專利名稱：波分多路復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于光通訊系統(tǒng)的波分多路復(fù)用器，特別地，涉及用于存取網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展的波分多路復(fù)用器(WDM)。
光通訊系統(tǒng)利用光信號在光波導(dǎo)介質(zhì)中傳送信息，在通訊系統(tǒng)中是眾所周知的，這樣的光系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)，局域網(wǎng)，但不僅局限于這些。
隨著寬帶通訊服務(wù)需求的增加，增加目前波導(dǎo)介質(zhì)的容量成為必須。一種方法是波分多路復(fù)用，它采用多路光信道，每個信道被賦予特定的信道波長。信道通過單個波導(dǎo)產(chǎn)生、多路復(fù)用和傳輸，而后被多路分解以便路由編發(fā)每個信道波長到指定的接收器。
傳統(tǒng)的寬帶系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成兩種方式之一。一般的結(jié)構(gòu)在

圖1中給出。如圖所示，典型系統(tǒng)包括許多窄帶可調(diào)的激光器，如DBR激光器，這些激光器位于中心站1中，在這里，數(shù)據(jù)、TV、聲音信號等被調(diào)制到預(yù)定的波長?；旌系牟ㄩL被饋入反饋光纖2。在遠(yuǎn)端，每個波長被WDM多路分解器元件3分配給與特定波長相關(guān)聯(lián)的分布光纖，并提供給相應(yīng)的用戶。傳統(tǒng)密集WDM/多路分解器可支持多達(dá)20～30個波長。
按照一種配置，每個用戶被預(yù)賦予特定的波長，而且所有關(guān)于此用戶的數(shù)據(jù)都饋入那個波長。在這種情況下，設(shè)置與每個接收器相關(guān)的波長濾光器以便于每個用戶只接收調(diào)制到它的波長的信息。依據(jù)另一種配置，不同的服務(wù)被賦予特定的波長。如果在遠(yuǎn)端節(jié)提供一個WDM元件，在光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)就不需要濾波元件。在另一方面，如果在遠(yuǎn)端節(jié)提供一個無源分光器，在ONU端，傳遞到用戶和特定服務(wù)或各種服務(wù)的所有波長能夠被可調(diào)的或無源濾光器區(qū)分開?；蛘?，依據(jù)它們的波長可提供不同的服務(wù)組。在這種情況下，在每一個組中的不同的服務(wù)可以被混合并調(diào)制到一個波長上去。
然而，已知的WDM系統(tǒng)通常包括多路復(fù)用器和多路分解器單元，它們只允許在光學(xué)系統(tǒng)中使用一定數(shù)目的光信道。為了擴(kuò)展這樣的系統(tǒng)以便包括附加光信道或波長，以便于增加更多的用戶或服務(wù)，必須增加額外的多路復(fù)用器和相應(yīng)的多路分解器到本系統(tǒng)，那是很昂貴的。
Alexander等人在美國專利第5,557,439號中提出了一個解決該問題的方法。該專利提出一種可擴(kuò)展的波分多路復(fù)用光通訊系統(tǒng)，包括一個具有N+x個輸入的光學(xué)多路復(fù)用器模塊，這里N是有源激光器和相應(yīng)的光信道的數(shù)目，x是無源激光器耦合的輔助輸入端口的數(shù)目。如果需要附加的信道，可以具有相應(yīng)于還未用的光信道的新有源激光器耦合到輔助的輸入端口之一。然而當(dāng)需要較少信道時，這樣的系統(tǒng)在啟動時包括的信道比需要的多，造成信道的浪費(fèi)和高成本。
存取網(wǎng)絡(luò)與其它的寬帶系統(tǒng)的區(qū)別在于將數(shù)據(jù)從用戶傳輸?shù)街行恼?上游)所需要的帶寬比下游傳輸(即從中心站到用戶)所需要的帶寬的不同或者更少。通過它們指定的波長可提供不同的服務(wù)。在這種情況下，用于下游傳輸所要求的波長信道數(shù)目比上游傳輸?shù)囊獊淼蒙伲總€用戶被賦予其特定的波長。這樣對于存取系統(tǒng)，提供一種靈活的方式按照要求增加附加的波長是很重要的目前，為了實(shí)現(xiàn)信道多路分解，在WDM系統(tǒng)中采用整體或集成的基于光柵的多路分解器。這些器件能夠支持至少20～32個波長。然而，此器件是很昂貴的，每個波長信道的價格在USD700～USD1,500范圍內(nèi)。對基于WDM技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)來講，這個因素不是重要的，因?yàn)閃DM的主要優(yōu)點(diǎn)是通過每個光纖提供更大的容量。另一方面，在存取系統(tǒng)中，WDM的優(yōu)點(diǎn)是服務(wù)集中，服務(wù)提供者，在單一網(wǎng)絡(luò)上的不同的協(xié)議，以及提供附加容量。顯然只根據(jù)要求增加多個波長十分重要，以便減少投資和實(shí)現(xiàn)一個線性網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)出，其中當(dāng)增加更多的服務(wù)(波長)、服務(wù)提供者等時，通過每次增加相同的單元網(wǎng)絡(luò)逐漸變化。
為了增加信息或撤銷信號，增加和撤銷濾光器是公知的。在現(xiàn)代WDM系統(tǒng)中，增加和撤銷濾光器是基于光的，而且在不同波長上的信號可以增加或撤銷。作為一個光增加和撤銷濾光器的例子包括沿它們的長度方向上在連接在兩點(diǎn)的一對光纖，和一對具有相同諧振波長的相同的布拉格(Bragg)光柵，每個布拉格光柵放置在位于兩個連接點(diǎn)之間的每個光纖上?，F(xiàn)在這些系統(tǒng)用來允許多個遠(yuǎn)端節(jié)和中心站之間的通訊，而互不干擾。在這樣的系統(tǒng)中，每個遠(yuǎn)端節(jié)使用它自身特定的波長進(jìn)行接收和傳送，接收和傳送的波長可以相同或不同。所有遠(yuǎn)端節(jié)的數(shù)據(jù)通過光纖傳播，每個都使用自己的波長。當(dāng)特定位置的波長上的數(shù)據(jù)被接收到以后，它的第一個布拉格光柵反射這個波長(它被撤銷)，遠(yuǎn)端節(jié)接收輸出。當(dāng)遠(yuǎn)端節(jié)要發(fā)送信息時，它的數(shù)據(jù)重載到相同的波長上，而且通過第二個布拉格光柵加到系統(tǒng)上去。
已知這樣的系統(tǒng)，通過單個光纖在兩個方向上傳送數(shù)據(jù)。為了允許這樣傳送兩個信號而互不干擾，在光纖內(nèi)部形成一個回路，而且沿光纖在兩點(diǎn)之間插入一個所謂的光纖回轉(zhuǎn)器。在一個方向傳播的信號直接地通過回轉(zhuǎn)器，而沿相反方向傳播的信號被沿著回路轉(zhuǎn)向。
因此，很久以來需要一種相對低廉的可擴(kuò)展的多路復(fù)用器，而且特別希望這樣的多路復(fù)用器可以模塊方式擴(kuò)展幾次，特別是用于存取網(wǎng)絡(luò)中。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在光通訊系統(tǒng)中增加每個光纖的附加信道的可擴(kuò)的多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器包括一個波長多路復(fù)用器，該波長多路復(fù)用器包括至少兩個用于混合多個輸入波長到至少一個多路復(fù)用器輸出端的多路復(fù)用器輸入端，以及至少一個波長濾光器，該濾光器包括至少兩個用于混合至少兩個選擇波長到至少一個濾光器輸出端的濾光器輸入端，所述至少一個濾光器輸出端耦合到多路復(fù)用器輸入端口之一。
依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，波長多路復(fù)用器包括一個具有預(yù)定的自由空間域的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用器/多路分解器和至少一個波長濾光器，該波長濾光器包括一個位于AWG多路復(fù)用器第一輸入端的窄帶波分多路復(fù)用(WDM)濾光器，用于耦合被自由空間域分離的波長進(jìn)入AWG多路復(fù)用器。
依據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，波長多路復(fù)用器包括至少一個增加和撤銷多路復(fù)用器，它包括耦合在兩點(diǎn)的兩個光纖，而且第一個波長光纖包括一對在同一波長諧振的相同的布拉格光柵諧振器，用于增加和撤銷特定波長，每個布拉格光柵放置在位于兩點(diǎn)之間的增加和撤銷復(fù)用器的一個光纖上。
依據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供了一種光通訊系統(tǒng)，包括第一可擴(kuò)的多路復(fù)用器，它包括第一波長多路復(fù)用器，該第一波長多路復(fù)用器包括至少兩個用于混合多個輸入波長到至少一個多路復(fù)用器輸出端的多路復(fù)用器輸入端，以及至少一個波長濾光器，它包括至少兩個用于混合至少兩個選擇波長到至少一個濾光器輸出端的濾光器輸入端，所述至少一個濾光器輸出端被耦合到多路復(fù)用器輸入端之一；和第二可擴(kuò)的多路復(fù)用器，用于把光纖通訊耦合到第一可擴(kuò)展的復(fù)用器，第二可擴(kuò)的多路復(fù)用器包括第二波長復(fù)用器，它包括至少一個用于分離多個輸出波長到至少兩個多路復(fù)用器輸出端的多路復(fù)用器輸入端，以及至少一個波長濾光器，它包括一個用于分離至少兩個來自多路復(fù)用器輸出端之一的選擇波長到至少兩個濾光器輸出端的濾光器輸入端。
根據(jù)本發(fā)明還提供了一種擴(kuò)展光通訊系統(tǒng)的方法，包括如下步驟光學(xué)耦合如上所述第一和第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器，用于在至少一個光纖上在多個波長上光通訊，以及附加至少一個波長濾光器，用于把至少一個附加波長混合到第一可擴(kuò)展多路復(fù)用器的輸入端上，和至少一個波長濾光器上，用于把至少一個附加波長從第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器的輸出端分離出來。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是傳統(tǒng)寬波段系統(tǒng)的典型WDM結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是傳統(tǒng)陣列波導(dǎo)多路復(fù)用器的功能的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例構(gòu)造和工作的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的示意圖；圖4是包括兩個如圖3所示的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的光纖網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的變換實(shí)施例構(gòu)造和工作的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的示意圖；圖6是包括如圖5所示的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的通訊網(wǎng)絡(luò)的一個實(shí)施例的示意圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的通訊網(wǎng)絡(luò)的另一實(shí)施例的示意圖。
本發(fā)明涉及用于光通訊系統(tǒng)尤其是接入系統(tǒng)的可擴(kuò)展多路復(fù)用器/多路分解器?？蓴U(kuò)展多路復(fù)用器/多路分解器基于使用用于混合和分離輸入波長的波長多路復(fù)用器和至少一個波長濾光器，用于把至少兩個選擇波長混合或分離到波長多路復(fù)用器的一個輸入/輸出端。當(dāng)希望擴(kuò)展多路復(fù)用器時，可以向波長多路復(fù)用器增加附加波長濾光器，一次一個，以便允許使用附加信道而不替換已有系統(tǒng)。將能夠理解每個多路復(fù)用器也是多路分解器，而且根據(jù)信號的傳輸方向每個濾光器混合和分離波長。因此，為了描述方便，將描述本發(fā)明的關(guān)于帶有耦合到多路復(fù)用器輸入端的混合濾光器的多路復(fù)用器，雖然同一混合也作為帶有按鏡像方向耦合至多路分解器輸出端的分光濾光器的多路分解器。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，波長多路復(fù)用器包括傳統(tǒng)的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用/多路分解器。AWG多路復(fù)用器的性能之一是周期性，即由多路復(fù)用器的自由空間域從低波長分離出的高波長包圍并疊加在低端，如圖2所示，而不是如同在其它傳統(tǒng)多路復(fù)用器中一樣被撤銷和丟失。
可以看到，在四信道AWG4中，前四個波長中的每一個被提供給四個信道5、6、7、8之一。當(dāng)增加由多路復(fù)用器的自由空間域從第一波長分離出的第五個波長時，它被疊加在第一信道5上；當(dāng)增加由多路復(fù)用器的自由空間域從第二波長分離出的第六個波長時，它被疊加在第二信道6上?？梢辕B加在傳統(tǒng)AWG多路復(fù)用器的每個信道中的波長數(shù)目取決于自由空間域。當(dāng)系統(tǒng)中包括放大器時，范圍限制在40nm，所以每個信道上可以疊加5或6個信道。沒有放大器，則沒有這種限制。
目前，這種能力只是用于提高通過AWG多路復(fù)用器傳輸?shù)脑夹盘柕膹?qiáng)度。換句話說，第五波長包括與第一波長相同的信號，使得每個信號的能量提高了。
現(xiàn)在參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例構(gòu)造和工作并包括AWG WDM 10的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的示意圖，這里描述為四信道AWG WDM。AWG WDM 10可以是任何傳統(tǒng)的AWG WDM，諸如那些可以作為商品從NEL，Japan，和Photonic IntegrationResearch，Inc.，USA買到的AWG WDM。
利用窄波段WDM濾光器12混合到單個濾光器輸出端13上，可選擇數(shù)目的波長攜帶不同的信號，每個在它自身的濾光器輸入端11上，用于引入AWG WDM的單個多路復(fù)用器輸入端15，這里是第一I/O端口，用于多路復(fù)用到多路復(fù)用器輸出端17。在這里描述的本發(fā)明最簡單實(shí)施例中，利用用于混合或分離兩個波長的窄波段濾光器。因此，四信道AWG能夠攜帶多達(dá)八個波長?；蛘撸梢允褂糜糜谒膫€波長或任何其它選擇數(shù)目波長的窄波段濾光器。窄波段WDM濾光器12是傳統(tǒng)的窄波段分光器，例如那些可以作為商品從PhotonicIntegration Research，Inc.，USA和DiCon Fiberoptics，Inc.，USA買到的窄波段分光器，波長間隔等于λ1和λ2之間的差，自由空間域等于λ1和λ5之間的差。
當(dāng)希望通過另一波長向網(wǎng)絡(luò)傳輸信號時，增加第二窄波段WDM濾光器14。在圖3所示的實(shí)施例中，窄波段WDM濾光器14也具有兩個波長分光器，而且負(fù)責(zé)把波長λ2和λ6混合到AWG WDM 10的第二輸入端。
現(xiàn)在參考圖4，示出了形成光通訊系統(tǒng)的一部分并包括兩個如圖3所示的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的光纖網(wǎng)絡(luò)的示意圖。中心站包括與圖3所示的基本上相同的可擴(kuò)展多路復(fù)用器20。在可擴(kuò)展多路復(fù)用器20中，指定給不同用戶的信號被調(diào)制到它們的分配波長上并通過AWGWDM 22多路復(fù)用到共享光纖上。當(dāng)需要多個波長時，增加一個或多個窄波段WDM濾光器24，以便把附加波長混合到定義端口上。
在用戶端，提供第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器30，這里作為多路分解器。多路分解器30包括AWG WDM 32和必要數(shù)目的窄波段WDM濾光器34，位于AWG WDM 32的各個輸出端，每個對應(yīng)于中心站的窄波段濾光器24。AWG WDM 32分離信號和窄波段WDM濾光器24分離那些混合到同一AWG WDM輸出端上的信號。然后信號被分配給每個用戶(或用戶組)。每個用戶只接收它的指定波長，從而保守秘密。只有當(dāng)利用用戶組方案時才在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元中需要波長濾光器。
當(dāng)需要八個以上波長時，最好給系統(tǒng)增加第二AWG WDM。這樣允許如已經(jīng)建立的那樣繼續(xù)使用網(wǎng)絡(luò)，而不需要拆卸任何元件?；蛘?，可以去掉兩個波長窄波段WDM濾光器之一，并用一個能夠把更多數(shù)目波長混合到單個輸出信號上的窄波段WDM濾光器替換。
現(xiàn)在參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明變換實(shí)施例構(gòu)造和工作的可擴(kuò)展多路復(fù)用器的示意圖。該實(shí)施例的可擴(kuò)展多路復(fù)用器包括至少一個增加和撤銷多路復(fù)用器40。增加和撤銷多路復(fù)用器40包括耦合在兩點(diǎn)42的兩個光纖44、46，以及波長濾光器，該波長濾光器包括一對在同一波長諧振的相同布拉格光柵48，每個位于一個光纖44或46中。本發(fā)明的該實(shí)施例的一個特征是基本單元是用于單個波長的增加或撤銷多路復(fù)用器。任何數(shù)目的波長λ1、λ2、λ3、...λR可以輸入到多路復(fù)用器42。一個波長λR將被布拉格光柵濾光器48反射并被撤銷，以便第一用戶接收。其余波長λ1、λ2、λ3、...將通過濾光器48和光纖44傳輸。當(dāng)?shù)谝挥脩粝胍獋鬏敂?shù)據(jù)時，它可以把它加在光纖46上的波長λR，它將與其余波長一起被濾光器48反射到光纖44。
當(dāng)要增加第二用戶時，只需要增加另一個增加和撤銷多路復(fù)用器50，如圖6所示。增加和撤銷多路復(fù)用器50也是包括一對相同布拉格光柵58的波長濾光器，所述兩個布拉格光柵58在同一個與布拉格光柵48的不同的波長λ2諧振。一個光纖44，增加和撤銷多路復(fù)用器40的輸入端，例如通過熔融切片，耦合至光纖56，增加和撤銷多路復(fù)用器50的輸出端。增加和撤銷多路復(fù)用器50的光纖56作為增加第二波長λ2的增加光纖。增加和撤銷多路復(fù)用器50的光纖54作為第二波長λ2的撤銷光纖。本發(fā)明該實(shí)施例的特征是即使當(dāng)增加另一用戶和波長時，位于多路復(fù)用器40上游端的增加多路復(fù)用器50允許連續(xù)使用多路復(fù)用器40，而不間斷。
該實(shí)施例的操作與參考圖5所述的基本相同。來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)被輸入到系統(tǒng)第一波長λ1和第二波長λ2，這里作為多路復(fù)用器。波長λ2被從多路復(fù)用器50反射和撤銷并被撤銷光纖54上的第二用戶接收。第二用戶可以通過把數(shù)據(jù)增加在增加光纖56的同一波長λ2上來傳輸它的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)通過第一增加和撤銷多路復(fù)用器40到達(dá)其目的地。
第一用戶的數(shù)據(jù)通過第二增加和撤銷多路復(fù)用器50，并被輸入到第一增加和撤銷多路復(fù)用器40。波長λ1被從多路復(fù)用器40反射和撤銷到撤銷光纖46上，并被第一用戶接收。第一用戶可以通過把它的數(shù)據(jù)增加在增加光纖44上的同一波長λ1上傳輸它的數(shù)據(jù)。
以相同方式，可以快速而且容易地向通訊網(wǎng)絡(luò)增加用戶數(shù)目，每個用戶具有它自己的波長以便秘密和可靠傳輸。用戶數(shù)目由插入損失限制。當(dāng)包括光學(xué)放大器時，在單個這樣的通訊系統(tǒng)中大約可以使用32個波長。
可以理解該實(shí)施例允許在系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)之間通過單個光纖在兩個方向上通訊。沿著與指定方向相反的方向傳播的信號只是使得多路復(fù)用器作為多路分解器，增加光纖變?yōu)槌蜂N光纖，而撤銷光纖變?yōu)橄鄳?yīng)的增加光纖。
然而，當(dāng)該通訊系統(tǒng)設(shè)置成回路時，對于多余信息是合乎需要的，則只允許在一個圍繞回路的方向上通訊。因此，在傳統(tǒng)回路通訊系統(tǒng)中，需要利用兩個回路，一個用于順流，一個用于逆流。然而，根據(jù)本發(fā)明，能夠允許通過單個回路在回路系統(tǒng)中在順流和逆流兩個方向上通訊。這可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)，即如圖7所示，在回路中的光纖之間耦合光纖回轉(zhuǎn)器54，從而在一個方向上傳輸數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為在另一個方向上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在這種情況下，如果沿著回路某處光纖出現(xiàn)問題，所有通訊可以沿著其它方向進(jìn)行，而不間斷服務(wù)。
應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于上面僅是舉例所描述的。本發(fā)明僅由其保護(hù)范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種可擴(kuò)展多路復(fù)用器，用于在光通訊系統(tǒng)中增加單光纖增加信道，該多路復(fù)用器包括波長多路復(fù)用器，包括至少兩個用于把多個輸入波長混合至至少一個多路復(fù)用器輸出端的至少兩個多路復(fù)用器輸入端；以及至少一個波長分光器，包括至少兩個分光器輸入端，用于把至少兩個選擇波長混合到至少一個耦合至所述多路復(fù)用器輸入端上的輸出端上。
2.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展多路復(fù)用器，其特征在于，所述波長多路復(fù)用器包括具有預(yù)定義自由空間域的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用器/多路分解器；以及所述至少一個波長濾光器包括位于所述AWG多路復(fù)用器第一輸入端的窄波段波分多路復(fù)用器(WDM)濾光器，用于耦合被所述自由空間域分離的波長進(jìn)入所述AWG多路復(fù)用器。
3.如權(quán)利要求2所述的可擴(kuò)展多路復(fù)用器，其特征在于，所述波長多路復(fù)用器是四信道多路復(fù)用器，并進(jìn)一步包括一至三個附加窄波段波分多路復(fù)用濾光器，每個耦合至所述AWG多路復(fù)用器的不同多路復(fù)用器輸入端，每個用于耦合由所述自由空間域分離的兩個波長進(jìn)入所述端口。
4.如權(quán)利要求1所述的可擴(kuò)展多路復(fù)用器，其特征在于，所述波長多路復(fù)用器包括至少一個含有在兩點(diǎn)耦合的兩個光纖的增加和撤銷多路復(fù)用器；而且所述第一波長濾光器包括一對在獨(dú)特的同一波長諧振的相同布拉格光柵，每個所述布拉格光柵設(shè)置在位于所述兩點(diǎn)之間的所述增加和撤銷多路復(fù)用器的一個光纖上，用于增加和撤銷所述獨(dú)特的波長。
5.一種通訊系統(tǒng)，包括第一可擴(kuò)展多路復(fù)用器，包括第一波長多路復(fù)用器，包括至少兩個用于把多個輸入波長混合至至少一個多路復(fù)用器輸出端的至少兩個多路復(fù)用器輸入端；以及至少一個波長濾光器，包括至少兩個濾光器輸入端，用于把至少兩個選擇波長混合到至少一個濾光器輸出端，耦合至所述一個多路復(fù)用器輸入端口；以及耦合的第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器，用于向所述第一可擴(kuò)展多路復(fù)用器光纖通訊，包括第二波長多路復(fù)用器，包括至少一個多路復(fù)用器輸入端，用于把多個輸出波長分離到至少兩個多路復(fù)用器輸出端上；以及至少一個波長濾光器，包括濾光器輸入端，用于從所述多路復(fù)用器輸出端之一分離至少兩個選擇波長到至少兩個濾光器輸出端上。
6.如權(quán)利要求5所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述第一波長多路復(fù)用器包括具有預(yù)定義自由空間域的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用器/多路分解器；所述第一可擴(kuò)展多路分解器中的所述至少一個波長濾光器包括窄波段波分多路復(fù)用器(WDM)濾光器，位于所述第一AWG多路分解器的第一輸入端，用于把由所述自由空間域分離的波長耦合進(jìn)入所述第一AWG多路復(fù)用器；所述第二波長多路復(fù)用器，包括具有所述預(yù)定義自由空間域的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用器/多路分解器；以及所述第二可擴(kuò)展多路分解器中的所述至少一個波長濾光器，包括窄波段波分多路復(fù)用(WDM)濾光器，位于所述第二AWG多路復(fù)用器的第一輸出端，用于分離波長離開所述第二AWG多路復(fù)用器。
7.如權(quán)利要求6所述的通訊系統(tǒng)，進(jìn)一步包括總共三個耦合至所述第一AWG多路復(fù)用器的不同輸入端的波長濾光器，每個用于把由所述自由空間域的兩個波長混合至所述第一AWG多路復(fù)用器的不同輸入端；和總共三個位于所述第二AWG多路復(fù)用器的波長濾光器，每個用于分離兩個對應(yīng)于所述混合波長的波長，離開第二AWG多路復(fù)用器的所述不同輸出端。
8.如權(quán)利要求5所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述第一波長多路復(fù)用器包括第一增加和撤銷多路復(fù)用器，包括兩個在兩點(diǎn)耦合的光纖，而且所述第一波長濾光器包括一對在第一獨(dú)特的同一波長諧振的相同布拉格光柵，每個所述布拉格光柵設(shè)置在位于所述兩點(diǎn)之間的所述增加和撤銷多路復(fù)用器的一個光纖上，用于增加或撤銷所述獨(dú)特的波長；以及所述第二波長多路復(fù)用器包括第二增加和撤銷多路復(fù)用器，包括兩個在兩點(diǎn)耦合的光纖，而且所述第二波長濾光器包括一對在第二獨(dú)特的同一波長諧振的相同布拉格光柵，每個所述布拉格光柵設(shè)置在位于所述兩點(diǎn)之間的所述增加和撤銷多路復(fù)用器的一個光纖上，用于增加和撤銷所述第二獨(dú)特的波長；所述第一波長多路復(fù)用器耦合至所述第二波長多路復(fù)用器上。
9.如權(quán)利要求8所述的通訊系統(tǒng)，其中所述可擴(kuò)展多路復(fù)用器包括多個彼此耦合的增加和撤銷多路復(fù)用器，每個所述增加和撤銷多路復(fù)用器包括耦合在兩點(diǎn)的光纖，而且相關(guān)波長濾光器包括一對在獨(dú)特的同一波長諧振的相同布拉格光柵，用于增加或撤銷所述獨(dú)特的波長，每個所述布拉格光柵設(shè)置在位于所述兩點(diǎn)之間的所述增加和撤銷多路復(fù)用器的一個光纖上。
10.如權(quán)利要求9所述的通訊系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于耦合回路中的所述多路復(fù)用器輸入端和所述多路復(fù)用器輸出端上的光纖回轉(zhuǎn)器。
11.一種用于擴(kuò)展光通訊系統(tǒng)的方法，該方法包括如下步驟光學(xué)耦合第一和第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器，根據(jù)權(quán)利要求1～4任何一項(xiàng)所述，用于通過至少一個光纖上在多個波長光通訊；以及增加至少一個波長濾光器，用于混合至少一個附加波長到所述第一可擴(kuò)展多路復(fù)用器的一個輸入端上，和至少一個波長濾光器，用于從所述第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器的輸出端上分離出所述至少一個附加波長。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一和第二可擴(kuò)展多路復(fù)用器每個包括具有預(yù)定義自由空間域的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)多路復(fù)用器/多路分解器，而且其中所述增加步驟包括插入兩個相應(yīng)的窄波段波分多路復(fù)用器(WDM)濾光器，一個位于所述第一AWG多路復(fù)用器的第一輸入端，用于混合由所述自由空間域分離的波長進(jìn)入所述第一AWG多路復(fù)用器，一個位于所述第二AWG多路復(fù)用器的第一輸出端上，用于分離所述混合波長離開所述第二AWG多路復(fù)用器。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟在所述第一AWG多路復(fù)用器的第二輸入端插入第三窄波段波分多路復(fù)用器(WDM)濾光器，用于耦合由所述自由空間域分離的兩個不同波長進(jìn)入所述第一AWG多路復(fù)用器到單個信號上；和在所述第二AWG多路復(fù)用器的第二輸出端插入第四窄波段波分多路復(fù)用器濾光器，用于分離所述混合的不同波長離開所述第二AWG多路復(fù)用器。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，可擴(kuò)展多路復(fù)用器包括增加和撤銷多路復(fù)用器，而且所述波長濾光器包括一對在獨(dú)特的同一波長諧振的相同布拉格光柵，與增加和撤銷多路復(fù)用器相連，其中增加步驟包括連接所述第一增加和撤銷多路復(fù)用器至另一個增加和撤銷多路復(fù)用器和相關(guān)的在不同的相同波長諧振的一對相同的布拉格光柵。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述增加步驟包括向所述可擴(kuò)展多路復(fù)用器增加至少一個波長，而不干擾任何現(xiàn)有波長。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述增加步驟包括增加另一個與所述增加和撤銷的多路復(fù)用器耦合的增加和撤銷多路復(fù)用器。
全文摘要
一種可擴(kuò)展多路復(fù)用器,用于向光通訊系統(tǒng)中的每個光纖增加附加信道,該多路復(fù)用器包括波長多路復(fù)用器,該波長多路復(fù)用器包括至少兩個多路復(fù)用器輸入端,用于把多個輸入波長混合到至少一個多路復(fù)用器輸出端上,和至少一個波長濾光器,該濾光器包括至少兩個濾光器輸入端,用于把至少兩個選擇波長混合到、耦合到多路復(fù)用器輸入端之一的至少一個濾光器輸出端上。
文檔編號G02B6/34GK1266315SQ0010077
公開日2000年9月13日 申請日期2000年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月11日
發(fā)明者邁克爾·米什 申請人:Eci電信股份有限公司