[发明专利]光传输设备、光传输系统与光终端站

说明书

本发明涉及光波分复用网络。

对于未来的多媒体网络，现在正积极地进行它所要求的超长和大容量光通信系统和采用这种系统的光波网络的研究和开发。

用来实现大容量数据通信的常规系统可以是时分复用(TDM)系统、光时分复用(OTDM)系统与波分复用(WDM)系统等。

在这些用来实现上述光波网络功能的系统中，WDM系统能够利用光纤的宽带和大容量，并能够独立于调制系统或所采用的光波长复用器/去复用器(滤波器)的速率来选择、分支和插入光的传输信号。

这就是说，这样的光波网络需要有分插复用器(ADM)用以根据需要来插入/分出(add/drop)信号，同时需要有用来选择传输线路的光的路由和交叉连接功能。

业已研究和开发了用来插入/分出光信号的ADM。这种ADM可以是用于插入/分支(adding/branching)具有固定波长的光信号的固定波长型和用于插入/分支具有可选波长的光信号的可选波长型。

固定波长型的装置例如包括环行器和光纤光栅，在光纤光栅上反射所传输的光信号中具有特定波长的一个，使其通过环行器分支。在插入光信号时，所插入的光信号通过环行器临时地传送到光纤光栅上。在光纤光栅上反射特定的波长，而由通过传输线路的光信号来多路复用前述光信号。

在这种固定波长型的装置中，分插的光信号波长是在生产这种系统时就确定的。因此存在着对光波网络有许多要求不能完全满足的问题。

另一方面，由于在可选波长型装置中分插的光信号的波长即使是在系统业已生产出后也能通过远程操作改变，这样就容易满足改变插分的波长(信道)的要求。

图1例示了采用光开关的光ADM装置的构型。

具有波长λ1至λn的波长复用光由输入终端输入去复用器(DMUX)，并分支成具有各自波长的光信号。具有各波长的光信号输入为各波长设置的2×2光开关中。此2×2光开关使各个光信号通过或分出。

由此2×2光开关分出的光信号传送给支站(分路站)。通过此2×2光开关的光信号原样地输入一复用器，复用成波长复用光，然后输出。为此2×2光开关分出的光信号传送至一支站。此支站首先通过波长复用器/去复用器使分出的光信号复用，然后使已复用的光信号分支给为各信道提供的光接收机OR。虽然在图1中没有示明，但此光接收机OR设有波长选择滤波器，从由波长复用器/去复用器所分支的光信号中选择具有预定波长的光信号，然后接收此选择的信号。

这样，利用OADM装置，通过使光信号波长复用成的各个波长的信号去复用并分出各个光信号，就能分出具有特定波长的光信号。在支站的终端，可以通过从分出的光信号中选择所需的波长并接收具有特定波长的光信号来接收特定波长(信道)的光信号。特别是当分出的波长相互不同时，要是设置在光接收机OR之前的波长选择滤波器能选择可变波长，则由例如第一光接收机所接收的光信号的波长可以是可变的。

借助光接收机OR由光信号变换成的电信号通过电ADM装置(EADM)处理，从事利用电信号的分插复用。要被从支站传送的信号从EADM输出，并由光发送机变换为光信号用于输出。由图1所示支站的各光发送机OS输出的光信号的波长乃是由OADM装置所分出的波长之一，并输出给光开关。光开关变换由光发送机OS发送出的光信号的光路，同时发送一具有相应波长的光信号给执行分支处理的2×2光开关。各个用来进行分出处理的2×2光开关接收的光信号具有与来自支站的分支光信号相同的波长，并把此信号传送给复用器MUX。这样，由支站传输出的光信号便与通过OADM装置的光信号多路复用，并作为波长复用的光信号输出。

可选波长型的OADM装置通常可以是上述的应用光开关的装置，但它不能快速地工作。此外，当光网络是由采用波长数少于最大复用波长数的系统来工作时，它就有了复用器和去复用器的输出/输入口，而这是不需要的，因而就有了不必需的设备。此外，当从一开始时就装备有2×2光开关，但这是一种耗用初始投资的不必要的光开关。

在上述系统中，由于光信号由复用器分支成具有各种波长的光信号，这种复用器即具有用于具有各种波长的光信号的带通滤波器的特性。要是把具有这种带通滤波器特性串联，各通带中的小误差就会积累，导致出现整个系统的通带对于各个波长变得很窄的问题。于是，为了解决这一问题，各个光学装置的通带应严格地相互匹配，这样在系统的设计和安装操作中就需有严格的条件。

再有，由于这种光信号是调幅的，在波长的分量中就会产生边带。要是这种光信号通过具有极窄通带的系统传播，则波长就会恶化，而接收单元有可能接收不到此光信号。在最坏的情形，此系统不能传播光信号。