[发明专利]一种多波长信号共纤同传的系统

说明书

本发明提供了一种多波长信号共纤同传的系统，涉及光纤通信领域及量子保密通信领域。包括入射光纤准直器，第一出射光纤准直器，第二出射光纤准直器，第三出射光纤准直器，第四出射光纤准直器以及波分复用模组，其中入射光纤准直器包括入射光纤和入射透镜，出射光纤准直器包括出射光纤与出射透镜，波分复用模组包括凹面反射镜，三角反射镜，公共滤波片，第一滤波片，第二滤波片，第三滤波片，第四滤波片。本发明通过调整光纤准直器中光纤尾纤与透镜间的距离，从而减小光束的发散角，减小信号的损耗。本发明在提高隔离度、减小损耗的情况下，既能节约成本，避免使用更多的滤波片，又能减小波分复用器的体积与复杂性。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域及量子保密通信领域，尤其涉及一种多波长信号共纤同传的系统。

背景技术

波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)是指将两种或多种不同波长的信号，在发送端通过波分复用器耦合到同一根光纤中传输，在接收端通过波分解复用器将各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用技术是当前提高光纤通信最有效的方法之一，因此对波分复用器的研制尤为重要。

隔离度是专门描述分波单元的参数，定义为某个波长的输出光功率与串扰到该通道上的另一波长的光功率之比，即第一波对第二波的隔离度(dB)＝P1(dBm)-P2(dBm)。然而，目前薄膜滤波片的反射隔离度一般不超过25dB，而随着光纤通信技术的发展，用户对波分复用器波长隔离度的要求也越来越高，25dB的隔离度远远不能达到用户的需求。

随着光纤通信的迅速发展，在光隔离器、光环形器、光波分复用器等光无源器件的工作过程中，由于高斯光束过大的发散角会对信号造成极大地损耗，因此对高斯光束的准直性要求非常高，这就需要使用光纤准直器进行准直。在光波分复用器中，如何合理地减小高斯光束的发散角，同时增大光纤准直器的工作距离，成了一个很重要的问题。

量子密码学是利用量子物理基本原理来保证信息传递的安全性的，从理论上来讲是具有无条件安全性的。为了节省QKD网络铺设的成本，可以将QKD网络与现有的经典通信网络结合在一起，使量子信号与经典信号共纤传输，常用的技术是波分复用技术。然而，在量子信号与经典信号共纤传输的过程中，由于经典信号光相对于量子信号光的强度非常之大，会对量子信号的传输造成极大的干扰。因此，如何增加量子信号对经典信号的隔离度，是目前亟待解决的问题。

“现有技术专利：(CN211348713U)公开了一种高隔离度低损耗波分复用器，其通过在入射光纤、反射光纤和透射光纤掺有形成低损耗光波导的材料，在波分复用膜片的侧面固定高透射隔离度膜来提高隔离度。但其在对于多波长信号的复用时，就需要在多个波分复用膜片的侧面固定高透射隔离度膜，这就大大增加了器件的成本。”

“现有技术专利：(CN211348715U)公开了一种波分复用器件，通过将原来2个1*2器件结构集成到一起，减小了体积，并且由于器件成本主要在滤波片上，2*4的器件因为共用一个滤波片，成本大大降低。但其有两个公共端，对于四波长的信号需要分别从两路公共端进入，增加了器件的复杂性与成本。”

因此，需要进一步对现有技术进行改进，在减小器件成本的基础上，减少光信号传播过程的损耗，增加量子信号对经典信号的隔离度。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了一种以减少光信号传播过程的损耗，增加量子信号对经典信号的隔离度的一种多波长信号共纤同传的系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种多波长信号共纤同传的系统,包括入射光纤准直器，波分复用模组以及出射光纤准直器组，其中：

所述入射光纤准直器用于输入信号光，所述出射光纤准直器组用于输出信号光，且所述入射光纤准直器和出射光纤准直器组设置在所述系统的同一侧；

所述波分复用模组包括三角反射镜，凹面反射镜，公共滤波片和N片滤波片，所述公共滤波片位于所述凹面反射镜焦点F处；