[发明专利]平移偏振光、控制光信号、选择波长的光路由方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，更具体地，涉及平移偏振光、控制光信号、选择波长的光路由方法和装置。

背景技术

光纤通信网络是现代信息社会的支柱，承载了几乎所有的现代数据通信，包括电话、电视、互联网、移动通信等。目前的光纤通信系统主要基于光波分复用(WDM)技术，该技术将不同的波长信号复用到同一根光纤中进行传输，从而大幅增加了光纤通信系统的容量。然而由于缺少智能的光纤器件，传统的WDM系统的光波长路由是固定的，必须在进行网络设计时确定光波长路由，而且网络的建设及维护也必须由人工来完成。同时，由于网络带宽的需求难以提前预计和规划，在网络升级或提供新的数据服务时，常常需要重新进行网络设计和调整施工。这些缺点导致传统的WDM系统的建设及运营维护成本高居不下，阻碍了WDM光网络的进一步发展。

可重构光分插复用器(ROADM)的出现改变了这一局面。以ROADM构造的WDM网络节点可以根据远程控制信号切换不同波长光信号的路由方向，即动态地配置上下业务波长，并且管理各业务波长的功率，从而避免在网络升级或提供新的数据服务时，重新进行光网络的设计和调整施工。同时，由于ROADM兼容所有业务波长，因此可以不受限制地选择不同的工作波长，从而大幅提高了网络的灵活性。因此，ROADM的应用使WDM光网络演变为高度智能化的新一代光网络，不但可以极大地降低网络的运营和维护成本，又可以快速地提供各种新的数据服务，已经成为WDM光网络的发展方向。

一个传统的1*2 ROADM的核心构架如附图1所示，由一个输入端的波分解复用器(DEMUX)101，1*2光开关阵列102，两个输出端的可调光衰减器(VOA)阵列103和105，以及两个输出端的波分复用器(MUX)104和106组成。ROADM的输入和输出端口介质都是光纤，其中传输的WDM波长及其间隔都是固定的，如附图1中输入端的光谱所示。光谱中每一个柱形代表一个波长信号，其宽度代表其信道带宽，而其高度代表其功率大小。附图1所示的输入信号包含m个波长信号λ1～λm，其功率各不相同。当这些光信号由输入端口进入ROADM的DEMUX模块101后，按波长分离开并分别由DEMUX模块101的输出端口λ1～λm输出，每一个波长对应一个输出端口。这些光信号随后进入由m个1*2光开关组成的光开关阵列102，阵列中的每一个光开关对应一个波长，其输入端连接DEMUX上相应波长的输出端口，而其两个输出端口则分别对应MUX 104和MUX 106上相应波长的输入端口。因此，通过远程控制光开关阵列102中每个光开关的切换状态，即可选择每个波长的路由方向，从而将输入的波长信号分成两组，分别前往ROADM的两个MUX。以上两组波长信号离开光开关阵列后，分别到相应的MUX的前置VOA阵列103和105。这两个阵列都由m个VOA组成，每个VOA对应一个波长，并根据远程控制信号对经过其的光信号的功率进行调节。最后两组波长信号分别到达MUX 104和MUX 106上相应的输入端口，并被分别合并到输出端口1和输出端口2输出。如附图1所示，ROADM将功率不同的m个输入波长信号按选择的组合分配到两个输出端口，并且通过调节各个波长的输出功率，实现了平坦的输出光谱(即各波长功率一致)。当然，根据实际应用的需要也可以通过调节各个波长的输出功率来得到任意的输出光谱。

多个输出端口1*N ROADM的结构与1*2 ROADM类似，只是其中的光开关阵列由1*N光开关组成，而VOA阵列MUX的数量都分别为N个。其具体工作原理与上述1*2节点相同，在此不再累述。不难推论，N*1(即N个输入端，1个输出端)ROADM的结构与1*N ROADM相同，不同的只是DEMUX和MUX的功能相反而已。

由于现有的ROADM系统是由离散的，功能单一的器件组成，不但数量众多，而且器件之间连接复杂，导致系统的体积庞大。而组成系统的器件都是独立封装的光纤器件，在其内部光信号都要经过光纤-内部介质-光纤的变换，每次变换都会带来光信号质量的劣化和光功率的损失，进而整个系统的性能受到极大的限制。

发明内容

本发明实施例提出一种平移偏振光的方法，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。

本发明实施例还提出一种平移偏振光的装置，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。

本发明实施例还提出一种控制光信号的方法，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。

本发明实施例还提出一种控制光信号的装置，能够提高路由的光信号质量，同时减少路由装置的体积。