[发明专利]一种可扩展、可重构建的光路分插复用器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在光纤通信网络系统中提供快速光学信号波长路由 的方式与设备，尤其是一种可扩展、可重构建的光路分插复用器 (ROADM)及方法。

背景技术

光纤通信网络中经常使用一种称为波分复用(WDM)的技术来增加 网络中可以传输的信息容量。在WDM中，多个信号以不同的光学波长 在同一个通信路径中传输。每个波长经过不同的电信号进行强度调制，再 使用一个光复用器将调制后的光线合并到一个通信路径中。在接收机端， 一个光解复用器将不同的波长分开并引导至不同的探测器。

WDM系统根据通道数量和间隔可分为稀疏和密集两种类型。稀疏波 分复用(CWDM)系统使用较少的通道，同时波长间隔较大(通常为20 纳米或更大)。密集波分复用(DWDM)系统通道数量较多(大于8个)， 波长间隔小。常用的波长间隔从0.2、0.4一直到1.6纳米。DWDM用于 通信层次中高等级的系统中，但是其设计难度大，较具挑战性。

光路分插复用器(OADM)是通信网络中使用的重要路由设备。这 样的设备中，一个光解复用器将不同的波长分量分类，分离并去掉其中一 个波长分量，插入一个新的波长分量，并使用复用器将所有的波长分量组 合回单一的光束。

发明内容

本发明的目的是为光学波长的路由或开关，例如在快速波分复用光 纤通信网络中用于通道路由的应用，提供一种可扩展、可重构建的光路分 插复用器及方法，其通过使用声光可调谐滤波器(AOTF)，从一个或多 个端口，或到一个或多个端口的插入和分离功能都可以得到实现，而且响 应迅速、执行时间短。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可扩展、可重构建的光路分插复用器，其包括：一个第一声光可 调谐滤波器用来接收从输入端口输入的多波长信号，并传送该信号至输出 端口，滤波器可以调节为传送其中一个波长的信号至分离端口；一个波长 阻隔器，其输入端口与声光可调谐滤波器的输出端口连接并接收多波长信 号，波长阻隔器可以阻挡选定的波长并将其余波长传送至输出端口；一个 第二声光可调谐滤波器，其输入端口接收剩余的波长，该滤波器带有一个 插入端口，可调节为将插入端口的一个波长插入到剩余的波长信号中形成 输出信号并传送至复用器的输出端口。

进一步包括一个带有第一模拟控制信号的第一射频信号源，和带有第 二模拟控制信号的第二射频信号源；第一声光可调滤波器连接到第一射频 信号源，第二声光可调滤波器连接到第二射频信号源；第一模拟控制信号 选择第一声光可调滤波器传送到分离端口的信号波长，第二模拟控制信号 选择第二声光可调滤波器加入到多个波长构成输出信号的信号波长。

进一步包括：带有第一数字控制信号、第二数字控制信号和第三数字 控制信号的数字信号处理电路；第一、第二和第三数模转换器分别将第一、 第二数字控制信号转换为第一、第二模拟控制信号，将第三数字控制信号 转换为第三模拟控制信号来选择波长阻隔器阻挡选定的波长。

输入信号是一个多通道稀疏波分复用(CWDM)信号，相邻通道之 间的波长间隔大约为20纳米。

输入信号是一个多通道密集波分复用(DWDM)信号，50GHz DWDM 系统的波长间隔大约为0.4纳米。

输入信号是一个多通道密集波分复用(DWDM)信号，100GHz DWDM系统的波长间隔大约为0.8纳米。

输入信号是一个多通道密集波分复用(DWDM)信号，200GHz和 400GHz DWDM系统的相邻通道之间的波长间隔为1.6纳米或3.2纳米。

每个滤波器包括：一个声光晶体；一个或多个换能器连接到上述晶体， 并在晶体中驱动声波。

其声光晶体是一个各向同性的晶体。

其声光晶体是一个各向异性并且双折射的晶体。

每个声光晶体都有许多表面被涂有多层反反射涂层的电介质薄膜，以 此减少光学反射损耗和总体插入损耗。

波长阻隔器包括：第一系列的滤波器将多波长输入信号分解为各组波 长；一组光学开关，每个开关都与第一系列滤波器中的一个连接，并可以 有选择的阻挡一个或多个组份波长；第二系列的滤波器将光学开关传送过 来的各波长组组合为波长阻隔器的输出信号。