專利名稱：用于波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的雙向光分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波分復(fù)用(WDM)光網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，涉及一種對(duì)光網(wǎng)絡(luò)中以正向或者反向傳播的復(fù)用光信號(hào)執(zhí)行信道插入/分出的雙向光分插復(fù)用器。
背景技術(shù)：
隨著通過單芯光纖相互傳輸具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)信道的WDM技術(shù)變得商業(yè)化，已經(jīng)能夠高速地傳輸高容量的光信號(hào)。而且，光器件技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)能夠以光學(xué)方式來路由或者交換光信號(hào)、以及/或者插入或者分出光信號(hào)，從而能夠建立基于WDM技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)。
典型地，分插復(fù)用器包括一對(duì)波分復(fù)用器和多個(gè)光開關(guān)。波分復(fù)用器可以諸如使用具有可擴(kuò)展信道、簡(jiǎn)單控制和極佳集成的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)。作為實(shí)例，光開關(guān)可以使用2×2光空分開關(guān)或者具有波長(zhǎng)依賴性的光纖布拉格光柵(FGB)。
圖1示出了傳統(tǒng)的雙向光分插復(fù)用器的結(jié)構(gòu)。該光分插復(fù)用器100包括兩個(gè)環(huán)形器120和130、8×8 AWG 150、六個(gè)光開關(guān)141到146、兩個(gè)光帶通濾波器(OBPF)160和170。第一和第二環(huán)形器、8×8 AWG和六個(gè)光開關(guān)都包括多個(gè)端口。這里，如果對(duì)應(yīng)元件的參考符號(hào)給定為“xxx”，則該元件的第n端口將由參考符號(hào)“xxxn”(或者“xxxn′”)來表示，其中n是自然數(shù)。特別地，當(dāng)參考符號(hào)表示為“xxxn′”時(shí)，則表示第n個(gè)端口位于右側(cè)。第一環(huán)形器120包括三個(gè)端口1201到1203，設(shè)計(jì)用于將輸入的光信號(hào)輸出到一個(gè)端口，即上端口或者相鄰的下端口。第一環(huán)形器120將輸入到第二端口1202的前向光信號(hào)輸出到第三端口1203。而該環(huán)形器120將從第一端口1201輸入的后向光信號(hào)輸出到第二端口1202。第一環(huán)形器120的第二端口1202與用于傳輸復(fù)用光信號(hào)的光纖110連接。前向光信號(hào)包括具有彼此不同波長(zhǎng)的三個(gè)信道λ1到λ3。后向光信號(hào)也包括具有彼此不同波長(zhǎng)的三個(gè)信道λ5到λ7。
第二環(huán)形器130包括三個(gè)端口1301到1303，設(shè)計(jì)用于將輸入的光信號(hào)輸出到一個(gè)端口，即上端口或者相鄰的下端口。第二環(huán)形器130將輸入第二端口1302的后向光信號(hào)輸出到第三端口1303，而該第二環(huán)形器130將從第一端口1301輸出的前向光信號(hào)輸出到第二端口1302。第二環(huán)形器130的第二端口1302與用于傳輸復(fù)用光信號(hào)的光纖110連接。
AWG 150在一端設(shè)置有八個(gè)左側(cè)端口1501到1508，而在另一端設(shè)置有八個(gè)右側(cè)端口1501′到1508′。第四和第八左側(cè)和右側(cè)端口1504和1508以及1504′和1508′中的每一個(gè)都充當(dāng)復(fù)用光信號(hào)的路徑。第一到第三左側(cè)端口1501到1503、第五到第七左側(cè)端口1505到1507、第一到第三右側(cè)端口1501′到1503′、以及第五到第七右側(cè)端口1505′到1507′中的每一個(gè)都充當(dāng)復(fù)用光信號(hào)的路徑。在AWG 150中，第四左側(cè)端口1504與第一環(huán)形器120的第三端口1203連接，第四右側(cè)端口1504′與第二環(huán)形器130的第三端口1303連接。
在操作期間，AWG 150對(duì)輸入第四左側(cè)端口1504的前向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并且將解復(fù)用后的三個(gè)信道λ1到λ3輸出到三個(gè)右側(cè)端口1501′到1503′。然后，AWG 150對(duì)輸入到第五到第七右側(cè)端口1505′到1507′的解復(fù)用后的三個(gè)信道λ1到λ3進(jìn)行復(fù)用，并且將復(fù)用后的前向光信號(hào)輸出到第八左側(cè)端口1508。另外，AWG 150對(duì)輸入到第四右側(cè)端口1504′的后向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并且將解復(fù)用后的第五到第七信道λ5到λ7輸出到第五到第七左側(cè)端口1505到1507。然后，AWG 150對(duì)輸入到三個(gè)左側(cè)端口1501到1503的解復(fù)用后的第五到第七信道λ5到λ7進(jìn)行復(fù)用，并且將復(fù)用后的后向光信號(hào)輸出到第八右側(cè)端口1508′。
第一和第六光開關(guān)141到146都設(shè)置有第一和第二端口1411和1412、1421到1422、1431到1432、1441和1442、1451和1452、以及1461和1462，這些第一和第二端口設(shè)置在每一個(gè)光開關(guān)的一側(cè)。第一和第六光開關(guān)141到146也都設(shè)置有第三和第四端口1413和1414、1423和1424、1433和1434、1443和1444、1453和1454、以及1463和1464，這些第三和第四端口設(shè)置在每一個(gè)光開關(guān)的另一側(cè)。在直通(bar)(或者平行)狀態(tài)下，第一和第三端口1411和1413、1421和1423、1431和1433、1441和1443、1451和1453、以及1461和1463成對(duì)地連接，并且第二和第四端口1412和1414、1422和1424、1432和1434、1442和1444、1452和1454、以及1462和1464也成對(duì)地連接。相反，在交叉狀態(tài)下，第一和第四端口1411和1414、1421和1424、1431和1434、1441和1444、1451和1454、以及1461和1464成對(duì)地連接，并且第二和第三端口1412和1413、1422和1423、1432和1433、1442和1443、1452和1453、以及1462和1463也成對(duì)地連接。第一光開關(guān)141與AWG 150的第一和第五右側(cè)端口1501′和1505′連接。第二光開關(guān)142與AWG 150第二和第六右側(cè)端口1502′和1506′連接，第三光開關(guān)143與AWG 150的第三和第七右側(cè)端口1503′和1507′連接，第四光開關(guān)144與AWG 150的第一和第五左側(cè)端口1501和1505連接，第五光開關(guān)145與AWG 150的第二和第六左側(cè)端口1502和1506連接，第六光開關(guān)146與AWG 150的第三和第七左側(cè)端口1503和1507連接。
第一OBPF 160具有包括前向光信號(hào)波段的預(yù)設(shè)波長(zhǎng)通帶，以便消除噪聲。第一OBPF 160與AWG 150的第八左側(cè)端口1508和第二環(huán)形器130的第一端口1301連接。
第二OBPF 170具有包括后向光信號(hào)波段的預(yù)設(shè)波長(zhǎng)通帶，以便消除噪聲。第二OBPF 170與AWG 150的第八右側(cè)端口1508′和第一環(huán)形器120的第一端口1201連接。
下面將針對(duì)兩種情況進(jìn)行描述，例如，第一種情況是光分插復(fù)用器100從包括第一到第三信道λ1到λ3的前向光信號(hào)中分出第一信道λ1，而第二種情況是光分插復(fù)用器100將第五信道λ5插入到包括第六和第七信道λ6和λ7的后向光信號(hào)。
控制單元(未示出)將第一和第四光開關(guān)141和144控制為交叉狀態(tài)。另外，該控制單元將其他的光開關(guān)142、143、145和146控制為直通狀態(tài)。首先，按照第一種情況，將輸入第一環(huán)形器120的第二端口1202的前向光信號(hào)輸出到第三端口1203。AWG 150對(duì)輸入到第四左側(cè)端口1504的前向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并且將解復(fù)用后的第一到第三信道λ1到λ3輸出到第一到第三右側(cè)端口1501′到1503′。第一光開關(guān)141輸出輸入到第二端口1412的第一信道λ1，以便對(duì)第一信道λ1進(jìn)行分路。第二和第三光開關(guān)142和143將輸入第二端口1422和1432的第二和第三信道λ2和λ3輸出到第四端口1424和1434。AWG 150對(duì)輸入到第六和第七右側(cè)端口1506′和1507′的第二和第三信道λ2和λ3進(jìn)行復(fù)用，并且將復(fù)用后的前向光信號(hào)輸出到第八左側(cè)端口1508。將通過第一OBPF 160的前向光信號(hào)輸入到第二環(huán)形器130的第一端口1301。第二環(huán)形器130將輸入第一端口1301的前向光信號(hào)輸出到第二端口1302。
接下來，按照第二種情況，將輸入第二環(huán)形器130的第二端口1302的后向光信號(hào)輸出到第三端口1303。AWG 150對(duì)輸入到第四右側(cè)端口1504′的后向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并且將解復(fù)用后的第六和第七信道λ6和λ7輸出到第六和第七左側(cè)端口1506和1507。第四光開關(guān)144將輸入第二端口1442的第五信道λ5輸出到第四端口1444。第五和第六光開關(guān)145和146將輸入第二端口1452和1462的第六和第七信道λ6和λ7輸出到第四端口1454和1464。AWG 150對(duì)輸入到第一到第三左側(cè)端口1501和1503的第五到第七信道λ5到λ7進(jìn)行復(fù)用，并且將復(fù)用后的后向光信號(hào)輸出到第八右側(cè)端口1508′。將通過第二OBPF 170的后向光信號(hào)輸入到第一環(huán)形器120的第一端口1201。第一環(huán)形器120將輸入第一端口1201的后向光信號(hào)輸出到第二端口1202。
如上所述，采用N×N AWG的傳統(tǒng)光分插復(fù)用器利用了其中位于相反側(cè)的(n-2)數(shù)字端口彼此成對(duì)地連接的折回形式，并且使用位于相反側(cè)的兩個(gè)端口作為復(fù)用的光信號(hào)的路徑。因此，問題在于在實(shí)際中可用的信道數(shù)量限制為(n-2)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，已經(jīng)提出了本發(fā)明來解決以上提到的現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，因而本發(fā)明的目的是提出一種與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠擴(kuò)展可用信道數(shù)量的雙向光分插復(fù)用器。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，提出了一種與用于傳輸在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用的光信號(hào)的光纖連接的雙向光分插復(fù)用器，用于執(zhí)行光信號(hào)的插入/分出。所述雙向光分插復(fù)用器包括第一波分復(fù)用器，設(shè)置有充當(dāng)前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口、以及每一個(gè)都充當(dāng)解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口；多個(gè)分插部件，每一個(gè)執(zhí)行預(yù)設(shè)信道的插入或者分出，并且與第一波分復(fù)用器的解復(fù)用端口一對(duì)一地連接；以及第二波分復(fù)用器，與多個(gè)分插部件一對(duì)一地連接，設(shè)置有每一個(gè)都充當(dāng)解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口、以及充當(dāng)前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口。第一波分復(fù)用器具有與第二波分復(fù)用器相等的自由譜范圍，其中，前向光信號(hào)的波段包括在具有一個(gè)周期的自由譜范圍內(nèi)，而后向光信號(hào)的波段包括在具有另一周期的自由譜范圍內(nèi)。


從結(jié)合附圖所采用的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為明顯，圖1示出傳統(tǒng)雙向光分插復(fù)用器的結(jié)構(gòu)；圖2示出依據(jù)本發(fā)明的波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)的雙向光分插復(fù)用器的結(jié)構(gòu)；圖3示出在圖2所示的雙向光分插復(fù)用器中使用的波段；圖4示出依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)；圖5示出依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)；圖6示出依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)；圖7示出依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)；具體實(shí)施方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。處于闡明和簡(jiǎn)化的目的，由于可能會(huì)使本發(fā)明的主題含糊不清，因此，省略對(duì)這里包括的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
依據(jù)本發(fā)明的雙向光分插復(fù)用器和雙向光分插部件都設(shè)置有多個(gè)端口，其中，如果對(duì)應(yīng)元件的參考符號(hào)給定為“xxx”，則該元件的第n個(gè)端口將由參考符號(hào)“xxxn”表示，其中n是自然數(shù)。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的雙向光分插復(fù)用器的結(jié)構(gòu)。圖3示出圖2所示的雙向光分插復(fù)用器中所使用的波段。該雙向光分插復(fù)用器200包括兩個(gè)波分復(fù)用器(WDM)220和260、以及n個(gè)光分插部件230-1到230-n，這n個(gè)光分插部件中的每一個(gè)都連接在第一和第二WDM 220和260之間。
第一WDM 220設(shè)置有與用于傳輸復(fù)用光信號(hào)的光纖210連接的第一左側(cè)復(fù)用端口(MP)221，以及充當(dāng)解復(fù)用信道路徑的n個(gè)左側(cè)解復(fù)用端口(DP)2201和220n。第一WDM 220對(duì)輸入到第一左側(cè)MP 221的已復(fù)用的前向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以便分別輸出解復(fù)用后的信道。第一WDM 220還對(duì)輸入n個(gè)左側(cè)DP 2201到220n的信道進(jìn)行復(fù)用，以便將復(fù)用后的后向光信號(hào)輸出到第一左側(cè)MP 221。
例如，第一WDM 220將第二信道λ2輸出到第二左側(cè)DP 2202，并且將第n信道λn輸出到第n左側(cè)DP 220n。這里，前向光信號(hào)包括第一到第n信道λ1到λn，而后向光信號(hào)還包括第(n+1)到第(2n)信道λ(n+1)到λ(2n)。在第一和第二WDM 220，260，周期性地重復(fù)通過波段。這里，每一周期的通過波段被稱為“自由譜范圍(FSR)”。參考圖3，在第一和第二WDM 220和260的兩個(gè)FSR 310中，一個(gè)FSR包括前向光信號(hào)的波段320，而另一個(gè)FSR包括后向光信號(hào)的波段330。第一WDM 220或者第二WDM 260的一個(gè)實(shí)例是具有可擴(kuò)展信道、簡(jiǎn)單控制和極佳集成的陣列波導(dǎo)光柵。
n個(gè)分插部件230-1到230-n連接在n個(gè)左側(cè)DP 2201到220n和n個(gè)右側(cè)DP 2601到260n之間。分插部件230-1到230-n中的每一個(gè)包括成對(duì)的左側(cè)和右側(cè)耦合器C11和C12、C21和C22、…、和Cn1和Cn2；以及成對(duì)的上和下側(cè)光開關(guān)SW11和SW12、SW21、SW22、…、和SWn1和SWn2。n個(gè)分插部件230-1到230-n都具有彼此相同的配置。因此，下面將單獨(dú)描述第一分插部件230-1。
第一分插部件230-1的左側(cè)耦合器C11包括三個(gè)端口C111到C113。第一端口C111與第一WDM 220的第一左側(cè)DP 2201連接，第二端口C112與上側(cè)光開關(guān)SW11的第二端口SW112連接，以及第三端口C113與下側(cè)光開關(guān)S12的第四端口SW124連接。左側(cè)耦合器C11將輸入第一端口C111的第一信道λ1輸出到第二端口C112，并且將輸入第三端口C113的第(n+1)信道λ(n+1)輸出到第一端口C111。
第一分插部件230-1的上側(cè)光開關(guān)SW11在一側(cè)設(shè)置有第一和第二端口SW111和SW112，而在另一側(cè)設(shè)置有第三和第四端口SW113和SW114。在直通狀態(tài)，第一和第三端口SW111、SW113以及第二和第四端口SW112、SW114平行地連接，而在交叉狀態(tài)，第一和第四端口SW111、SW114以及第二和第三端口SW112、SW113十字交叉地連接。上側(cè)光開關(guān)SW11的第二端口SW112與第一左側(cè)耦合器C11的第二端口C112連接。而第四端口SW114與第一右側(cè)耦合器C11的第三端口C122連接。
在交叉狀態(tài)，上側(cè)光開關(guān)SW11將輸入第一端口SW111的第一信道λ1輸出到第四端口SW114，從而使第一信道λ1與前向光信號(hào)進(jìn)行組合。此外，上側(cè)光開關(guān)SW11將輸入第二端口SW112的第一信道λ1輸出到第三端口SW113，從而可以對(duì)第一信道λ1進(jìn)行分支。在直通狀態(tài)，上側(cè)光開關(guān)SW11將輸入第二端口SW112的第一信道λ1輸出到第四端口SW114，從而使第一信道λ1直通而無任何改變。
第一分插部件230-1的下側(cè)光開關(guān)SW12在一側(cè)設(shè)置有第一和第二端口SW121和SW122，而在另一側(cè)設(shè)置有第三和第四端口SW123和SW124。在直通狀態(tài)下，第一和第三端口SW121、SW123以及第二和第四端口SW122、SW124平行地連接。而在交叉狀態(tài)，第一和第四端口SW121、SW124依據(jù)第二和第三端口SW122、SW123十字交叉地連接。下側(cè)光開關(guān)SW12的第二端口SW122與右側(cè)耦合器C12的第二端口C122連接，而第四端口SW114與左側(cè)耦合器C11的第三端口C113連接。
在交叉狀態(tài)，下側(cè)光開關(guān)SW12將輸入第一端口SW121的第(n+1)信道λ(n+1)輸出到第四端口SW124，從而使第(n+1)信道λ(n+1)與后向光信號(hào)進(jìn)行組合。此外，下側(cè)光開關(guān)SW12將輸入第二端口SW122的第(n+1)信道λ(n+1)輸出到第三端口SW123，從而可以對(duì)第(n+1)信道λ(n+1)進(jìn)行分支。在直通狀態(tài)下，第一下側(cè)光開關(guān)SW12將輸入第二端口SW122的第(n+1)信道λ(n+1)輸出到第四端口SW124，從而使第(n+1)信道λ(n+1)直通而無任何改變。
第一分插部件230-1的第一右側(cè)耦合器C12包括三個(gè)端口C121到C123。第一端口C121與第二WDM 260的第一右側(cè)DP 2601連接，第二端口C122與下側(cè)光開關(guān)SW12的第二端口SW122連接，以及第三端口C123與上側(cè)光開關(guān)SW11的第四端口SW114連接。右側(cè)耦合器C12將輸入第三端口C123的第一信道λ1輸出到第一端口C121，并且將輸入到第一端口C121的第(n+1)信道λ(n+1)輸出到第二端口C122。
第二WDM 260設(shè)置有與用于傳輸復(fù)用的光信號(hào)的光纖210連接的右側(cè)復(fù)用端口(MP)261。第二WDM 260還設(shè)置有充當(dāng)解復(fù)用的信道的路徑的右側(cè)DP 2601到260n。第二WDM 260對(duì)輸入n個(gè)右側(cè)DP 2601到260n的多個(gè)信道進(jìn)行復(fù)用，并且將復(fù)用后的光信號(hào)輸出到右側(cè)MP261。
下面將針對(duì)兩種情況進(jìn)行描述，例如，第一種情況是光分插復(fù)用器200從包括第一到第n信道λ1到λn的前向光信號(hào)中分出第一信道λ1；而第二種情況是光分插復(fù)用器200將第(2n)信道λ(2n)插入到包括第(n+1)和第(2n-1)信道λ(n+1)和λ(2n-1)的后向光信號(hào)。
控制部分(未示出)將上側(cè)光開關(guān)SW11和第n下側(cè)光開關(guān)SWn2控制為交叉狀態(tài)，而將其他光開關(guān)控制為直通狀態(tài)。按照第一種情況，第一WDM 220對(duì)輸入左側(cè)MP 221的前向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以便將解復(fù)用后的n個(gè)信道λ1到λn輸出到n個(gè)左側(cè)的DPS 2201到220n。第一分插部件230-1的左側(cè)耦合器C11將輸入第一端口C111的第一信道λ1輸出到第二端口C112。上側(cè)光開關(guān)SW11將輸入第二端口SW112的第一信道λ1輸出到第三端口SW113，從而對(duì)第一信道λ1進(jìn)行分支。第二到第n分插部件230-2到230-n使輸入的第二到第n信道λ2到λn直通而無任何改變。第二WDM 260對(duì)輸入第二到第n右側(cè)DP 2602到260n的第二到第n信道λ2到λn進(jìn)行復(fù)用，以便將復(fù)用后的光信號(hào)輸出到第一右側(cè)MP 261。
按照第二種情況，第二WDM 260對(duì)輸入右側(cè)MP 261的后向光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，以便將解復(fù)用后的第(n+1)到(2n-1)信道λ(n+1)到λ(2n-1)輸出到n個(gè)右側(cè)DP 2601到260n。第n個(gè)ADP 230-n的第n下側(cè)光開關(guān)SWn2將輸入第一端口SWn21的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口SWn24。將來自第四端口Swn24的第(2n)信道λ(2n)輸入到左側(cè)耦合器Cn1的第三端口Cn13至第一端口Cn11。(n-1)個(gè)ADP230-1到230(n-1)使(n-1)個(gè)信道λ1到λ(n-1)直通而無任何改變。第一WDM 220對(duì)輸入n個(gè)左側(cè)DP 2201到220n的第(n+1)和(2n)信道λ(n+1)和λ(2n)進(jìn)行復(fù)用，以便將復(fù)用后的光信號(hào)輸出到左側(cè)MP 221。
下面將通過多個(gè)實(shí)施例來描述可以應(yīng)用于圖2所示的雙向光分插復(fù)用器200的第n個(gè)ADP。
圖4示出了依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)。該第n個(gè)ADP 400包括左側(cè)和右側(cè)WDM濾波器410、420、以及上和下側(cè)光開關(guān)430、440。下面還將省略重復(fù)的描述。
左側(cè)和右側(cè)WDM濾波器410、420中的每一個(gè)都設(shè)置有三個(gè)端口4101到4103以及4201到4203。左側(cè)和右側(cè)WDM濾波器410、420依據(jù)波長(zhǎng)對(duì)通過第一端口4101、4202輸入的第n和第(2n)信道λn、λ(2n)進(jìn)行空分，并且將分開的信道輸出到第二和第三端口4102、4103以及4202、4203。左側(cè)和右側(cè)WDM濾波器410和420的優(yōu)點(diǎn)在于它們具有能夠分配給第二和第三端口4102、4103以及4202、4203中的每一個(gè)的寬波長(zhǎng)帶寬，從而可以經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
作為實(shí)例，以下將針對(duì)第一和第二過程進(jìn)行描述，其中，在第一過程中，第n個(gè)ADP 400分出第n信道λn，然后插入新的第n信道λn；而在第二過程中，第n個(gè)ADP 400分出第(2n)信道λ(2n)，然后插入新的第(2n)信道λ(2n)。
控制部分(未示出)將上側(cè)光開關(guān)430和下側(cè)光開關(guān)440控制為交叉狀態(tài)。首先，按照第一過程，左側(cè)WDM濾波器410將輸入第一端口4101的第n信道λn輸出到第二端口4102。上側(cè)光開關(guān)430將輸入第二端口4302的第n信道λn輸出到第三端口4303，從而分出第n信道λn。另外，上側(cè)光開關(guān)430將輸入第一端口4301的第n信道輸出到第四端口4304。右側(cè)WDM濾波器420將輸入第三端口4203的第n信道輸出到第一端口4201。
按照第二過程，右側(cè)WDM濾波器420將輸入第一端口4201的第(2n)信道λ(2n)輸出到第二端口4202。下側(cè)光開關(guān)440將輸入第二端口4402的第(2n)信道λ(2n)輸出到第三端口4403，從而分出第(2n)信道λ(2n)。此外，下側(cè)光開關(guān)440將輸入第一端口4401的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口4404。左側(cè)WDM濾波器410將輸入第三端口4103的第(2n)信道λ(2n)輸出到第一端口4101。
圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)。該第n個(gè)ADP 500包括左側(cè)和右側(cè)環(huán)形器510、520以及上和下側(cè)光開關(guān)530、540。下面，還將省略重復(fù)的描述。
左側(cè)和右側(cè)環(huán)形器510、520中的每一個(gè)都設(shè)置有三個(gè)端口5101到5103以及5201到5203。左側(cè)和右側(cè)環(huán)形器510、520中的每一個(gè)將輸入上端口的第n或者第(2n)信道輸出到相鄰的下端口。左側(cè)和右側(cè)環(huán)形器510、520是與波長(zhǎng)無關(guān)型設(shè)備，從而具有確保兼容性的優(yōu)點(diǎn)。
作為實(shí)例，以下將針對(duì)第一和第二過程進(jìn)行描述，在第一過程中，第n個(gè)ADP 500分出第n信道λn，然后插入新的第n信道λn，而在第二過程中，第n個(gè)ADP 500分出第2n信道λ(2n)，然后插入新的第2n信道λ(2n)。
控制部分(未示出)將上側(cè)光開關(guān)530和下側(cè)光開關(guān)540控制為交叉狀態(tài)。首先，按照第一過程，左側(cè)環(huán)形器510將輸入第一端口1501的第n端口λn輸出到第二端口5102。上側(cè)光開關(guān)530將輸入第二端口5302的第n信道λn輸出到第三端口5303，從而分出第n信道λn。此外，上側(cè)光開關(guān)530將輸入第一端口5301的第n信道輸出到第四端口5304。右側(cè)環(huán)形器520將輸入第三端口5203的第n信道λn輸出到第一端口5201。
按照第二過程，右側(cè)環(huán)形器520將輸入第一端口5201的第(2n)信道λ(2n)輸出到第二端口5202。下側(cè)光開關(guān)540將輸入第二端口5402的第(2n)信道λ(2n)輸出到第三端口5403，從而分出第(2n)信道λ(2n)。此外，下側(cè)光開關(guān)540將輸入第一端口5401的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口5404。左側(cè)環(huán)形器510將輸入第三端口5103第(2n)信道λ(2n)輸出到第一端口5101。
圖6示出了依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)。該第n個(gè)ADP 600包括左側(cè)WDM濾波器610和右側(cè)環(huán)形器620、以及上和下側(cè)光開關(guān)630、640。圖6所示的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于可以防止串話。所述串話可能由構(gòu)成反射光的相對(duì)強(qiáng)度噪聲(RIN)、在雙向光分插復(fù)用器內(nèi)部、在與光分插復(fù)用器連接的光放大器內(nèi)部、或者從光放大器和光分插復(fù)用器之間的連接中產(chǎn)生的放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)造成。下面，將省略重復(fù)的描述。
作為實(shí)例，下面將針對(duì)第一和第二過程進(jìn)行描述，在第一過程中，第n個(gè)ADP 600去除由外界反射再次輸入的第n信道λn，而在第二過程中，第n個(gè)ADP 600去除第(2n)信道λ(2n)。
控制部分(未示出)將上側(cè)光開關(guān)630和下側(cè)光開關(guān)640控制為直通狀態(tài)。按照第一過程，左側(cè)WDM濾波器610將輸入第一端口6101的第n信道λn輸出到第二端口6102。上側(cè)光開關(guān)630將輸入第二端口6302的第n信道λn輸出到第四端口6304。右側(cè)環(huán)形器620將輸入第三端口6203的第n信道λn輸出到第一端口6201。將由外部反射輸入右側(cè)環(huán)形器620的第一端口6201的第n信道λn輸出到第二端口6202。下側(cè)光開關(guān)640將輸入第二端口6402的第n信道λn輸出到第四端口6404。輸入到左側(cè)WDM濾波器610的第三端口6103的第n信道λn具有超出分配給第三端口6103的波段之外的波長(zhǎng)，從而由于不存在其內(nèi)部傳播路徑而使之消失。
按照第二過程，右側(cè)環(huán)形器620將輸入第一端口6201的第(2n)信道輸出到第二端口6202。下側(cè)光開關(guān)640將輸入第二端口6402的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口6404。輸入到左側(cè)WDM濾波器610的第(2n)信道λ(2n)具有超出分配給第三端口6103的波段之外的波長(zhǎng)，從而由于不存在其內(nèi)部傳播路徑而使之消失。
圖7示出了依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的第n個(gè)ADP的結(jié)構(gòu)。該第n個(gè)ADP 700包括左側(cè)環(huán)形器710、右側(cè)WDM濾波器720、以及上和下側(cè)光開關(guān)730、740。圖7所示結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠防止串話。所述串話可能由構(gòu)成反射光的相對(duì)強(qiáng)度噪聲(RIN)、在雙向光分插復(fù)用器內(nèi)部、在與光分插復(fù)用器連接的光放大器內(nèi)部、或者從光放大器和光分插復(fù)用器之間的連接中產(chǎn)生的放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)造成。下面，將省略重復(fù)的描述。
作為實(shí)例，下面將針對(duì)第一和第二過程進(jìn)行描述，在第一過程中，第n個(gè)ADP 700去除第n信道λn，而在第二過程中，第n個(gè)ADP 700去除由外部反射再次輸入的第(2n)信道λ(2n)。
控制部分(未示出)將上側(cè)光開關(guān)730和下側(cè)光開關(guān)740控制為直通狀態(tài)。按照第一過程，左側(cè)環(huán)形器710將輸入第一端口7101的第n信道λn輸出到第二端口7102。上側(cè)光開關(guān)730將輸入第二端口7302的第n信道λn輸出到第四端口7304。輸入到右側(cè)WDM濾波器720的第三端口7203的第n信道λn具有超出分配給第三端口7203的波段之外的波長(zhǎng)，從而由于不存在其內(nèi)部傳播路徑而使之消失。
按照第二過程，右側(cè)WDM濾波器720將輸入第一端口7201的第(2n)信道λ(2n)輸出到第二端口7202。下側(cè)光開關(guān)740將輸入第二端口7402的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口7404。左側(cè)環(huán)形器710將輸入第三端口7103的第(2n)信道λ(2n)輸出到第一端口7101。將由外部反射再次輸入到左側(cè)環(huán)形器710的第一端口7101的第(2n)信道λ(2n)輸出到第二端口7102。上側(cè)光開關(guān)730將輸入第二端口7304的第(2n)信道λ(2n)輸出到第四端口7304。輸入到右側(cè)WDM濾波器720的第三端口7203的第(2n)信道λ(2n)具有超出分配給第三端口7203的波段之外的波長(zhǎng)，從而由于不存在其內(nèi)部傳播路徑而使之消失。
如上所述，對(duì)依據(jù)本發(fā)明的雙向光分插復(fù)用器進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使第一和第二WDM中的每一個(gè)所具有的FSR周期包括前向光信號(hào)的波段，而FSR的另一個(gè)周期包括后向光信號(hào)的波段。因此，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠擴(kuò)展可用信道的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種與用于傳輸在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用的光信號(hào)的光纖連接的雙向光分插復(fù)用器，用于執(zhí)行光信號(hào)的插入/分出，所述雙向光分插復(fù)用器包括第一波分復(fù)用器，設(shè)置有用于提供前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口、以及每一個(gè)都用于提供解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口；多個(gè)分插部件，每一個(gè)執(zhí)行預(yù)定信道的插入或者分出，并且與第一波分復(fù)用器的解復(fù)用端口連接；以及第二波分復(fù)用器，設(shè)置有每一個(gè)都用于提供解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口、以及用于提供前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口，第二波分復(fù)用器的所述多個(gè)解復(fù)用端口與多個(gè)分插部件連接，其中，第一波分復(fù)用器具有與第二波分復(fù)用器相等的自由譜范圍，其中，前向光信號(hào)的波段包括在具有一個(gè)周期的自由譜范圍內(nèi)，而后向光信號(hào)的波段包括在具有另一周期的自由譜范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于每一個(gè)分插部件包括第一耦合器，與第一波分復(fù)用器的相應(yīng)解復(fù)用端口連接；第二耦合器，與第二波分復(fù)用器的相應(yīng)解復(fù)用端口連接，用于與第一耦合器一起提供相應(yīng)前向信道的路徑和相應(yīng)后向信道的路徑；第一光開關(guān)，設(shè)置在相應(yīng)前向信道的路徑上，用于插入或者分出相應(yīng)的前向信道；以及第二光開關(guān)，設(shè)置在相應(yīng)后向信道的路徑上，用于插入或者分出相應(yīng)的后向信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的第一波分復(fù)用濾波器，所述第一波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的第二波分復(fù)用濾波器，所述第二波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的傳播路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的第一環(huán)形器，所述第一波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的第二環(huán)形器，所述第二環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道傳播的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的波分復(fù)用濾波器，所述波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的環(huán)形器，所述環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的環(huán)形器，所述環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括具有波長(zhǎng)依賴性的波分復(fù)用濾波器，所述波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
7.一種與用于傳輸在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用的光信號(hào)的光纖連接的雙向光分插復(fù)用器，用于執(zhí)行光信號(hào)的插入/分出，所述雙向光分插復(fù)用器包括第一波分復(fù)用器，設(shè)置有用于提供前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口、以及每一個(gè)都用于提供解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口；多個(gè)分插部件，每一個(gè)執(zhí)行預(yù)定信道的插入或者分出，并且與第一波分復(fù)用器的解復(fù)用端口連接；以及第二波分復(fù)用器，設(shè)置有每一個(gè)都用于提供解復(fù)用信道的路徑的多個(gè)解復(fù)用端口、以及用于提供前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口，第二波分復(fù)用器的所述多個(gè)解復(fù)用端口與多個(gè)分插部件連接，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一波分復(fù)用器具有與第二波分復(fù)用器相等的自由譜范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于所述自由譜范圍包括前向光信號(hào)的波段和后向光信號(hào)的波段。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于每一個(gè)分插部件包括第一耦合器，與第一波分復(fù)用器的相應(yīng)解復(fù)用端口連接；第二耦合器，與第二波分復(fù)用器的相應(yīng)解復(fù)用端口連接，用于與第一耦合器一起提供相應(yīng)前向信道的路徑和相應(yīng)后向信道的路徑；第一光開關(guān)，設(shè)置在相應(yīng)前向信道的路徑上，用于插入或者分出相應(yīng)的前向信道；以及第二光開關(guān)，設(shè)置在相應(yīng)后向信道的路徑上，用于插入或者分出相應(yīng)的后向信道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括第一波分復(fù)用濾波器，所述第一波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括第二波分復(fù)用濾波器，所述第二波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的傳播路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括第一環(huán)形器，所述第一環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括第二環(huán)形器，所述第二環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道傳播的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括波分復(fù)用濾波器，所述波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括環(huán)形器，所述環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙向光分插復(fù)用器，其特征在于第一耦合器包括環(huán)形器，所述環(huán)形器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第三端口，以及第二耦合器包括波分復(fù)用濾波器，所述波分復(fù)用濾波器設(shè)置有與相應(yīng)解復(fù)用端口連接的第一端口；用于形成相應(yīng)后向信道的路徑的第二端口；以及用于形成相應(yīng)前向信道的路徑的第三端口。
全文摘要
公開了一種與用于傳輸在波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用的光信號(hào)的光纖連接的雙向光分插復(fù)用器，用于執(zhí)行光信號(hào)的插入/分出。所述雙向光分插復(fù)用器包括第一波分復(fù)用器，設(shè)置有充當(dāng)前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口，及多個(gè)解復(fù)用端口；多個(gè)分插部件，與第一波分復(fù)用器的解復(fù)用端口一對(duì)一地連接；第二波分復(fù)用器，與多個(gè)分插部件一對(duì)一地連接，設(shè)置有多個(gè)解復(fù)用端口、及充當(dāng)前向或者后向光信號(hào)的路徑的復(fù)用端口，第二波分復(fù)用器的所述多個(gè)解復(fù)用端口與多個(gè)分插部件連接。第一波分復(fù)用器具有與第二波分復(fù)用器相等的自由譜范圍，其中，前向光信號(hào)的波段包括在具有一個(gè)周期的自由譜范圍內(nèi)，而后向光信號(hào)的波段包括在具有另一周期的自由譜范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK1551548SQ20041000681
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日
發(fā)明者金鐘權(quán), 李基喆, 黃星澤, 高俊豪 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社