專利名稱：具有雙向光服務(wù)信道的雙向wdm光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種波分復(fù)用光系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種具有雙向波導(dǎo)的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，配置該雙向波導(dǎo)以便傳送兩個(gè)相對(duì)傳播的WDM光通信信號(hào)，以及兩個(gè)相對(duì)傳播的光服務(wù)信道。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)于通信信號(hào)帶寬的需求的增加，波分復(fù)用(WDM)已經(jīng)逐漸得到普及，以便倍增單根光纖的傳輸容量。可以在Ramaswami等人所著的《Optical NetworksA Practical Perspective》(Morgan Kaufman，1998)中找到包括WDM網(wǎng)絡(luò)的光網(wǎng)絡(luò)的綜述，在此結(jié)合該文公開的內(nèi)容，以作為參考。典型地，已經(jīng)在長(zhǎng)距離、內(nèi)部交換載波領(lǐng)域中設(shè)計(jì)并且使用了波分復(fù)用光通信系統(tǒng)。在這些長(zhǎng)距離的系統(tǒng)中，包括多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信道的波分復(fù)用光通信信號(hào)在單根光纖上沿著單一的方向傳播(單向傳輸)。因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)中的通信流量通常傳播幾百公里，所以對(duì)于發(fā)生在長(zhǎng)距離隔開的分插節(jié)點(diǎn)上各個(gè)信道的分插復(fù)用的需求很少。
雖然單向WDM光系統(tǒng)適合于傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離、內(nèi)部交換載波市場(chǎng)，但是典型地，大城市的通信系統(tǒng)涉及在位于光纖環(huán)內(nèi)的不同節(jié)點(diǎn)之間的流量的大量的路由和交換。因此，較小的大城市市場(chǎng)需要相對(duì)更大量的分插復(fù)用，以便順利實(shí)現(xiàn)在它們的短距離的系統(tǒng)中的波分復(fù)用。此外，為了最大化在這些本地區(qū)域中的波分復(fù)用的效率，實(shí)現(xiàn)雙向WDM光系統(tǒng)會(huì)有助于，例如增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性和最小化所需要的光纖的數(shù)量，以便實(shí)現(xiàn)工作和保護(hù)系統(tǒng)。在雙向WDM系統(tǒng)中，在諸如單根光纖的相同的波導(dǎo)介質(zhì)中傳送相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)，其中，每一個(gè)信號(hào)包括許多光信道。雙向系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要考慮在傳統(tǒng)的單向光系統(tǒng)中無需考慮的幾點(diǎn)。由于必須從每一個(gè)相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)中選擇光信道，因此在雙向光環(huán)境下的分插復(fù)用變得相對(duì)更復(fù)雜。除了由從兩個(gè)相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)中分插復(fù)用信道造成的困難之外，還必須存在用于將光服務(wù)信道定向到雙向網(wǎng)絡(luò)中不同位置的技術(shù)。
在美國(guó)專利No.6,111,675中公開了一種使用單根光纖雙向傳輸遙測(cè)服務(wù)信號(hào)的系統(tǒng)。在第一配置中，使用一個(gè)波長(zhǎng)作為第一方向的服務(wù)信道，而使用第二波長(zhǎng)作為第二方向的服務(wù)信道。在被稱為“對(duì)講”技術(shù)的第二配置中，使用相同的波長(zhǎng)作為兩個(gè)方向的服務(wù)信道。在一個(gè)方向發(fā)射完整的遙測(cè)服務(wù)信道之后，在相反的方向發(fā)送完整的服務(wù)信號(hào)；可選擇的是，將服務(wù)信號(hào)消息分割為在兩個(gè)方向交替發(fā)送的區(qū)段。雖然這些技術(shù)在長(zhǎng)距離光系統(tǒng)中存在應(yīng)用，但是將雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)配置為需要大量的分插復(fù)用、并且包括雙向光服務(wù)信道的系統(tǒng)尤為有用。在本地、大城市網(wǎng)絡(luò)中可以方便地使用這樣的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)。該雙向WDM光通信系統(tǒng)包括雙向光波導(dǎo)，配置該光波導(dǎo)以便傳送包括相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)的雙向光通信信號(hào)。每一個(gè)WDM光信號(hào)包括多個(gè)光信道、以及光服務(wù)信道。雙向光分插復(fù)用器與波導(dǎo)光通信。第一光服務(wù)信道選擇器與第一雙向光分插復(fù)用器輸入/輸出端口光通信。配置第一光服務(wù)信道選擇器，以便從第一WDM光通信信號(hào)中分離第一光服務(wù)信道，從而使第一WDM信號(hào)進(jìn)入雙向光分插復(fù)用器的第一輸入/輸出端口，并且將第一光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊。相似地，第二光服務(wù)信道選擇器與雙向光分插復(fù)用器的第二輸入/輸出端口光通信。如同第一服務(wù)信道選擇器一樣，第二光服務(wù)信道選擇器從第二波分復(fù)用的光通信信號(hào)中分離第二光服務(wù)信道，以便第二波分復(fù)用的光通信信號(hào)進(jìn)入雙向光分插復(fù)用器的第二輸入/輸出端口，并且將第二光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊。


圖1示意地顯示了依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)的一部分。
圖2示意地顯示了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的服務(wù)信道模塊。
圖3示意地顯示依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的服務(wù)信道模塊。
圖4顯示可以在本發(fā)明的雙向光網(wǎng)絡(luò)中使用的雙向光分插復(fù)用器。
具體實(shí)施例方式
詳細(xì)地轉(zhuǎn)向這些圖，其中，在幾個(gè)視圖的每一個(gè)中，相似的數(shù)字表示相同或者相似的元件，圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的雙向光網(wǎng)絡(luò)100的一部分。1所示，雙向光網(wǎng)絡(luò)包括雙向光傳輸波導(dǎo)105。配置雙向光傳輸波導(dǎo)105以便傳送兩個(gè)相對(duì)傳播的波分復(fù)用光通信信號(hào)，每一個(gè)WDM信號(hào)包括多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信道。依據(jù)傳統(tǒng)的工業(yè)命名法，將以第一方向傳播的WDM信號(hào)中的其中之一命名為從西到東WDM信號(hào)，而將以相反的方向傳播的WDM信號(hào)命名為從東到西WDM信號(hào)。為了簡(jiǎn)化表示，由符號(hào)λ1、λ2、λ3等表示從西到東WDM光信道的各個(gè)光信道，而由符號(hào)λa、λb、λc等表示從東到西WDM光信號(hào)。由符號(hào)λsc表示光服務(wù)信道。
在這里所使用的表達(dá)“波分復(fù)用”或者“WDM”指的是由具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光信道組成的任意光系統(tǒng)或者信號(hào)，而不考慮系統(tǒng)或者信號(hào)中的信道的數(shù)量。同樣地，術(shù)語(yǔ)“波分復(fù)用”或者“WDM”包括諸如DWDM(密集波分復(fù)用)和CWDM(粗波分復(fù)用)的所有種類的WDM。
雙向光波導(dǎo)105可以是具有用于傳送兩個(gè)相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)的、至少一個(gè)光波導(dǎo)或者光波導(dǎo)的部分的任何類型的光網(wǎng)絡(luò)的一部分，其中，所述每一個(gè)光信號(hào)包括多個(gè)信道?？梢允褂帽景l(fā)明的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)例包括光環(huán)形網(wǎng)、光網(wǎng)狀網(wǎng)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、對(duì)向環(huán)形網(wǎng)，或者包括至少一個(gè)雙向波導(dǎo)(或者波導(dǎo)部分)的任何其他網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。如圖1所示，可以任選地提供兩個(gè)雙向光波導(dǎo)，其中，一個(gè)用于“工作”系統(tǒng)，另一個(gè)用于“保護(hù)”系統(tǒng)。工作和保護(hù)系統(tǒng)大體上是類似的；因此，保護(hù)系統(tǒng)的元件號(hào)對(duì)應(yīng)于具有在元件符號(hào)后包括“’”的工作系統(tǒng)的元件符號(hào)。
沿著雙向光波導(dǎo)105插入光分插復(fù)用器120。光分插復(fù)用器120與光波導(dǎo)105光通信，以便可以從雙向波導(dǎo)中插入和/或者分出至少一個(gè)光信道。如在這里使用的，表達(dá)“光通信”指明兩個(gè)元件之間的光路徑。光路徑可以為直接的光路徑，或者可以通過中間的光設(shè)備(例如光隔離器、補(bǔ)充光環(huán)形器、濾波器、放大器等)來路由該路徑。在典型實(shí)施例中，光分插復(fù)用器120是雙向光分插復(fù)用器，在下面會(huì)結(jié)合附圖另外詳細(xì)討論該雙向光分插復(fù)用器，并且在受讓人的待審的美國(guó)專利申請(qǐng)系列No.09/677,764中描述了該雙向光分插復(fù)用器，在此結(jié)合該申請(qǐng)以作為參考。
對(duì)于大城市的應(yīng)用，特別是在光環(huán)形網(wǎng)的配置中，光信道在光插入/分出復(fù)用器節(jié)點(diǎn)不斷地開始和/或者終止。因此，如圖1示意地顯示，與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)WDM光系統(tǒng)比較，不存在開始或者終止節(jié)點(diǎn)。
光分插復(fù)用器120包括第一輸入/輸出端口122和第二輸入/輸出端口124，這些端口的每一個(gè)與雙向波導(dǎo)105通信。光服務(wù)信道選擇器110位于每一個(gè)輸入輸出端口122、124。配置光服務(wù)信道選擇器110以便分插特定波長(zhǎng)的光服務(wù)信道。在典型的實(shí)施例中，依據(jù)ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)的1510納米、正或者負(fù)10納米的標(biāo)準(zhǔn)，選擇光服務(wù)信道。然而應(yīng)該理解可以使用包括在選擇的光放大器(例如摻鉺光纖放大器)的增益頻帶范圍內(nèi)或者外的光波長(zhǎng)的任意光波長(zhǎng)，作為本發(fā)明的雙向光服務(wù)信道。
可以從能夠從/向雙向光波導(dǎo)105中分出/插入光信道的任何光設(shè)備中選擇光服務(wù)信道選擇器110。用作服務(wù)信道選擇器110的典型光設(shè)備包括多層光干涉濾波器(從FDK公司商業(yè)上可得到)、與反射服務(wù)信道波長(zhǎng)的布拉格光柵連接的三端口光環(huán)形器(從JDS Uniphase公司商業(yè)上可得到)、以及分波器(例如與多層干涉濾波器組合的5％的光抽頭)。在上述的作為參考被包括的《Optical NetworksA Practical Perspective》中可以找到這樣的光設(shè)備的另外的描述。將選擇的光服務(wù)信道輸出到光路徑112(典型的是光纖)上以便路由到光信道模塊200。光路徑信道120還傳送要從服務(wù)信道模塊200被添加到雙向光波導(dǎo)105的光服務(wù)信道。
圖2顯示了光服務(wù)信道模塊的第一實(shí)施例。按照從西到東方向傳播的服務(wù)信道通過服務(wù)信道模塊輸入/輸出端口210進(jìn)入服務(wù)信道模塊200；相似地，按照從東到西方向傳播的服務(wù)信道通過輸入/輸出端口205進(jìn)入服務(wù)信道模塊200。每一個(gè)選擇的光服務(wù)信道分別進(jìn)入光耦合器215，在光耦合器將該信道傳送到光檢測(cè)器220。將光檢測(cè)器220示意地表示為光電二極管；然而，應(yīng)該理解可以設(shè)計(jì)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的任何設(shè)備以便用于本發(fā)明的服務(wù)信道模塊。還要注意到雖然將光服務(wù)信道模塊表示為單一的單元，但是可以將光服務(wù)信道模塊的部分分離為多個(gè)模塊；由于這個(gè)原因，在這里使用的表達(dá)“服務(wù)信道模塊”還包括這樣的實(shí)施例。此外，服務(wù)信道模塊可以是包括另外的光網(wǎng)絡(luò)功能的較大的模塊的部分。
光服務(wù)信道發(fā)生器230通過接收機(jī)222和224使用來自光檢測(cè)器220的信息，產(chǎn)生光服務(wù)信道。雖然將該服務(wù)信道發(fā)生器示意地表示為激光二極管(可以例如通過馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)或者電吸收調(diào)制器直接地或者外部地調(diào)制的激光二極管)，但可以使用可以產(chǎn)生能夠傳送系統(tǒng)信息的光信號(hào)的任何光發(fā)生器，用于創(chuàng)建本發(fā)明的光服務(wù)信道。當(dāng)將直接調(diào)制的激光器作為光服務(wù)信道發(fā)生器時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)器260依據(jù)接收機(jī)的222和224提供的信息，向激光器230提供電流?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)管理控制器270將另外的信息設(shè)置到光服務(wù)信道上。相似地，網(wǎng)絡(luò)管理控制器可以接收來自進(jìn)入的光服務(wù)信道的信息。照這樣，在整個(gè)系統(tǒng)中共享系統(tǒng)中其他光節(jié)點(diǎn)的信息，以便可以由網(wǎng)絡(luò)管理控制器來進(jìn)行智能光信號(hào)路由的確定。可以由網(wǎng)絡(luò)管理控制器(與在其他光節(jié)點(diǎn)的其他網(wǎng)絡(luò)管理控制器連接)通過雙向光服務(wù)信道監(jiān)視和控制信息，這些信息包括但是不局限于光信號(hào)的功率電平、分插復(fù)用器的狀態(tài)和改變順序(在可調(diào)的光信道選擇器的情況下)、系統(tǒng)噪聲電平、溫度條件、沿著特定間距的信道數(shù)量、測(cè)量的信道波長(zhǎng)、激光器電流電平、轉(zhuǎn)發(fā)器功率電平、電交換的狀態(tài)、光交換的狀態(tài)、信號(hào)功率電平的光放大前和光放大后、激光發(fā)射功率等。當(dāng)使用外部調(diào)制的激光來產(chǎn)生光服務(wù)信道時(shí)，可以將該信息路由到位于激光輸出的下游(downstream)的外部調(diào)制解調(diào)器。
光服務(wù)信道進(jìn)入光耦合器240，在光耦合器中將該光信道分路為兩個(gè)光信號(hào)，所述的兩個(gè)光信號(hào)在光路徑242和244上傳播、并且通過光耦合器215和通過端口210和205傳播到光路徑112上。從那里，將通過光服務(wù)信道選擇器110把光服務(wù)信道放置到雙向光波導(dǎo)上?？蛇x擇的是，可以沿著與光耦合器240相鄰的光路徑插入光隔離器250，以便防止光信號(hào)進(jìn)入光服務(wù)信道發(fā)生器230。
圖3顯示被標(biāo)明為服務(wù)信道模塊300(位于與圖1的雙向網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)信道模塊200相同的位置)的服務(wù)信道模塊的替代實(shí)施例。在該實(shí)施例中，光服務(wù)信道通過輸入/輸出端口310和305進(jìn)入模塊，并且被分別放置到光路徑312和307上。在光合成器340中合成光路徑，并且將該路徑通過光路徑322路由到光服務(wù)信道接收機(jī)320。編碼在每一個(gè)服務(wù)信道上的信息以使從東到西服務(wù)信道不干擾從西到東服務(wù)信道。通過同步，可以通過使用單一的光服務(wù)信道接收機(jī)恢復(fù)每一個(gè)信道上的信息，從而節(jié)省了相當(dāng)大的成本。
通過光耦合器340合成光服務(wù)信道，并且將該服務(wù)信道放置到光路徑322上(由光隔離器350阻止該光信道穿過光路徑332)，這些光服務(wù)信道通過光路經(jīng)322進(jìn)入光檢測(cè)器320。將包括來自光服務(wù)信道的信息的電信號(hào)發(fā)送到收發(fā)機(jī)342。如前面的實(shí)施例，收發(fā)機(jī)可以將來自服務(wù)信道的信息發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)管理控制器270。該收發(fā)機(jī)還與網(wǎng)絡(luò)管理控制器270一起向激光驅(qū)動(dòng)器360發(fā)送信息，以便創(chuàng)建要被放置在光服務(wù)信道上的信息。如在前面的實(shí)施例中，當(dāng)使用外部調(diào)制的激光器時(shí)，將會(huì)把來自收發(fā)機(jī)和網(wǎng)絡(luò)管理控制器的信息輸入到激光器后面的外部調(diào)制解調(diào)器(未顯示)。
參考圖4，該圖顯示了可以在本發(fā)明的雙向光系統(tǒng)中使用的典型的雙向光分插復(fù)用器。在雙向光分插復(fù)用器120中，從西到東WDM光信號(hào)進(jìn)入環(huán)形器10的光端口1，在這里將該光信號(hào)輸出到光路徑15。光路徑15與環(huán)形器20的第一光端口進(jìn)行光通信，以使從西到東WDM光信號(hào)進(jìn)入第二環(huán)形器的第一端口。在進(jìn)入環(huán)形器20的第一端口之后，從西到東的光信號(hào)被傳送到輸出端口2。環(huán)形器20的輸出端口2與光信道選擇器25光通信。在遇到光選擇器25后，選擇要從從西到東WDM信號(hào)中分出的一個(gè)或者多個(gè)信道，并且將這些信道向后路由到環(huán)形器20的第二光端口。將從西到東WDM信號(hào)的其余的光信道，即“直通”信道λ2、λ3……，路由到環(huán)形器30的第一光端口。在圖1所示的實(shí)例中，由信道選擇器25選擇信道λ1信道，并且將該信道通過光端口2向后路由，其中，在環(huán)形器20的光端口3將該信道分出到光路徑27上。從那里，可以將選擇的光信道直接路由到接收機(jī)，或者可以將該信道定向到另一雙向(或者單向)光系統(tǒng)(例如在不同的地理區(qū)域工作的光環(huán)形網(wǎng))。照這樣，可以由該客戶將各個(gè)光信道出租/簽訂合同給各個(gè)客戶專用。
當(dāng)將直通光信道路由到環(huán)形器30時(shí)，這些光信道進(jìn)入第一光端口，并且通過第二光端口輸出到輸出路徑35上。如果想要將一個(gè)或者多個(gè)光信道插入到從西到東WDM光信號(hào)上，則通過光路徑37將“插入”信道輸入到第三光環(huán)形器。通過環(huán)形器30的光端口1輸出插入的信道，在該環(huán)形器中通過環(huán)形器的端口1，由光信道選擇器25將這些信道重新路由回來，并且通過端口2，將這些信道與從西到東WDM光信號(hào)的“直通”光信道一起輸出到光通路35上?？梢杂杀镜氐墓獍l(fā)射機(jī)產(chǎn)生插入的信道，或者這些信道可以是已經(jīng)從另一光系統(tǒng)、或者從相同雙向光系統(tǒng)的另一區(qū)段路由到雙向分插復(fù)用器的信道。
如在光通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的，可以容易地用標(biāo)準(zhǔn)的光耦合器來替換光環(huán)形器30，在這樣的情況下，插入的光信道不會(huì)與光信道選擇器25相互作用，而會(huì)被直接插入到直通光信道上。
可以從，能夠分離或者從波分復(fù)用光信號(hào)中用不同的方法路由一個(gè)或者多個(gè)光波長(zhǎng)的任何靜態(tài)或者可重新配置的光設(shè)備中，選擇光信道選擇器25。這樣的設(shè)備包括但不局限于布拉格光柵、可調(diào)布拉格光柵、Fabry-Perot濾波器、聲光可調(diào)濾波器、多層電介質(zhì)薄膜濾波器、陣列波導(dǎo)光柵(AWG)、以及/或者這些設(shè)備的組合。在《Optical NetworksA PracticalPerspective》的第三章中可以發(fā)現(xiàn)上述被結(jié)合作為參考的這樣的光選擇設(shè)備的詳細(xì)描述。
在典型實(shí)施例中，光信道選擇器25包括啁啾布拉格光柵，即具有其周期沿著傳播軸變化的折射率波動(dòng)分布的光柵。當(dāng)在信道選擇器25中使用啁啾光柵時(shí)，在由光柵折射的過程中，給予分出的光信道正或者負(fù)啁啾，而在由相同的光柵按照相反的方向折射的過程中，給予插入的光信道補(bǔ)償?shù)呢?fù)或者正啁啾。當(dāng)沿著雙向光波導(dǎo)5傳輸光信道時(shí)，可以在插入的信道中引入正啁啾以便減少非線性的相互作用。當(dāng)在下一次分出操作中由啁啾光柵折射光信道時(shí)，移出該啁啾；此“預(yù)啁啾”/“分離啁啾”的過程不影響檢測(cè)到的信號(hào)，也不會(huì)干擾在雙向分插復(fù)用器或者在雙向WDM的光系統(tǒng)的其他部分中、可能使用的任何散射補(bǔ)償技術(shù)。
注意信道選擇器25不必是對(duì)稱的，即它不需要分出相同數(shù)量的信道或者相同的信道波長(zhǎng)。舉例來說，該信道選擇器可以包括由隔離器可選地分離的兩個(gè)或者多個(gè)可調(diào)布拉格光柵?？梢詫⒖烧{(diào)光柵中的每一個(gè)調(diào)整到對(duì)應(yīng)于要被分出和插入的信道的相同或者不同的波長(zhǎng)。如果可調(diào)光柵都沒有被調(diào)整到直通信道的其中之一的波長(zhǎng)，則可以容易地創(chuàng)建這樣的不對(duì)稱信道選擇器以便動(dòng)態(tài)地重新配置信道選擇。
當(dāng)從西到東直通信道和插入的信道從第三環(huán)形器輸出到光路徑35上時(shí)，將這些信道定向到第四光環(huán)形器即環(huán)形器40的第三光端口。如圖4所示，環(huán)形器40的光端口1形成直接與雙向光傳輸波導(dǎo)5通信的兩個(gè)端口的其中之一，在波導(dǎo)5中已經(jīng)插入了分插復(fù)用器(第一環(huán)形器10的端口1為另一直接通信的端口)。當(dāng)通過環(huán)形器40的第一端口輸出從西到東WDM光信號(hào)時(shí)，現(xiàn)在包括插入的信道的所述從西到東WDM光信號(hào)沿著雙向傳輸波導(dǎo)、按照相同的傳播方向繼續(xù)。
當(dāng)從西到東WDM信號(hào)通過環(huán)形器40的端口1退出雙向分插復(fù)用器120時(shí)，從東到西WDM光信號(hào)通過相同的端口同時(shí)進(jìn)入雙向復(fù)用器120。將從東到西WDM光信號(hào)輸出到位于光環(huán)形器40和50之間的光路徑45上。該從東到西信號(hào)進(jìn)入環(huán)形器50的第一端口，在環(huán)形器50，將該信號(hào)從端口2輸出到光信道選擇器55上。由于它可以由以上所述的光器件組成，因此，光信道選擇器55與選擇器25大體相似。當(dāng)然，配置光信道選擇器55，以便與從東到西WDM信號(hào)的波長(zhǎng)相互作用，而不是與信道選擇器25的從西到東的波長(zhǎng)相互作用。
如同從西到東WDM光信號(hào)，當(dāng)遇到光選擇器55時(shí)，選擇要從從東到西WDM信號(hào)中分出的一個(gè)或者多個(gè)信道，并且將這些信道向后路由到環(huán)形器50的第二光端口。將從東到西WDM信號(hào)的其余的光信道即“直通”信道λb、λc…路由到環(huán)形器60的第一光端口。在圖4所示的實(shí)例中，信道選擇器55選擇信道λa，并且向后路由到光端口2，在環(huán)形器50的光端口3將該信道“分出”到光路徑57。
當(dāng)將直通光信道路由到環(huán)形器60時(shí)，這些光信道進(jìn)入第一光端口，并且通過第二光端口輸出到輸出路徑65上。如果想要向從東到西WDM光信號(hào)上插入一個(gè)或者多個(gè)光信道，通過光路徑67將“插入”的信道輸入到第六環(huán)形器60。通過環(huán)形器60的光端口1輸出已插入的信道，這些信號(hào)通過環(huán)形器60的端口1，由光信道選擇器55重新路由回來，并且與從東到西WDM光信號(hào)的“直通”光信道一起輸出到光路徑65上。如同從西到東信道的插入和分出，插入或者分出的從東到西信道可以在本地或者遠(yuǎn)程位置開始或者終止。
為了完成去往雙向光波導(dǎo)105的光路徑，將從東到西光WDM信號(hào)與插入的光信道一起輸入到第一光環(huán)形器10的第三光端口，在第一光環(huán)形器這些信號(hào)重新進(jìn)入光波導(dǎo)105。當(dāng)通過第一環(huán)形器的端口1將從西到東WDM光信號(hào)連續(xù)輸入到雙向分插復(fù)用器時(shí)，通過第一環(huán)形器的端口1將從東到西WDM光信號(hào)連續(xù)輸出到雙向光波導(dǎo)105。
可選擇的是，雙向光分插復(fù)用器可以包括在從西到東和從東到西復(fù)用器分支的每一個(gè)中的光放大器。依賴于整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的被選擇信道的計(jì)劃，可以定制這樣的光放大器以使其在所選擇的波長(zhǎng)區(qū)域中具有最優(yōu)化的增益平穩(wěn)度。舉例來說，如果從西到東WDM信號(hào)只包括C波段內(nèi)(標(biāo)定為近似從1530到1565nm的波長(zhǎng))的光信道，則將優(yōu)化從西到東光放大器以便提供在這些波長(zhǎng)上盡可能平坦的增益曲線。相反，如果從東到西WDM信號(hào)只包括C波段內(nèi)(標(biāo)定為近似從1565到1610nm的波長(zhǎng))，則將優(yōu)化該從東到西光放大器，以便提供在這些波長(zhǎng)上合適的平坦的增益曲線。
可選擇的是，可以從整個(gè)波長(zhǎng)譜上的波長(zhǎng)中選擇從西到東信道，以便提供最大的信道間間隔距離，以及最小化的電位串?dāng)_。在這樣的實(shí)施例中，從東到西信道波長(zhǎng)將以交叉的方式與從西到東信道波長(zhǎng)交錯(cuò)(例如，從西到東信道波長(zhǎng)為1528、1532、1536、1540等，從東到西信道的波長(zhǎng)為1530、1534、1538、1542等)。在這樣的信道計(jì)劃下，可以選擇具有相當(dāng)平坦的增益曲線的放大器、例如半導(dǎo)體光放大器。在任一情況下，將很可能通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的考慮，例如雙向光分插復(fù)用器將使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑏碇付◤奈鞯綎|和從東到西信道的計(jì)劃。此外，因?yàn)樵诜植鍙?fù)用器內(nèi)沿著不同的路徑路由從西到東和從東到西WDM光信號(hào)，所以可能的是，每一個(gè)相對(duì)傳播的WDM信號(hào)中的一個(gè)或者多個(gè)光信道波長(zhǎng)可以相同。
在本發(fā)明的雙向分插復(fù)用器中還可以使用各種散射補(bǔ)償技術(shù)。例如，另外的環(huán)形器端口可以位于環(huán)形器10和40的第一和第二端口之間。可以設(shè)置包括啁啾光柵的輸出路徑以便與該添加的端口通信，以致于通過添加的端口反射回所有的從西到東或者從東到西信道。當(dāng)通過啁啾光柵發(fā)射回這些信道時(shí)，應(yīng)用啁啾以便補(bǔ)償發(fā)射導(dǎo)致的信號(hào)散射?？蛇x擇的是，可以將具有在其輸出路徑上包括啁啾光柵的第二端口的另外的三端口環(huán)形器，定位在環(huán)形器10和20之間或者環(huán)形器40和50之間，以便實(shí)現(xiàn)相同的散射補(bǔ)償效果。
雖然以上已經(jīng)參考特定的典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的精神和貢獻(xiàn)的情況下，可以進(jìn)行許多修改和替換功能性等價(jià)元件。因此，在以下所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以考慮諸如以上所述、但不局限于此的修改和功能性等價(jià)元件。
權(quán)利要求
1.一種具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，該雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)包括配置的雙向光波導(dǎo)，用于傳送雙向光通信信號(hào)，該雙向光通信信號(hào)包括第一波分復(fù)用光通信信號(hào)，該信號(hào)包括按照第一方向傳播的多個(gè)第一光信道以及第一光服務(wù)信道；第二波分復(fù)用光通信信號(hào)，該信號(hào)包括按照第二方向傳播的多個(gè)第二光信道以及第二光服務(wù)信道；與雙向光波導(dǎo)光通信的雙向光分插復(fù)用器，該雙向光分插復(fù)用器至少具有與雙向光波導(dǎo)光通信的第一和第二輸入/輸出端口，配置該雙向光分插復(fù)用器，以便從第一波分復(fù)用光通信信號(hào)的多個(gè)第一光信道中，插入和/或者分出一個(gè)或者多個(gè)光信道，而允許其余的第一光信道通過雙向分插復(fù)用器，并且配置該雙向光分插復(fù)用器，以便從第二波分復(fù)用光通信信號(hào)中，插入和/或者分出一個(gè)或者多個(gè)光信道，而允許其余的第二光信道通過雙向分插復(fù)用器；與雙向光分插復(fù)用器的第一輸入/輸出端口光通信的第一光服務(wù)信道選擇器，配置第一光服務(wù)信道選擇器，以便從第一波分復(fù)用光通信信號(hào)中分離出第一光服務(wù)信道，以致于第一光波分復(fù)用光通信信號(hào)進(jìn)入雙向光分插復(fù)用器的第一輸入/輸出端口，并且將第一光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊；與雙向光分插復(fù)用器的第二輸入/輸出端口光通信的第二光服務(wù)信道選擇器，配置第二光服務(wù)信道選擇器，以便從第二波分復(fù)用光通信信號(hào)中分離出第二光服務(wù)信道到，以致于第二波分復(fù)用光通信信號(hào)進(jìn)入雙向光分插復(fù)用器的第二輸入/輸出端口，并且將第二光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊；其中，服務(wù)信道模塊包括與光耦合器連接的光服務(wù)信道發(fā)生器，光耦合器至少具有第一和第二輸出，第一輸出與第一光服務(wù)信道選擇器光通信，第二輸出與第二光服務(wù)信道選擇器光通信，以致于光服務(wù)信道發(fā)生器在雙向光波導(dǎo)的每個(gè)方向上發(fā)射光服務(wù)信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于光服務(wù)信道選擇器包括布拉格光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于光服務(wù)信道選擇器包括多層光干涉濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于服務(wù)信道模塊包括至少一個(gè)光檢測(cè)器和至少一個(gè)光服務(wù)信道發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于還包括網(wǎng)絡(luò)管理控制器，它從光服務(wù)信道接收信息，以及向光服務(wù)信道提供信息。
6.一種具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，該雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)包括配置的雙向光波導(dǎo)，用于傳送雙向光通信信號(hào)，該雙向光通信信號(hào)包括第一波分復(fù)用光通信信號(hào)，該信號(hào)包括按照第一方向傳播的多個(gè)第一光信道以及第一光服務(wù)信道；第二波分復(fù)用光通信信號(hào)，該信號(hào)包括按照第二方向傳播的多個(gè)第二光信道以及第二光服務(wù)信道；與雙向光波導(dǎo)光通信的第一光服務(wù)信道選擇器，配置第一光服務(wù)信道選擇器，以便從第一波分復(fù)用光通信信號(hào)中分離第一光服務(wù)信道，從而將第一光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊；與雙向光波導(dǎo)光通信的第二光服務(wù)信道選擇器，配置第二光服務(wù)信道選擇器，以便從第二波分復(fù)用光通信信號(hào)中分離出第二光服務(wù)信道，從而將第二光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊；其中，服務(wù)信道模塊包括與光耦合器連接的光服務(wù)信道發(fā)生器，該光耦合器至少具有第一和第二輸出，第一輸出與第一光服務(wù)信道選擇器光通信，第二輸出與第二光服務(wù)信道選擇器光通信，以致于光服務(wù)信道發(fā)生器在雙向光波導(dǎo)的每個(gè)方向上發(fā)射光服務(wù)信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于光服務(wù)信道選擇器包括布拉格光柵。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，其特征在于光服務(wù)信道選擇器包括多層光干涉濾波器。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種具有雙向光服務(wù)信道的雙向波分復(fù)用光通信系統(tǒng)。該雙向WDM光通信系統(tǒng)包括雙向光波導(dǎo)(105)，配置該光波導(dǎo)以便傳送包括相對(duì)傳播的WDM光信號(hào)的雙向光通信信號(hào)。每一個(gè)WDM光信號(hào)包括多個(gè)光信道以及光服務(wù)信道。雙向光分插復(fù)用器(120)與波導(dǎo)(105)光通信。第一光服務(wù)信道選擇器與第一雙向光分插復(fù)用器的輸入/輸出端口(124)光通信。配置第一光服務(wù)信道選擇器(110)，以便從第一WDM光通信信號(hào)分離第一光服務(wù)信道，以致于第一WDM信號(hào)進(jìn)入雙向光分插復(fù)用器的第一輸入/輸出端口，并且將第一光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊。類似地，第二光服務(wù)信道將第二光服務(wù)信道路由到服務(wù)信道模塊(200)。
文檔編號(hào)H04J14/02GK1483155SQ01821206
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者冷永章, 約翰·林恩·Ⅲ·尚通, 林恩 Ⅲ 尚通 申請(qǐng)人:光訊網(wǎng)絡(luò)公司