[發(fā)明專利]可控光復(fù)用器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580052527.8
• 申請日: 2005-11-29
• 公開（公告）號: CN101405974A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維亞切斯拉夫·康斯坦丁諾維奇·薩哈洛夫
• 申請（專利權(quán)）人: 俄羅斯司法部所轄之俄羅斯聯(lián)邦軍事特殊兩用知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)法律保護(hù)委員會;“VOSPI”中心封閉式股份公司;維亞切斯拉夫·康斯坦丁諾維奇·薩哈洛夫
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 楊曉光;李 崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有波分復(fù)用的光纖-光學(xué)通信系統(tǒng)，特別地涉及可控光復(fù)用器裝置并且可以應(yīng)用于密集波分復(fù)用和粗波分復(fù)用系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)方法的波分復(fù)用技術(shù)允許滿足光學(xué)通信系統(tǒng)承載能力的適用要求。然而，隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展遇到了新的和不斷地增加的要求，從而需要進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展其應(yīng)用技術(shù)。波分復(fù)用發(fā)展的方向之一涉及固定信道頻率變成可動態(tài)重調(diào)諧的方法。?

已知的和存在于寬光譜區(qū)的裝置是寬域可調(diào)激光二極管以及可重構(gòu)的和可調(diào)的光學(xué)增加/減少復(fù)用器。后者允許任何期望的信道隨時減少/增加，在網(wǎng)絡(luò)集線器中沿網(wǎng)絡(luò)提供最佳路由。?

具有波長可調(diào)特征的該光復(fù)用器現(xiàn)在和將來可能用于具有動態(tài)功能性的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該可控光復(fù)用器可以通過其基本設(shè)計(jì)而用作信道集成裝置而向光學(xué)線路輸入多重信道信號。?

其可以屬于更復(fù)雜的裝置和具有動態(tài)功能的波分復(fù)用系統(tǒng)，例如多信道可控增加/減少復(fù)用器。該可控光復(fù)用器可以應(yīng)用于多信道傳感系統(tǒng)，例如網(wǎng)絡(luò)光纖傳感器陣列，各種設(shè)計(jì)及的光可調(diào)諧濾光和模擬系統(tǒng)。?

目前，已經(jīng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用了許多不同的多路傳輸裝置。這些是基于薄膜濾光器的裝置(通過級聯(lián)一系列薄膜濾光器來組合)、陣列波導(dǎo)光柵(AWG)、刻蝕中階梯光柵光譜儀、最后是最接近本發(fā)明的基于多級樹狀結(jié)構(gòu)的非對稱馬赫-曾德干涉儀(MZIs)。?

已知馬赫-曾德干涉儀的特點(diǎn)在于低信號插入損耗、低偏振相關(guān)、相對?低的成本。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知基于非對稱馬赫-曾德干涉儀的具有8或9級的多級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于高選擇性并且足以覆蓋整個波分復(fù)用帶。?

已知的傳統(tǒng)的基于馬赫-曾德干涉儀的光復(fù)用器設(shè)計(jì)是每個n級中包含2^N-n個馬赫-曾德干涉儀的N級樹型結(jié)構(gòu)，所述設(shè)計(jì)用于光纖光通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)具有波分復(fù)用2^N個信道和相鄰信道之間頻率間隔Δv。該光復(fù)用器在通過一個信道每個各個輸入口上具有2^N個各個的輸入端和一個用于多路傳輸光信號的輸出端。?

當(dāng)在該裝置的各個輸入端接收2^N個信道時，第一級的馬赫-曾德干涉儀將信道合并成2^N-1組。每組進(jìn)入第二級，其中信道再一次合并，在這種情況下合并成2^N-2組。這樣的組(和信道)的復(fù)用過程隨著在該復(fù)用器的所有級順序地發(fā)射光通過而進(jìn)行。最后，在最后單級全部信道完全組合為流(光信號)。?

基于馬赫-曾德干涉儀的光復(fù)用器，和其它以上列出的復(fù)用器，絕大多數(shù)是靜態(tài)的，即具有固定的光譜特征，這就是不能用于信道頻率動態(tài)移動的波分復(fù)用的原因。?

同樣已知的是，以基本相移(elementary?phase?shift)供給的單級馬赫-曾德干涉儀在可控增加/減少復(fù)用器中可以是關(guān)鍵要素(US6795654B2)。顯然，在正確使用的情況下，他們也可以成為形成可控光復(fù)用器的基礎(chǔ)。?

光學(xué)技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)給出了可被用于復(fù)用器的馬赫-曾德干涉儀的足夠?qū)挼姆秶?，包括具有動態(tài)功能的復(fù)用器。基礎(chǔ)和基本結(jié)構(gòu)是非對稱單級MZI(以下稱作單級MZI)。?

單級馬赫-曾德干涉儀的缺點(diǎn)是非理想的光譜特征形狀，在使用于DWDM系統(tǒng)中時可以導(dǎo)致串?dāng)_和不合適的信道隔離。兩級非對稱馬赫-曾德干涉儀和多級非對稱馬赫-曾德干涉儀(以下稱為兩級和多級馬赫-曾德干涉儀)具有優(yōu)良的光譜特征。而且，多級馬赫-曾德干涉儀的特點(diǎn)在于顯著低的插入分散(insertion?dispersion)。?

顯然，對于可以設(shè)計(jì)成多級結(jié)構(gòu)的形式、包括足夠多的馬赫-曾德干涉儀的可控光復(fù)用器，應(yīng)該盡可能地防止環(huán)境影響：溫度不穩(wěn)定性、振動、?等等。因此為了保證必要的穩(wěn)定性和可靠性，該裝置應(yīng)該具有所使用馬赫-曾德干涉儀的高度集成化并且是緊湊的；所以固態(tài)狀態(tài)集成光結(jié)構(gòu)是非常適合于產(chǎn)生這樣的裝置的結(jié)構(gòu)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在形成用于具有動態(tài)功能的波分復(fù)用系統(tǒng)的可控光復(fù)用器。該復(fù)用器應(yīng)該滿足現(xiàn)有的信道隔離和插入分散的要求并且應(yīng)該適于設(shè)計(jì)為集成光學(xué)裝置。?

本發(fā)明的目的是提供一種用于波分復(fù)用通道組的方法和裝置的任務(wù)，其中通過對復(fù)用濾波器各級波長特征的控制形成多信道光信號。?

該指定的任務(wù)已經(jīng)通過設(shè)計(jì)一種在具有波分復(fù)用的2^N個信道的光網(wǎng)絡(luò)中可控復(fù)用信道的方法而解決，所述信道的具有固定信道間距Δv的光頻率可以動態(tài)移動，該方法包括：?