[发明专利]多芯光纤交织器、光纤放大器、传输系统以及传输方法

说明书

本公开的各实施例提供了一种多芯光纤交织器、光纤放大器、传输系统以及传输方法。该多芯光纤交织器包括：第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，分别适于耦接至第一、第二、第三和第四多芯光纤；其中多个第一纤芯的第一子集被耦接至多个第二纤芯的第一子集；其中多个第三纤芯的第一子集被耦接至多个第四纤芯的第一子集；其中多个第四纤芯的第二子集被耦接至多个第二纤芯的第二子集；其中多个第三纤芯的第二子集被耦接至多个第一纤芯的第二子集。借助于本公开的多芯光纤交织器，可以有利地实现双向传输的光纤放大器，以及单纤式连接的光纤传输系统。

技术领域

本公开的各实施例涉及光纤领域，更具体地涉及一种多芯光纤交织器、一种多芯光纤放大器、一种单纤式双向传输系统以及一种多芯光纤传输方法。

背景技术

随着光纤通信系统技术和产品的发展，单纤容量已经接近香农极限，容量持续提升遇到瓶颈。通过空分复用(SDM)将若干数据信号复用到多芯光纤的纤芯中或少量模式光纤的模式中，或将两者组合为少量模式多芯光纤，从而利用了空间信道的多样性，从而达成增加光通信中的信道容量的目的。空间域和模态域被认为是空分复用技术方向的两个分支。从模态域方向来看，虽然光纤的设计、制造是相对简单的，但是对链路上所使用的各种光器件以及模式色散导致收端多路输入多路输出(MIMO)接收电路/芯片实现复杂度非常巨大，相关的模分复用器件还远不成熟。多芯光纤为代表的空间域空分复用方向越来越受到重视，并逐步向产业成熟推进。空间域和模态域理论上也可以结合使用，但是需要同时解决两个技术分支所有的问题，技术实现难度最为复杂。

发明内容

本公开的目的至少在于提供一种多芯光纤交织器、基于该多芯光纤交织器的光纤放大器、多芯光纤传输系统以及相应的方法。借助于本公开的多芯光纤交织器，本公开的光纤放大器和多芯光纤传输系统可以实现单纤式的双向传输，这有助于克服未来光纤传输系统所面临单纤容量增加的技术难题。

根据本公开的第一方面，其提供了一种多芯光纤交织器。该多芯光纤交织器可以包括：第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别适于耦接至多芯光纤交织器外部的第一多芯光纤、第二多芯光纤、第三多芯光纤和第四多芯光纤；其中所述第一多芯光纤在所述第一端口处的多个第一纤芯的第一子集被耦接至所述第二多芯光纤在所述第二端口处的多个第二纤芯的第一子集；其中所述第三多芯光纤在所述第三端口处的多个第三纤芯的第一子集被耦接至所述第四多芯光纤在所述第四端口处的多个第四纤芯的第一子集；其中所述第四多芯光纤在所述第四端口处的多个第四纤芯的第二子集被耦接至所述第二多芯光纤在所述第二端口处的多个第二纤芯的第二子集；其中所述第三多芯光纤在所述第三端口处的多个第三纤芯的第二子集被耦接至所述第一多芯光纤在所述第一端口处的所述多个第一纤芯的第二子集；以及其中各个多芯光纤的第一子集所包含的纤芯数目相同，以及各个多芯光纤的第二子集所包含的纤芯数目相同。

将会理解，利用本公开的多芯光纤交织器，单一多芯光纤放大器的双向传输成为可能。同时，本公开的多芯光纤交织器的结构简单，易于制造。

在一些实施例中，各个多芯光纤的第一子集所包含的纤芯数目也可以等于各个多芯光纤的所述第二子集所包含的纤芯数目。这意味着可以以相同数量的通信信道来实现上下行链路的传输。

在一些实施例中，同一多芯光纤中的所述第一子集的纤芯可以与所述第二子集的纤芯彼此处于交替间插的位置，或者同一多芯光纤中的第一子集内的纤芯或第二子集内的纤芯处于互不相邻的位置。以这种方式，可以减少同向传输的相邻纤芯之间的串扰。

在一些实施例中，同一多芯光纤中的第一子集的纤芯数目和第二子集的纤芯数目之和可以小于或等于所述同一多芯光纤所包含的纤芯的总数目。在小于同一多芯光纤所包含的纤芯的总数目的情况下，这允许同一多芯光纤可以包括除第一子集和第二子集之外的第三子集的纤芯，从而可以实现辅助的通信信号的传输。