光合路分路器、雙向光傳播器以及光發(fā)送接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用同一光器件來(lái)實(shí)現(xiàn)下行信號(hào)的分路和上行信號(hào)的合路、使上行信號(hào)的合路損耗降低的光合路分路器。本發(fā)明的光合路分路器的特征在于，具備：光合路分路單元，對(duì)多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路并輸出，對(duì)下行信號(hào)以單模進(jìn)行分路并輸出；以及雙向光傳播單元，使從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)以多模進(jìn)行傳播并輸出，使所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行傳播并輸出到所述光合路分路單元。
【專利說(shuō)明】光合路分路器、雙向光傳播器以及光發(fā)送接收系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在光纖用戶網(wǎng)中使用的光合路分路器、雙向光傳播器以及光發(fā)送接收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在光纖用戶網(wǎng)中，廣泛采用以IEEE、ITU — T進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的P0N(Passive OpticalNetwork:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))方式。PON系統(tǒng)具有下述結(jié)構(gòu)，S卩，分別配置在多個(gè)用戶裝置中的發(fā)送接收裝置(ONU:0ptical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元)經(jīng)由配置在交換局(accommodationstation)內(nèi)/外的光分路器和一根光纖與配置在交換局的發(fā)送接收裝置(0LT:OpticalLine Terminal,光線路終端)連接。
[0003]在PON系統(tǒng)中，上行信號(hào)和下行信號(hào)用不同的波長(zhǎng)在同一光纖上雙向傳輸。下行信號(hào)是用時(shí)分復(fù)用(TDM:Time Division Multiplexing)技術(shù)對(duì)從OLT輸出的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用的連續(xù)信號(hào)。配置在用戶裝置的ONU從在光分路器中進(jìn)行分路的連續(xù)信號(hào)導(dǎo)出ONU自身所需的時(shí)隙(time slot)的信號(hào)。此外，上行信號(hào)是從ONU間歇性地發(fā)送的突發(fā)信號(hào)(burstsignal),由光分路器合路而成為TDM信號(hào)，被送至交換局。
[0004]上行信號(hào)由于從用戶裝置到光分路器的距離不同或ONU內(nèi)的發(fā)送器輸出的個(gè)體差異，其強(qiáng)度發(fā)生偏差，因此，對(duì)接收器要求很寬的輸入動(dòng)態(tài)范圍。在PON系統(tǒng)中，能用TDM技術(shù)由多個(gè)用戶共用配置在交換局的OLT和少數(shù)根光纖。因此，能經(jīng)濟(jì)地提供超過(guò)吉比特(Gigabit)的高速的光接入服務(wù)。
[0005]然而，PON系統(tǒng)雖然是已經(jīng)實(shí)用化了的系統(tǒng)，但是，依然要求擴(kuò)大其允許傳輸路徑損耗(損耗預(yù)算(loss budget))。只要能實(shí)現(xiàn)損耗預(yù)算的擴(kuò)大，就能通過(guò)“增加分路數(shù)來(lái)增加一臺(tái)OLT收容的用戶裝置的數(shù)量”、“延長(zhǎng)光纖傳輸路徑來(lái)擴(kuò)大收容區(qū)域”，從而提高PON系統(tǒng)的收容效率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)損耗預(yù)算的擴(kuò)大，廣泛探討著下述方法，S卩，使用分別放大上下行信號(hào)的雙向光放大器，補(bǔ)償進(jìn)行多分路化的光分路器、延長(zhǎng)的光纖傳輸路徑的損耗。但是，在許多情況下，假設(shè)的是將雙向光放大器配置在光纖傳輸路徑中，作為中繼器來(lái)使用。如果考慮到確保驅(qū)動(dòng)雙向光放大器的電源的容易性，優(yōu)選將雙向光放大器配置在交換局，將放大上下行信號(hào)的光放大器分別作為前置光放大器和后置光放大器來(lái)使用。
[0007]然而，在將前置光放大器配置在交換局進(jìn)行使用的情況下，當(dāng)強(qiáng)的突發(fā)光信號(hào)入射到前置光放大器時(shí)，超過(guò)輸入動(dòng)態(tài)范圍的光信號(hào)到達(dá)交換局的接收器，產(chǎn)生不能正常接收上行信號(hào)的問(wèn)題。
[0008]另一方面，在非專利文獻(xiàn)I提出了如下的方法，即，通過(guò)降低光分路器中的上行信號(hào)的合路損耗，從而得到與等價(jià)地?cái)U(kuò)大相應(yīng)量的損耗預(yù)算同樣的效果。
[0009]圖1示出非專利文獻(xiàn)I所示的PON系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)。圖1示出了配置在用戶裝置110的0NU111經(jīng)由光分路器120與交換局內(nèi)130的0LT136連接的PON系統(tǒng)100。交換局130具備波長(zhǎng)合波分波器131、光分路器132、光合路器133以及包括發(fā)送器134和接收器135的0LT136。另外，在圖1中，雖然0LT136由發(fā)送器134和接收器135構(gòu)成，但是，也可以包括波長(zhǎng)合波分波器、光分路器、光合路器。
[0010]在圖1例示的PON系統(tǒng)100中，除了由配置在交換局130外的分路器120對(duì)光信號(hào)進(jìn)行分路之外，在交換局130內(nèi)也進(jìn)行光信號(hào)的分路(在圖1中，示出了 4分路的情況)。進(jìn)而，在圖1例示的PON系統(tǒng)100中，使用一臺(tái)光分路器132、一臺(tái)光合路器133以及與交換局130內(nèi)的分路數(shù)相等的臺(tái)數(shù)的波長(zhǎng)合波分波器131，在交換局130內(nèi)同時(shí)進(jìn)行下行信號(hào)的分路和上行信號(hào)的合路。
[0011]在PON系統(tǒng)100中，從發(fā)送器134送出的下行信號(hào)由光分路器132進(jìn)行分路，送至各波長(zhǎng)合波分波器131。雖然光分路器132可以如上所述地與下行信號(hào)的分路同時(shí)進(jìn)行上行信號(hào)的合路，但是，在PON系統(tǒng)100中只進(jìn)行下行信號(hào)的分路。另一方面，每個(gè)所內(nèi)分路的上行信號(hào)在波長(zhǎng)合波分波器131中與下行信號(hào)進(jìn)行合波、分波。進(jìn)而，合波、分波后的上行信號(hào)在也被稱為模式耦合器的光合路器中進(jìn)行合路后，在接收器中進(jìn)行接收。
[0012]在圖2A和圖2B示出光合路器的結(jié)構(gòu)例。圖2A示出利用了平面光路(PLC =PlanerLightwave Circuit)的光合路器的結(jié)構(gòu)例，圖2Β示出利用了熔接單模光纖(SMF:SingleMode Fiber)波導(dǎo)的光合路器的結(jié)構(gòu)例。在圖2A示出了具備多模光纖(MMF:Multi ModeFiber)210和PLC220的以往的光合路器200。在圖2B示出了具備MMF210和熔接SMF波導(dǎo)230的以往的光合路器200。MMF210具有包層211和纖芯212，上行信號(hào)在纖芯212中傳播而被傳遞。
[0013]圖2A所示的PLC220包括平板波導(dǎo)221和與平板波導(dǎo)221連接的SM波導(dǎo)222。圖2B所示的熔接SMF波導(dǎo)230包括熔接部231和與熔接部231熔接連接的SMF232。圖2A和圖2B所示的光合路器全都具有束縛在平面上呈放射狀排列的多個(gè)SM波導(dǎo)222或SMF232的一個(gè)端面的結(jié)構(gòu)。光合路器中的光信號(hào)的合路在圖2A和圖2B所示的平板波導(dǎo)221和熔接部231中分別進(jìn)行。
[0014]圖2A和圖2B所示的光合路器一邊保持從多個(gè)SM波導(dǎo)222或SMF232的另一個(gè)端面入射的光信號(hào)的平面垂直方向上的封閉，一邊在消除了每個(gè)SM波導(dǎo)222或SMF232之間的邊界的狀態(tài)下經(jīng)一定距離使光信號(hào)合路。合路后的光信號(hào)的模場(chǎng)直徑具有SM波導(dǎo)222或SMF232的模場(chǎng)直徑以上的寬度，因此，將MMF210連接在光信號(hào)的合路部，可將合路后的光信號(hào)無(wú)泄漏地封閉在光纖內(nèi)。由此，能克服理論上合路損耗根據(jù)分路數(shù)的增加而增加(在NXl分路中為I / N)的光分路器的缺點(diǎn)。
[0015]實(shí)際上，如非專利文獻(xiàn)2所示，根據(jù)圖2A所示的結(jié)構(gòu)，在8X1的光合路器的情況下，在組合了平板波導(dǎo)這樣的以往的Y分路元件的分路電路中，理論損耗是9dB，但是，實(shí)現(xiàn)了 2dB以內(nèi)的合路損耗。此外，如非專利文獻(xiàn)3所示，在16X1的光合路器的情況下，理論損耗是12dB，但是，實(shí)現(xiàn)了最壞合路損耗為5dB以下這樣的7dB以上的改善。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0017]非專利文獻(xiàn)
[0018]非專利文獻(xiàn)1:中西健治、吉田誠(chéng)史、青柳慎一，“降低了上行信號(hào)的合路損耗的PDS構(gòu)成法”、1997年電子信息通信學(xué)會(huì)綜合大會(huì)，B-10-112, p.621
[0019]非專利文獻(xiàn)2:花田忠彥、北村直樹、下田毅、北村光弘，“石英波導(dǎo)型8X1光模式合路器”，1996年電子信息通信學(xué)會(huì)交流大會(huì)，C-160, p.160[0020]非專利文獻(xiàn)3:笹岡英資、畑山均、油井大、服部哲也，“石英波導(dǎo)型16X1光模式合路器”，1998年電子信息通信學(xué)會(huì)綜合大會(huì)，C-3-163，p.329。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]發(fā)明要解決的課題
[0022]然而，在圖1、圖2A以及圖2B所示的以往的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，關(guān)于下行信號(hào)的分路和上行信號(hào)的合路需要不同的光器件。因此，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，而且要準(zhǔn)備的部件個(gè)數(shù)增力口，存在系統(tǒng)的初期投資成本增加、傳輸裝置大型化以及起因于單元個(gè)數(shù)和煩雜的工序的產(chǎn)生可靠性惡化等課題。
[0023]解決課題的方案
[0024]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的方案I所述的光合路分路器的特征在于，具備:對(duì)多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路并輸出，對(duì)下行信號(hào)以單模進(jìn)行分路并輸出的光合路分路單元；以及使從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)以多模進(jìn)行傳播并輸出，使所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行傳播并輸出到所述光合路分路單元的雙向光傳播單元。
[0025]本發(fā)明的方案2所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案I所述的光合路分路器，其特征在于，所述雙向光傳播單元是雙模光纖。
[0026]本發(fā)明的方案3所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案2所述的光合路分路器，其特征在于，在所述雙模光纖的單模傳播中使用的包層的直徑從所述雙模光纖的一端起呈錐狀減少。
[0027]本發(fā)明的方案4所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案2或3所述的光合路分路器，其特征在于，還具備對(duì)在所述雙模光纖中傳播的所述上行信號(hào)以多模進(jìn)行分波、對(duì)所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行合波的合波分波單元。
[0028]本發(fā)明的方案5所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案I所述的光合路分路器，其特征在于，所述雙向光傳播單元由空間透鏡系統(tǒng)構(gòu)成，所述空間透鏡系統(tǒng)以如下方式構(gòu)成，即，透射從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)，以多模輸出，透射所述下行信號(hào)，以單模輸出到所述光合路分路單元。
[0029]本發(fā)明的方案6所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)的特征在于，在方案4或5所述的光合路分路器連接有發(fā)送所述下行信號(hào)的發(fā)送器和接收所述合路后的上行信號(hào)的接收器。
[0030]本發(fā)明的方案7所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)是本發(fā)明的方案6所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于，在所述發(fā)送器連接有用于放大所述下行信號(hào)的光放大器。
[0031]本發(fā)明的方案8所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案2所述的光合路分路器，其特征在于，所述光合路分路單元具備:形成在平面光路上，與所述雙模光纖進(jìn)行光學(xué)連接的平板波導(dǎo)；以及與所述平板波導(dǎo)和多根單模光纖進(jìn)行光學(xué)連接的多根單模波導(dǎo)，所述平板波導(dǎo)具有以關(guān)于所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線呈軸對(duì)稱的方式設(shè)在所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線上的纖芯缺損部。
[0032]本發(fā)明的方案9所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案8所述的光合路分路器，其特征在于，所述纖芯缺損部以成為橢圓形的方式構(gòu)成。
[0033]本發(fā)明的方案10所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案9所述的光合路分路器，其特征在于，所述纖芯缺損部具有:設(shè)在所述雙模光纖的多模部的孔徑角范圍內(nèi)的多個(gè)第一纖芯缺損部分；以及設(shè)在所述雙模光纖的單模部的孔徑角范圍內(nèi)的第二纖芯缺損部分，所述第二纖芯缺損部分比每個(gè)所述第一纖芯缺損部分的曲率大。
[0034]本發(fā)明的方案11所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案8至10的任一項(xiàng)所述的光合路分路器，其特征在于，所述平板波導(dǎo)具有以反射所述下行信號(hào)和所述上行信號(hào)而封閉在所述平板波導(dǎo)中的方式構(gòu)成的所述反射率強(qiáng)化構(gòu)造。
[0035]本發(fā)明的方案12所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案8至11的任一項(xiàng)所述的光合路分路器，其特征在于，每個(gè)所述單模波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度在與所述平板波導(dǎo)的連接部處互不相同，所述連接部處的所述單模波導(dǎo)的光軸延長(zhǎng)線與所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線交叉的點(diǎn)按每個(gè)所述單模波導(dǎo)互不相同。
[0036]本發(fā)明的方案13所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案I所述的光合路分路器，其特征在于，所述光合路分路單元具備:對(duì)所述多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路，對(duì)所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行分路的平板波導(dǎo)；輸入經(jīng)由所述平板波導(dǎo)輸出的所述上行信號(hào)并以多模進(jìn)行傳播的多模光纖；以及輸入經(jīng)由所述平板波導(dǎo)輸出的所述下行信號(hào)并以單模進(jìn)行傳播的多個(gè)單模光纖，所述平板波導(dǎo)具備:用于輸入所述下行信號(hào)的輸入端口 ；以及以反射經(jīng)由所述輸入端口輸入的所述下行信號(hào)而輸出到所述多個(gè)單模光纖、透射所述上行信號(hào)而輸出到所述多模光纖的方式，相對(duì)于所述多模光纖的光軸傾斜規(guī)定的角度設(shè)在所述平板波導(dǎo)中的濾光部。
[0037]本發(fā)明的方案14所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案I所述的光合路分路器，其特征在于，所述光合路分路單元具備:對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行分路的分路元件；用于輸入輸出所述多個(gè)上行信號(hào)和所述分路后的下行信號(hào)的每一個(gè)的多個(gè)單模光纖；以及分別輸入所述分路后的下行信號(hào)并輸出到所述多個(gè)單模光纖的每一個(gè)，對(duì)經(jīng)由所述多個(gè)單模光纖輸入的所述多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路的多個(gè)多模變換/合路元件。
[0038]本發(fā)明的方案15所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案14所述的光合路分路器，其特征在于，所述多個(gè)多模變換/合路元件由波導(dǎo)寬度不等寬的定向耦合器元件構(gòu)成，所述上行信號(hào)在進(jìn)行模式變換后輸出到所述多模變換/合路元件的交叉端口，所述下行信號(hào)不進(jìn)行模式變換就輸出到所述多模變換/合路元件的直通端口。
[0039]本發(fā)明的方案16所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案14或15所述的光合路分路器，其特征在于，所述分路元件由以使所述分路后的下行信號(hào)的光強(qiáng)度分別相等的方式對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行分路的等分分光元件構(gòu)成，所述多個(gè)多模變換/合路元件經(jīng)由多模波導(dǎo)以串聯(lián)方式連接，該串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件各自的下行信號(hào)輸入用端口與所述等分分光元件連接。
[0040]本發(fā)明的方案17所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案16所述的光合路分路器，其特征在于，所述多個(gè)多模變換/合路元件構(gòu)成N組所述串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件，所述光合路分路器還具備經(jīng)由多模波導(dǎo)與所述N組串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件的各組連接的N輸入I輸出的多模變換/合路元件，由所述N組串聯(lián)連接的多模變換/合路元件的各組進(jìn)行多模變換/合路后的上行信號(hào)由所述N輸入I輸出的多模變換/合路元件進(jìn)行多模變換/合路。
[0041]本發(fā)明的方案18所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案16或17所述的光合路分路器，其特征在于，還包括對(duì)所述上行信號(hào)和所述下行信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)合波分波的波導(dǎo)寬度等寬的定向耦合器元件，所述等寬的定向耦合器元件經(jīng)由所述多個(gè)多模變換/合路元件和多模波導(dǎo)以串聯(lián)方式連接，所述等寬的定向耦合器元件的下行信號(hào)輸入用端口與所述等分分光元件連接。
[0042]本發(fā)明的方案19所述的光合路分路器是本發(fā)明的方案13所述的光合路分路器，其特征在于，所述雙向光傳播單元具備:用于輸入所述下行信號(hào)，輸出到所述光合路分路單元的所述單模光纖；以及輸入從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)的多模光纖。
[0043]本發(fā)明的方案20所述的雙向光傳播器的特征在于,具備:輸入上行信號(hào)，使其以多模進(jìn)行傳播并輸出，使下行信號(hào)以單模進(jìn)行傳播并輸出的雙模光纖；以及對(duì)從所述雙模光纖輸出的所述上行信號(hào)進(jìn)行分波并輸出，對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行合波并輸出到所述雙模光纖的合波分波單元。
[0044]本發(fā)明的方案21所述的雙向光傳播器是本發(fā)明的方案20所述的雙向光傳播器，其特征在于，在所述合波分波單元連接有用于傳播所述下行信號(hào)的單模光纖和用于傳播所述上行信號(hào)的多模光纖。
[0045]本發(fā)明的方案22所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)的特征在于，在方案21所述的雙向光傳播器中，在所述單模光纖連接有發(fā)送所述下行信號(hào)的發(fā)送部，在所述多模光纖連接有接收所述上行信號(hào)的接收部。
[0046]本發(fā)明的方案23所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)是本發(fā)明的方案22所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于，用于放大所述下行信號(hào)的光放大器經(jīng)由所述單模光纖與所述發(fā)送部連接。
[0047]本發(fā)明的方案24所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)是本發(fā)明的方案22所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送部具備:與所述單模光纖連接的多波長(zhǎng)合波器；與所述多波長(zhǎng)合波器連接的多個(gè)第二單模光纖；以及分別與所述多個(gè)第二單模光纖連接的多個(gè)發(fā)送器，所述多波長(zhǎng)合波器輸入從所述多個(gè)發(fā)送器的每一個(gè)經(jīng)由所述多個(gè)第二單模光纖發(fā)送的所述下行信號(hào)，對(duì)該輸入的下行信號(hào)進(jìn)行合波，將該合波后的下行信號(hào)輸出到所述單模光纖。
[0048]本發(fā)明的方案25所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)是本發(fā)明的方案22或24所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于，所述接收部具備:與所述多模光纖連接的多波長(zhǎng)分波器；與所述多波長(zhǎng)分波器連接的多個(gè)第二多模光纖；以及分別與所述多個(gè)第二多模光纖連接的多個(gè)接收器，所述多波長(zhǎng)分波器從所述多模光纖輸入所述上行信號(hào)，對(duì)該輸入的上行信號(hào)進(jìn)行分波，將該分波后的上行信號(hào)經(jīng)由所述多個(gè)第二多模光纖輸出到所述多個(gè)接收器的每一個(gè)。
[0049]本發(fā)明的方案26所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)具備:權(quán)利要求20所述的雙向光傳播器；發(fā)送所述下行信號(hào)的發(fā)送器；以及接收所述上行信號(hào)的接收器，所述光發(fā)送接收系統(tǒng)的特征在于，所述雙向光傳播器還包括空間透鏡系統(tǒng)，從所述雙模光纖輸出的所述上行信號(hào)經(jīng)由所述合波分波單元和所述空間透鏡系統(tǒng)以多模耦合到所述接收器，從所述發(fā)送器發(fā)送的所述下行信號(hào)經(jīng)由所述合波分波單元和所述空間透鏡系統(tǒng)以單模耦合到所述雙模光纖。
[0050]本發(fā)明的方案27所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)是本發(fā)明的方案26所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送器內(nèi)置有用于放大所述下行信號(hào)的光放大器。
[0051]發(fā)明效果
[0052]根據(jù)本發(fā)明，能用同一光器件來(lái)實(shí)現(xiàn)下行信號(hào)的分路和上行信號(hào)的合路，使上行信號(hào)的合路損耗降低，得到與等價(jià)地?cái)U(kuò)大相應(yīng)的量的損耗預(yù)算同樣的效果。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0053]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的組合了多個(gè)光器件的PON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0054]圖2A是示出現(xiàn)有技術(shù)的光合路器的圖。
[0055]圖2B是示出現(xiàn)有技術(shù)的光合路器的圖。
[0056]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的光合路分路器的圖。
[0057]圖4A是示出雙模光纖(DMF:Dual Mode Fiber)的半徑與折射率分布的關(guān)系的圖。
[0058]圖4B是示出DMF的半徑與折射率分布的關(guān)系的圖。
[0059]圖5是示出使用了本發(fā)明的實(shí)施例2的光合路分路器的系統(tǒng)的圖。
[0060]圖6是示出使用了本發(fā)明的實(shí)施例2的光合路分路器的系統(tǒng)的另一個(gè)方式的圖。
[0061]圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例3的光發(fā)送接收系統(tǒng)的圖。
[0062]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的光發(fā)送接收系統(tǒng)的光合路分路器中的DMF的放大圖。
[0063]圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施例4的光合路分路器的圖。
[0064]圖1OA是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的光合路分路器的圖。
[0065]圖1OB是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的光合路分路器的圖。
[0066]圖1OC是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的光合路分路器的圖。
[0067]圖1lA是示出測(cè)量了本發(fā)明的實(shí)施例5的光合路分路器的分路損耗的結(jié)果的圖。
[0068]圖1lB是示出測(cè)量了本發(fā)明的實(shí)施例5的光合路分路器的合路損耗的結(jié)果的圖。
[0069]圖12A是示出現(xiàn)有技術(shù)的16X1光合路器的圖。
[0070]圖12B是示出現(xiàn)有技術(shù)的16X1光合路器的圖。
[0071]圖13A是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的光合路分路器的圖。
[0072]圖13B是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的光合路分路器的圖。
[0073]圖13C是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的光合路分路器的圖。
[0074]圖14A是示出測(cè)量了本發(fā)明的實(shí)施例6的光合路分路器的分路損耗的結(jié)果的圖。
[0075]圖14B是示出測(cè)量了本發(fā)明的實(shí)施例6的光合路分路器的合路損耗的結(jié)果的圖。
[0076]圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施例7的光合路分路器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0077]圖16是示出使用了本發(fā)明的實(shí)施例8的光合路分路器的光發(fā)送接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0078]圖17A是示出在本發(fā)明的實(shí)施例8的光合路分路器中使用的由不等寬的定向耦合器元件構(gòu)成的多模變換/合路元件的一個(gè)例子的圖。
[0079]圖17B是示出在本發(fā)明的實(shí)施例8的光合路分路器中使用的由不等寬的定向耦合器元件構(gòu)成的多模變換/合路元件的一個(gè)例子的圖。
[0080]圖17C是示出在本發(fā)明的實(shí)施例8的光合路分路器中使用的由不等寬的定向耦合器元件構(gòu)成的多模變換/合路元件的一個(gè)例子的圖。
[0081]圖18是示出石英類波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度與O階、I階、2階的模式折射率的關(guān)系的曲線圖。
[0082]圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施例9的光合路分路器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0083]圖20A是示出在本發(fā)明的實(shí)施例9的光合路分路器中使用的2輸入I輸出的多模合路元件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0084]圖20B是示出在本發(fā)明的實(shí)施例9的光合路分路器中使用的2輸入I輸出的多模合路元件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0085]圖21是示出本發(fā)明的實(shí)施例10的雙向光傳播器的圖。
[0086]圖22是示出本發(fā)明的實(shí)施例11的光發(fā)送接收系統(tǒng)的圖。
[0087]圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施例11的光發(fā)送接收系統(tǒng)的另一個(gè)例子的圖。
[0088]圖24是示出本發(fā)明的實(shí)施例12的光發(fā)送接收系統(tǒng)的圖。
[0089]圖25是示出本發(fā)明的實(shí)施例13的光發(fā)送接收系統(tǒng)的圖。
[0090]圖26是示出本發(fā)明的實(shí)施例13的光發(fā)送接收系統(tǒng)的另一個(gè)例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0091](實(shí)施例1)
[0092]圖3示出本發(fā)明的實(shí)施例1的光合路分路器300。在圖3示出了具備雙模光纖(DMF:Dual Mode Fiber) 310 和與 DMF310 連接的 PLC320 的光合路分路器 300。DMF310 具備多模(MM:Multi Mode)包層 311 和 MM 纖芯 312，MM 纖芯 312 具備單模(SM:Single Mode)包層313和SM纖芯314。PLC320具備平板波導(dǎo)321和與平板波導(dǎo)321連接的SM波導(dǎo)322。另外，雖然在圖3中例示了使用PLC的情況，但是，也可以使用圖2B所示的熔接SMF波導(dǎo)。
[0093]DMF310是與SM傳輸和麗傳輸這兩者對(duì)應(yīng)的光纖。在DMF310中，SM傳輸用的SM包層313和SM纖芯314成為麗傳輸用的麗纖芯312，在MM纖芯312的外側(cè)形成有麗傳輸用的麗包層311。
[0094]圖4A和圖4B示出DMF310的半徑與折射率分布的關(guān)系。如圖4A所示，DMF310的折射率分布以按SM纖芯314、SM包層313、麗包層311的順序呈階梯性變高的方式構(gòu)成。此外，也可以如圖4B所示，以使SM包層313的折射率連續(xù)變化的方式構(gòu)成DMF310的折射率分布。通過(guò)如圖4B所示地使SM包層313的折射率連續(xù)變化，從而與圖4A所示的DMF310的折射率分布相比，具有能大幅降低MM傳輸時(shí)的模式色散的影響的優(yōu)點(diǎn)。
[0095]入射到PLC320的SM波導(dǎo)322的各上行信號(hào)在平板波導(dǎo)321中進(jìn)行合路，封閉在DMF310的麗纖芯312中進(jìn)行傳輸。另一方面，入射到DMF310的SM纖芯314中的下行信號(hào)在DMF310與平板波導(dǎo)321的連接點(diǎn)330以一定的角度范圍從SM纖芯314出射，被分路為均等的光強(qiáng)度的光信號(hào)，無(wú)泄漏地被耦合到各SM波導(dǎo)322。
[0096]在向圖2A例示的光合路器200的MMF210入射下行信號(hào)的情況下，會(huì)從MMF210出射下行信號(hào)，因此，如在圖3例示的麗出射范圍那樣，MMF210與平板波導(dǎo)222的連接點(diǎn)處的下行信號(hào)的出射角度的范圍大。因此，下行信號(hào)不會(huì)耦合到各SM波導(dǎo)322，大部分會(huì)泄漏，所以，產(chǎn)生非常大的損耗。
[0097]然而，通過(guò)活用DMF310，從而理論上能使該損耗接近零。即，本發(fā)明的實(shí)施例1的光合路分路器300在如光信號(hào)的發(fā)送接收那樣以雙向方式使用的情況下，對(duì)上行信號(hào)作為超低損耗的光合路器(模式耦合器)發(fā)揮功能，對(duì)下行信號(hào)則作為具有I / N的理論上的合路損耗的普通光分路器發(fā)揮功能。如果將本發(fā)明的實(shí)施例1的光合路分路器300應(yīng)用于PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，就能對(duì)光分路器和光合路器進(jìn)行單一品種化，能實(shí)現(xiàn)部件個(gè)數(shù)的削減和系統(tǒng)的成本的降低。
[0098](實(shí)施例2)
[0099]圖5示出本發(fā)明的實(shí)施例2的使用了光合路分路器520的系統(tǒng)500。在圖5示出了具備用戶裝置110、光分路器120以及交換局510的系統(tǒng)500，交換局510具備光合路分路器520和具備發(fā)送器531和接收器532的0LT530。
[0100]圖5所示的光合路分路器520具有用DMF523連接了由實(shí)施例1的光合路分路器300構(gòu)成的光合路分路部521和用于對(duì)上下行信號(hào)進(jìn)行合波分波的波長(zhǎng)合波分波器522的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，波長(zhǎng)合波分波器522與發(fā)送器531之間經(jīng)由SMF540連接，波長(zhǎng)合波分波器522與接收器532之間經(jīng)由MMF550連接。波長(zhǎng)合波分波器522例如可以作為對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行分波、對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行合波的WDM濾光器。
[0101]通過(guò)將由實(shí)施例1的光合路分路器300構(gòu)成的光合路分路部521應(yīng)用于PON系統(tǒng)，從而與圖1所示的以往的PON系統(tǒng)相比，能大幅削減所使用的波長(zhǎng)合波分波器的臺(tái)數(shù)，能大幅簡(jiǎn)化交換局內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
[0102]另外，在下行信號(hào)的傳輸路徑允許損耗低于上行信號(hào)的傳輸路徑允許損耗的情況下，也可以通過(guò)在發(fā)送器531的輸出側(cè)配置光放大器(未圖示)、用光放大器使從發(fā)送器531輸出的光信號(hào)的發(fā)送光強(qiáng)度增加，從而取得兩者的平衡。優(yōu)選發(fā)送器531和接收器532作為光發(fā)送接收器(光收發(fā)器)與SFP (Small Form Factor Pluggable:小型可插拔)或XFP(IOGigabit Small Form Factor Pluggable: 10吉比特小型可插拔)等模塊進(jìn)行一體化。如果需要，也能在模塊內(nèi)內(nèi)置放大下行信號(hào)的光放大器。在圖5的情況下，因?yàn)槟K的輸入輸出路徑不同，所以，成為雙芯光收發(fā)器。此外，雖然在本實(shí)施例中使波長(zhǎng)合波分波器522為WDM濾光器，但是，使用光環(huán)行器也能得到同樣的效果。
[0103]圖6示出使用了本發(fā)明的實(shí)施例2的光合路分路器520的系統(tǒng)的另一個(gè)方式。在圖6示出了具備用戶裝置110、光分路器120以及交換局610的系統(tǒng)600，交換局610具備光合路分路器620和0LT630。
[0104]關(guān)于圖6所示的光合路分路器620，使用由實(shí)施例1的光合路分路器300構(gòu)成的光合路分路部621。0LT630具備:經(jīng)由DMF622與光合路分路部621連接的波長(zhǎng)分波合波器633 ;經(jīng)由空間透鏡系統(tǒng)631以SM與波長(zhǎng)分波合波器633連接的發(fā)送器634 ;以及經(jīng)由空間透鏡系統(tǒng)632以MM與波長(zhǎng)分波合波器633連接的接收器635。
[0105]如圖6所示，也能通過(guò)將WDM濾光器或光環(huán)行器等波長(zhǎng)合波分波器633內(nèi)置在0LT630偵彳，分別使用空間透鏡系統(tǒng)631和632與發(fā)送器134和接收器135連接，從而構(gòu)成光收發(fā)器模塊。通過(guò)空間透鏡系統(tǒng)631的PON的下行信號(hào)以SM進(jìn)行傳播，通過(guò)空間透鏡系統(tǒng)632的PON的上行信號(hào)以麗進(jìn)行傳播。
[0106]在圖6所示的系統(tǒng)600的情況下，因?yàn)槟K的輸入輸出路徑相同，所以，成為單芯光收發(fā)器。像這樣，通過(guò)對(duì)發(fā)送器和接收器進(jìn)行光收發(fā)器模塊化，從而除了能將光發(fā)送接收系統(tǒng)小型化和省空間化之外，還有在故障時(shí)能容易地更換模塊的優(yōu)點(diǎn)。
[0107](實(shí)施例3)
[0108]圖7示出本發(fā)明的實(shí)施例3的光發(fā)送接收系統(tǒng)700。在圖7示出了具備用戶裝置110、光分路器120以及交換局710的系統(tǒng)700，交換局710具備光合路分路器720和具備發(fā)送器731和接收器732的0LT730。光合路分路器720具備由實(shí)施例1的光合路分路器300構(gòu)成的光合路分路部721和經(jīng)由DMF722與光合路分路部721連接的波長(zhǎng)合波分波器723。
[0109]在光合路分路器720中，DMF722以使SM包層的直徑從光合路分路部721向波長(zhǎng)合波分波器723的方向呈錐狀減少的方式構(gòu)成。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的光發(fā)送接收系統(tǒng)700的光合路分路器720中的DMF722的放大圖。在圖8示出了具備麗包層801和具備SM包層803和SM纖芯804的MM纖芯802的DMF722。
[0110]如圖8所示，DMF722以使光合路分路部721側(cè)的波導(dǎo)寬度Win比0LT730側(cè)的波導(dǎo)寬度Wwt大、波導(dǎo)寬度從光合路分路部721側(cè)朝向0LT730側(cè)慢慢變窄的方式構(gòu)成。大致根據(jù)MM纖芯802的平均折射率與MM包層801的折射率之差來(lái)決定用于無(wú)損耗地將高階模式變換為低階模式的錐體的傾斜度。
[0111]像這樣，通過(guò)在DMF722的長(zhǎng)度方向上平緩地形成錐體的傾斜，從而MM纖芯802的寬度變窄，由此，可允許的高階的模式減少，所以，高階模式變換為低階模式。因此，在MM纖芯802中傳播的高階模式的光信號(hào)被無(wú)損耗地變換為低階模式。由此，MM傳輸中的模式色散的影響降低，能謀求上行信號(hào)的傳輸距離的擴(kuò)大。
[0112]如果將實(shí)施例3的光合路分路器700應(yīng)用于圖1的PON系統(tǒng)，還能使光合路分路部的設(shè)定位置與發(fā)送接收裝置的設(shè)置位置分開，有助于提高交換局內(nèi)的裝置配置的自由度。在此，雖然示出了將實(shí)施例3的光合路分路器700應(yīng)用于實(shí)施例2的情況，但是，即使在應(yīng)用于實(shí)施例1的情況下，也能得到同樣的效果。
[0113](實(shí)施例4)
[0114]圖9示出本發(fā)明的實(shí)施例4的光合路分路器900。在圖9示出了具備光合路分路部910和PLC920的光合路分路器900。光合路分路部910具備MMF911、波長(zhǎng)合波分波器912、空間透鏡系統(tǒng)913以及SMF914。PLC920具備平板波導(dǎo)921和與平板波導(dǎo)921連接的SM波導(dǎo)922。另外，雖然在圖9中例示了使用PLC的情況，但是，也可以使用圖2B所示的熔接SMF波導(dǎo)。也可以使對(duì)上行信號(hào)和下行信號(hào)進(jìn)行合波分波的波長(zhǎng)合波分波器912為WDM濾光器或光環(huán)行器。
[0115]本發(fā)明的實(shí)施例4的光合路分路器900是使用波長(zhǎng)合波分波器912和空間透鏡系統(tǒng)913取代實(shí)施例1的光合路分路器300中的DMF310而構(gòu)成的。從用戶裝置入射到SM波導(dǎo)922的上行信號(hào)在平板波導(dǎo)921中以MM進(jìn)行合路，透射空間透鏡系統(tǒng)913，由波長(zhǎng)合波分波器912進(jìn)行分波而耦合到MMF911的纖芯。也可以不使用MMF911，而直接將光信號(hào)耦合到接收器。
[0116]另一方面，入射到SMF914的下行信號(hào)由波長(zhǎng)合波分波器912進(jìn)行合波/反射，透射空間透鏡系統(tǒng)913，以SM進(jìn)行傳播而入射到平板波導(dǎo)921。因此，SMF914的出射端的光束剖面分布被耦合到平板波導(dǎo)921的入射端。入射到平板波導(dǎo)921的下行信號(hào)與使用DMF的情況同樣地，在平板波導(dǎo)921中被分路為均等的光強(qiáng)度的光信號(hào)而耦合到各SM波導(dǎo)922。也可以不使用SMF914而對(duì)發(fā)送器輸出直接進(jìn)行透鏡耦合。
[0117]通過(guò)將本發(fā)明的實(shí)施例4的光合路分路器900應(yīng)用于PON系統(tǒng)，從而能大幅削減要使用的波長(zhǎng)合波分波器的臺(tái)數(shù)、大幅簡(jiǎn)化交換局內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
[0118]另外，雖然未圖示，關(guān)于與MMF和SMF耦合的接收器和發(fā)送器，能使用在實(shí)施例3示出的雙芯光收發(fā)器模塊。另一方面，在不使用MMF和SMF而將信號(hào)光直接與接收器和發(fā)送器進(jìn)行透鏡耦合的情況下，能使由實(shí)施例4的光合路分路器900、發(fā)送器以及接收器構(gòu)成的整個(gè)光發(fā)送接收系統(tǒng)小型化和省空間化。也能將整個(gè)本系統(tǒng)一體化為QSFP(Quad SmallForm Factor Pluggable:四通道小型可插拔)等模塊,期待進(jìn)一步的小型化、省空間化。
[0119](實(shí)施例5)[0120]雖然在上述實(shí)施例1~4的光合路分路器中使用了圖3所示的平板波導(dǎo)，但是，在使用平板波導(dǎo)的分路電路中，存在中心端口的損耗小、越接近端部的端口損耗越容易增加的問(wèn)題。因此，想出了下述等辦法，即，在平板波導(dǎo)與各輸入輸出波導(dǎo)的連接點(diǎn)處，按各端口改變波導(dǎo)寬度來(lái)抑制端口間的偏差，或者增加平板長(zhǎng)度而以平均損耗增加為犧牲來(lái)抑制端口間的偏差等。
[0121]此外，在所述實(shí)施例1~4的光合路分路器中使用了 DMF，而DMF的SM傳輸時(shí)的光學(xué)特性由SM包層和SM纖芯的形狀和折射率決定，MM傳輸時(shí)的光學(xué)特性由MM包層和MM纖芯的形狀和折射率決定。例如，在設(shè)SM包層和SM纖芯的折射率分別為n0’SM和I^sm時(shí)，作為SM纖芯能接受的最大光接收角Θ _，SM的孔徑角NAsm可表示如下。
[0122][數(shù)學(xué)式I]
[0123]
【權(quán)利要求】
1.一種光合路分路器，其特征在于，具備: 光合路分路單元，對(duì)多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路并輸出，對(duì)下行信號(hào)以單模進(jìn)行分路并輸出；以及 雙向光傳播單元，使從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)以多模進(jìn)行傳播并輸出，使所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行傳播并輸出到所述光合路分路單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光合路分路器，其特征在于， 所述雙向光傳播單兀是雙模光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光合路分路器，其特征在于， 在所述雙模光纖的單模傳播中使用的包層的直徑從所述雙模光纖的一端起呈錐狀減少。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光合路分路器，其特征在于， 還具備:合波分波單元，對(duì)在所述雙模光纖中傳播的所述上行信號(hào)以多模進(jìn)行分波，對(duì)所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行合波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光合路分路器，其特征在于， 所述雙向光傳播單元由空間透鏡系統(tǒng)構(gòu)成，所述空間透鏡系統(tǒng)以如下的方式構(gòu)成，即，透射從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)并以多模進(jìn)行輸出，透射所述下行信號(hào)并以單模輸出到所述光合路分路單元。
6.一種光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 在權(quán)利要求4或5所述的光合路分路器連接有發(fā)送所述下行信號(hào)的發(fā)送器和接收所述合路后的上行信號(hào)的接收器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 在所述發(fā)送器連接有用于放大所述下行信號(hào)的光放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光合路分路器，其特征在于， 所述光合路分路單元具備: 平板波導(dǎo)，形成在平面光路上，與所述雙模光纖進(jìn)行光學(xué)連接；以及 多根單模波導(dǎo)，與所述平板波導(dǎo)和多根單模光纖進(jìn)行光學(xué)連接， 所述平板波導(dǎo)具有纖芯缺損部，該纖芯缺損部以關(guān)于所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線呈軸對(duì)稱的方式設(shè)在所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光合路分路器，其特征在于， 所述纖芯缺損部以成為橢圓形的方式構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光合路分路器，其特征在于， 所述纖芯缺損部具有: 多個(gè)第一纖芯缺損部分，設(shè)在所述雙模光纖的多模部的孔徑角范圍內(nèi)；以及 第二纖芯缺損部分，設(shè)在所述雙模光纖的單模部的孔徑角范圍內(nèi)， 所述第二纖芯缺損部分比每個(gè)所述第一纖芯缺損部分的曲率大。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10的任一項(xiàng)所述的光合路分路器，其特征在于， 所述平板波導(dǎo)具有以反射所述下行信號(hào)和所述上行信號(hào)而封閉在所述平板波導(dǎo)中的方式構(gòu)成的所述反射率強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11的任一項(xiàng)所述的光合路分路器，其特征在于，每個(gè)所述單模波導(dǎo)的波導(dǎo)寬度在與所述平板波導(dǎo)的連接部處互不相同， 所述連接部處的所述單模波導(dǎo)的光軸延長(zhǎng)線與所述雙模光纖的光軸延長(zhǎng)線交叉的點(diǎn)按每一個(gè)所述單模波導(dǎo)而互不相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光合路分路器，其特征在于， 所述光合路分路單元具備: 平板波導(dǎo)，對(duì)所述多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路，對(duì)所述下行信號(hào)以單模進(jìn)行分路； 多模光纖，輸入經(jīng)由所述平板波導(dǎo)輸出的所述上行信號(hào)，以多模進(jìn)行傳播；以及 多個(gè)單模光纖，輸入經(jīng)由所述平板波導(dǎo)輸出的所述下行信號(hào)，以單模進(jìn)行傳播， 所述平板波導(dǎo)具備: 輸入端口，用于輸入所述下行信號(hào)；以及 濾光部，以反射經(jīng)由所述輸入端口輸入的所述下行信號(hào)而輸出到所述多個(gè)單模光纖、透射所述上行信號(hào)而輸出到所述多模光纖的方式，相對(duì)于所述多模光纖的光軸傾斜規(guī)定的角度設(shè)在所述平板波導(dǎo)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光合路分路器，其特征在于， 所述光合路分路單元具備:` 分路元件，對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行分路； 多個(gè)單模光纖，用于輸入輸出所述多個(gè)上行信號(hào)和所述分路后的下行信號(hào)的每一個(gè)；以及 多個(gè)多模變換/合路元件，分別輸入所述分路后的下行信號(hào)，輸出到所述多個(gè)單模光纖的每一個(gè)，對(duì)經(jīng)由所述多個(gè)單模光纖輸入的所述多個(gè)上行信號(hào)以多模進(jìn)行合路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光合路分路器，其特征在于， 所述多個(gè)多模變換/合路元件由波導(dǎo)寬度不等寬的定向耦合器元件構(gòu)成， 所述上行信號(hào)在進(jìn)行模式變換之后輸出到所述多模變換/合路元件的交叉端口，所述下行信號(hào)不進(jìn)行模式變換就輸出到所述多模變換/合路元件的直通端口。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的光合路分路器，其特征在于， 所述分路元件由以使所述分路后的下行信號(hào)的光強(qiáng)度分別相等的方式對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行分路的等分分光元件構(gòu)成，所述多個(gè)多模變換/合路元件經(jīng)由多模波導(dǎo)以串聯(lián)方式連接，該串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件各自的下行信號(hào)輸入用端口與所述等分分光元件連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光合路分路器，其特征在于， 所述多個(gè)多模變換/合路元件構(gòu)成N組所述串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件，所述光合路分路器還具備N輸入I輸出的多模變換/合路兀件,該N輸入I輸出的多模變換/合路元件經(jīng)由多模波導(dǎo)與所述N組串聯(lián)連接的多個(gè)多模變換/合路元件的各組連接， 由所述N組串聯(lián)連接的多模變換/合路元件的各組進(jìn)行了多模變換/合路的上行信號(hào)由所述N輸入I輸出的多模變換/合路元件進(jìn)行多模變換/合路。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的光合路分路器，其特征在于， 還具備對(duì)所述上行信號(hào)和所述下行信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)合波分波的波導(dǎo)寬度等寬的定向耦合器元件，所述等寬的定向耦合器元件經(jīng)由多模波導(dǎo)與所述多個(gè)多模變換/合路元件以串聯(lián)方式連接，所述等寬的定向耦合器元件的下行信號(hào)輸入用端口與所述等分分光元件連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光合路分路器，其特征在于， 所述雙向光傳播單元具備: 所述單模光纖，用于輸入所述下行信號(hào)，輸出到所述光合路分路單元；以及 多模光纖，輸入從所述光合路分路單元輸出的所述上行信號(hào)。
20.—種雙向光傳播器,其特征在于,具備: 雙模光纖，輸入上行信號(hào)，使其以多模傳播而輸出，使下行信號(hào)以單模進(jìn)行傳播而輸出；以及 合波分波單元，對(duì)從所述雙模光纖輸出的所述上行信號(hào)進(jìn)行分波而輸出，對(duì)所述下行信號(hào)進(jìn)行合波而輸出到所述雙模光纖。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的雙向光傳播器，其特征在于， 在所述合波分波單元連接有用于傳播所述下行信號(hào)的單模光纖和用于傳播所述上行信號(hào)的多模光纖。
22.一種光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 在權(quán)利要求21所述的雙向光傳播器中，在所述單模光纖上連接有發(fā)送所述下行信號(hào)的發(fā)送部，在所述多模光纖上連接有接收所述上行信號(hào)的接收部。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 用于放大所述下行信號(hào)的光放大器經(jīng)由所述單模光纖與所述發(fā)送部連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 所述發(fā)送部具備: 多波長(zhǎng)合波器，與所述單模光纖連接； 多個(gè)第二單模光纖，與所述多波長(zhǎng)合波器連接；以及 多個(gè)發(fā)送器，分別與所述多個(gè)第二單模光纖連接， 所述多波長(zhǎng)合波器輸入從所述多個(gè)發(fā)送器的每一個(gè)經(jīng)由所述多個(gè)第二單模光纖發(fā)送的所述下行信號(hào)，對(duì)該輸入的下行信號(hào)進(jìn)行合波，將該合波后的下行信號(hào)輸出到所述單模光纖。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或24所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 所述接收部具備: 多波長(zhǎng)分波器，與所述多模光纖連接； 多個(gè)第二多模光纖，與所述多波長(zhǎng)分波器連接；以及 多個(gè)接收器，分別與所述多個(gè)第二多模光纖連接，所述多波長(zhǎng)分波器從所述多模光纖輸入所述上行信號(hào)，對(duì)該輸入的上行信號(hào)進(jìn)行分波，將該分波后的上行信號(hào)經(jīng)由所述多個(gè)第二多模光纖輸出到所述多個(gè)接收器的每一個(gè)。
26.一種光發(fā)送接收系統(tǒng)，具備:權(quán)利要求20所述的雙向光傳播器；發(fā)送器，發(fā)送所述下行信號(hào)；以及接收器，接收所述上行信號(hào)，所述光發(fā)送接收系統(tǒng)的特征在于， 所述雙向光傳播器還包括空間透鏡系統(tǒng)，從所述雙模光纖輸出的所述上行信號(hào)經(jīng)由所述合波分波單元和所述空間透鏡系統(tǒng)以多模耦合到所述接收器，從所述發(fā)送器發(fā)送的所述下行信號(hào)經(jīng)由所述合波分波單元和所述空間透鏡系統(tǒng)以單模耦合到所述雙模光纖。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)送接收系統(tǒng)，其特征在于， 所述發(fā)送器內(nèi)置有用于放 大所述下行信號(hào)的光放大器。
【文檔編號(hào)】G02B6/293GK103765265SQ201280041693
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月27日
【發(fā)明者】藤原正滿, 鈴木謙一, 吉本直人, 小熊學(xué), 渡辺俊夫, 高橋浩, 田野辺博正, 鬼頭勤 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社