[發明專利]用于光傳輸系統的通道波段轉換裝置

無效

• 申請號: 00122735.1
• 申請日: 2000-08-10
• 公開（公告）號: CN1283902A
• 公開（公告）日: 2001-02-14
• 發明（設計）人: 斯坦·魯米西;古德·H·胡茲克;周建會
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: H04B10/02
• 分類號: H04B10/02;H04B10/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張維

本發明涉及光信號傳輸系統，尤其涉及光信號波段轉換裝置。

經過光纖傳送的光信號的波長一般在所謂的C波段內，其范圍是從1530毫微米(nm)到1562毫微米。利用具有晶體和光柵的半導體激光器來得到C波段中光信號的波長，該半導體激光器是專門設計用來提供在這些波長上的光發射的。(眾所周知，晶體提供激光器增益，而光柵將激光器鎖定在增益帶寬內的特定頻率上。)光設備的設計者已經極大地擴展了用于C波段的通道數，并且現在正指望使用所謂的L波段(以及其他的傳輸波段，例如所謂的S波段)，來進一步增加可以被復用到光纖路徑中的有用通道數。L波段的范圍是從1562nm到1610nm。由于用作經過C波段傳送光信號的傳輸設備被專門設計用于C波段，它不可能用于L波段(或者S波段)內的傳輸。原因是用于傳送光信號的各種設備被專門設計工作在C波段，如上面對于C波段激光器所述的。也就是說，這種設備的性能峰值是在C波段，但是在L波段(以及其他的傳輸波段，例如S波段)會急劇地下降。因此，希望在C波段之外精確傳輸光信號的人需要巧妙地設計專用于所希望波段，例如L波段的發射機設備的增益，該發射機設備諸如激光器晶體和光柵以及復用設備。不利的是，將用于激光器以及其他傳輸設備的晶體和光柵設計成工作于不同于C波段的信號波段中，是很困難也很昂貴的。

我們通過使用專門設計用于C波段的設備，并且將C波段信號轉換為諸如L或S波段的第二波段，來解決上述問題，并且輸出轉換后的信號來代替C波段的信號。具體地說，根據本發明的各個方面，發射機輸出具有諸如C波段的第一帶寬內各個波長的光信號。接著，C波段的信號與具有第一帶寬與諸如L波段的第二帶寬之間波長的光信號組合。非線性頻率轉換器處理組合的信號，以至少形成具有第二帶寬內的波長的光信號，該波長對應于第一帶寬內的光信號的波長。轉換后的信號接著被提供給相應輸出終端，例如光傳輸路徑。

本發明的這些以及其他方面將通過隨后的詳細描述以及附圖得到理解。其中：

圖1是可以實現本發明原理的光傳輸系統的概括方框圖；

圖2是圖1的通道轉換器的方框圖；

圖3是描述將第一波段中的信號波長轉換到第二波段中信號波長的方式的功率圖；

圖4描述了一個利用本發明原理的具體應用；

圖5描述了另一個利用本發明原理的具體應用。

體現本發明原理的示意性光傳輸系統以簡化的形式示于圖1。尤其是，光傳輸系統包括多個常規的激光發射器110-1到110-N，復用器120，通道波段轉換器200-1以及200-2，光傳輸路徑130，以及光接收器140。每個發射機輸出一個相應的帶信息光信號，該光信號具有C波段內唯一的波長λ_i。光通道分別與發射機110-1到110-N相聯。這N個通道由它們各自的波長λ₁，λ₂，λ₃…λ_N所識別，這些通道彼此之間被充分分開，以防止相鄰通道中的信號彼此干擾。例如這種間隔可以是20GHz或更少。發射機110-1到110-N輸出的信號被在常規的光MUX?120中組合(復用)，并且接著被輸出到通道波段轉換器200-1。根據本發明，通道波段轉換器200-1將第一波段，例如C波段內光信號的波長轉換到第二波段，例如L波段內的相應波長，并且將產生的復合信號輸出到光傳輸路徑130。光傳輸路徑130可以包括一個或多個放大器(未示出)。連接到路徑130另一端的通道波段轉換器200-2接收根據第二波段內信號形成的復合光信號，并且將這些信號的波長轉換回第一波段，例如C波段內的相應波長。轉換器200-2接著將轉換后的復合光信號提供給接收機140。接收機140將接收的復合光信號去復用成C波段內原來的分量光信號，并且將分量信號λ₁到λ_N輸出到各自的輸出路徑。

通道波段轉換器(CBC)200-i的概括方框圖被示于圖2。CBC?200-I是非線性頻率轉換器，它包括例如為半導體激光泵的內部入口的激光泵10，耦合器15，可選擇的光放大器20，波長(λ)轉換器25-示意性地為一個所謂的周期性連接的鈮酸鋰(LiNbo)波導管一以及光信號過濾器30。具體地說，激光泵10包括被設計成輸出光信號的晶體以及光柵，該光信號具有大約在第一和第二光波段，例如在C波段與L波段之間的中點的頻率。