CN109845142B - 空分复用光通信***及其放大器 - Google Patents

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Abstract

在用于空分复用(SDM)光通信***[300]的光放大器组件[308‑1…308‑n]中，每个光放大器组件[308‑1…308‑n]包括单个泵组件[318‑1…318N]，该单个泵组件被配置用于使在不同方向上在分开的光纤路径[310e，310w]上行进的信号放大。每条光纤路径[310e、310w]包括多个空间维度。单个泵组件[318‑1…318N]包括多个泵浦源以提供冗余，并且光放大器组件[308‑1…308‑n]还包括分路器[330a、330b]，用于将泵浦源的输出分路到被耦合到不同空间维度的放大器。

Description

空分复用光通信***及其放大器
背景技术
在波分复用(WDM)光通信***中，单个光纤可以用于承载多个光信号。多个光信号被多路复用以形成多路复用信号或WDM信号，多个信号中的每个信号在单独的信道上被调制。每个信道可以在(例如根据国际电信联盟(ITU)制定的信道计划)与相邻信道分开限定的信道间隔的相关联的波长处。可以在***上传输的波长的范围被称为***带宽。***可以利用它们的***带宽来承载具有期望调制格式和比特率的期望数量的信道。
图1中例示了现有技术的WDM传输***100的一个示例。例示的WDM***100包括第一收发器102和第二收发器104、光缆106和光放大器108-1...108-n。光缆106包括至少一对光纤110e、110w和用于将电力输送到与线缆106耦合的部件的电力导体112。
***100用于将光信号TX1、TX2、TX3通过光纤110e在“东”方向上从第一收发器102传输到第二收发器104，其中这些信号分别被再现为接收信号RX1、RX2、RX3。***100还用于将光信号TX4、TX5、TX6通过光纤110w在“西”方向上从第二收发器104传输到第一收发器102，其中这些信号分别被再现为接收信号RX4、RX5、RX6。
放大器108-1...108-n中的每一个放大器包括分别耦合到“东”方向光纤110e的掺铒光纤放大器(EDFA)114-1...114-n和分别耦合到“西”方向光纤110w的EDFA 116-1...116-n，以放大光纤110e和110w上的WDM信号。如已知的，诸如EDFA之类的稀土掺杂光放大器通过使光信号通过掺杂光纤段，并用来自诸如激光器之类的另一个源的光“泵浦”该段来操作。泵浦源激发掺杂段中的稀土原子，例如在EDFA情况下的铒原子，这些原子然后用于将通过EDFA的光信号放大。
在每个放大器108-1...108-n内，EDFA 114-1...114-n和116-1...116-n分别由共同的光泵单元(OPU)118-1...118-n进行泵浦，以引起通过光纤110e、110w上的EDFA 114-1...114-n和116-1...116-n的WDM信号的放大。OPU 118-1...118-n中的每一个包括多个泵。通常，泵的输出被组合并且然后被分路以向每个OPU 118-1...118-n提供两个或更多个泵浦输出。因此，OPU 118-1...118-n的每个输出处的输出功率是由OPU 118-1...118-n中的多个泵中的每个泵提供的泵浦功率的组合。有利地，如果OPU 118-1...118-n中的一个泵发生故障，则来自OPU 118-1...118-n中的其它(一个或多个)泵的泵浦功率仍然在OPU118-1...118-n的输出端处被提供，以分别用于泵浦EDFA 114-1...114-n和116-1...116-n。因此，在每个放大器108-1...108-n中分别为EDFA 114-1...114-n和116-1...116-n使用共同的OPU 118-1...118-n为用于在每个放大器108-1...108n内泵浦EDFA 114-1...114-n和116-1...116-n提供了泵浦功率的冗余。
图2中例示了OPU 118a的一个示例。例示的OPU 118a包括三个泵202、204、206(例如，连续波激光器)、组合器208和耦合器210。第一泵202和第二泵204的输出被耦合为组合器208的单独的输入。组合器208可以是例如偏振保持组合器。组合器208组合第一泵202和第二泵204的输出以提供组合器输出。组合器输出被耦合为耦合器210的第一输入，并且泵206的输出被耦合为耦合器210的第二输入。耦合器210例如可以是已知的50/50 4端口耦合器。耦合器210将组合器输出和泵206的输出组合，并且然后将组合的输出分路到两条单独的输出路径212、214中作为OPU 118a的第一输出和第二输出。因此，泵202、204、206中的每一个都耦合到OPU 118a的第一输出和第二输出两者。这在泵202、204、206中的一个发生故障的情况下提供冗余，因为如果泵202、204、206中的一个或多个发生故障，则OPU 118的每个输出包括来自剩余的(一个或多个)泵202、204、206的泵浦功率。
再次参考图1，用于驱动OPU 118-1...118-n内的泵的电功率通过线缆106中的电力导体112耦合到OPU。在所示的示例中，收发器102中的供电设备(PFE)120将电力供应到电力导体112。***100可以被描述为功率受限***，因为PFE设备120可以向电力导体112输送的最大功率Pmax受到电力导体112的长度(由收发器之间的距离确定)和配置(例如，组成、直径等)的限制。将输送到电力导体112的总功率增加到大于Pmax会危害电力导体112和/或PFE120的完整性。由于***100是功率受限***，因此可用于驱动OPU 118-1...118-n中的泵的电功率有限，这限制了可由OPU 118-1...118-N提供的总泵浦功率的量。
要解决的问题之一是功率受限***中可用的有限电力已经对增加的传输容量产生重大的挑战。例如，已经使用了多级调制技术和相干接收器来增加传输速率并减小信道间隔，从而提高WDM***中每个信道的频谱效率(SE)。虽然使用多级调制格式可以提高频谱效率和传输容量，但是这种格式可能需要增加的信噪比(SNR)。以高SNR工作需要高光通道输出功率和高放大器泵浦功率，尤其是对于宽***带宽而言。在一些配置中，在功率受限***中输送所需的高功率电平可能在技术上和/或经济上不可能。
提高频谱效率的另一种方法是实现空分复用(SDM)。在SDM***中，可以使用多维光纤，例如，多芯或多模光纤，并且可以将WDM信号分离到光纤的每个维度上。例如，代替在单芯光纤上传输WDM信号，在SDM***中，信号可以在多芯光纤的每个芯或多模光纤的每个模式上分离和传输。
不幸的是，在长途(long-haul)SDM***中，必须放大传输光纤的每个维度(例如，纤芯)。与其中WDM信号承载在单个光纤上并且每个放大器放大光纤上的整个***带宽的非SDM***相比，放大SDM***中的每个维度需要针对每个维度的单独的光放大器。在功率受限的***中可能不能获得泵浦多维光纤的每个维度所需的光泵浦功率。
附图说明
现在将参考附图以示例的方式描述本发明，其中：
图1是现有技术波分复用(WDM)光传输***的框图。
图2是现有技术光泵单元的框图；
图3是与本公开一致的空分复用(SDM)光传输***的示例的框图。
图4是与本公开一致的光放大器组件的示例的框图。
图5是与本公开一致的分路器的示例的框图。
图6是例示与本公开一致的方法的示例的流程图。
具体实施方式
本公开涉及光通信***，更具体而言，涉及空分复用光通信***及其放大器。
通常，本公开涉及空分复用(SDM)光通信***和用于SDM***的光放大器。每个光放大器组件包括第一多个放大器以及第二多个光放大器，其中第一多个放大器耦合到第一光纤路径以放大在东方向上传输的信号，以及第二多个光放大器耦合到第二光纤路径以放大在西方向上传输的信号。第一多个光放大器和第二多个光放大器中的每一个光放大器分别耦合到第一光纤路径和第二光纤路径的不同的、相关联的空间维度。
每个光放大器组件包括单个泵组件，其被配置用于泵浦第一多个光放大器和第二多个光放大器，以使得在东方向和西方向上行进的信号放大。泵组件包括已知的光泵单元(OPU)，其包括多个泵以提供冗余。OPU的输出耦合到一个或多个分路器，该一个或多个分路器将OPU的输出分路到单独的路径上并且每条单独的路径耦合到第一多个放大器或第二多个放大器中的相关联的一个放大器，用于向第一多个放大器和第二多个放大器提供泵浦功率。
在泵组件中使用OPU允许***将输送到***的电力导体的电功率保持在最大可允许功率以下。因此，与非SDM光传输***的数据容量相比，与本公开一致的SDM光传输***可以提供增加的传输容量，同时对于相同的传输距离、电力导体配置和供电配置将功耗维持在非SDM光传输***的功耗处或低于该功耗。泵组件可以用于SDM配置，其中第一光纤路径和第二光纤路径是具有与每个芯相关联的放大器的单个多芯光纤、具有与每个模式相关联的放大器的单个多模光纤、或者具有与每根光纤相关联的放大器的单芯单模光纤束。
在图3中示意性地例示了与本公开一致的SDM***300的一个示例。例示的SDM***300包括第一收发器302、第二收发器304、光缆306和光放大器组件308-1...308-n。光缆306包括至少第一光纤路径310e和第二光纤路径310w。每条光纤路径310e、310w包括多个维度。
如本文所使用的术语“维度”是指可区分的光学数据路径。例如，单模光纤和单芯光纤只有一个维度。多芯光纤具有等于光纤中的芯的数量的维度数量，因为每个芯可以支持相关联的维度。多模(multi-mode)光纤或少模(few-mode)光纤具有等于由光纤所支持的模式的维度数量。单模单芯光纤束也具有多个维度，其中每个维度由不同的一根光纤支持。与本公开一致的SDM***可以包括任何类型的任何数量的多维光纤路径。
***300用于将光信号TX1、TX2、TX3通过光纤路径310e在东方向上从收发器302传输到收发器304，其中这些信号分别被再现为接收信号RX1、RX2、RX3。***300还用于将光信号TX4、TX5、TX6通过光纤路径310w在西方向上从收发器304传输到收发器302，其中这些信号分别被再现为接收信号RX4、RX5、RX6。在本文中，为了便于描述，可以使用方向上的相对术语“东”和“西”等来描述沿着光缆中的光纤路径的不同传输方向。这些术语不是指地理方向，而是简单地指示不同的传输方向。
在所示的实施例中，收发器302中的空间复用器318可以被配置为接收调制光信号TX1、TX2和TX3，并将信号TX1、TX2和TX3复用到光纤路径310e的单独的维度上。例如，对于单个多芯光纤，空间复用器318可以在多芯光纤的单独的芯上提供光信号TX1、TX2和TX3，对于多模光纤或少模光纤，空间复用器318可以被配置为在多模光纤或少模光纤的不同模式上提供光信号TX1、TX2和TX3，以及对于包括单模单芯光纤束的光纤路径，空间复用器318可以在光纤束的单独的光纤上提供光信号TX1、TX2和TX3。类似地，收发器304中的空间复用器324可以被配置为接收调制光信号TX4、TX5和TX6，并将信号TX4、TX5和TX6复用到光纤路径310w的单独的维度上。
光放大器组件308-1...308n耦合到光缆306，以放大光纤路径310e和310w上的信号。信号在光纤路径310e和310w内传播，沿途由光放大器组件308-1...308-n周期性地放大，直到分别由空间解复用器320、322接收。空间解复用器320反转由空间复用器318最初施加的多路复用，以分别提供与原始信号TX1、TX2和TX3对应的接收信号RX1、RX2和RX3。空间解复用器322反转由空间复用器324最初施加的多路复用，以分别提供与原始信号TX4、TX5和TX6对应的接收信号RX4、RX5和RX6。
为了便于说明，***300被示为在“东”和“西”方向中的每个方向上仅传输和接收三个信号。本领域普通技术人员将认识到的是，WDM***可以在多达128个或更多的光信道上传输大量信号。示例性***100可以是长途海底***，其配置用于在5,000km或更远的距离上传输信道。
光缆306包括电力导体312，其被设计成将电力传送到与光缆306耦合的光放大器组件308-1...308n、光分插复用器等。电力导体312的配置可以是其中必须沿着光缆306来运载电力的海下光传输***中常见的。在所示的实施例中，收发器302中的供电设备(PFE)120将电力供应到电力导体312。为了便于说明，PFE 120被示为位于收发器302中。本领域普通技术人员将认识到的是，供电设备302可以位于收发器302、304中的任一个或两者中。
***300是功率受限***，因为PFE设备120可以向电力导体312输送的最大功率Pmax受到电力导体312的长度(由收发器之间的距离确定)和配置(例如，组成、直径等)的限制。将输送到电力导体312的总功率增加到大于Pmax会危害电力导体312和/或PFE 120的完整性。PFE设备120可以提供的最大功率Pmax与***300是被配置为SDM***(如图所示)还是被配置为其中WDM信号通过如图1所示的单核单模光纤传输的非SDM***无关。
放大器组件308-1...308-n中的每一个包括分别耦合到“东”方向光纤路径310e的第一多个光放大器314-1..314-n和分别耦合到“西”方向光纤路径310w的第二多个光放大器316-1...316-n。第一多个光放大器314-1..314-n和第二多个光放大器316-1...316-n内的每个光放大器分别耦合到第一光纤路径310e和第二光纤路径310w的不同的、相关联的维度。第一多个光放大器314-1..314-n和多个光放大器第二316-1...316-n内的每个光放大器可以是需要一个或多个泵浦源的任何类型的已知光放大器，例如，任何稀土掺杂放大器、拉曼(Raman)放大器和/或其组合。
在每个放大器组件308-1...308-n内，第一多个光放大器314-1...314-n和第二多个光放大器316-1...316-n分别由共同的泵组件318-1...318-n进行泵浦，以引起通过光纤路径310e、310w的每个维度上的第一多个光放大器314-1...314-n和第二多个光放大器316-1...316-n的SDM信号的放大。每个泵组件318-1...318-n包括已知的光泵单元(OPU)118-1...118-n(例如，如结合图1和图2所描述的)，光泵单元包括多个泵以提供冗余。每个OPU 118-1...118-n中的泵的数量小于第一光纤310e中的空间维度的数量和第二光纤310w中的空间维度的数量的总和。在一些实施例中，每个OPU 118-1...118-n的泵的数量小于第一光纤310e或第二光纤310w任一个中的空间维度的数量。
每个OPU 118-1...118-n的输出耦合到一个或多个分路器330-1...330-n，该一个或多个分路器将OPU 118-1...118-n的输出分路到N条单独的路径上，并且N条单独路径中的每条路径耦合到第一多个放大器314-1...314-n或第二多个放大器316-1...316-n中的相关联的一个放大器，以向第一多个放大器314-1...314-n和第二多个放大器316-1...316-n提供泵浦功率。利用这种配置，第一多个放大器314-1...314-n和第二多个放大器316-1...316-n内的放大器不是各自需要单独的泵。而是，可以选择OPU 118-1...118-n内的泵的数量，以将***功率要求保持在最大功率Pmax或低于最大功率Pmax，同时仍然对耦合到光纤路径310e和310w的维度的所有放大器314-1...314-n和316-1...316-n进行泵浦。这允许用SDM***放大器替换非SDM***放大器，以将非SDM***转换为SDM***，从而增加***容量，而不会将***功耗增加到超过最大功率Pmax。
图4中例示了与本公开一致的光放大器组件318a的一个示例。该例示的实施例示出了第一光纤路径310e-a的一部分和第二光纤路径310w-a的一部分。第一光纤路径310e-a和第二光纤路径310w-a分别具有四个维度402e-1...402e-4和402w-1...402w-4，用于承载每个信号。维度402e-1...402e-4和402w-1...402w-4可以由多芯光纤的不同芯、多模光纤或少模光纤的不同模式、单模单芯光纤束中的不同光纤或其组合建立。虽然例示的实施例包括各自具有四个芯的光纤路径310e-a和310w-a，但是本领域普通技术人员将认识到的是，与本公开一致的***和方法可以与具有任何数量的维度的光纤路径一起操作。而且，光纤路径不需要具有相同数量的维度。
光放大器组件308a包括第一多个光放大器314a、第二多个光放大器316a和泵组件318a。第一多个光放大器314a包括四个EDFA 404-1...404-4，每个EDFA耦合到光纤路径310e-a的四个维度402e-1...402e-4中的不同的、相关联的一个维度。第二多个光放大器316a包括四个EDFA 406-1...406-4，每个EDFA耦合到光纤路径310w-a的四个维度402w-1...402w-4中的不同的、相关联的一个维度。
泵组件318a包括已知的OPU 118和第一1x4分路器330a和第二1x4分路器330b。OPU118提供两个单独的泵浦输出，并且包括耦合到单独的输出的多个泵，以提供冗余，如例如结合图1和图2所示和所描述的。OPU 118的每个输出耦合到1x4分路器330a、330b中的不同的一个分路器。1x4分路器330a、330b可以各自采用已知配置，以将由此接收到的OPU 118输出分路到四条单独的输出路径上。分路器330a的输出处的四条单独路径中的每条路径耦合到EDFA 404-1...404-4中的相关联的一个EDFA，用于向EDFA 404-1...404-4提供泵浦功率。分路器330b的输出处的四条单独路径中的每条路径耦合到EDFA 406-1...406-4中的相关联的一个EDFA，用于向EDFA 406-1...406-4提供泵浦功率。
利用这种配置，OPU 118可以使用OPU 118中数量小于第一光纤路径310e-a和第二光纤路径310w-a中的维度数量的总和(即，在例示的示例中为八个)的泵来泵浦分别耦合到第一光纤路径310e-a和第二光纤路径310w-a的EDFA 404-1...404-4和406-1...406-4，以放大在维度402e-1...402e-4和402w-1...402w-4上传播的信号。如果OPU 118被配置为包括三个泵，如例如图2中所示，那么OPU 118可以使用OPU 118中小于第一光纤路径310e-a或第二光纤路径310w-a中的维度数量(在，即在例示的示例中为四个)的数量(三个)的泵来泵浦与第一光纤路径310e-a中的四个维度中的每一个相关联的EDFA 404-1...404-4以及与第二光纤路径310w-a中的四个维度中的每一个相关联的EDFA 406-1...406-4。
再次参考图3，本领域普通技术人员将认识到的是，与本公开一致的泵组件318中的(一个或多个)分路器330能够取决于***要求和约束以各种方式配置。例如，在与本公开一致的实施例中，光纤路径310e和/或光纤路径310w的不同维度可以承载根据不同调制格式调制的信号。例如，某些维度可以承载根据正交相移键控(QPSK)格式来调制的信号，而其它维度，即使在相同的光纤路径中，承载根据正交幅度调制(QAM)调制格式来调制的信号。为了实现在不同维度上的不同调制格式的相同传播距离，可能需要向耦合到维度的放大器提供不同的泵浦功率。在与本公开一致的实施例中，分路器330可以被配置为向耦合到承载具有不同调制格式的信号的维度的放大器提供所需的不同泵浦功率。
符合本公开的光泵组件318中的分路器330可以被配置为耦合器级联。图5中例示了包括耦合器级联的分路器的一个示例502。例示的实施例502是1x4分路器，其包括第一1x2耦合器504、第二1x2耦合器506和第三1x2耦合器508。分路器502的输入被耦合到第一耦合器504，并且第一耦合器504的输出被耦合到第二耦合器506和第三耦合器508。第二耦合器506和第三耦合器508的输出被提供作为分路器502的输出。
可以选择耦合器504、506、508的分路比以提供分路器502的输出的期望功率分配比。为了在分路器502的四个输出之间提供标称上相等的功率分配，每个耦合器504、506、508的分路比可以是50/50。对于耦合器504、506、508，使用除50/50之外的分路比将导致分路器502的四个输出之间不相等的功率分配，以例如在其中不同的维度承载具有不同调制格式的信号的实施例中利用不同泵浦功率来泵浦不同的维度。
在实践中，与本公开一致的分路器(例如，分路器502)内的耦合器的分路比可能不等于标称分路比，从而导致分路器在其输出之间提供不等的功率分配。因此，第一多个放大器314-1...314-n和第二多个放大器316-1...316-n内的放大器将表现出略微不同的增益和倾斜特性。为了平均这些增益偏差，第一多个放大器314-1...314-n和第二多个放大器316-1...316-n内的放大器可以在恒定泵浦电流或恒定功率控制或恒定信号功率控制下工作，而不是在恒定增益控制下或以倾斜控制工作。如果期望对这些增益偏差进行额外调整，则可以在将分路器输出连接到第一多个放大器314-1...314-n和第二多个放大器316-1...316-n内的相应放大器时使用偏移接合(offset splices)以使得分路器和放大器之间的损耗得到调整来实现调整。
附加地或替代地，一个光放大器组件308-1...308-n的输出可以与后续的(例如，下一个相邻的)光放大器组件308-1...308-n的互补输入相匹配。例如，光放大器组件308-1...308-n中的第一光放大器组件的第一多个光放大器314-1...314-n中的一个光放大器可以由其相关联的光泵组件318-1...318-n进行泵浦以提供高输出功率。该放大器的输出可以通过第一光学路径310e耦合到由其相关联的泵组件318-1...318-n进行泵浦以提供低于高输出功率的低输出功率的光放大器组件308-1...308-n中的第二光放大器组件的第一多个光放大器314-1...314-n中的一个光放大器的输入来帮助平均整体性能。
图6是例示与本公开一致的方法600的流程图。操作602包括在具有第一多个维度的第一光纤路径上在第一方向上传输第一空分复用(SDM)信号，以及操作604包括在具有第二多个维度的第二光纤路径上在第二方向上传输第二SDM信号。提供606至少一个光放大器组件，该组件包括：第一多个光放大器，该第一多个光放大器中的每一个放大器被配置为耦合到第一光纤路径的第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第一多个维度中的相关联的一个维度；以及第二多个光放大器，该第二多个光放大器中的每一个放大器被配置为耦合到第二光纤路径的第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第二多个维度中的相关联的一个维度。操作608包括使用包括多个泵浦源的单个泵单元泵浦第一多个光放大器和第二多个光放大器，该多个泵浦源包括数量小于第一多个维度和第二多个维度的数量之和的泵浦源。
虽然图6例示了根据示例性实施例的各种操作，但是在本文中完全可以预期在本公开的其它实施例中，图6中描绘的操作和/或本文描述的其它操作可以以未在任何附图中具体示出的方式组合，但仍完全与本公开一致。因此，针对在一个附图中未确切示出的特征和/或操作的权利要求被认为在本公开的范围和内容内。
根据一个方面，因此提供了一种光通信***，包括：具有第一多个维度的第一光纤路径，第一光纤路径被配置为在第一方向上承载第一空分复用(SDM)信号；具有第二多个维度的第二光纤路径，第二光纤路径被配置为在第二方向上承载第二SDM信号；以及至少一个光放大器组件，被配置用于放大第一SDM信号和第二SDM信号。光放大器组件包括：第一多个光放大器，该第一多个光放大器中的每一个放大器耦合到第一光纤路径的第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第一多个维度中的相关联的一个维度；第二多个光放大器，该第二多个光放大器中的每一个放大器耦合到第二光纤路径的第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第二多个维度中的相关联的一个维度；以及光泵组件，被配置用于泵浦第一多个光放大器和第二多个光放大器。光泵组件包括：光泵单元，该光泵单元包括被配置为提供至少第一泵浦输出和第二泵浦输出的多个泵浦源，该多个泵浦源中的每一个耦合到第一泵浦输出和第二泵浦输出两者以在第一泵浦源和第二泵浦源之一发生故障的情况下提供冗余，该多个泵浦源包括数量小于第一多个维度和第二多个维度的数量之和的泵浦源；第一分路器，被配置为将第一泵浦输出分路到第一多个光放大器中的每一个光放大器；以及第二分路器，被配置为将第二泵浦输出分路到第二多个光放大器中的每一个光放大器。
根据另一方面，提供了一种用于空分复用(SDM)光通信***的光放大器组件，该光通信***包括：具有第一多个维度的第一光纤路径，该第一光纤路径被配置为在第一方向上承载第一SDM信号；以及具有第二多个维度的第二光纤路径，该第二光纤路径被配置为在第二方向上承载第二SDM信号。光放大器组件包括：第一多个光放大器，该第一多个光放大器中的每一个光放大器被配置为耦合到第一光纤路径的第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第一多个维度中的相关联的一个维度；第二多个光放大器，该第二多个光放大器中的每一个光放大器被配置为耦合到第二光纤路径的第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第二多个维度中的相关联的一个维度；以及光泵组件，被配置用于泵浦第一多个光放大器和第二多个光放大器。光泵组件包括：光泵单元，该光泵单元包括多个泵浦源，被配置为提供至少第一泵浦输出和第二泵浦输出，该多个泵浦源中的每一个泵浦源耦合到第一泵浦输出和第二泵浦输出两者，以在第一泵浦源和第二泵浦源之一发生故障的情况下提供冗余，该多个泵浦源包括数量小于第一多个维度和第二多个维度的数量之和的泵浦源；第一分路器，被配置为将第一泵浦输出分路到第一多个光放大器中的每一个光放大器；以及第二分路器，被配置为将第二泵浦输出分路到第二多个光放大器中的每一个光放大器。
根据另一方面，提供了一种方法，包括：在具有第一多个维度的第一光纤路径上在第一方向上传输第一空分复用(SDM)信号；在具有第二多个维度的第二光纤路径上在第二方向上传输第二SDM信号；提供至少一个光放大器组件，光放大器组件包括：第一多个光放大器，该第一多个光放大器中的每一个光放大器被配置为耦合到第一光纤路径的第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第一多个维度中的相关联的一个维度；以及第二多个光放大器，该第二多个光放大器中的每一个光放大器被配置为耦合到第二光纤路径的第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大第二多个维度中的相关联的一个维度；以及使用包括多个泵浦源的单个泵浦单元泵浦第一多个光放大器和第二多个光放大器，该多个泵浦源包括数量小于第一多个维度和第二多个维度的数量之和的泵浦源。
如本文所使用的术语“耦合”是指由一个***元件承载的信号通过其被赋予到“耦合”元件的任何连接、耦合、链接等。这种“耦合”设备或信号和设备不一定彼此直接连接，而是可以由可以操纵或修改这些信号的中间部件或设备分开。同样，如本文所使用的关于机械或物理连接或耦合的术语“连接”或“耦合”是相对术语，并且不需要直接物理连接。
如本文所使用的，在涉及量时使用术语“标称”意味着指定量或理论量可能与实际量不同。

Claims (13)

1.一种光通信***[300]，包括：
具有第一多个维度的第一光纤路径[310e]，所述第一光纤路径[310e]被配置为在第一方向上承载第一空分复用信号；
具有第二多个维度的第二光纤路径[310w]，所述第二光纤路径[310w]被配置为在第二方向上承载第二空分复用信号；以及
至少一个光放大器组件[308-1..308n]，被配置用于放大所述第一空分复用信号和所述第二空分复用信号，所述至少一个光放大器组件[308-1..308n]包括：
第一多个光放大器[314-1..314n]，所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器耦合到所述第一光纤路径[310e]的所述第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大所述第一多个维度中的所述相关联的一个维度，
第二多个光放大器[316-1..316n]，所述第二多个光放大器[316-1..316n]中的每个光放大器耦合到所述第二光纤路径[310w]的所述第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大所述第二多个维度中的所述相关联的一个维度，以及
光泵组件[318-1..318N]，被配置用于泵浦所述第一多个光放大器[314-1..314n]和所述第二多个光放大器[316-1..316n]，所述光泵组件[318-1..318n]包括：
光泵单元[118-1..118n]，包括多个泵浦源[202、204、206]，其被配置为从耦合器[210]提供至少第一泵浦输出[212]和第二泵浦输出[214]，所述多个泵浦源[202、204、206]中的每个泵浦源耦合到所述第一泵浦输出[212]和所述第二泵浦输出[214]两者，以在所述多个泵浦源[202、204、206]中的一个发生故障的情况下提供冗余，所述多个泵浦源[202、204、206]包括数量小于所述第一多个维度和所述第二多个维度的数量之和的泵浦源，
第一分路器[330a]，被配置为从耦合器[210]接收第一泵浦输出[212]并将所述第一泵浦输出分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器，以及
第二分路器[330b]，被配置为从耦合器[210]接收第二泵浦输出[214]并将所述第二泵浦输出分路到所述第二多个光放大器[316-1..316n]中的每个光放大器。
2.如权利要求1所述的光通信***，还包括：空间复用器[318]，被配置为在所述第一多个维度上复用第一调制光信号，所述第一调制光信号中的至少一个光信号以与所述第一调制光信号中的至少一个其它光信号不同的调制格式进行调制。
3.如权利要求2所述的光通信***，其中所述第一分路器[330a]被配置为以与所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的至少一个其它光放大器标称上不同的分路比将所述第一泵浦输出[212]分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中与所述第一调制光信号中的所述至少一个光信号相关联的一个光放大器。
4.如权利要求1所述的光通信***，所述***包括沿着第一光纤路径[310e]和第二光纤路径[310w]间隔开的多个光放大器组件[308-1..308n]，其中光放大器组件[308-1..308n]中的第一光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的一个光放大器被配置为由所述光泵组件[318-1..318N]中的相关联的一个光泵组件进行泵浦以提供高输出功率，并且所述光放大器组件[308-1..308n]中的第一光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1...314n]中的所述一个光放大器的输出通过第一光纤路径[310e]耦合到所述光放大器组件[308-1..308n]中的第二光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的一个光放大器，所述光放大器组件[308-1..308n]中的第二光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的所述一个光放大器被配置为由所述光泵组件[318-1..318N]中的相关联的一个光泵组件泵浦，以提供低于所述高输出功率的低输出功率。
5.如权利要求1所述的光通信***，其中所述第一分路器[330a]被配置为以所述第一多个光放大器[314-1..314n]之间标称上相等的分路比将所述第一泵浦输出分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器。
6.如权利要求1所述的光通信***，其中所述第一分路器[330a]被配置为以所述第一多个光放大器[314-1..314n]之间标称上不同的分路比将所述第一泵浦输出分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器。
7.如权利要求1所述的光通信***，其中所述第一光纤路径[310e]包括具有所述第一多个维度的第一光纤。
8.如权利要求1所述的光通信***，其中所述第一光纤路径[310e]包括第一多个光纤，所述第一多个光纤中的每个光纤提供相关联的第一多个维度。
9.如权利要求1所述的光通信***，其中所述多个泵浦源[202、204、206]包括数量小于所述第一多个维度或所述第二多个维度的数量的泵浦源[202、204、206]。
10.一种光通信方法，包括：
在具有第一多个维度的第一光纤路径[310e]上在第一方向上传输[602]第一空分复用信号；
在具有第二多个维度的第二光纤[310w]路径上在第二方向上传输[604]第二空分复用信号；
提供[606]至少一个光放大器组件，包括：第一多个光放大器[314-1..314n]，所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器被配置为耦合到所述第一光纤路径[310e]的第一多个维度中的相关联的一个维度，用于放大所述第一多个维度中的所述相关联的一个维度；以及第二多个光放大器[316-1..316n]，所述第二多个光放大器[316-1..316n]中的每个光放大器被配置为耦合到所述第二光纤路径[310w]的所述第二多个维度中的相关联的一个维度，用于放大所述第二多个维度中的所述相关联的一个维度；以及
使用包括多个泵浦源[202、204、206]的单个泵单元[118-1..118n]泵浦[608]所述第一多个光放大器[314-1..314n]和所述第二多个光放大器[316-1..316n]，所述多个泵浦源包括数量小于所述第一多个维度和所述第二多个维度的数量之和的泵浦源[202、204、206]，
其中所述单个泵单元[118-1..118n]被配置为从耦合器[210]提供至少第一泵浦输出[212]和第二泵浦输出[214]，所述多个泵浦源[202、204、206]中的每个泵浦源耦合到所述第一泵浦输出[212]和所述第二泵浦输出[214]两者，以在所述多个泵浦源[202、204、206]中的一个泵浦源发生故障的情况下提供冗余，并且其中所述单个泵单元[118-1..118n]被提供在光泵组件[318-1..318N]中，光泵组件还包括：
第一分路器[330a]，被配置为将从耦合器[210]接收的所述第一泵浦输出分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的每个光放大器，以及
第二分路器[330b]，被配置为将从耦合器[210]接收的所述第二泵浦输出分路到所述第二多个光放大器[316-1..316n]中的每个光放大器。
11.如权利要求10所述的方法，包括以与所述第一空分复用信号中的至少一个其它信号不同的调制格式调制所述第一空分复用信号中的至少一个信号。
12.如权利要求10所述的方法，包括以与所述第一空分复用信号中的至少一个其它信号不同的调制格式调制所述第一空分复用信号中的至少一个信号，其中所述第一分路器[330a]被配置为以与所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的至少一个其它光放大器标称上不同的分路比将所述第一泵浦输出分路到所述第一多个光放大器[314-1..314n]中与所述第一空分复用信号中的所述至少一个空分复用信号相关联的一个光放大器。
13.如权利要求10所述的方法，包括：
提供沿着第一光纤路径[310e]和第二光纤路径[310w]间隔开的多个光放大器组件[308-1..308n]；
泵浦所述光放大器组件[308-1..308n]中的第一光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的一个光放大器，以提供高输出功率；
泵浦所述光放大器组件[308-1..308n]中的第二光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的一个光放大器，以提供低于所述高输出功率的低输出功率；以及
将所述光放大器组件[308-1..308n]中的所述第一光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的所述一个光放大器的输出耦合到所述光放大器组件[308-1..308n]中的所述第二光放大器组件的所述第一多个光放大器[314-1..314n]中的所述一个光放大器的输入。
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