CN1468478A - 波分复用的光通信*** - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种WDM光通信***，该***能够有效排列不同波长间隔上的多个比特率的光信号。为此目的，举例来说，将一种解复用部分的基本结构应用于本发明的WDM光通信***，该结构具备一个解复用器，它根据基于最小波长间隔所设置的多个波长范围，而把WDM信号光解复用成2m个分量，该结构具有2m个光开关，其中每一个都具有一个输入来自解复用器的光的输入端口和多个输出端口，光开关选择多个输出端口中的一个，以便将其连接到输入端口，该结构还包括m个复用器，每一个复用器都对2m个光开关的各个输出光进行复用，其中，光开关的切换操作被如下设置，每个光信号的带宽近似等于对应于各个比特率的波长排列间隔。

Description

波分复用的光通信***
技术领域
本发明涉及使用不同波长共同发送多个光信号的波分复用(WDM)光通信***。本发明尤其涉及一种光传输终端设备、一种光接收终端设备和一种光分插设备，它们接受不同波长间隔上排列的多种比特率的光信号，本发明还涉及一种利用这些设备构成的WDM光通信***。
背景技术
近年来，多媒体网络需要距离更长、容量更大的光通信***，以及使用这些***的光网络结构。WDM***是一种用于实现大容量的***，为此已经进行了相当多的开发研制。
此外，在WDM光通信***中，随着光发射器和接收器中高速电子电路的发展，必需提高每个波长的传输速度(比特率)，从而提高传输容量。这就需要能与更高传输速度相对应的可升级性，并且需要在混合例如40Gb/s、10Gb/s、2.5Gb/s等多种比特率的光信号状态下使用。
当前正被开发的WDM光通信***的一个实例是这样一个***，在这个***中，最大传输速度大约是10Gb/s，波长间隔(波长排列间隔)是50GHz等等。在光传输终端设备中，构成这种WDM光通信***的光接收终端设备和光分插设备使用相应波长(信道)来处理复用的光信号，并为每个波长解复用这些光信号。在这种波长的复用和解复用中，通常使用了一个光滤波器，因此每个信道的滤波器频带平直性就变得非常重要。也就是说，如果平直性不够，那么一部分信号光分量将被切断，由此产生波形失真。因此，随着传输速度的提高，必需保证宽频带的平直性。此外，如果将大量光分插设备或类似设备***传输路径，由于信号光穿过的光滤波器数目增加，因此需要更为严格的平直性。
为了满足滤波器频带的平直性，举例来说，如果要在50GHz间隔发送10Gb/s的光信号，目前已知有这样一种技术，在这种技术中把一个名为交织器的光滤波器和一个使用AWG、薄膜滤波器等装置而在100GHz或200GHz间隔解复用或复用光信号的光滤波器结合。在这种常规方法中，例如对WDM信号光进行解复用而言，使用交织器把WDM信号光解复用成两个信号群，更进一步，每个光群的光由使用AWG、薄膜滤波器等装置的光滤波器解复用成每个波长的光信号。如图17所示，上述交织器是一个已知的光滤波器，它具有把50GHz间隔的输入信号(图中上部)解复用成100GHz间隔的信号群A(图中实线)以及100GHz间隔的信号组B(图中虚线)的功能，其中信号群B被从信号群A偏移了50GHz。在这里，图17的中间和下半部分显示了与信号群A对应的输出信号以及交织器的解复用特征。
在仅仅使用一个运用AWG、薄膜滤波器等装置的光滤波器来尝试解复用50GHz间隔的光信号的过程中，很难确保滤波器频带的平直性。然而，通过使用如上所述的交织器把信号分离成100GHz间隔的信号，将会扩展AWG、薄膜滤波器等装置的滤波器带宽，由此很容易实现频带平直性。
在这里已经显示了将WDM信号光解复用到各个波长的情况。然而，对在50GHz间隔复用具有不同波长的光信号来说，还有可能通过反转上述复用时的光信号输入输出关系来对相应光信号进行复用。
顺便提一句，在如上所述的传统WDM光通信***中，为使预定波长带中容纳尽可能多的光信号，倾向于使每个光信号的波长间隔变窄。然而就各个波长的光信号而言，存在一个根据传输速度的所需带宽，因此，当试图使波长间隔变窄时，存在一个极限。也就是说，如果光信号传输速度变高，那么如上所述的所需带宽将会变宽。因此，如果每个光信号的波长间隔太窄，就无法保证这种带宽，从而导致一个无法执行传输的问题。
举例来说，如果尝试在50GHz间隔以40Gb/s的传输速度发送光信号，那么可以预测到与邻近波长的串扰，所以，在这种波长间隔进行的光传输被认为是非常困难的。因此，在一个40Gb/s的WDM光通信***中，已经对100GHz的波长间隔进行了研究。
此外，如上所述，需要将WDM光通信***用在不同比特率的光信号相互混合的状态中，并且需要该***能够升级到更高比特率。在不同比特率的光信号相互混合的情况下，为了使用传统的WDM光通信***，由于从一开始(设计阶段)就必须选择波长间隔来适应***支持的最大比特率的光信号，因此存在一个问题，那就是低比特率的光信号的适应效率将会变弱。此外，在一个波长间隔针对一个现有比特率被优化的***中，如果比特率变高，那么有必要提高所有信道的比特率，并且有必要调换或是减少光复用器和解复用器等装置。因此存在另一个问题，那就是很难灵活响应更高比特率。
鉴于上述问题而实施本发明，其中一个目的是提供一种WDM光通信***，它能有效排列不同波长间隔上的多个比特率的光信号波长，并且可以灵活响应于向着更高比特率的升级。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于发送波分复用信号光的波分复用光通信***，其中，在一个预定的信号波长带中排列了不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号，其中，当根据以一个与最小波长排列间隔对应设置的波长宽度单位为基础把信号波长带划分成的多个波长范围，执行对波分复用信号光进行解复用、以便产生多个光信号的解复用处理和对多个光信号进行复用、以便产生波分复用信号光的复用处理中的至少一个处理的时候，波分复用光通信***包括一个信号处理部分，它能将每个光信号带宽设置成波长宽度单位的一个整数倍；并且，信号处理部分设置不同比特率的各个光信号的带宽，以便与对应于各个比特率的波长排列间隔近似一致。
在这种WDM光通信***中，WDM信号光的信号波长带被分成多个波长范围，根据这些波长范围而被实施的解复用或复用处理是在这样一种状态中执行的，其中每个光信号的带宽都被设置为波长宽度单位的整数倍，并与对应于每个比特率的波长排列间隔近似一致，因此有可能在一种确保对应于每个比特率的所需带宽的状态下解复用或是复用光信号。从而有可能实现一种WDM光通信，它能有效适应不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号。
具体地说，可以将根据如上所述的本发明的技术分别应用于一个光传输终端设备、一个光接收终端设备以及一个光分插设备。
本发明的其它目的、特征和优点将从以下结合附图所描述的实施例中变得清楚。
附图说明
图1是显示本发明第一基本结构的框图，其中(A)是解复用部分的结构，(B)是复用部分的结构。
图2显示了一个相应于第一基本结构而对波长范围等进行分配的实例。
图3是显示本发明第二基本结构的框图，其中(A)是解复用部分的结构，(B)是复用部分的结构。
图4显示的是一个相应于第二基本结构而对波长范围等进行分配的实例。
图5是一个显示应用了本发明的WDM光通信***的整体构成实例的框图。
图6是一个显示应用了本发明第一基本结构的光传输终端设备实施例的结构图。
图7是一个显示应用了本发明第二基本结构的光传输终端设备实施例的结构图。
图8是对图7的光传输终端设备的操作加以说明的图示，其中显示了每个光信号的波长排列图案以及每个复用器的复用特征。
图9是一个显示应用了本发明第二基本结构的光传输终端设备的一个修改实施例的结构图。
图10是一个显示应用了本发明第一基本结构的光接收终端设备实施例的结构图。
图11是一个显示应用了本发明第二基本结构的光接收终端设备实施例的结构图。
图12是一个显示应用了本发明第二基本结构的光接收终端设备的一个修改实施例的结构图。
图13是一个显示应用了本发明一种基本结构的光分插设备实施例的结构图。
图14是在应用图1的第一基本结构情况下的图13的光分插设备的具体结构图。
图15是显示与应用了本发明第二基本结构的光分插设备相关联的一个应用实例的结构图。
图16是显示与应用了本发明第二基本结构的光分插设备相关联的另一个应用实例的结构图。
图17是一个对典型的交织器特征加以说明的图。
具体实施方式
首先使用附图来描述本发明的一个基本结构。
图1是显示应用于WDM光通信***的本发明第一基本结构的方框图，其中(A)是将WDM信号光解复用到各个波长的解复用部分的结构，(B)是复用各个波长光信号的复用部分的结构。另外，图2显示了对应于图1基本结构来分配波长范围的一个实例。需要注意的是，以下描述中将对解复用部分的结构进行描述。由于可以通过反转解复用部分的输入输出关系来近似考虑复用部分的结构，因此对应的部分由相同符号表示，其描述将被省略。
在图1(A)中，解复用部分包括：一个解复用器10，用于为多个波长带(图中总共2m个)解复用所输入的WDM信号光；总共2m个1输入m输出(1×m)光开关11-1、11-2、……、11-2m，它们分别对应于解复用器10的输出端口P1到P2m而被安装；以及总共m个复用器12-1、12-2、……、12-m，这些复用器复用来自光开关11-1到11-2m的输出信号以供输出。
在这里，假设输入到解复用部分的WDM信号光包含低比特率的光信号和高比特率的光信号。举例来说，该WDM信号光具有图2上部所示的信号波长带ΔλT，在信号波长带ΔλT中，低比特率的光信号以波长间隔Δλ1排列，而高比特率的光信号以波长间隔Δλ2排列。假设高比特率光信号的波长间隔Δλ2通常由低比特率光信号的波长间隔Δλ1的整数倍给定，因此建立了一种Δλ2/Δλ1＝R的关系，其中R是一个整数。在这里，对于位于低比特率的波长间隔Δλ1来说，能在信号波长带ΔλT中排列的光信号最多是m(＝ΔλT/Δλ1)个。
解复用器10是一个波长选择部件，该部件根据波长范围B1、B2、B3、……、B2m(参照图2下半部分)来解复用输入信号光，并分别将每道光输出到对应于波长范围B1到B2m的输出端口P1到P2m，而这些波长范围则是通过将信号波长带ΔλT分成总共2m个来得到的。举例来说，可以将衍射光栅、分光器(棱镜)等装置用于解复用器10。此外，还有可能使用一个VIPA(虚拟成像相位阵列)来代替衍射光栅，该装置在1999年11月由M.Shirasaki，A.N.Akhter，C.Lin发表于IEEE Photon technol.Lett.第11卷11号的论文“Virtually Imaged Phased Array with GradedReflectivity”以及1996年3月1日由M.Shirasaki发表于OPTICS LETTERS第21卷第5号中的论文“Large angular dispersion by virtually imagedphase array and its application to wavelength demultiplier”以及其他文献中被公开。如果使用VIPA，那么可以得到一个很大的色散角，由此能够得到一个小型解复用部分。
上述波长范围B1到B2m中的每一个都具有低比特率波长间隔Δλ1的一半波长宽度(波长宽度单位)。对于波长范围B1到B2m的一个特定设置实例来说，有可能存在这样的波长范围，其中，由ITU标准化的格栅波长(波长间隔100GHz)之间的间隔被进一步分成整数倍(尤其是两倍或四倍)。
1×m光开关11-1到11-2m是典型的光开关，其中每一个光开关都具有一个输入端口和m个输出端口，并且对解复用器10在输入端口输入的光进行切换，以便将其从m个输出端口中的任何一个输出。这种光开关11-1到11-2m的一个具体实例是MEMS(微电机***)开关。需要注意的是，如在AT&T公司出版的OFC2000 Tutorials等中的“Optical-Layer Networking：Opportunities for and Progress in Lightwave Micromachines”所公开的那样，MEMS开关是一种已知的光开关。1xm光开关11-1到11-2m在空间上是连续排列的，它们在每个输入端口都接收解复用器10在一个空间中连续解复用的每道光，从而将每道光从每个开关的任一输出端口输出。
复用器12-1到12-m是典型的光复用设备，其中每一个都具有对应于光开关11-1到11-2m的2m个输入端口，并且它们还对输入到每个输入端口的光信号进行复用，以便把复用光从一个输出端口输出到外部。复用器12-1到12-m的具体实例是衍射光栅、分光器(棱镜)等装置。
接下来描述具有如上所述第一基本结构的解复用部分的操作。
在这里，举例来说，如图2中部所示，WDM信号光被输入解复用器10，在WDM信号光中，从信号波长带ΔλT的短波长一侧开始，高比特率的光信号Ch1和Ch2以及低比特率的光信号Ch3，Ch4，……，Chx(在这里x＜m)按序定位在所需要的波长间隔上。在被输入这种WDM信号光的解复用器10中，当根据波长范围B1到B2m解复用WDM信号光时，对应于波长范围B1的光分量经由输出端口P1发送到光开关11-1，对应于波长范围B2的光分量经由输出端口P2发送到光开关11-2，以下与之类似，与波长范围B3到B2m相对应的光分量分别发送到光开关11-3到11-2m。
在每个光开关11-1到11-2m中，由解复用器10发送到输入端口的光被从根据光信号的波长排列预先设置的一个输出端口输出。在这里，如图2中部所示，每个光开关11-1到11-2m的切换操作是根据每个信道的光信号Ch1到Chx的波长排列而设置的。具体地说，对光开关11-1到11-4的切换操作进行设置，以便从对应于高比特率光信号Ch1的m个输出端口中选择连接到复用器12-1的输出端口，并且对光开关11-5到11-8的切换操作进行设置，以便从对应于高比特率光信号Ch2的m个输出端口中选择与复用器12-2相连的输出端口。此外还对光开关11-10和11-11的切换操作进行设置，以便从m个对应于低比特率光信号Ch3的输出端口中选择连接到复用器12-3的输出端口，对光开关11-12和11-13的切换操作进行设置，以便从m个对应于低比特率光信号Ch4的输出端口中选择连接到复用器12-4的输出端口，以下与之相似，与低比特率的光信号Ch5到Chx相对应地按序设置每个光开关的切换操作。
因此，WDM信号光所包含的各个信道的光信号Ch1到Chx c穿过解复用器10和光开关11-1到11-2m，从而发送到对应于各个信道编号的复用器12-1到12-x。然后，在复用器12-1到12-x中复用每个光开关所发送的光分量，以便将其输出。
这里简要描述了具有图1(B)所示第一基本结构的复用部分的操作。
在具有第一基本结构的复用部分中，举例来说，如图2中部所示，高比特率的光信号Ch1和Ch2分别输入到解复用器12-1和12-2，而低比特率的光信号Ch3到Chx分别输入到解复用器12-3到12-x。在解复用器12-1到12-x中，所输入的光信号被分成2m个分量，以便输出到m×1光开关11-1到11-2m。每个光开关11-1到11-2m都具有m个输入端口和一个输出端口，并且执行一个切换操作，以便选择根据光信号Ch1到Chx的波长排列预先设置的一个输入端口。具体的说，对应于高比特率的光信号Ch1，在每个光开关11-1到11-4中选择一个输入端口，以便从解复用器12-1接收光，并且对应于高比特率的光信号Ch2，在每个光开关11-5到11-8中选择一个输入端口，以便从解复用器122接收光。此外，与低比特率的光信号Ch3相对应，在每个光开关11-10和11-11中选择一个从解复用器12-3接收光的输入端口，与低比特率的光信号Ch4相对应，在每个光开关11-12和11-13中选择一个输入端口，以便从解复用器12-4接收光，以下与之相似，每个光开关都执行一个与低比特率光信号Ch5到Chx相对应的切换操作。然后，复用器10对来自光开关11-1到11-2m的每道光进行复用，以便输出WDM信号光。
在这种方式中，依照第一基本结构的解复用部分或复用部分，有可能解复用或复用各个信道上的光信号Ch1到Chx，同时确保对应于每个比特率的所需带宽。因此，有可能实现这样一种光通信，其中低比特率的光信号以及高比特率的光信号是在不减少信号适应效率的情况下相互混合的。
在这里，与可接受的低比特率光信号的最大数目m相对应，在以上第一基本结构中使用了具有m个输出端口(或输入端口)的光开关11-1到11-2m。然而，如果WDM信号光所包含的光信号的波长排列具有规律性(例如，上述根据信道编号而从短波长一侧顺序排列的光信号的规律性)，由于可以固定各个光开关的输出路由范围(或输入路由范围)，因此还有可能使用端口更少的光开关。
以下描述应用于本发明的WDM光通信***的第二基本结构。
图3是显示本发明第二基本结构的框图，其中(A)是将光信号解复用成单个波长的解复用部分的结构，(B)是复用具有相应波长光信号的复用部分的结构。此外，图4显示了与图3基本结构相对应的波长范围分配的一个实例。在这里，与第一基本结构相似，只对解复用部分的结构进行描述，而对复用部分的结构来说，相应部分使用相同符号表示，其描述则被省略。
图3(A)显示的解复用部分的基本结构如下，使用了1×R光开关11-1’到11-2m’，用于代替在图1(A)所示的第一基本结构中的光开关11-1到11-2m，并且提供了R个复用器12-1到12-R(前级复用器)以及R个解复用器13-1到13-R(后级解复用器)，其中每一个都对每个复用器12-1到12-R的输出光进行解复用。如上所述，在这里R是一个整数，它表示高比特率波长间隔Δλ2与低比特率波长间隔Δλ1的比值(R＝Δλ2/Δλ1)。
1xR光开关11-1’到11-2m’是典型的光开关，其中每个都具有一个输入端口和R个输出端口，并对解复用器10输入到输入端口的光进行切换，从而将其从R个输出端口中的任何一个输出。例如，对于一个具体的1×R光开关来说，可以使用如上所述的MEMS开关。此外，如果R＝2，那么可以把一个液晶快门开关(liquid crystal shutter switch)用作1×2光开关。具体地说，有可能使用一个液晶快门开关，该开关在J.S.Patel等人在1995年五月发表于IEEE Photon，technol.lett.第7卷第5号的论文“Liquid crystal and grating-based multiple-wavelengthcross-connect switch”中被描述。
每个解复用器13-1到13-R都是已知光滤波器，具有对应于波长间隔Δλ2而被周期性变化的解复用特性以及具有足以解复用高比特率光信号的波长平直性。另外，解复用器13-1到13-R被预先设置，使其滤波器中心波长之间相差波长间隔Δλ1。而对于例如具体解复用器13-1到13-R来说，采用AWG、薄膜滤波器等装置的传统光滤波器可以被使用，更进一步，可以通过组合这种传统的光滤波器和交织器来构成解复用器13-1到13-R。
接下来对使用上述第二基本结构的解复用部分的操作进行描述。
在这里，与第一基本结构的情况一样，假设把包含高比特率的光信号Ch1和Ch2以及低比特率的光信号Ch3到Chx的WDM信号光输入到一个解复用器10中。此外还要描述将高比特率波长间隔Δλ2假设为100GHz并将低比特率波长间隔Δλ1假设为50GHz的情况。在这种情况下，R＝Δλ2/Δλ1＝2，因此有可能将尺寸很小(输出端口很少)的1×2光开关用作光开关11-1’到11-2m’。
在输入上述WDM信号光的解复用器10中，WDM信号光根据图4中部所示波长范围B1到B2m而被解复用，并且，对应于波长范围B1到B2m的光分量分别经由输出端口P1到P2m发送到光开关11-1’到11-2m’。
在每个光开关11-1’到11-2m’中，由解复用器10发送到输入端口的光被从根据光信号的波长排列预先设置的一个输出端口输出。在这里，如图4中部所示，对应于光信号Ch1、Ch2、Ch3、Ch5、……(中心波长分别从光信号Ch1偏移100GHz间隔的光信号)，对光开关11-1’到11-8’、11-10’、11-11’、11-14’、11-15’……的切换操作进行设置，以便从R＝2个输出端口中选择与复用器12-1相连的输出端口。此外还对应于光信号Ch4，……，Chx，对光开关11-12’、11-13’、……的切换操作进行设置，以便选择连接到的复用器12-2的输出端口，其中，这些光信号的中心波长分别从上述光信号Ch1、Ch2、Ch3、Ch5、……偏移了50GHz。
这样，WDM信号光经过解复用器10和光开关，由此光信号Ch1、Ch2、Ch3、Ch5、……被发送到复用器12-1，而光信号Ch4、……、Chx则被发送到复用器12-2。然后，在复用器12-1和12-2中复用每个光开关所发送的光分量，以便分别输出到解复用器13-1和13-2。图4的中下部分显示了输入到解复用器13-1和13-2的光信号。
在每个解复用器13-1和13-2中，根据图4下半部分显示的周期性解复用特性，来自每个复用器12-1和12-2的输出光被解复用，以便从相应的输出端口p1、p2、……输出。在图4实例中，高比特率的光信号Ch1和Ch2分别从解复用器13-1的输出端口p1和p2输出，而低比特率的光信号Ch3、Ch5、……分别从解复用器13-1的输出端口p3、p4、……输出。此外，低比特率的光信号Ch4、……、Chx分别从解复用器13-1的输出端口p3、……px’输出。
这里也对图3(B)所示第二基本结构的复用部分操作进行简要描述。
在具有第二基本结构的复用部分中，高比特率的光信号Ch1和Ch2和低比特率的光信号Ch3、Ch5、……输入到复用器13-1，而低比特率的光信号Ch4、……、Chx则被输入复用器13-2。在每个复用器13-1和13-2中复用输入光信号，以便将其输出到每个解复用器12-1和12-2。在每个解复用器12-1和12-2中，来自每个复用器13-1和13-2的光被解复用成2m个分量，从而分别输出到R×1(图4实例中是2×1)光开关11-1’到11-2m’。每个光开关11-1’到11-2m’都具有R＝2个输入端口和一个输出端口，并且执行一个切换操作，以便选择根据光信号Ch1到Chx的波长排列预先设置的一个输入端口。具体地说，光开关11-1’到11-8’、11-10’、11-11’、11-14’、11-15’、……对应于光信号Ch1、Ch2、Ch3、Ch5、……选择从解复用器12-1接收光的输入端口，而光开关11-12’、11-13’、……对应于光信号Ch4、……、Chx选择从解复用器12-2接收光的输入端口。然后，复用器10复用来自光开关11-1’到11-2m’的每道光，以便输出WDM信号光。
在这种方式下，根据第二基本结构的解复用部分或复用部分，还有可能实现与第一基本结构的情况相似的效果，并有可能对应于每个比特率的波长间隔比值R使光开关变小(减少输入端口数目)。
以下对把如上所述的本发明基本结构应用于WDM光通信***中所用的不同设备的情况下的具体实施例进行描述。
图5是一个显示应用了本发明的WDM光通信***的整体构成实例的框图。
在图5的WDM光通信***中，光传输终端设备100与光接收终端设备110通过一条光传输路径120相连，光线内放大器(optical in-lineamplifier)130和光分插设备(OADM)140排列在光传输路径120上。如上所述的本发明的复用部分基本结构被应用于光传输终端设备100，如上所述的本发明的解复用部分基本结构被应用于接收终端设备110。此外，本发明的解复用部分和复用部分的基本结构组合被应用于光分插设备140。
图6是一个显示应用了本发明第一基本结构的光传输终端设备实施例的结构图。需要注意的是，与上述基本结构中的部件相同的部件是用相同符号来表示的，在这里将省略关于它们的描述，以下与此相似。
在图6中，光传输终端设备100在图1(B)所示的复用部分基本结构中具有例如m个光发射器20-1、20-2、……、20-m，控制电路(CONT)21，光后置放大器22以及监控信号处理部分23。
光发射器20-1到20-m是已知的光发射器，它们在所需比特率产生具有不同波长的光信号，从而将光信号分别发送到对应的解复用器12-1到12-m。此外，每个光发射器20-1到20-m都具有一种产生所发送光信号的比特率、波长排列等传输信息的功能，以便将传输信息输出到控制电路21。需要注意的是，通过在***支持的最小比特率上的波长间隔(Δλ1)来划分***信号波长带(ΔλT)，可以得到一个值，由此给出所安装的光发射器数目m。
根据来自光发射器20-1到20-m的传输信息，控制电路21识别每个光信号的比特率和波长排列等信息，并且根据识别结果来控制m×1光开关11-1到11-2m的切换操作，从而确保对应于每个比特率的所需带宽。涉及这些切换操作的控制与第一基本结构中描述的光开关的操作设置类似。
光后置放大器22是一个已知的光放大器，它把复用器10输出的WDM信号光放大到一个所需要的能级，从而将其输出到光传输路径120(图5)。这个光后置放大器22可以根据需要来进行配置，在复用器10输出的WDM信号光处在足够能级的情况下，可以省略该放大器。
监控信号处理部分23包括：一个OSC光发射器23B，它产生一个监控信号(OSC)，以便根据来自控制电路21的输出信息而将这个监控信号发送到一个下游设备；以及一个复用器23A，它对来自OSC光发射器23B的监控信号和光后置放大器22输出的WDM信号光进行复用。在这里，控制电路21使用监控信号而把WDM信号光中包含的各个光信号的比特率和波长排列等信息发送到下游设备。
在上述结构的光传输终端设备100中，当把光发射器20-1到20-m中产生的光信号输入对应的解复用器12-1到12-m时，在一种确保对应于各个比特率的所需带宽的状态下，通过实施与上述第一基本结构复用部分情况相同的操作，具有相应波长的光信号被复用，以便从复用器10输出。然后，在经过光后置放大器22批量放大之后，复用器10输出的WDM信号光被发送到光传输路径120。
在这种方式下，根据当前光传输终端设备100，有可能把WDM信号光发送到光传输路径，在这种WDM信号光中，不同比特率的光信号波长被有效排列。
图7是显示应用了本发明第二基本结构的光传输终端设备实施例的结构图。
在图7中，光传输终端设备100’在图3(B)所示复用部分的基本结构中具备例如m个光发射器20-1到20-m，一个控制电路(CONT)21，一个光后置放大器22以及一个监控信号处理部分23。
光发射器20-1到20-m、控制电路21、光后置放大器22以及监控信号处理部分23的结构与应用于图6所示光传输终端设备100的那些装置相同。然而在这里，光发射器20-1到20-k中产生的光信号被发送到复用器13-1，而光发射器20-1到20-m中产生的光信号则发送到复用器13-R(k＜1＜m)。此外，由控制电路21执行的切换控制与第二基本结构中描述的光开关的操作设置相似。
在上述结构的光传输终端设备100’中，当把光发射器20-1到20-m中产生的光信号输入到对应的解复用器12-1到12-R时，在一种确保对应于每个比特率的所需带宽的状态下，通过实施与如上所述具有第一基本结构的复用部分情况相同的操作，具有相应波长的光信号被复用，以便由复用器10输出。然后，在经过光后置放大器22批量放大之后，复用器10输出的WDM信号光被发送到光传输路径120。
在这里，就光传输终端设备100’的一个具体实例而言，将要描述一种情况，其中排列在25GHz波长间隔上的低比特率的光信号(例如2.5Gb/s等等)与排列在100GHz波长间隔上的高比特率的光信号(例如40Gb/s等等)相互混合。在这种情况下，由于表示高比特率波长间隔与低比特率波长间隔之比的整数R为100GHz/25GHz＝4，因此要配置四个复用器13-1到13-4和四个解复用器12-1到12-4。
图8显示了上述情况下的光信号波长排列图案以及复用器13-1到13-4中每一个的复用特性。
图8最上部分显示的排列图案1是波长排列的一个实例，其中高比特率的光信号输入到一个复用器13-1，以使低比特率的光信号顺序跟随。需要注意的是，在与排列图案相对应的下半部分所显示的数字表示分别被输入了光信号的复用器13-1到13-4。在这种排列图案1的情况下，就高比特率而言，短波长一侧的光信号输入到复用器13-1的输入端口p1，长波长一侧的光信号则被输入到复用器13-1的输入端口p4。此外，就低比特率而言，波长最短的光信号被输入到复用器13-4的输入端口p1，具有第二短波长的光信号输入到复用器13-1的输入端口p2，具有第三短波长的光信号输入到复用器13-2的输入端口p2，具有第四短波长的光信号输入到复用器13-3的输入端口p2，以下与此相似，各个波长的光信号轮流输入各个复用器13-1到13-4。
此外，排列图案2是波长排列的一个实例，因此只有低比特率的光信号继续跟随。在排列图案2的情况下，最短波长的光信号输入到复用器13-1的输入端口p1，具有第二短波长的光信号输入到复用器13-2的输入端口p1，具有第三短波长的光信号输入到复用器13-3的输入端口p1，具有第四短波长的光信号输入到复用器13-4的输入端口p1，以下与此相似，各个波长的光信号轮流输入各个复用器13-1到13-4。
在这种方式下，根据当前光传输终端设备100’，还有可能把WDM信号光发送到光传输路径上，在这种WDM信号光中，不同比特率的光信号波长有效排列在。此外还有可能使用具有更少输入端口的光开关，由此能使设备小型化。
需要注意的是，就上述光传输终端设备100和100’而言，为了免除复用光信号时的串扰影响，举例来说，可以在光发射器20-1到20-m与解复用器12-1到12-m或是复用器13-1到13-R的输入端口之间***光带通滤波器，其中每一个光带通滤波器的中心波长都与光发射器20-1到20-m的波长一致，其带宽也对应于各个比特率。此外，还可以在每个光发射器20-1到20-m的输出端配置一个可变光衰减器，以便调整各个波长的透射光能级。
在这里描述应用了上述第二基本结构的光传输终端设备100’的一个修改实例。
图9是一个显示上述修改实例结构的框图。
在图9中，光传输终端设备100″如下构成，在光传输终端设备100’中，光发射器20-1到20-m被分为用于高比特率的光发射器和剩余的用于低比特率的光发射器，因此用于高比特率的光发射器输出的光信号由复用器13-1复用，以便发送到解复用器12-1，由用于低比特率的光发射器输出的光信号被复用器13A和13B以及交织器13C复用，以便发送到解复用器12-2。除了以上所述之外，该结构还类似于图7显示的光传输终端设备100’的结构。举例来说，假设高比特率是40Gb/s(100GHz的波长间隔)，低比特率是10Gb/s(50GHz的波长间隔)。
对于高比特率一侧的复用器13-1、低比特率一侧的复用器13A和13B来说，使用了一种已知的光滤波器，它具有对应于100GHz波长间隔而被周期性改变的复用特性，并且具有足够的波长平直性。此外预先设置了复用器13A和13B，使得光滤波器的中心波长相差50GHz。而对于这种复用器来说，有可能使用一个采用例如AWG、薄膜滤波器等装置的典型光滤波器。交织器13C是一个已知的光滤波器，它对复用器13A和13B输出的100GHz间隔的光信号进行复用，以便产生50GHz间隔的光信号。
在这种光传输终端设备100″中，具有相应波长的光信号是为每个比特率进行复用的，而对窄波长间隔的低比特率光信号来说，复用是由复用器13A和13B以及交织器13C一起执行的。然后，与上述光传输终端设备100’的情况相似，产生WDM信号光，以便发送到光传输路径，在这种WDM信号光中，高比特率的光信号与低比特率的光信号相互混合。因此，在当前光传输终端设备100″的结构中，还有可能实现一种类似于光传输终端设备100’的效果。
以下将要描述应用了本发明各个基本结构的光接收终端设备的实施例。
图10是一个显示应用了本发明第一基本结构的光接收终端设备实施例的结构图。
在图10中，光接收终端设备110在图1(A)所示解复用部分的基本结构中配备了例如一个光前置放大器30，m个光接收器31-1、31-2、……、31-m，一个监控(OSC)信号处理部分32以及一个控制电路(CONT)33。
光前置放大器30是一个已知的光放大器，它把光传输路径120(图5)发送的WDM信号光放大到一个需要的能级，从而将其输出到解复用器10。光接收器31-1到31-m是已知的光接收器，它们可以接收并处理来自与之相连的复用器12-1到12-m的光信号。注意，通过在***支持的最小比特率上的波长间隔(Δλ1)划分***的信号波长带(ΔλT)，可以得到一个值，由这个值来给出所安装的光接收器数目m(最大值)。
OSC信号处理部分32包括：一个解复用器32A，它对例如与光传输路径120所发送的WDM信号光一起传送的监控信号进行解复用；以及一个OSC光接收器32B，它接收解复用的监控信号，并且识别监控信号所指示的传输信息。
控制电路33根据OSC光接收器32B标识的传输信息来识别所接收WDM信号光中包含的各个光信号的比特率和波长排列等信息，并且根据识别结果来控制1×m光开关11-1到11-2m的切换操作，由此确保对应于各个比特率的所需带宽。涉及这些切换操作的控制与第一基本结构中描述的光开关的操作设置相似。
在上述结构的光接收终端设备110中，当来自光传输路径120的WDM信号光经由解复用器32A输入到光前置放大器30时，在放大到所需能级后，WDM信号光被发送到解复用器10。此外，与此同时，从传输终端一侧与WDM最佳信号一起发送的监控信号由解复用器32A解复用，以便发送到OSC光接收器32B，在那里，与WDM信号光所包含的各个光信号的比特率、波长排列等信息有关的信息都被识别。这个传输信息被发送到控制电路33，在那里，根据传输信息来控制光开关11-1到11-2m的切换操作。
在确保对应于各个比特率的各个波长的光信号带宽的状态下，通过实施与上述第一基本结构的解复用部分的情况相同的操作，输入到解复用器10的WDM信号光被解复用，以便从对应的复用器12-1到12-m输出。然后，复用器12-1到12-m输出的光信号被发送到对应的光接收器31-1到31-m，以便进行处理。
在这种方式下，根据当前的光接收终端设备110，有可能对包含不同比特率的光信号的WDM信号光进行可靠地解复用，以便实施接收处理，同时确保对应于各个比特率的所需带宽。
图11是显示具有本发明第二基本结构的光接收终端设备实施例的结构图。
在图11中，光接收终端设备110’在图3(A)显示的解复用部分基本结构中配备了例如一个光前置放大器30，m个光接收器31-1、32-1、……、31-m，一个监控(OSC)信号处理部分32以及一个控制电路(CONT)33。
光前置放大器30、光接收器31-1、31-2、……、31-m，监控(OSC)信号处理部分32以及控制电路(CONT)33的结构类似于图10所示的光接收终端设备110使用的那些设备。然而在这里，由解复用器13-1解复用的光信号被发送到光接收器31-1到31-k，而解复用器13-R解复用的光信号则发送到光接收器31-1到31-m(k＜1＜m)。此外，控制电路33执行的切换控制与第二基本结构中描述的光开关的操作设置相似。
在上述结构的光传输终端设备110’中，来自光传输路径120的WDM信号光经由解复用器32A和光前置放大器30发送到解复用器10，而与WDM信号光一起传送的监控信号经由解复用器32A发送到OSC光接收器32B，在那里传输信息被识别，控制电路33对光开关11-1’到11-2m’的切换操作进行控制。
在确保对应于各个比特率的各个波长的光信号所需带宽的状态下，通过实施一种与上述第二基本结构的解复用部分的情况相同的操作，输入到解复用器10的WDM信号光被解复用，以便从解复用器13-1到13-R中输出。然后，解复用器13-1到13-R输出的光信号被发送到对应的光接收器31-1到31-m，以便进行处理。
在这种方式下，根据当前的光接收终端设备110’，也有可能对包含不同比特率的光信号的WDM信号光进行可靠地解复用，以便实施接收处理，同时确保对应于各个比特率的所需带宽。
在这里将要描述具有上述第二基本结构的光接收终端设备110’的一个修改实例。
图12是一个显示上述修改实例结构的框图。
在图12中，光接收终端设备110″如下构成，在光接收终端设备110’中，将光接收器31-1到31-m分为用于高比特率的光接收器和剩余的用于低比特率的光接收器，使得解复用器13-1输出的光信号被发送到用于高比特率的光接收器，复用器12-2输出的光信号由交织器13C和解复用器13A、13B解复用，以便发送到并用于低比特率的光发射器。除了以上所述之外，该结构与图11显示的光接收终端设备110’的结构相似。在这里，举例来说，高比特率是40Gb/s(100GHz的波长间隔)，低比特率是10Gb/s(50GHz的波长间隔)。
对高比特率一侧的解复用器13-1和低比特率一侧的解复用器13A和13B来说，使用了一种已知的光滤波器，该滤波器具有对应于100GHz波长间隔而被周期变化的解复用特性，并且具有足够的波长平直性。此外，预先设置解复用器13A和13B，使得光滤波器的中心波长相差50GHz。而就这种解复用器而言，有可能使用一个利用例如AWG、薄膜滤波器等装置的典型的光滤波器。交织器13C是一个已知的光滤波器，它对复用器12-2输出的50GHz间隔的光信号进行解复用，以便产生100GHz间隔的光信号群。
在这种光接收终端设备110″中，为各个比特率批量解复用WDM信号光，而对于窄波长间隔上的低比特率的光信号来说，解复用是由交织器13C、解复用器13A和13B一起执行的。结果，与上述光接收终端设备110’的情况相似，在具有包含在WDM信号光中各个波长的光信号上可靠地实施接收处理，其中在WDM信号光中高比特率的光信号与低比特率的光信号相互混合。因此，在当前的光接收终端设备110″的结构中，还有可能实现一种与光接收终端设备110’相似的效果。
以下描述应用了本发明基本结构的光分插设备实施例。
图13是一个显示应用了本发明第一基本结构的光分插设备实施例的结构图。
在图13中，光分插设备140的构成是通过组合具有图1(A)或图3(A)所示的本发明基本结构的解复用部分40A，以及具有图1(B)或图3(B)所示本发明基本结构的复用部分40B。从光传输路径120(图5)发送的WDM信号光经由光前置放大器43A输入到解复用部分40A，由解复用部分40A解复用的光信号被发送到对应的2×2光开关41-1到41-m。经由可变光衰减器42-1到42-m的各个波长的光信号被输入到复用部分40B，在复用部分40B中复用的WDM信号光经由光前置放大器43B而被再次发送到光传输路径120。此外，监控信号处理部分44和46分别设置在光前置放大器43A的前级和光前置放大器43B的后级，并且设置了一个控制电路(CONT)45，以便根据监控信号处理部分44识别的传输信息来控制各个解复用部分40A、复用部分40B以及可变光衰减器42-1到42-m的操作设置。
每个2×2光开关41-1到41-m都具有两个输入端口和两个输出端口，其中解复用部分40A输出的光信号被输入到其中一个输入端口，而在当前节点***(add)的光信号则被输入另一个输入端口。此外，发送到每个对应的可变光衰减器42-1到42-m的光信号从一个输出端口输出，在当前节点分出(drop)的光信号从另一个输出端口输出。每个开关的切换操作由控制电路45的一个信号控制。需要注意的是，在图13中显示，来自控制电路45的信号只被输入2×2光开关41-m。然而，来自控制电路45的信号也类似地输入到每个其它2×2光开关。
各个可变光衰减器42-1到42-m都用于调整各个2×2光开关41-1到41-m输出的光信号能级，衰减器的光衰减被来自控制电路45的信号所控制。在图13中显示，来自控制电路45的信号只被输入到可变光衰减器42-m。然而，来自控制电路45的信号也类似地输入到其它每个可变光衰减器。
监控信号处理部分44包括：一个解复用器44A，用于解复用来自光传输路径120并与WDM信号光一起发送的监控信号；以及一个OSC光接收器44B，该接收器接收解复用的监控信号，以便识别监控信号指示的传输信息，以及将OSC光接收器44B识别的传输信息发送到控制电路45。此外，监控信号处理部分46包括：一个OSC光发射器46B，它产生一个根据控制电路45所发送的传输信息而被传送到光接收终端侧的监控信号；以及一个复用器46A，该复用器使用光前置放大器43输出的WDM信号光来复用OSC光发射器46B的监控信号。
控制电路45根据来自OSC光接收器44B的传输信息来识别接收到的WDM信号光中包含的各个光信号的比特率、波长排列等信息，并且还识别当前节点中***或分出的光信号的比特率、波长排列等信息，以便产生控制信号来控制解复用部分40A和复用部分40B的光开关操作设置，以及各个可变光衰减器42-1到42-m的光衰减设置。
在这里，作为上述光分插设备140的一个具体实例，图14显示了将图1所示第一基本结构应用于解复用部分40A和复用部分40B的情况的一种结构。在图14的具体结构中，解复用部分40A中的各个复用器12-1到12-m的输出端口与各个2×2光开关41-1到41-m的输入端口相连，各个可变光衰减器42-1到42-m的输出端与复用部分40B中各个解复用器12-1到12-m的输入端口相连。
需要注意的是，对于每个解复用部分40A和复用部分40B的具体结构来说，显示了应用第一基本结构的一种情况。然而，毫无疑问的是，也可以将图3所示的第二基本结构应用于解复用部分40A和复用部分40B。此外还有可能将图9和图12显示的第二基本结构的修改结构应用于解复用部分40A和复用部分40B。
在如上所述的光分插设备140中，当来自光传输路径120的WDM信号光经由解复用器44A输入到光前置放大器30时，WDM信号光在放大到所需能级后将被发送到解复用部分40A。此外，与之同时，从传输终端一侧与WDM最佳信号一起发送的监控信号由解复用器44A解复用，从而发送到OSC光接收器44B，在光接收器44B中，WDM信号光中包含的各个光信号的传输信息被识别，以便发送到控制电路45。控制电路45根据来自OSC光接收器44B的传输信息来控制解复用部分40A中的光开关的切换操作，并且根据与在当前节点***或分出的光信号的比特率、波长排列等信息一起添加的信息来控制复用部分40B中开关的切换操作。
在一种确保具有对应于各个比特率的各个波长的所需带宽的状态下，输入到解复用部分40A的WDM信号光被解复用，解复用的光信号从对应的复用器12-1到12-m输出到2×2光开关41-1到41-m。在每个2×2光开关41-1到41-m中，如果来自解复用部分40A的每个光信号都经过当前节点，那么与解复用部分40A相连的输入端口和与每个可变光衰减器42-1到42-m相连的输出端口相互连接，如果在当前节点分出光信号，那么与解复用部分40A相连的输入端口和未与每个可变光衰减器42-1到42-m相连的输出端口相互连接。此外，如果在当前节点***光信号，那么未与解复用部分40A相连的输入端口和与每个可变光衰减器42-1到42-m相连的输出端口相互连接。然后，在被调节到所需能级之后，经由2×2光开关41-1到41-m发送到可变光衰减器42-1到42-m的光信号被发送至复用部分40B。
在一种确保对应于各个比特率的所需带宽的状态下，输入到复用部分40B的光信号被复用，WDM信号光经由光前置放大器43B和复用器46A输出到光传输路径120。此外，在OSC光发射器46B中，根据来自控制电路45的传输信息而产生的监控信号与这个WDM信号光一起被复用。
在这种方式下，根据当前的光分插设备140，有可能在一种确保对应于各个比特率的所需带宽的状态下，可靠地解复用和复用各个波长的光信号。
在光分插设备140的上述实施例中，已经显示了一种情况，其中，直接把在当前节点***的光信号输入到2×2光开关41-1到41-m。然而如图15所示，举例来说，可以如下进行排列，将一个光带通滤波器47***各个2×2光开关41-1到41-m的前级，其中，该光带通滤波器47的带宽对应于待***的光信号的信号波长带。由此可以避免信号谱扩充所产生的分量渗漏到其它信号波长带，从而能够减少大量串扰。在以这种方式实现串扰数量减少的结构中，还有可能将一个典型的光耦合器用作复用部分40B。
此外，在光分插设备140的上述实施例中，已经显示了一种结构，在该结构中为解复用部分40A输出的各个波长的光信号提供了2×2光开关41-1到41-m。然而，本发明并不局限于此。举例来说，如果在对应节点***或分出高比特率的光信号或是低比特率的光信号，那么有可能省略与图16所示的解复用部分40A输出的光信号中的那些未被***或分出的比特率的光信号相对应的2×2光开关。
此外，在上述光传输终端设备、光接收终端设备和光分插设备的每个实施例中，已经描述了将不同波长排列间隔的两种比特率的光信号相互混合的情况。然而，本发明也可以用相似方式应用于把两种比特率以上的光信号相互混合的情况。
实用性
根据本发明，可以提供一种光传输终端设备，一种光接收终端设备以及一种光分插设备，这些设备能对不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号进行有效的波长排列，并且可升级到高比特率，并且，通过使用这些设备来构成WDM光通信***，有可能实现大容量光通信，由此具有很强的实用性。

Claims (14)

1.一种用于发送波分复用信号光的波分复用光通信***，其中不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号被排列在预定信号波长带中，
当根据以一个与最小波长排列间隔对应设置的波长宽度单位为基础把信号波长带划分成的多个波长范围，执行对波分复用信号光进行解复用、以便产生多个光信号的解复用处理和对多个光信号进行复用、以便产生波分复用信号光的复用处理中的至少一个处理的时候，所述波分复用光通信***包括一个信号处理部分，它能将每个光信号带宽设置成所述波长宽度单位的一个整数倍；并且，所述信号处理部分设置不同比特率的各个光信号的所述带宽，以便与对应于各个比特率的波长排列间隔近似一致。
2.一种用于传送波分复用信号光的光传输终端设备，其中不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号被排列在预定信号波长带中，
当根据以一个与最小波长排列间隔对应设置的波长宽度单位为基础把信号波长带划分成的多个波长范围，执行对多个光信号进行复用、以便产生波分复用信号光的复用处理的时候，所述光传输终端设备包括一个复用部分，它能将每个光信号带宽设置成所述波长宽度单位的一个整数倍；并且，所述复用部分设置不同比特率的各个光信号的所述带宽，以便与对应于各个比特率的波长排列间隔近似一致。
3.根据权利要求2的光传输终端设备，还包括：
多个光发射器，它在多个不同波长排列间隔上产生多个比特率的光信号，以便将它们发送到所述复用部分，
其中所述复用部分包括：
多个解复用器，它解复用来源于与所述波长范围数目相对应的所述光发射器的光信号；
对应于所述波长范围数目的光开关，其中每个光开关都具有输入来自所述复用器的每道光的多个输入端口和一个输出端口，并且选择所述多个输入端口中的一个，以便连接到所述输出端口；
一个复用器，它根据所述多个波长范围来复用来自所述光开关的每道光，以便产生波分复用信号光；以及
一个控制电路，它根据有关所述光发射器中产生的光信号的比特率和波长排列的传输信息来控制所述光开关的操作设置，以使所述每个光信号的带宽与对应于各个比特率的波长排列间隔近似相等。
4.根据权利要求3的光传输终端设备，
其中，提供了一个前级的复用器来代替所述多个解复用器，该复用器将来自所述多个光发射器的光信号分成多个群，以便为各个群复用所述光信号，其中这些群对应于一个值，该值是通过把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔而得到的，并且还提供了一个后级的解复用器，它解复用为对应于所述波长范围数目的每个群复用的光信号，并且使所述光开关的输入端口数目是对应于把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔所得到的值的数目。
5.根据权利要求4的光传输终端设备，
其中所述前级复用器包括一对预先设置的光滤波器，以使复用特性对应最大波长排列间隔而被周期性改变，滤波器的中心波长彼此偏移最小波长排列间隔，并且还包括一个交织器，它对所述光滤波器复用的光进行复用，使之处于最小波长排列间隔。
6.一种用于传送波分复用信号光的光接收终端设备，其中不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号被排列在一个预定信号波长带中，
当根据以一个与最小波长排列间隔对应设置的波长宽度单位为基础把信号波长带划分成的多个波长范围，执行对波分复用信号光进行解复用、以便产生多个光信号的解复用处理的时候，所述光接收终端设备包括一个解复用部分，它能将每个光信号的带宽设置成所述波长宽度单位的一个整数倍；并且所述解复用部分对不同比特率的各个光信号的所述带宽进行设置，以便与对应于各个比特率的波长排列间隔近似一致。
7.根据权利要求6的光接收终端设备，还包括：
多个光接收器，用于处理在所述解复用部分中解复用的光信号；
其中所述解复用部分包括：
一个解复用器，根据所述多个波长范围来解复用波分复用信号光；
对应于所述波长范围数目的光开关，其中每个都具有一个输入来自所述复用器的每道光的输入端口以及多个输出端口，并且选择所述多个输出端口中的一个，以便连接到所述输入端口；
对应于每个所述光开关输出端口数目的复用器，其中每个都连接到每个所述光开关的任一输出端口，并把通过复用来自所述光开关的每道光而产生的光信号发送到所述光接收器；以及
一个控制电路，它根据有关所述波分复用信号光中包含的光信号的比特率和波长排列的信息来控制所述光开关的操作设置，以使所述每个光信号的带宽与对应于各个比特率的波长排列间隔近似相等。
8.根据权利要求7的光接收终端设备，
其中，提供了一个前级复用器来代替与所述光开关输出端口数目相对应的所述多个复用器，该复用器把来自所述多个光发射器的光信号分成多个群，以便为每个群复用所述光信号，其中这些群对应于一个值，该值是通过把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔来得到的，并且还提供了一个后级解复用器，它把通过解复用为每个群复用的每个光所产生的光信号发送到所述光接收器，并且，所述光开关的输出端口数目是与通过把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔所得到的值相对应的数目。
9.根据权利要求8的光接收终端设备，
其中所述后级解复用器包括一个交织器，它把所述前级复用器复用的光解复用成一个根据最大波长排列间隔的第一信号群和一个第二信号群，其中该第二信号群的中心波长被从所述第一信号群偏移了最小波长排列间隔，该交织器还包括一对预先设置的光滤波器，以便对应于最大波长排列间隔周期性改变复用特性，并且滤波器的中心波长相互偏移了最小波长排列间隔，所述这对光滤波器分别对来自所述交织器的信号群进行解复用。
10.一种用于***和分出波分复用信号光中的光信号的光分插设备，其中不同波长排列间隔上的多个比特率的光信号被排列在一个预定信号波长带中，
当根据以一个与最小波长排列间隔对应设置的波长宽度单位为基础把信号波长带划分成的多个波长范围，执行对波分复用信号光进行解复用、以便产生多个光信号的解复用处理和对多个光信号进行复用、以便产生波分复用信号光的复用处理的时候，所述光分插设备包括一个解复用部分和一个复用部分，其中每个都能把各个光信号带宽设置成所述波长宽度单位的整数倍；并且，所述解复用部分和所述复用部分对不同比特率的各个光信号的所述带宽进行设置，以便与对应于各个比特率的波长排列间隔近似一致。
11.根据权利要求10的光分插设备，
其中所述解复用部分包括：
一个解复用器，它根据所述多个波长范围来解复用波分复用信号光；
对应于所述波长范围数目的光开关，其中每个光开关都具有一个输入来自所述复用器的每道光的输入端口和多个输出端口，并且选择所述多个输出端口中的一个，以便连接到所述输入端口；
对应于每个所述光开关输出端口数目的复用器，其中每个复用器都连接到每个所述光开关的任一输出端口，并把通过复用来自所述光开关的每道光而产生的光信号发送到所述复用部分侧；以及
一个控制电路，它根据所述波分复用信号光中包含的光信号的比特率和波长排列的传输信息来控制所述光开关的操作设置，以使所述每个光信号的带宽与对应于各个比特率的波长排列间隔近似相等。
12.根据权利要求11的光分插设备，
其中所述解复用部分包括一个前级复用器代替对应于所述光开关输出端口数目的所述复用器，这个前级复用器把来自所述光开关的光信号分成多个群，以便为各个群复用所述光信号，其中，这些群对应于一个值，该值是通过把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔而得到的，并且还包括一个后级解复用器，它把光信号发送到所述复用部分一侧，其中这个光信号是通过解复用为每个群所复用的每道光来得到的，并且，使所述光开关输出端口的数目是与把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔而得到的值相对应的数目。
13.根据权利要求10的光分插设备，
其中所述复用部分包括：
多个解复用器，它对来源于与所述波长范围数目相对应的所述解复用部分侧的光信号进行解复用；
对应于所述波长范围数目的光开关，其中每个光开关都具有输入来自所述解复用器的每道光的多个输入端口以及一个输出端口，并且选择所述多个输入端口中的一个，以便连接到所述输出端口；
一个复用器，它根据所述多个波长范围来复用所述光开关的每道光，以便产生波分复用信号光；以及
一个控制电路，它根据所述波分复用信号光中包含的光信号的比特率和波长排列的传输信息来控制所述光开关的操作设置，以使所述每个光信号的带宽与对应于各个比特率的波长排列间隔近似相等。
14.根据权利要求13的光分插设备，
其中所述复用部分包括一个前级复用器来替换所述多个解复用器，该复用器把来自所述多个解复用器一侧的每个光信号分成多个群，以便为每个群复用所述光信号，其中这些群对应于一个值，该值是把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔而得到的，并且提供了一个后级解复用器，该解复用器解复用每道光，其中每道光都是为对应于所述波长范围数目的每个群而被复用的，并且，使所述光开关的输入端口数目是与把最大波长排列间隔除以最小波长排列间隔所得到的值相对应的数目。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8331778B2 (en) 2007-02-27 2012-12-11 Fujitsu Limited WDM transmission apparatus
CN107390326A (zh) * 2017-08-01 2017-11-24 江苏亨通光网科技有限公司 密集波分阵列光波导通道对光方法
CN110546901A (zh) * 2017-03-31 2019-12-06 日本电气株式会社 光信号解复用设备、光信号接收设备、光信号发送/接收设备以及光信号解复用方法
CN111224737A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 富士通株式会社 传输***、传输装置和传输方法
CN111614429A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 富士通株式会社 发送装置和传输***
CN113873358A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 华为技术有限公司 分光器、光分布网络及确定光滤波结构对应波长方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040207893A1 (en) * 2002-03-14 2004-10-21 Miller Samuel Lee Channel processing unit for WDM network
US20040207894A1 (en) * 2002-03-14 2004-10-21 Michael Hodges Multi-function optical channel processing unit
KR100496640B1 (ko) * 2002-12-17 2005-06-20 한국전자통신연구원 다중전송속도를 갖는 파장분할다중 광전송 시스템의 채널할당방법
JP2004254018A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Fujitsu Ltd 分散補償装置及びそれを用いた波長分割多重通信システム
JP4020809B2 (ja) 2003-03-26 2007-12-12 富士通株式会社 波長分割多重伝送システム
US20040252996A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Nortel Networks Limited Flexible banded MUX/DEMUX architecture for WDM systems
US7319674B2 (en) 2003-07-24 2008-01-15 Cisco Technology, Inc. System and method for exchanging awareness information in a network environment
JP2005065019A (ja) 2003-08-18 2005-03-10 Fujitsu Ltd 波長分割多重伝送システム
US8086103B2 (en) * 2004-04-29 2011-12-27 Alcatel Lucent Methods and apparatus for communicating dynamic optical wavebands (DOWBs)
US20050281295A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-22 Fishman Daniel A Optical add/drop multiplexer having an alternated channel configuration
US7286763B2 (en) * 2004-06-16 2007-10-23 Lucent Technologies Inc. Optical add/drop multiplexer having a banded channel configuration
US20060029398A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Li Liu Transmission of optical signals of different modulation formats in discrete bands
JP4152932B2 (ja) * 2004-09-17 2008-09-17 富士通株式会社 光分波方法および光合波方法、並びに、それを用いた光伝送装置
KR100570840B1 (ko) * 2004-11-05 2006-04-13 한국전자통신연구원 광 분기/결합 장치
US7826752B1 (en) * 2005-06-02 2010-11-02 Level 3 Communications, Llc Optical transmission apparatuses, methods, and systems
JP4662267B2 (ja) * 2005-12-05 2011-03-30 Ｋｄｄｉ株式会社 全光ネットワークにおける波長サービス提供装置
JP4740027B2 (ja) * 2006-04-27 2011-08-03 富士通株式会社 光ネットワーク設計方法
US8260140B2 (en) * 2007-01-09 2012-09-04 Nec Laboratories America, Inc. WDM passive optical network with parallel signal detection for video and data delivery
WO2009028042A1 (ja) * 2007-08-27 2009-03-05 Fujitsu Limited ネットワーク管理システム、中継装置及び方法
JP5079669B2 (ja) * 2008-11-20 2012-11-21 日本電信電話株式会社 光ネットワークシステム
US9077481B2 (en) 2010-08-24 2015-07-07 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for dynamic wavelength allocation in wavelength switched optical networks
WO2012025148A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for dynamic wavelength allocation in wavelength switched optical networks
US8705963B2 (en) * 2010-09-17 2014-04-22 Nec Laboratories America, Inc. K-alternate channel selection for the routing, wavelength assignment and spectrum allocation in flexible optical WDM networks
US8781328B2 (en) * 2010-09-17 2014-07-15 Nec Laboratories America, Inc. Greedy channel selection procedure for the routing, wavelength assignment and spectrum allocation in the flexible optical WDM networks
JP5545570B2 (ja) * 2011-06-28 2014-07-09 日本電信電話株式会社 光パスクロスコネクト装置
JP5824912B2 (ja) * 2011-06-29 2015-12-02 富士通株式会社 光伝送装置および光インターリーブ制御方法
JP5842438B2 (ja) * 2011-07-28 2016-01-13 富士通株式会社 中継装置、中継方法及び光伝送システム
WO2013026498A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Routing and bandwidth assignment for flexible grid wavelength switched optical networks
EP2790341B1 (de) * 2013-04-08 2023-03-22 Deutsche Telekom AG Verfahren zum Multiplexen und/oder Demultiplexen und optisches Netzelement
EP3021506B1 (de) * 2014-11-17 2019-01-09 Deutsche Telekom AG Verfahren und Vorrichtung zur transparenten Verschaltung verschiedener DWDM Systeme durch NxN AWGs
US10539741B2 (en) * 2016-02-29 2020-01-21 Nec Corporation Optical device with optical filters and processing method of optical signals
KR102539759B1 (ko) 2016-11-29 2023-06-05 한국전자통신연구원 모바일 프론트 홀을 이용한 송신 장치 및 수신 장치
WO2023283722A1 (en) * 2021-07-01 2023-01-19 Francois Menard Switched wavelength optical receiver for direct-detection methods and systems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3853935T2 (de) * 1987-09-30 1995-10-12 Nippon Electric Co Zeit- und Wellenlängenmultiplex-Vermittlungssystem.
JP2669006B2 (ja) * 1988-11-18 1997-10-27 日本電気株式会社 光増幅器
JP3397227B2 (ja) 1996-11-01 2003-04-14 日本電信電話株式会社 波長多重伝送システム
US5867289A (en) * 1996-12-24 1999-02-02 International Business Machines Corporation Fault detection for all-optical add-drop multiplexer
JPH1127238A (ja) * 1997-07-01 1999-01-29 Canon Inc 光送信器及びそれを用いた光通信システム及び波長制御方法
KR100237838B1 (ko) * 1997-12-15 2000-01-15 이계철 대용량 광비동기전송 모드스위치
JP2000004213A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Nec Corp 波長分割多重信号光におけるｏａｄｍ
JP3574754B2 (ja) * 1998-12-25 2004-10-06 富士通株式会社 光パスクロスコネクト装置
US6192172B1 (en) * 1999-08-09 2001-02-20 Lucent Technologies Inc. Optical wavelength-space cross-connect switch architecture

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8331778B2 (en) 2007-02-27 2012-12-11 Fujitsu Limited WDM transmission apparatus
CN110546901A (zh) * 2017-03-31 2019-12-06 日本电气株式会社 光信号解复用设备、光信号接收设备、光信号发送/接收设备以及光信号解复用方法
CN107390326A (zh) * 2017-08-01 2017-11-24 江苏亨通光网科技有限公司 密集波分阵列光波导通道对光方法
CN107390326B (zh) * 2017-08-01 2019-11-12 江苏亨通光网科技有限公司 密集波分阵列光波导通道对光方法
CN111224737A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 富士通株式会社 传输***、传输装置和传输方法
CN111224737B (zh) * 2018-11-27 2022-01-07 富士通株式会社 传输***、传输装置和传输方法
CN111614429A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 富士通株式会社 发送装置和传输***
CN113873358A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 华为技术有限公司 分光器、光分布网络及确定光滤波结构对应波长方法
CN113873358B (zh) * 2020-06-30 2022-12-06 华为技术有限公司 分光器、光分布网络及确定光滤波结构对应波长方法

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