[發明專利]光通信裝置、光傳輸系統、波長轉換器及光通信方法

在審

• 申請號: 202010102118.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111600673A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 加藤智行
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/25;H04B10/2513
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙彤;劉久亮

光通信裝置、光傳輸系統、波長轉換器及光通信方法。一種光通信裝置，該光通信裝置包括：激發光源，其輸出激發光；復用器，其對信號光和從激發光源輸出的激發光進行復用；第一非線性光學介質，經復用的激發光和信號光被輸入到該第一非線性光學介質中，以及第二非線性光學介質，該第二非線性光學介質與第一非線性光學介質串聯聯接，并且具有與第一非線性光學介質的光學特性不同的光學特性。

技術領域

本文討論的實施方式涉及光通信裝置、光傳輸系統、波長轉換器及光通信方法。

技術背景

隨著通信需求的增加，已經期望擴展傳輸容量。例如，通過增加光纖的芯數，增加每波長的光信號的容量以及增加波分復用(WDM)信道的數量來擴展傳輸容量。由于鋪設光纖的成本高，因此期望在不增加光纖芯數的情況下擴展傳輸容量。期望傳輸裝置具有通過增加光信號容量和WDM信道數量而增加的傳輸容量。但是，僅通過通信波段(C波段)來擴展傳輸容量是有限的。為了進一步擴展傳輸容量，希望不僅利用C波段，而且還利用C波段的長波長區域(L波段)和短波長區域(S波段)。

與使用單一波段的傳輸裝置相比，開發用于S波段、C波段和L波段的光發射器和接收器、波長復用器和解復用器、光放大器、及其他組件增加了成本。已經研究了用C波段傳輸裝置利用波長轉換來擴展通信波段。

已經提出了一種非線性光纖，該非線性光纖在波長范圍為1520nm至1620nm的預定范圍內具有四階色散。使用四波混合的單波長的激發光的波長轉換和使用正交偏振的兩個波長的激發光和平行偏振的兩個波長的激發光的波長轉換是已知的。

所公開的相關技術包括例如日本特開平第2007-17907號公報，ShigekiWatanabe、Shinich Takeda和Terumi Chikama的“INTERBAND WAVELENGTH CONVERSION OF320GB/S(32×10GB/S)WDM SIGNAL USING A POLARIZAION-INSENSITIVE FIBER FOUR-WAVEMIXER(使用偏振敏感光纖四波混合器的320GB/S(32×10GB/S)WDM信號的帶間波長轉換)”(ECOC'98，1998年9月20-24日)，以及Madrid、Spai和Katsumi Uesaka等人的“WAVELENGTHEXCHANGE IN A HIGHLY NONLINEAR DISPERSION-SHIFTED FIBER:THEORY ANDEXPERIMENTS(高非線性色散偏移光纖中的波長交換：理論及實驗)”(IEEE量子電子精選主題期刊，第8卷，第3期，2002年5月/6月)。

發明內容

在波長轉換中，由于波長色散而導致的輸入光與經轉換信號光之間的相位不匹配以及由于與頻率相關的偏振旋轉而導致的偏振不匹配導致轉換效率降低。為了對WDM信號全部一起進行波長轉換，期望在寬帶上具有有利的波長轉換特性的波長轉換。

本公開的目的是在光通信中通過實現在寬帶上的波長轉換特性來擴展通信容量。

根據實施方式的一個方面，一種光通信裝置，該通信裝置包括：激發光源，其輸出激發光；復用器，其對信號光和從激發光源輸出的激發光進行復用；第一非線性光學介質，經復用的激發光和信號光被輸入到該第一非線性光學介質中，以及第二非線性光學介質，其與第一非線性光學介質串聯聯接，并且具有與第一非線性光學介質的光學特性不同的光學特性。

附圖說明

圖1A至圖1C是說明當波長轉換應用于WDM時轉換效率的降低的圖；

圖2是應用了實施方式的光傳輸系統的示意圖；

圖3是實施方式的波長轉換器的示意圖；

圖4是用于說明實施方式的波長轉換器的效果的示意圖；

圖5A和圖5B是例示了波長轉換器中使用的非線性光學介質的示例的圖；