定義
DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波長分波多工）將光線切分成許多不同波長同時在同一根光纖內傳輸，藉此大幅提升單根光纖的頻寬容量（Scale Up），解決 AI 叢集水平擴大（Scale Out）時光纖數量的物理限制。合波（MUX）與分波（DEMUX）由 薄膜濾光片（TFF） 等被動元件完成，是光通訊中最難製造的濾光片之一。
名詞邊界
DWDM、MUX/DEMUX、TFF 不是同義詞。DWDM 是 WDM 的密集規格；MUX/DEMUX 是合波 / 分波功能；TFF 是實現 MUX/DEMUX 的被動光學方案之一。MUX/DEMUX 也可由 AWG、echelle grating、ring filter、PLC waveguide 等方式實現，特別是在 SiPh / CPO 中可能改由 on-chip WDM 承接。詳見 分析_TFF_DWDM與AI網路三種Scale關係_20260525。
圖解
圖說：整合式 DWDM 光傳輸路徑。發射端光模組（TX）→ DWDM MUX 合波（TFF 在此合波）→ EDFA 光學放大器 → 單模光纖長距離傳輸 → DWDM DEMUX 分波 → 接收端光模組（RX）。
圖說：高密度光纖輸入經 Shuffle Box 路由分配後，由 WDM 多工器（內含 TFF Array）將 λ1/λ2/λ3 合併成單一光纖多波長輸出；下方放大顯示薄膜濾光片陣列以精密光學鍍膜逐級選波。
技術原理
光傳輸架構
[ 發射端光模組 TX ]
│ (光纖跳線)
▼
[ DWDM MUX 級聯模組 ] ← TFF 在此合波
│
▼
[ EDFA 光學放大器 ]
│
▼
[ 單模光纖 SMF ] ← 跨區域、長距離傳輸
│
▼
[ DWDM DEMUX 解多工模組 ] ← 精準分波
│ (光纖跳線)
▼
[ 接收端光模組 RX ]
DWDM vs CWDM
| 項目 | DWDM | CWDM |
|---|---|---|
| 通道間距 | 0.8nm（100GHz）甚至 0.4nm（50GHz） | 約 20nm，通道相距較遠 |
| 鍍膜層數 | 100~150 層以上 | 約 40~60 層 |
| 光譜要求 | 平頂（flat-top）+ 陡邊（steep edge）+ 低溫漂；需 IBS / DIBS 緻密製程 | 高穿透率、低插入損耗即可 |
| 應用 | 長距離、AI 資料中心高速幹線 | 短距通訊、有線電視、資料中心內部短連 |
AI 網路三種 Scale 場景
| 場景 | 定義 | DWDM / TFF 需求判斷 |
|---|---|---|
| 技術_Scale-up | 同一 computing unit / rack / supernode 內 GPU / XPU / switch 高速互連 | 不確定。若走多光纖 parallel optics、BiDi 或 on-chip WDM，離散 DWDM TFF 用量可能低於題材想像 |
| 技術_Scale-out | 多 rack / 多設備組成 AI cluster | 中高。500m-2km、FR4 / 2xFR4、800G / 1.6T pluggable、WDM 微型元件是較明確場景 |
| 技術_Scale-across | 跨資料中心 / 跨園區 / 跨區域 AI fabric | 最高。DCI、coherent、ZR / ZR+、DWDM line system 是 DWDM 最剛需場景 |
投資上應避免把「AI scale-up 光化」直接等同於「DWDM TFF 放量」。scale-up 若採多光纖，會提高光纖 / FAU / fiber attach 需求，但不一定提高單纖多波長 DWDM 需求。
調變與合波（元件分工筆記）
個人筆記整理（memo_統新光訊TFF研究_20260523）
釐清 MUX/DEMUX 與調變器在 CPO / 矽光子架構中的分工。
| 元件 | 類型 | 角色 |
|---|---|---|
| MUX（合波） | 被動 | 把多條不同波長的光揉進同一根光纖／波導發射 |
| DEMUX（分波） | 被動 | 接收端把多波長光重新拆開，各走各路 |
| MZM（馬赫－曾德調變器） | 主動 | 單波長調變器，把數據（0/1 電訊號）寫入光線；本身無合 / 分波能力，4 波長需 4 個 MZM 再外接 MUX，體積大 |
| MRM（微環調變器） | 主動 | 自帶波長選擇性（濾波 / 分頻），物理結構串聯（Cascade）可達類似 MUX/DEMUX 效果 |
MRM 承載力有限、怕光功率過高（過多波長產生的熱會使波長漂移），因此非常需要前置 MUX/DEMUX 先行分流保護。
關鍵參數 / 判斷指標
| 指標 | 意義 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| 通道間距 | 100GHz / 50GHz 決定密度與製造難度 | 越密集越需多腔體 TFF |
| 平頂 / 陡邊 | 穿透頻譜形狀 | 確保訊號完整、隔離相鄰通道串擾 |
| 溫漂 | 波長隨溫度偏移 | 仰賴 IBS / DIBS 緻密膜層 |
技術瓶頸 / 風險
- 超密集（50GHz）通道下，TFF 多腔體層數爆炸、厚度誤差容忍極低，良率是核心瓶頸。
- 色散（Bat ears）在窄通道急升，限制 800G/1.6T 超高速訊號完整性。
- DWDM 模組價值與 AI 資料中心頻寬升級高度連動，需求循環性強。
- SiPh / CPO 架構中，MUX/DEMUX 功能可能由 on-chip AWG、echelle grating、MRM / ring filter 承接，離散 TFF share 需逐案驗證。
關鍵廠商
| 環節 | 廠商 | 角色 |
|---|---|---|
| DWDM TFF / 模組 | 6426_統新光訊（市） | 高階 DWDM 濾光片與合分波模組 |
| TFF / 被動光學 | 6588_東典光電（櫃） | 帶通 / 邊緣濾光片、PBS/PBC |
| WDM / FBG | 3163_波若威（櫃） | WDM、FBG 鎖波、隔離器 |
相關技術
供應鏈
→ 供應鏈_光通訊
來源
- memo_統新光訊TFF研究_20260523，2026-05-23（使用者 Notion 整理）
- 報告_GS_AI光網路_20260417
- 分析_AI光互連百億美元押注_20260525