for advanced modulation and error correction
Modulation Format PAM4, NRZ (direct detect) or QPSK, 16QAM (coherent)
FEC (Forward Error Correction) Corrects signal errors over long distances

Types of 100G DWDM Modules by Function
Module Type Transmission Tech Reach Use Case
QSFP28 PAM4 DWDM Direct Detection Up to 40 km Metro, short-haul DWDM links
CFP2 Coherent Coherent Optics 80–1000+ km Long-haul and core networks
QSFP-DD DCO Coherent, Compact 100–2000 km High-density, software-defined networks

100G DWDM module:
• Converts 100G electrical signals to optical signals at a specific DWDM wavelength
• Transmits the signal over shared fiber infrastructure using dense wavelength spacing
• Enables high-capacity, long-distance networking with minimal fiber usage



 

Leave a Reply

Your email address will not be published.Required fields are marked. *
Name
E-mail
Content
Verification code