roadm（reconfigurable optical add－drop multiplexer）是可重构光分插复用器，一种使用在密集波分复用（dwdm）系统中的器件或设备，通过远程的重新配置，可以动态上路或下路业务波长，实现业务的灵活调度。
每个roadm节点包含一个网络节点接口（nni）和一个用户网络接口（uni）。nni互连来自／去往多个传输方向的dwdm信号，这些dwdm信号以波长粒度在各传输方向之间切换。uni以波长粒度下载目的地为本节点的信号，并从本节点上传信号。为了实现无阻塞的波长交换和上／下载，新一代roadm节点要求具有无色、无方向性和无竞争（cdc roadm）的特点。
roadm节点通常由波长选择开关（wss）和其他模块组成，cdc功能取决于roadm节点的结构，而灵活带宽功能则取决于其中的关键模块wss。目前主流的wss技术方案有三种：mems、液晶（lc）和硅基液晶（lcos），其中lcos wss源生性支持灵活带宽功能，lc wss经优化设计之后也能支持灵活带宽功能，而mems wss则不支持该功能。 以下为五种roadm结构。
cd roadm结构
图1所示roadm结构＃1，其nni侧由1×n端口wss构成，一个m维（图中仅画出三维）roadm节点需要2m个wss。uni侧包含数个上／下载模块（图中仅画出了两个），每个下载模块由两个背靠背连接的1×n端口wss构成，每个上载模块由一个1×n端口wss与一个光分路器背靠背连接构成。由1×n端口wss的功能可知，此roadm结构可支持信号的无色、无方向性上／下载。然而，当roadm节点的维度大于uni侧上／下载模块数量时，将会中图中红色圈中位置发生波长竞争。或许我们可以通过增加上／下载模块数量来解决波长竞争问题，但代价不菲。因此这种roadm结构不能完全满足cdc roadm功能，只能确定为cd roadm。
图1． roadm结构＃1
基于组播开关mcs的roadm结构
第二种roadm结构如图2所示，与roadm＃1一样的是，其uni侧也是由1×n端口wss构成，而uni侧由多播光开关mcs构成。一个m×n端口mcs开关有m个输入端口和n个输出端口，由m个1×n端口光分路器（ps）和n个m×1端口光开关（osw）构成。光信号从其中一个输入端口输入，首先被光分路器分成n份，向所有n个光开关广播；然后由对应目标输出端口的光开关选择接收到的光信号，而其他光开关而忽略该信号。
根据1×n端口wss和mcs的功能，roadm结构＃2可实现cdc功能，然而，mcs中的光分路器在分光广播时，产生的损耗太大，因此需要光放大器阵列来补充光功率。配置光放大器阵列，其代价不菲。
图2． roadm结构＃2
基于wss的cdc－roadm
图3所示为roadm结构＃3，与前述结构的差异还是在uni侧，它以两个m×n端口wss实现信号的cdc（无色、无方向性、无竞争）上／下载。一个m×n端口wss有m个输入端口和n个输出端口，它可以将任意输入端口中的任意波长组合，交换到任意输出端口。m×n端口wss的损耗远小于mcs，因此无需配置光放大器。
图3． roadm结构＃3
基于wss＋awg的roadm结构
roadm结构＃4如图4所示，其uni侧采用了阵列波导光栅（awg）和大规模矩阵开关。大规模矩阵开关一般通过3d mems微镜阵列和自由空间光学结构实现，因此也被称为3d mems光开关。3d mems光开关可实现非常大的规模，如512×512端口。
在roadm结构＃4的下载模块中，所有波长首先被awg解复用，然后所有解复用端口被3d mems光开关交换至下载端口。上载模块的工作原理与下载模块相似。此roadm结构可实现cdc功能，并未所有达到或者发自此节点的波长提供100％的备用端口。
图4． roadm结构＃4
基于adwss的roadm结构
第五种roadm结构如图5所示，它与图5结构有点相似，差别是m×n端口wss被m×n端口adwss替代。adwss是上／下载波长选择开关的简写，它有m个输入端口和n个输出端口，所有输入端口都是dwdm端口，而所有输出端口都是单波长端口。adwss可将任意一个波长，从任意输入端口交换至任意输出端口。
图5． roadm结构＃5
哪种结构更优？
所有结构的nni侧均以1×n端口wss构建，差别在uni侧。roadm ＃1仅支持无色和无方向性功能，确定为cd roadm。roadm ＃2属于cdc roadm，但是因光分路器损耗大，需配置光放大器阵列，成本较高。roadm ＃3将m×n端口wss引入uni侧，从而实现cdc功能，但m×n端口wss目前在全球仅有一家供应商。同时，m×n wss（典型端口数为8×24）提供的下载端口数，对高维度roadm节点远远不够。roadm ＃4具有cdc功能，并提供100％上／下载端口备用。然而，100％备用收发模块（rx和tx），从成本角度考虑，并不合算。roadm ＃5的uni侧需要用到adwss，一个典型的adwss有8×128个端口，意味着一个8维roadm节点中配置两个adwss就够了。然而，adwss技术尚未成熟，离商用还有距离。
基于上述考虑，roadm ＃2是当前主流的cdc roadm解决方案；roadm ＃3是一个潜在竞争者，前提是成本下降和出现更多供应商；roadm ＃5在技术成熟时，将会是最有竞争力的解决方案。
亿源通科技
亿源通科技发布了系列应用于下一代roadm的mcs多播交换光开关模块，mems光开关模块等产品。亿源通科技（英文简称hyc）创立于2000年，是全球行业内领先的无源光器件oem／odm及解决方案提供商，专注于光通信无源基础器件研发、制造、销售与服务。
