WDM基础知识培训解析

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5、WDM解析

OA
OD
P D D A A
1~40
OM
OA
IN
OUT
P P 1~40 1~40
光监控信号接入单元
OUT
IN
OA
OM
P A A D D
OD
OA
OTU
OTU
OTU
OTU
REG信号流框图
色散补偿
波长转换1 波长转换2
λ01 λ02 OD
色散补偿
OA 光监控信号接入单元 OA
R2
接口
OTU Rn SDH
WDM系统分类
根据WDM线路系统中是否设置有掺铒光纤放大器可将WDM线路系统分为两类：
1. 有线光路放大器WDM，下图为其系统参考配置
R1 Rx1 RM1 RM2 RMN MPI-S
S1 TX1 f1 S2 TX2 f2 Sn
SD1 R’
OA S’ SD2 R2 Rx2
MPI-R
SDn
TXn
Rn
fN
Rxn
WDM系统分类
2. 无线路放大器的WDM，下图为其系统参考配置
S1 Tx1 f1 S2 Tx2 RM1 RM2 Sd1 Sd2 MPI-S MPI-R Sdn R2 R1 Rx1
Rx2
f2
RMn
Sn TxN fN
Rn Rxn
功能结构

光终端复用设备OTM（Optical Terminal Multiplexer）
SDH
SDH Rn
Sn
WDM系统分类
2. 开放式WDM系统是指在发送端设有光波长转发器（OTU），以便在不改
变光信号数据格式的情况下，把光波长按照一定的要求重新转换，以满

第四讲 WDM基础理论

光纤
4
1.1 光波分复用系统基本原理
DWDM－－密集波分复用 Dense Wavelength Division Multiplexing 同一传输窗口中信道间隔较小的波分复用
5
光纤损耗谱图
损耗（dB/km）损耗（dB/km）
标准单模光纤无（低）水峰光（G.652） G.652）纤（G.652C）纤（G.652C） E波段 O波段
34
双向两纤环－－单纤双向传输
工作光纤
A
保护光纤
D B
C
特点：需要双向的波分复用器和双向的光放大器，特点：需要双向的波分复用器和双向的光放大器，双向的波分复用器和双向的光放大器网络节点必须具有同时处理双向传输波长的能力同时处理双向传输波长的能力。网络节点必须具有同时处理双向传输波长的能力。
20
2.2 WDM全光网络
WDM全光网络包括一组节点的集合和一
组点到点的光纤链路的集合。
21
WDM全光网络的物理拓扑结构
网络的物理拓扑网络的物理拓扑－－网络节点的物理连接关系，
从组成上看，它是网络节点与光缆链路的集合。
22
WDM全光网络的逻辑拓扑结构
网络的逻辑拓扑网络的逻辑拓扑－－网络节点之间的业务连接
《光通信网络》光通信网络》
第四讲 WDM基础理论基础理论
主讲：刘毅主讲：
一、光波分复用技术概述
1.1 光波分复用系统基本原理 1.2 WDM光网络的演变与发展方向
2
1.1 光波分复用系统基本原理
WDM－－
Wavelength Division Multiplexing
在一根光纤中同时传输多波长光信号的技术不同信道的信号采用不同的波长（频率）的光载波，多路光信号通过光学复用后在同一条光纤中传输，在接收端同样需要采用光学的方法解复用而获得每一信道的信号。

《教学分析》-WDM原理基础知识介绍

ITU-T将单模光纤在1260nm以上的频带划分了O、E、S、C、L、U几个波段
决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗
常规光纤损耗随波长变化曲线图
损耗
dB/km 5
多
4
模
光
纤
3
（
2
O波段 E波段 S C L U OH-
850~900nm
1
）
900
1200 1300 1400 1500 1600
波长不同，损耗不同
1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰
波分系统里用的都是单模光纤
光纤的损耗特性
光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对光信号的传播产生制约作用的特性。光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要包含吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。 ➢ 光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收； ➢ 由于材料的不均匀使光散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。瑞利散射损耗是光纤材料二氧化硅的本征损耗； ➢ 光纤的弯曲会引起辐射损耗；
2 N2
N1 1 N1>N2
折射定律以及全反射定律
N1Sin 1= N2Sin 2 Sin c=N2/N1
1 >= c
光纤的结构
d2
d1
涂层
包层
n2
纤芯
n1
包层
n2
涂层
光纤的结构
纤芯的折射率n1 和包层的折射率 n2 哪个更大一些？
单模/多模光纤
随着纤芯直径的粗细不同，光纤中传输模式的数量多少也不同。因此光纤按照传输模式的数量多少，分为单模光纤和多模光纤：
WDM 耦合器
OSC 1510 nm

WDM入门

WDM驱动程序入门（1）－Hello WDMWDM驱动程序是一种很新的东西，相信很多人都跟我一样，对它很感兴趣，但是又找不到学习的切入点。

究其原因，还是因为WDM是一种非常“死板板”的程序，它一运行就是工作在系统的底层RING 0处，提供各种接口给应用程序调用。

也正因为如此，它不像普通的应用程序一样，可以很快地上手——更多的时候，你是在阅读它的技术资料和各种接口信息，你还要非常地熟悉系统底层的工作原理，否则一个不小心，就“蓝屏”了，呵呵——话说回来，写驱动程序的时候，死机是家常便饭。

因此很多人都对WDM望而生畏了。

回想一下，我刚开始学WDM的情形还历历在目——看书看了整整3天，但是看完之后好像跟没看也差不了多少，还是不知道怎么入门，甚至连怎么写一个“Hello World”都不知道——后来才知道其实WDM是没有所谓的“Hello World”程序的，唉，真是痛苦啊，这主要还是因为网络上的WDM资料太少造成的。

为了不让大家重蹈我的覆辙并对WDM有个感性的认识，在此我给出一个最简单的完整的WDM框架，并附有注释，姑且可以算是一个入门的“Hello World”吧。

废话少说，让我们马上开始研究，要求读者已安装DDK 2000。

（在Win98中我还没有测试过，不清楚是否能正常运行）/***************************************************************程序名称：Hello World for WDM文件名称：HelloWDM.cpp作者：罗聪日期：2002-8-16***************************************************************///一定要的头文件，声明了函数模块和变量：#include "HelloWDM.h"/***************************************************************函数名称：DriverEntry()功能描述：WDM程序入口***************************************************************///extern "C"是必须的，表示“用C链接”。

WDM传输系统的基础简单知识

波分复用（WDM）传输系统的基础知识一、１、本地WDM 传输系统采用的技术包括DWDM 和CWDM 。

本地DWDM 传输系统的光通道数量可分为16/20 通路、32/40 通路、80 通路，本地CWDM 传输系统的光通道数量可分为4 通路、8通路、16 通路。

图1本地WDM传输系统支持的业务图2本地WDM光通路信号类型及速率２、系统组成及分类本地WDM传输系统由波分复用终端设备（合波器、分波器、光放大器（可选）、波长转换器（可选）、子速率复用器/解复用器（可选））、光线路放大设备（光线呼放大器）及光分插复用设备（合波器、分波器、光放大器（可选）、OUT-A(上路波长转换器可选)、OTU-D（下路波长转换器可选）、子速率复用/解复用器）组成。

本在WDM传输系统可分为集成式系统和开放式系统。

集成式系统的WDM客户终端设备应具有满足G.692的光接口，不需要光波长转换单元。

开放式系统在波分复用器前应加入波长转换单元，将非规范的波长转换为标准波长。

本地WDM传输系统为单纤单向开放式系统。

３、本地DWDM传输系统工程32/40X2.5Gbit/s、16X10Gbit/s、32/40X10Gbit/s、80X10Gbit/s 通路的WDM系统主光通道。

４、本地DWDM传输系统主要工作在C波段（1528nm~1565nm）.５、本地CWDM系统工作在1260nm以上O、E、S、C、L波段。

６、本地DWDM系统的光监控通路应满足信道波长采用1510nm±10nm；通路的信号速率可STM-1(155.520Mbit/s),E1(2Mbit/s),10Mbit/s,100Mbit/s以太网以及其他速率；７、本地CWDM系统的光监控通路应满足的要求光监控通路波长为1310nm±10nm或其他可利用的波长；光监控通路的信号速率可选择CMI编码的2Mbit/s或10Mbit/s、100Mbits/s以太网。

高意WDM员工培训教程

波长：λ(nm) 1565.4961 1564.6790 1563.8628 …… 1521.0200 1520.2500
为我们提供通信服务的营业商必须按照ITU的相关规定
各行其道
从表中可以看出，相邻通道的中心波长数值相差约
0.8nm左右。
h
14
100G
约0.8
约0.2
CH CH
CH
34 33
9
WDM系统基本原理和应用
将多个信号波
λ1
长合在一根光
纤中传输
λ1
λ2 合波
λ3 器
λ4
λ1.2.3.4
分 λ2
波器 λ3
将一根光纤中
传输的多个波
λ4
长信号分离
波分复用:Wavelengthh Division Multiplex10ing
如何描述光信号
波长：λ（拉姆达）频率：f
单位：nm（纳米）单位：Hz（赫兹）
G-透镜
G-透镜准直器
一般G-透镜准直器的成本要比C-透镜准直器高，所以我
们大多使用C-透镜准直器。什么时候要使用G-透镜准直
器呢？
h
32
公司生产的几种光无源器件
准直器 — Collimation
准直器是利用透镜（ C-Lens或者G-Lens）的汇聚原理使原本发散的光聚成一束光斑较大的平行光束，从而达到准直（平行）效果.
光纤线
光纤头
光纤头
光纤线
怎么办？
h
28
透镜
什么东西能够使发散的光线平行传输？什么东西能使平行传输的光线会聚？
发光点
透镜
接收点
发散的光线
平行的光线

[WDM] 波分原理基础学习PPT

损耗 3－附加损耗
附加损耗
由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆敷设、光纤接续以及作为系统的耦合与连接等引起的光纤附加损耗
光纤/光缆的弯曲损耗、微弯损耗
光纤线路中的连接损耗光器件之间的耦合损耗等
损耗谱
理论值：0.19－0.35dB/km 工程值：0.275dB/km
3.0
2.5
OM/OD技术－OM/OD器件类型
光栅型光波分复用器介质薄膜滤波器型（DTF) 耦合器型（熔锥型）阵列波导光栅型(AWG)
OM/OD器件类型 1－光栅型滤波器
l1,2,3,...n
l l l l ln
OM/OD器件类型 1－光栅型复用器
原理
– 属于角色散型器件，当光到光栅上后，由于光栅的角色散作用，使不同的光信号以不同的角度出射，然后经过透镜会聚到不同的输出光纤，从而完成波长选择和分离的作用，反之就可以实现波长的合并。
DWDM的基本原理
课程内容
DWDM系统概述光纤的基本特性 DWDM系统关键技术 DWDM系统的技术规范
光纤传输网的复用技术
光纤传输网的复用技术经历了三个阶段：
空分复用（SDM）时分复用（TDM）波分复用（WDM）
DWDM产生背景
从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手段
波长λ
DWDM技术是在波长1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波长范围内，选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波，这些光载波各自受不同数字信号的调制，复合在一根光纤上传输，提高了每根光纤的传输容量。
DWDM系统基本结构
光发射机
信道1 光转发器1 λ1 光
BA
输入

传输网络基础培训讲义(wdm、sdh网管系统理论及操作)

传输网络基础培训讲义
欢迎参加传输网络基础培训！本讲义将介绍光纤通信的基础知识及其操作。通过清晰的解释和实例，我们将帮助您深入了解WDM和SDH网管系统的理论和操作。
光纤传输网络简介
什么是WDM和SDH?
了解WDM和SDH的基本概念，掌握它们在现代传输网络中的作用。
光纤网络管理
学习WDM和SDH的网络管理系统，了解如何监测和维护网络的稳定性。
2 网络架构与设计
3 设备与系统管理
了解构建高性能WDM网络所需的架构和设计原则。
学习WDM传输系统的设备和系统管理方法，确保网络的稳定运行。
Syn ch ro n o u s Dig ital Hierarchy (SDH)
1
SDH理论和概念
深入探索SDH的基本理论和概念，以及其在现代传输网络中的地位。
光纤传输的优势
探索光纤传输相比传统传输系统的优势，包括带宽、可靠性和灵活性。
WDM和SDH的未来趋势
展望传输网络的未来，探讨新技术和创新对 WDM和SDH的影响。
Wavelen g th Div isio n Mu ltip lex in g (WDM)
1 原理与应用
掌握WDM的基本原理以及在光DH网络所需的架构和设计策略。
3
多路复用技术
掌握SDH的多路复用技术，实现高容量的数据传输。
WDM与SDH的性能与维护
网络性能管理
了解如何评估和提高WDM和 SDH网络的性能，确保数据传输的效率。
网络配置管理
学习如何配置WDM和SDH网络，确保网络的可靠性和灵活性。
网络安全管理
探索保护WDM和SDH网络免受安全威胁的最佳实践和安全管理方法。

WDM原理基础知识介绍

当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在波导光纤中会以几十种或更多的传播模式进行传播，这样的光纤叫做多模光纤。多模光纤的纤芯直径较粗，通常直径等于50um左右；当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，光纤只允许一种模式在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较细，通常直径为5~10um；从光纤的外观上来看，两种光纤区别不大，包括塑料护套的光纤直径都小于1mm；波分系统里用的都是单模光纤
1200
1300
1400 1500
1600
1700 波长:nm
WDM中信号光窗口范围
波段 O波段 E波段 S波段 C波段 L波段 U波段说明原始扩展短波长常规波长长波长超长波长范围（nm） 1260~1360 1360~1460 1460~1525 1525~1565 1565~1625 1625~1675 带宽（nm） 100 100 65 40 60 50
注意：非线性效应一旦产生，就无法消除或补偿，必须尽量防止非线性效应的产生！使用模场直径大的光纤，可以降低通过光纤的功率密度，可以抑制非线性效应的产生。最主要我们可以通过降低入纤光功率、采用大有效面积光纤等来防止非线性效应的发生。非线性效应与色散相关，色散并不是越小越好。
G.652/G.653/G.655单模光纤
折射定律以及全反射定律
Sinηc=N2/N1 η1 > = ηc
光纤的结构
涂层包层 d2 d1 纤芯包层涂层 n2 n1 n2
光纤的结构
纤芯的折射率n1 和包层的折射率 n2 哪个更大一些？哪个更大一些？
单模/多模光纤
随着纤芯直径的粗细不同，光纤中传输模式的数量多少也不同。因此光纤按照传输模式的数量多少，分为单模光纤和多模光纤：

WDM原理(新员工培训教材)报告

WDM原理专题-B华为技术有限公司版权所有侵权必究修订记录目录1内容说明 (6)1.1内容介绍 (6)1.2内容结构 (6)2波分复用技术概述 (7)2.1波分复用光传输技术 (7)2.1.1波分复用的基本概念 (7)2.1.2WDM技术的发展背景 (8)2.2DWDM原理概述 (9)2.3WDM设备的传输方式 (11)2.3.1单向WDM (11)2.3.2双向WDM (11)2.4开放式与集成式系统 (12)2.5WDM系统组成 (12)2.6WDM的优势 (13)2.7CWDM简介 (14)2.8思考题 (15)3WDM传输媒质 (15)3.1光纤的结构 (15)3.2光纤的模式 (17)3.2.1传播模式概念 (17)3.2.2多模光纤 (18)3.2.3单模光纤 (18)3.3模场直径和有效面积 (19)3.4光纤的种类 (20)3.5光纤的基本特性 (21)3.5.1光纤的损耗 (21)3.5.2光纤中的色散 (23)3.5.3单模光纤的非线性效应 (26)3.6思考题 (29)4DWDM关键技术 (30)4.1光源 (30)4.1.1激光器的调制方式 (31)4.1.2激光器的波长的稳定 (33)4.2光电检测器 (35)4.2.1PIN光电二极管 (35)4.2.2雪崩光电二极管（APD） (35)4.3光放大器 (36)4.3.1光放大器概述 (36)4.3.2掺铒光纤（EDF） (37)4.3.3EDFA增益平坦控制 (38)4.3.4EDFA的增益锁定 (39)4.3.5掺铒光纤放大器的优缺点 (41)4.3.6拉曼光纤放大器 (42)4.3.7有关光放大器的技术指标 (43)4.4光复用器和光解复用器 (43)4.4.1光栅型波分复用器 (44)4.4.2介质薄膜型波分复用器 (46)4.4.3熔锥型波分复用器 (47)4.4.4集成光波导型波分复用器 (47)4.4.5波分复用器件性能比较 (48)4.4.6对光复用器件的基本要求 (48)4.5光监控信道 (49)4.5.1光监控通路要求 (49)4.5.2监控通路接口参数 (50)4.5.3监控通路的帧结构 (50)4.6新技术 (51)4.6.1码型技术 (51)4.6.2FEC技术 (58)4.7思考题 (61)5DWDM光传输系统的技术规范 (61)5.1ITU-T有关WDM系统的建议 (61)5.2传输通道参考点的定义 (62)5.3光波长区的分配 (62)5.4思考题 (64)6专用词汇及缩略语 (65)关键词：WDM DWDM 光纤光源光放大复用和解复用光监控信道摘要：本课程主要介绍了波分复用技术的基础知识，并对DWDM的主要关键技术、DWDM光传输技术规范进行了讲解。

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模块内部绕线问题
1.CWDM常规产品所用的光纤都为SMF-28e光纤，相比G657光纤的最小弯曲直径20mm而言，其最小弯曲直径只有30mm. 所以模块内部的盘线弯曲直径不能小于30mm。
2.由于CWDM器件级联起来后，其插损IL会叠加，所以尽量避免反射光纤与输入光纤的过度弯曲。如果有可能，选择透射端光纤弯曲比其他光纤弯曲更好。
合波模块的结构图，从第一级到第五级，波长由1550nm到
1470nm每间隔20nm依次由大到小，即“合波模块波长越合越小”。
Com
1550nm 1530nm 1510nm 1490nm 1470nm 1.2dB 1.5dB 1.8dB 0.6dB 0.9dB
Exp
1.7dB
光器件与电器件的类比
电线电阻二极管放大器滤波器电接插件开关光纤光衰减器光隔离器光放大器光滤波器光连接器光开关调制器混频器频率转换器电源探头集成电路光调制器光波分复用器光波长转换器光源光探测器集成光路三通（多通）光耦合器
WDM基础知识培训
编制：陈惠成 2011-08-05
主要内容 • • • 公司现有WDM介绍主要工序详解及注意事项 WDM日常质量问题分析
一：现有WDM类型介绍
按通道容量来分： CWDM 粗波分复用（Coarse Wavelength Division Multiplexing） DWDM 密集波分复用（ Dense Wavelength Division Multiplexing）按产品原理来分：熔融拉锥型 FBW 通过熔融拉伸光纤纤芯设定特定耦合周期来区分不同波长。阵列波导光栅型 AWG 通过控制不同波长信号光程差不一致来区分不同波长。滤波片型 CWDM/FWDM 通过在晶体表面镀增反膜来实现滤波作用。
玻璃管
双纤尾纤
透镜
滤波片
大玻璃管
透镜
单纤尾纤
玻璃管
WDM器件应用
波分复用分为复用和解复用复用：将每个通道不同波长的光信号复合在一个信道中传输,即合波。解复用：将在一个通道中传输的复合信号分配给特定的通道，每个通道中传输特定的波长，即分波。
模块实际应用图
3、双窗双尾光纤头 (Dual Fiber Pigtail) OD1.80 L=6.0 4、双窗球面透镜 (C-Lens) OD1.80 L=3.1
5、双窗单尾光纤头 (Single Fiber Pigtail) OD1.80 L=6.0
6、玻璃管 (Glass Tube)
2.78/1.81-9
7、玻璃管 (Glass Tube) 2.78/1.81-6 8、石英管（Quartz Tube) 4.2/2.95-18 9、不锈钢外封管 (Stainless Steel Tube ) 5.5*3.4 10、橡胶帽
包装注意事项
1、按照规格书打印标签，如果是客户有特别要求将在规格书上体现。检查内外标签PN号及SN号是否一致，字迹一定要清晰、完整。 2、将核对好的产品先检查其外观,盒体外表面不能有划伤/缺口等不良出现,四个螺钉表面不能高出盒盖表面.再按SPEC要求量取尾纤的长度, 按通道检查尾纤的标签是否有未贴完和贴错的现象,检查尾纤不能有染色/压伤/弯曲变形/粗细不一等现象，并轻轻拉动每一根尾纤,检查尾纤不能有松动的现象. 3 、用棉纸粘酒精把盒体的外表面清洁干净,把防拆标签和盒体上的主标签以如图所示贴好.注意:防拆标签一定要完全贴住螺钉,主标签要贴在盒子的正中间. 4、根据SPEC要求检查产品的出货报告的SN号是否与产品对应，各个参数结果是合格的，条码是完整的，报告的字体要清晰一致。经检查无误后放到对应产品。盒内的海棉盖上，再盖上包装盒的盖子。
波长间隔CWDM
• O波段”包括5个波长： 1270nm 、 1290nm 、 1310nm， 1330nm 、 1350nm； • “E波段”包括5个波长： 1370nm 、 1390nm、 1410nm、1430nm、 1450nm； • “S+C+L”波段包括8个波长1470nm，1490nm，1510nm，1530nm，
我司现有WDM简介
CWDM（粗波分复用）
• 我司产品：滤波片式WDM
FWDM（滤波片式波分复用）
波长覆盖1270nm至1610nm范围，符合ITU G.694.2的粗波分复用标准。
ห้องสมุดไป่ตู้
CWDM的种类和区别
• CWDM种类：半波和全波CWDM • CWDM半波与全波工作波长介绍工作波长：（半波） 1460~1620 （全波）1260~1260 半波与全波CWDM反射通带：半波1460~（λ-13）&（ λ+13） ~1620nm 全波1260~（λ-13）&（ λ+13）~1620nm 实际应用：半波器件反一个波长，全波器件反两个波长。半波与全波CWDM透射通带：透射通带都是中心点±6.5nm
CWDM Module(模块)
1
2
T1
T1
光调制器
光调制器
波分复用
传输线路
n
Tn
光调制器
解 1 R2 波分 2 复用 Rn n
R1
CWDM模块与其他模块的不同点
1.功能作用方面的不同： Coupler&PLC模块对光波长不敏感，起到分配能量的作用。 CWDM模块对光波长非常敏感，起到分配波长的作用。 2.运用场合方面的不同： Coupler&PLC模块主要用在光纤到户中，即光通讯网络终端。 CWDM模块主要用在光通信网络波长复用以及波长插分复用的场合。
1550nm，1570nm，1590nm，1610nm。
CWDM器件光谱分析
透射中心波长1330nm
CWDM器件光谱分析
反射波长范围分为两部分
FWDM器件光谱分析
FWDM器件光谱分析
CWDM 和FWDM结构图
3
1、滤光片 1.4*1.4*1.2
7
8
2
1
4
6
5
9
10
2、0.25P双窗自聚焦透镜（ 0.25P G-Lens) OD1.80 L≈4.5
数据表介绍
二、主要工序详解及注意事项
贴片→双线调节→组装与对光→半成品测试
→封装→成品测试→包装→送检→入库
CWDM工艺步骤
一、贴片
透镜滤波片
二、组装玻璃管
三、双线调节
光源λ2 C 公共端功率计 R 反射端
T 透射端 λ1
四、透射组装 C 公共端（染黑色） λ1 + λ2 R 反射端 λ2
分波与合波的区别
分波模块的结构图，从第一级到第五级，波长由1470nm到1550nm 每间隔20nm依次由小到大，即“分波模块波长越分越大”。
Com
1470nm 1490nm 1510nm 1530nm 1550nm 1.2dB 1.5dB 1.8dB
0.6dB
0.9dB
Exp
1.7dB
分波与合波的区别