專利名稱：實(shí)現(xiàn)靈活波長調(diào)度的可配置光分插復(fù)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種實(shí)現(xiàn)靈活波長調(diào)度 的可配置光分插復(fù)用裝置。
背景技術(shù)：
目前，密集波分復(fù)用(Dense Wavelength Division Multiplexing, 簡稱DWDM )設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于骨干網(wǎng)絡(luò)到本地及城域核心網(wǎng)絡(luò) 中。DWDMi殳備組網(wǎng)拓樸也,人簡單的點(diǎn)對點(diǎn)過渡到環(huán)網(wǎng)、兩環(huán)相交， 最終爿夸應(yīng)用于才各形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)。業(yè)務(wù)類型由以時分復(fù)用 (Time-Division Multiplexing,簡稱TDM )業(yè)務(wù)為主的電^各交換業(yè) 務(wù)過渡到以IP為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性及前期預(yù) 估難度的增加，對設(shè)備的智能化提出了要求，希望在網(wǎng)絡(luò)拓樸以及 業(yè)務(wù)分布發(fā)生改變時，能快速靈活實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度功能以適應(yīng)組網(wǎng) 及業(yè)務(wù)分布的變4匕。
與同步凄t字體系(Synchronous Digital Hierarchy,簡稱SDH ) 設(shè)備實(shí)現(xiàn)對VC-4交換和調(diào)度類似，網(wǎng)絡(luò)的智能化要求DWDM設(shè)備 提供基于波長的可配置功能，即波長可配置的光分插復(fù)用功能 (Reconfig腿ble Optical Add/Drop Multiplexing, 簡稱ROADM )， 靈活實(shí)現(xiàn)波長的分插復(fù)用功能并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。ROADM可以 在無須人工調(diào)配的情況下實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)對任意點(diǎn)的連接，也可以實(shí)現(xiàn) 單波長的上下^各及直通配置。利用ROADM技術(shù)，可以增加波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,簡一爾WDM)網(wǎng)纟各的 單寸生， 使運(yùn)營商能夠遠(yuǎn)程動態(tài)控制波長傳輸?shù)腲各徑，^人而可有效地減少運(yùn) 營商的運(yùn)營和維護(hù)成本。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)沖莫的發(fā)展以及業(yè)務(wù)類型 的多樣性，要求能夠提供多方向、可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)廣播功能的智能化 ROADM系統(tǒng)。
ROADM功能的實(shí)現(xiàn)有多種技術(shù)，包括基于光開關(guān)陣列的微型 才幾電系纟充(Micro Elero-Mechanical system,簡稱、MEMS ) 4專纟充才支術(shù)禾口 目前的基于新型光器件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。其中，新型光器件主要有波長 阻斷器件(WB)和波長選擇開關(guān)器件(WSS)。
第200610030504.3號、名為《實(shí)現(xiàn)單、多方向波長調(diào)度的可配 置光分插復(fù)用裝置》的專利申請中，給出了采用光開關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)多 方向ROADM功能的原理 一匡圖。如圖1所示，通過采用 Demux/Switch/Mux技術(shù)實(shí)現(xiàn)波長的可配置上下。假設(shè)每個方向的波 長數(shù)為40, 4個方向的ROADM節(jié)點(diǎn)需要40個8 x 8光開關(guān)實(shí)現(xiàn)可 配置上下及同波長多方向間波長調(diào)度功能，需要2個160 x 160光開 關(guān)實(shí)現(xiàn)端口指配功能，這樣的光開關(guān)規(guī)模目前是無法實(shí)現(xiàn)的。另夕卜， 由于光開關(guān)無法進(jìn)行平滑擴(kuò)展、成本昂貴、以及可靠性欠佳等原因， 目前光開關(guān)的方案無法實(shí)現(xiàn)商用化。
第200610030504.3號、名為《實(shí)J見單、多方向波長調(diào)度的可配 置光分插復(fù)用裝置》的專利申請中，還給出了采用光波長阻斷器實(shí) 現(xiàn)ROADM功能的框圖。如圖2所示，下路通過耦合器和可調(diào)諧濾 波器采用廣播選取的方式實(shí)現(xiàn)波長的選擇下路和端口指配，通過波 長阻斷器件對需要本地上路的波長在直通口予以阻斷，實(shí)現(xiàn)波長的 上路功能。結(jié)構(gòu)簡單靈活，可實(shí)現(xiàn)單方向業(yè)務(wù)的選擇下路和廣播功 能，但該方案只能實(shí)現(xiàn)單向的波長阻斷功能，無法實(shí)現(xiàn)多個方向的 波長調(diào)度功能。由于光開關(guān)器件和WB器件實(shí)現(xiàn)ROADM功能的弊端，目前一 般采用WSS器件實(shí)現(xiàn)ROADM功能。第200610030504.3號、名為 《實(shí)現(xiàn)單、多方向波長調(diào)度的可配置光分插復(fù)用裝置》的專利申請 還給出了采用WSS器件實(shí)現(xiàn)ROADM功能的一種方法。如圖3所 示，各方向利用耦合器將輸入信號分成幾部分，分別送往各方向上 路及本地下路，本地上路信號和各方向信號由波長選擇單元選擇波
長信號輸出。該方法的本地下路實(shí)現(xiàn)方式為各方向本地下路信號 經(jīng)波長選一奪單元選擇下路信號，并分配給可調(diào)諧濾波單元濾波后， 由接收單元(RX)接收。該方法的本地上路實(shí)現(xiàn)方式為可調(diào)諧發(fā) 射機(jī)(TX)經(jīng)上路合波單元合波后，再經(jīng)上路分配單元，分配給各方向。
圖4為圖3實(shí)現(xiàn)多方向ROADM的詳細(xì)沖匡圖。由圖4可見，第 200610030504.3號、名為《實(shí)^見單、多方向波長調(diào)度的可配置光分 插復(fù)用裝置》的專利申請中給出的裝置可實(shí)現(xiàn)多方向的波長上下游、 配置及調(diào)度功能，支持波長承載業(yè)務(wù)的廣播功能、波長環(huán)回功能、 波長的路由保護(hù)功能。但該方法由于有1個下3各波長選才奪及分配單 元，所以不同方向不能下^各相同波長的光^f言號；且該方法4又有一個 上^各合波及分配單元，所以相同波長的光信號不能,人節(jié)點(diǎn)上^各。由 于此缺點(diǎn)，4吏這種方法在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中不能實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述的一個或多個問題，本發(fā)明4是供了 一種新的實(shí)現(xiàn) 靈活波長調(diào)度的可配置光分插復(fù)用裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)靈活波長調(diào)度的可配置光分插復(fù)用裝置包 4舌第一方向至第k方向的線^各方向井禹合器或波長選4奪單元，用于 將光信號分成n(n〉k)個部分，分別輸出至m個下3各單元和第一方向 至第k方向的線^各方向波長選^奪單元或耦合器；下路單元，用于乂于來自所述第一方向至第k方向的線路方向的光信號進(jìn)行選擇、解復(fù)
用、和接收；上路單元，用于生成各種波長的光信號，對所述各種 波長的光信號進(jìn)行復(fù)用，對經(jīng)過復(fù)用的各種波長的光信號進(jìn)行選4奪， 并將所選擇的光信號分別輸出至所述第一方向至第k方向的線3各方 向波長選4奪單元或耦合器；第一方向至第k方向的線^各方向波長選 擇單元或耦合器，用于對輸入其的光信號進(jìn)行選擇，對所選擇的光 信號進(jìn)行合波后輸出。
其中，下3各單元包括波長選4,單元或耦合器，用于對來自所 述第一方向至第k方向的下路輸出的光信號進(jìn)行選擇和合波；解復(fù) 用單元，用于對來自波長選擇單元或耦合器選擇和合波后的光信號 解復(fù)用；接收單元，用于對來自解復(fù)用單元輸出的單波光信號進(jìn)行接收。
其中，上路單元包括上路發(fā)射機(jī)，用于生成各種波長的光信 號；復(fù)用單元，用于對上路發(fā)射機(jī)輸出的光信號進(jìn)行合波；上路波 長選擇單元或耦合器，用于對輸入其的光信號進(jìn)行選擇，并將所選 擇的光信號輸出至相應(yīng)方向線路方向波長選擇單元或耦合器。
其中，第一方向至第k方向的輸入和輸出的線路方向耦合器或 波長選4奪單元可為如下組合之一輸入為耦合器，輸出為波長選擇 單元；輸入為波長選擇單元，輸出為波長選擇單元，輸入為波長選 擇單元，輸出為耦合器。
其中，每個線路方向的波長選擇單元或耦合器都至少出一個下 ^各端口和下^各單元的波長選4奪單元或耦合器相連，以此將多個下3各
方向的光^f言號合并在一起。其中，每個線路方向的波長選擇單元或耦合器都至少有一個上 路端口和上路單元的波長選擇單元或耦合器相連，以此將上路信號 傳送到多個線^各方向。
其中，下3各單元和上3各單元可具有多個，每個下^各單元和上^各 單元和線^各上的波長選4奪單元或耦合器連接起來，以支持更多的方 向無關(guān)性的波長上下^各。
其中，線路方向的波長選纟奪單元或耦合器的上路和下路端口可
級l關(guān)新的波長選l奪單元或^禺合器，以節(jié)省線^各方向的端口 lt量。
其中，k為大于等于2的整^:, n為大于2的整凄t, m為大于 等于0的整#:。
其中，下路單元的解復(fù)用單元可為波長選沖奪單元，完成波長無 關(guān)性下路；下路單元的解復(fù)用單元也可為波長敏感型的解復(fù)用器件， 完成固定波長下^各。
其中，上路單元的發(fā)射才幾可為波長可調(diào)諧發(fā)射機(jī)，復(fù)用單元可 為波長不敏感的耦合器型合波器件，完成波長無關(guān)性上路；上路單 元的發(fā)射才幾可為波長固定發(fā)射才幾，復(fù)用單元可為波長壽文感型合波器 件，完成固定波長上^各。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有的ROADM不能從各方向下路相同波長的光 信號，節(jié)點(diǎn)不能上路多個相同波長的光信號的缺點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 節(jié)點(diǎn)可上3各多個相同波長的光信號，不同方向可下if各相同波長，所 有上下路端口都可上下任意方向的波長信號的實(shí)用的靈活的多方向 波長調(diào)度的ROADM裝置。


此處所說明的附圖用來才是供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并
不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是光開關(guān)陣列沖支術(shù)方案實(shí)現(xiàn)多方向ROADM節(jié)點(diǎn)的框圖2是波長阻斷才支術(shù)方案實(shí)現(xiàn)單方向ROADM節(jié)點(diǎn)的框圖3是光波長選拷—支術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ROADM節(jié)點(diǎn)的框圖4是光波長選拷4支術(shù)方案實(shí)現(xiàn)多方向ROADM節(jié)點(diǎn)的框的框圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)八光方向的ROADM裝置的才匡
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的框 圖(一)；
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的下 路單元的實(shí)現(xiàn)框圖(一)；
圖9是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的上 路單元的實(shí)現(xiàn)框圖(一)；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 框圖(二)；
圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 下^各單元的實(shí)現(xiàn)^f匡圖(二)；
圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 上3各單元的實(shí)現(xiàn)^I圖(二)；
圖13是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 框圖(三)；
圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 下3各單元的實(shí)現(xiàn)^f匡圖(三)；
圖15是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 上路單元的實(shí)現(xiàn)框圖(三)。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，詳細(xì)i兌明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1是光開關(guān)陣列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)多方向ROADM節(jié)點(diǎn)的框圖。 該方案由波長解復(fù)用器(DMUX)、同波調(diào)度光開關(guān)陣列、波長復(fù) 用器(MUX)、固定激光器陣列(Fixed laser array )、可調(diào)激光器陣 列(Tunable laser army )、上3各指配光開關(guān)、下3各指配光開關(guān)組成。
在圖1中，從各線路方向輸入的光信號由DMUX將各波長分 開，各波長的光信號進(jìn)入同波調(diào)度光開關(guān)陣列。從本節(jié)點(diǎn)上路的信 號經(jīng)可調(diào)激光器陣列接入，經(jīng)上路指配光開關(guān)進(jìn)行上路端口指配，再經(jīng)固定激光器陣列進(jìn)行光信號的變化，輸出給同波調(diào)度光開關(guān)陣 列。同波調(diào)度光開關(guān)陣列將各方向輸入的波長信號、本節(jié)點(diǎn)上^^的 波長信號調(diào)度到某方向輸出或在本節(jié)點(diǎn)下路。調(diào)度到某方向的信號
進(jìn)入相應(yīng)方向的mux與其它波長信號合波^r出。調(diào)度到本節(jié)點(diǎn)下 ^各的波長信號進(jìn)入下^各指配光開關(guān)進(jìn)^f于下^各端口指配。這種方案所 需的光開關(guān)規(guī)模較大，目前是無法實(shí)現(xiàn)的。另外，由于光開關(guān)無法 進(jìn)行平滑擴(kuò)展、成本昂貴、以及可靠性欠佳等原因，目前這種方案 無法實(shí)if見商用化。
圖2是波長阻斷技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)單方向roadm節(jié)點(diǎn)的框圖。該 方案由耦合器型分波器1分2、波長阻斷器件(wb)、耦合器型合 波器2合1、耦合器型分波器1分2或1分4 (升級用)、耦合器型 分波器1分8或1分16等(下路用)、耦合器型合波器2合1或4 合1 (升級用)、耦合器型合波器8合1或16合1等(上^^用)、可 調(diào)激光器陣列、可調(diào)濾波器陣列(Tunable filter array )組成。
在圖2中，由線路輸入的光信號由耦合器型分波器1分2器件 分成兩部分， 一部分給wb, —部分皇會耦合器型分波器1分2或1 分4 (升級用)。輸入給耦合器型分波器1分2或1分4 (升級用) 器件的光信號，經(jīng)耦合器型分波器1分2或1分4 (升級用)器件 分成2部分或4部分， 一部分l敘入纟合一禹合器型分波器1分8或1分 16等(下路用)，由耦合器型分波器1分8或1分16等(下路用) 器件分成8或16份等，由可調(diào)濾波器陣列進(jìn)行選擇接收；其它部分 可預(yù)留為待升級用。本地上路的光信號由可調(diào)激光器陣列接收，進(jìn) 行波長調(diào)諧后，輸出給耦合器型合波器8合1或16合1等(上路用) 器件，由耦合器型合波器8合1或16合1等(上路用)器件進(jìn)行合 波，合波后信號與待升級用端口的信號由耦合器型合波器2合1或 4合1 (升級用)器件合波后，與wb阻斷某些波長后的輸出光信 號一起由耦合器型合波器2合1器件合波輸出。該方法結(jié)構(gòu)簡單靈活，可實(shí)現(xiàn)單方向業(yè)務(wù)的選4奪下^^和廣纟番功能，^旦該方案只實(shí)現(xiàn)單 向的波長阻斷功能，無法實(shí)現(xiàn)多個方向的波長調(diào)度功能。
圖3是光波長選褲，才支術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ROADM節(jié)點(diǎn)的框圖。該方案 由光前置放大器(OPA)、耦合器、波長選擇單元、光功率放大器 (OBA )、下路波長選擇及分配單元、可調(diào)諧濾波及接收單元(RX )、 可調(diào)i皆上3各(TX)、上^各合波及分配單元組成。
在圖3中，線路的輸入光信號由光前置放大器放大后，輸出給 耦合器，由耦合器以廣播的形式分成幾部分，分別輸出給下路波長 選沖奪及分配單元、各方向的波長選4奪單元、或升級口等。從各方向 的耦合器輸出，進(jìn)入下路波長選擇及分配單元的光信號，進(jìn)行下路 波長選4奪，并將其分配到多個可調(diào)諧濾波及4姿收單元RX,進(jìn)4亍波 長選擇4妻收。由本節(jié)點(diǎn)上^各的光信號由可調(diào)諧上3各TX進(jìn)行可調(diào)諧 輸出，進(jìn)入上路合波及分配單元，將多個波長的光信號合波后，分 配到各個方向的波長選沖,單元。各個方向的波長選沖奪單元從上^各合 波及分配單元輸出信號、各方向耦合器輸出信號中，選3奪波長且合 波后輸出給光功率放大器，由光功率放大器進(jìn)行功率放大，以便進(jìn) 行傳輸。該方法可實(shí)現(xiàn)多方向的波長上下路配置及調(diào)度功能，支持 波長承載業(yè)務(wù)的廣播功能、波長環(huán)回功能、波長的路由保護(hù)功能。 Y旦該方法由于有1個下^各波長選^奪及分配單元，不同方向不能下路 相同波長的光信號；且該方法4又有一個上路合波及分配單元，相同 波長的光信號不同乂人節(jié)點(diǎn)上3各。由于此缺點(diǎn)，4吏這種方法在實(shí)際網(wǎng) 絡(luò)中不能實(shí)用。
圖4是光波長選4奪技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)多方向ROADM節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)框 圖。由A X向的光前置》文大器、A X向的耦合器、A X向的波 長選擇單元、A X向的光功率放大器、下路波長選擇及分配單元、 可調(diào)諧濾波及接收單元RX、可調(diào)諧上3各TX、上路合波及分S^單元組成。在圖4中，A~X向各方向的線;洛輸入光信號由該方向光前置
放大器放大后，輸出給耦合器，由耦合器以廣播的形式分成幾部分，
分別輸出給下路波長選擇及分配單元、A~X向的波長選4奪單元。 從A~X向的耦合器輸出，進(jìn)入下路波長選擇及分配單元的光信號， 進(jìn)行下路波長選擇，并將其分配到多個可調(diào)諧濾波及接收單元RX, 進(jìn)行波長選擇接收。由本節(jié)點(diǎn)上路的光信號由可調(diào)諧上路TX進(jìn)行 可調(diào)諧輸出，進(jìn)入上路合波及分配單元，將多個波長的光信號合波 后，分配到A~X向的波長選4奪單元。A~X向各方向的波長選擇 單元從上路合波及分配單元輸出信號、A~X向耦合器輸出信號中， 選擇波長且合波后輸出給光功率放大器，進(jìn)行功率放大，以便進(jìn)行 傳輸。
的框圖。4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的ROADM裝置采用光波長選4奪器件來 實(shí)現(xiàn)ROADM裝置。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可配置光分 插復(fù)用裝置包括A向 X向的線^各方向耦合器或波長選4奪單元、 下路單元、上路單元、A向 X向的線路方向波長選4奪單元或耦合器。
其中，乂人圖5中可以看出，下^各單元包4舌波長選擇單元或耦 合器、解復(fù)用單元及4妄收單元(RX)。上^各單元包括上^各發(fā)射枳j (TX)、復(fù)用單元、以及上3各波長選4奪單元或井禹合器。
其中，A向 X向的光信號輸入至該方向的線路方向耦合器或 波長選4奪單元，由該方向的線^各方向凈禹合器或波長選才奪單元分成n 部分，分別輸出至各個下^各單元、A向 X向的線3各方向波長選4奪單 元或耦合器。在輸入采用耦合器，輸出采用波長選才奪單元時，可實(shí) 現(xiàn)線路方向的波長廣播、環(huán)回功能。A向 X向的波長選4奪單元或耦 合器分別從各個上路單元的該方向的上路信號、A向 X向的線路方向耦合器或波長選擇單元輸出的信號中選擇特定波長的信號，合波 后分別輸出，實(shí)現(xiàn)波長靈活調(diào)度功能。
其中，每個下^各單元的連4妾關(guān)系如下各方向的每個下聘4lr出 送給一波長選4奪單元或耦合器，由波長選纟奪單元或耦合器分別選擇 -f壬意方向的4壬意不相同波長并合波l敘出，再由解復(fù)用單元
(DEMUX)將光信號分開，送《會4妾收才幾RX 4妄收，實(shí)現(xiàn)可配置下 ^各功能。每組下^各單元均可下4壬意方向的波長信號，多組下^各單元 可實(shí)現(xiàn)下^各相同波長功能。
其中，每個上3各單元的連4妄關(guān)系如下上^各波長發(fā)射才幾TX完 成業(yè)務(wù)^妄入，再經(jīng)復(fù)用單元MUX完成上路信號的合波，再經(jīng)信號 經(jīng)波長選擇單元或耦合器，將所選擇的光信號合波輸出至相應(yīng)方向 線路方向波長選才奪單元或耦合器。實(shí)現(xiàn)波長可配置上^各。在上^各單 元選用耦合器，線^各方向輸出選用波長選4奪單元，上^各波長具有廣 播功能。多個上^各單元，可上路任意方向的相同波長信號。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)八光方向的ROADM裝置的框 圖。如圖6所示，該ROADM裝置由以下部分組成方向1 8的線 路方向的WSS/耦合器、方向1~8的線路方向的WSS/耦合器、下路 的WSS/耦合器、前置放大器PA、下路的WSS/耦合器、解復(fù)用單 元DEMUX、上路的復(fù)用器MUX、上路的耦合器/WSS、功率放大 器BA、上路的WSS/耦合器。
在圖6中，每方向輸入的光信號由WSS/耦合器將光信號發(fā)送 給下路單元、各方向的WSS/耦合器，實(shí)現(xiàn)波長靈活調(diào)度功能。在 輸入采用耦合器，輸出采用波長選4奪單元時，可實(shí)現(xiàn)線^各方向的波 長廣#番、環(huán)回功能。在圖6中，每組下路的WSS/耦合器從各方向的線路WSS/耦合 器輸出的信號中選擇波長，合波后輸出給前置放大器PA,再由WSS/ 耦合器分成幾部分，每部分經(jīng)解復(fù)用單元DEMUX， 將多波信號分 成單波由沖妻收枳4妄收。每組下^各單元均可下4壬意方向的4壬意波長4言 號，多組下^各單元可實(shí)現(xiàn)下^各相同波長功能。
在圖6中，每組上路的一復(fù)用器MUX將發(fā)射機(jī)輸出的波長信 號合波，耦合器/WSS從多個經(jīng)MUX合波信號中選^^波長，合波后 輸出給功率放大器BA,再由WSS/耦合器選擇波長輸出給線路方向 的WSS/耦合器。每組上路單元均可上任意方向的任意波長信號， 多組上^各單元可實(shí)現(xiàn)上^各相同波長功能。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的框 圖。如圖7所示，該ROADM裝置由以下部分ia成A向 D向的 光前置方文大器(OPA)、 A向 D向的線^各方向的lx8津禺合器、A向 D向的線路方向的8xlWSS、 A向 D向的光功率方文大器(OBA)、 下路單元、上路單元。
在圖7中，每方向輸入的光信號在經(jīng)光前置方文大器放大后，由 波長不敏感的lx8耦合器以廣播的形式發(fā)送給下路單元、各方向的 8xl波長選4奪單元。實(shí)現(xiàn)了波長廣4番功能。當(dāng)圖7中l(wèi)x8耦合器和 8xl波長選4奪單元相連的虛線存在時，可實(shí)現(xiàn)波長環(huán)回功能。
在圖7中，8xl波長選4奪單元乂人上^各單元、各方向的1x8津禺合 器輸出的信號中選擇波長，合波后輸出給光功率放大器，實(shí)現(xiàn)波長 靈活調(diào)度功能。
圖8是圖7中的下^各單元的一種實(shí)現(xiàn)框圖，共由四組組成，乂人 左到右的第1組和第2組由4xl波長選擇開關(guān)器件、光放大器 (OA)、波長選擇開關(guān)器件(WSS)、接收機(jī)(RX)組成；第3組和第4組由4xl波長選擇開關(guān)器件、光放大器(OA)、陣列波導(dǎo)光 才冊(AWG)、 4妄收才幾(RX)組成。
在圖8中，下3各單元的第1組和第2組，每一組由1個4xl波 長選纟奪開關(guān)器件選4,任意方向的任意互不相同波長再合波，經(jīng)OA 放大后輸入到波長選擇開關(guān)器件，波長選擇開關(guān)器件的每一輸出端 口可選擇一波長信號由接收機(jī)(RX)接收、或者波長選擇開關(guān)器件 的每一輸出端口選擇一組波長信號，再由 一波長選擇開關(guān)器件的每 一輸出端口選擇一波長信號后由接收機(jī)(RX)接收。實(shí)現(xiàn)任意方向 任意波長信號的可配置下^各。
在圖8中，下^各單元的第3組和第4組，每一組由1個4xl波 長選4奪開關(guān)器件選4奪任意方向的任意互不相同波長再合波，經(jīng)OA 放大后輸入到陣列波導(dǎo)光柵(AWG)，陣列波導(dǎo)光柵(AWG)的每 一輸出端口輸出一固定波長信號由接收機(jī)(RX)接收。實(shí)現(xiàn)任意方 向任意波長信號的下路，下^各波長的端口是固定的。
四個方向的相同波長可通過不同《且下^各。
圖9是圖7中的上路單元的一種實(shí)現(xiàn)框圖，共由四組組成，從 左到右的第1組和第2組，由可調(diào)諧TX、耦合器、光放大器(OA)、 1x4井禹合器組成；第3組和第4組由固定波長TX、陣列波導(dǎo)光才冊 (AWG)、光放大器(OA)、 lx4耦合器組成。
在圖9中，上^各單元的第1組和第2組，每一組可調(diào)i皆TX完 成業(yè)務(wù)接入信號的波長可調(diào)諧，由可調(diào)諧TX發(fā)射的光信號由耦合 器合波后，經(jīng)OA放大，再由lx4耦合器分成四部分，送到四個方 向的8xl WSS。實(shí)現(xiàn)^壬意方向任意波長信號的可配置上^各。
在圖9中，上路單元的第3組和第4組，每一組TX完成業(yè)務(wù) 接入信號的波長轉(zhuǎn)換功能，由TX發(fā)射的光信號由陣列波導(dǎo)光柵(AWG)合波后，經(jīng)OA放大，再由lx4耦合器分成四部分，送到 四個方向的8xlWSS。實(shí)現(xiàn)/f壬意方向^f壬意波長4言號的上3各，上路波 長的端口是固定的。
四個方向的相同波長可通過不同組上^各。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 框圖。如圖IO所示，該ROADM裝置由以下部分組成A向 D向 的光前置》文大器(OPA)、 A向 D向的線^各方向的lx8WSS、 A向 D向的線^各方向的8xl津禹合器、A向 D向的光功率》文大器(OBA)、 下路單元、上路單元。
在圖10中，每方向輸入的光信號在經(jīng)光前置放大器放大后，由 lx8WSS選擇波長發(fā)送給下路單元、各方向的8xl耦合器，實(shí)現(xiàn)波 長靈活調(diào)度功能。當(dāng)圖10中1x8波長選4奪單元和8xl耦合器相連的 虛線存在時，可實(shí)現(xiàn)波長環(huán)回功能。
在圖10中，8xl耦合器合波上^各單元、各方向的1x8波長選拷， 單元輸出的信號，合波后輸出給光功率放大器。
圖11是圖10中的下^各單元的一種實(shí)現(xiàn)片匡圖，共由四ia組成，
從左到右的第1組和第2組由4xl耦合器、光放大器(OA)、波長 選擇開關(guān)器件(WSS)、接收機(jī)(RX)組成；第3組和第4組由4xl 耦合器、光放大器(OA)、陣列波導(dǎo)光槺(AWG)、接收機(jī)(RX)組成。
在圖11中，下3各單元的第1組和第2組，每一組由1個4xl耦 合器合波4壬意方向的任意互不相同波長，經(jīng)OA方文大后輸入到波長 選擇開關(guān)器件，波長選擇開關(guān)器件的每一輸出端口可選擇一波長信 號由接收機(jī)(RX)接收、或者波長選擇開關(guān)器件的每一輸出端口選 擇一組波長信號，再由 一波長選擇開關(guān)器件的每一輸出端口選擇一波長信號后由接收機(jī)(RX)接收。實(shí)現(xiàn)任意方向任意波長信號的可
配置下3各。
在圖11中，下-各單元的第3組和第4組，每一組由1個4xl耦 合器合波任意方向的任意互不相同波長，經(jīng)OAi文大后輸入到陣列 波導(dǎo)光柵(AWG),陣列波導(dǎo)光柵(AWG)的每一輸出端口輸出一 固定波長信號由接收機(jī)(RX)接收。實(shí)現(xiàn)任意方向任意波長信號的 下^各，下^各波長的端口是固定的。
四個方向的相同波長可通過不同組下^各。
圖12是圖10中的上路單元的一種實(shí)現(xiàn)框圖，共由四組組成， 從左到右的第1組和第2組，由可調(diào)諧TX、耦合器、光放大器(OA)、 1x4波長選4奪單元組成；第3組和第4組由固定波長TX、陣列波導(dǎo) 光柵(AWG)、光放大器(OA)、 lx4波長選擇單元組成。
在圖12中，上^各單元的第1組和第2組，每一組可調(diào)i皆TX完 成業(yè)務(wù)接入信號的波長可調(diào)諧，由可調(diào)諧TX發(fā)射的光信號由耦合 器合波后，經(jīng)OA力欠大，再由1x4波長選4奪單元選4奪各方向上^各信 號，送到四個方向的8xl WSS。實(shí)現(xiàn)/f壬意方向4壬意波長信號的可配
置上路。
在圖12中，上路單元的第3組和第4組，每一組TX完成業(yè)務(wù) 接入信號的波長轉(zhuǎn)換功能，由TX發(fā)射的光信號由陣列波導(dǎo)光柵 (AWG)合波后，經(jīng)OA放大，再由1x4波長選4奪單元選擇各方向 上蹈一言號，送到四個方向的8xl WSS。實(shí)現(xiàn)/&意方向4壬意波長4言號 的上^各，上^各波長的端口是固定的。
四個方向的相同波長可通過不同組上^各。圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)四光方向的ROADM裝置的 框圖。如圖13所示，該ROADM裝置由以下部分組成A向 D向 的光前置方文大器(OPA)、 A向 D向的線^各方向的1x5井禹合器、A 向 D向的線3各方向的5xl波長選沖奪單元(WSS)、 A向 D向的光 功率方文大器(OBA)、下^各單元、上^各單元。
在圖13中，每方向輸入的光信號在經(jīng)光前置》文大器放大后，由 波長不敏感的1x5耦合器以廣播的形式發(fā)送給下路單元、各方向的 5xl波長選才奪單元。實(shí)現(xiàn)了波長廣播功能、波長環(huán)回功能。
在圖13中，5xl波長選4奪單元/人上i 各單元、各方向的1x5津禺合 器輸出的信號中選擇波長，合波后輸出給光功率放大器，實(shí)現(xiàn)波長 靈活調(diào)度功能。
圖14是圖13中的下^各單元的一種實(shí)現(xiàn)框圖，可下^各40波， 由lx5耦合器、4xl波長選擇開關(guān)器件、光放大器(OA)、 1x8波 長選擇開關(guān)器件(WSS)、接收機(jī)(RX)組成。
在圖14中，A D向的光4言號分別由1x5壽禺合器分成五部分， 其中每一部分有1個4xl波長選擇開關(guān)器件選擇任意方向的任意互 不相同波長再合波，經(jīng)OA放大后輸入到lx8波長選擇開關(guān)器件， 每一輸出端口選4奪一波長信號由4妄收才幾(RX) 4妄收。四個方向的相 同波長可通過不同的1x8 WSS下路。
圖15是圖13中的上^各單元的一種實(shí)現(xiàn)^I圖，可上^各40波， 由可調(diào)諧TX、 8xl耦合器、光放大器(OA)、 lx4耦合器、5xl波 長選擇開關(guān)器件(WSS)組成。
在圖15中，可調(diào)諧TX完成業(yè)務(wù)4妻入信號的波長可調(diào)諧，由可 調(diào)諧TX發(fā)射的光信號由5個8xl耦合器合波后，經(jīng)OA放大，再 由lx4耦合器分成四部分，送到四個方向的5xl WSS，進(jìn)^于上^各波長選擇并合波。四個方向的相同波長可通過不同的8xl井禺合器合波上路。
綜上所述，本發(fā)明將ROADM裝置的上^各和下^各分成幾部分實(shí) 現(xiàn)，可以解決現(xiàn)有ROADM裝置存在的問題，在保持現(xiàn)有ROADM 裝置提供靈活波長調(diào)度、波長可配置上下功能、波長承載業(yè)務(wù)的廣 播功能、波長環(huán)回功能、波長的路由保護(hù)功能的同時，能夠上路多 個相同波長的光信號，且能夠在不同方向下路相同波長的光信號， 且所有上下^各端口都可上下^f壬意方向的波長信號。
以上所述^義為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對 于本4貞i或的沖支術(shù)人員來i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變4匕。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種實(shí)現(xiàn)靈活波長調(diào)度的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于，包括第一方向至第k方向的線路方向耦合器或波長選擇單元，用于將光信號分成n個部分，分別輸出至m個下路單元和第一方向至第k方向的線路方向波長選擇單元或耦合器，其中n大于k；所述下路單元，用于對來自所述第一方向至第k方向的線路方向的光信號進(jìn)行選擇、解復(fù)用、和接收；上路單元，用于生成各種波長的光信號，對所述各種波長的光信號進(jìn)行復(fù)用，對經(jīng)過復(fù)用的各種波長的光信號進(jìn)行選擇，并將所選擇的光信號分別輸出至所述第一方向至第k方向的線路方向波長選擇單元或耦合器；所述第一方向至第k方向的線路方向波長選擇單元或耦合器，用于對輸入其的光信號進(jìn)行選擇，對所選擇的光信號進(jìn)行合波后輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 所述下路單元包括波長選擇單元或耦合器，用于對來自所述第一方向至第k 方向的下3各llr出的光信號進(jìn)行選4,和合波；解復(fù)用單元，用于對來自波長選^^單元或耦合器選4奪和合 波后的光信號解復(fù)用；接收單元，用于對來自解復(fù)用單元輸出的單波光信號進(jìn)行 接收。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在 于，所述上^各單元包括 上路發(fā)射機(jī)，用于生成各種波長的光信號； 復(fù)用單元，用于對上路發(fā)射機(jī)輸出的光信號進(jìn)行合波； 上路波長選擇單元或耦合器，用于對輸入其的光信號進(jìn)行選擇，并將所選擇的光信號輸出至相應(yīng)方向線路方向波長選擇單元或#馬合器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 所述第一方向至第k方向的輸入和輸出的線路方向耦合器或 波長選4奪單元可為如下組合之一輸入為耦合器，輸出為波長 選擇單元；輸入為波長選擇單元，輸出為波長選擇單元，輸入 為波長選擇單元，輸出為耦合器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 每個線^各方向的波長選4奪單元或耦合器都至少出一個下^各端 口和下^各單元的波長選^奪單元或耦合器相連，以此將多個下^各 方向的光信號合并在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 每個線^各方向的波長選4奪單元或耦合器都至少有一個上^各端 口和上路單元的波長選擇單元或耦合器相連，以此將上路信號 傳送到多個線^各方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 可具有多個下^各單元和上3各單元，每個下3各單元和上^各單元和 線路上的波長選擇單元或耦合器連接起來，以支持更多的方向 無關(guān)性的波長上下^各。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 線路方向的波長選纟奪單元或耦合器的上^各和下^各端口可級聯(lián): 新的波長選纟奪單元或耦合器，以節(jié)省線路方向的端口 H量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于，k為大于等于2的整^t, n為大于2的整^t, m為大于等于O的整數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 下^各單元的解復(fù)用單元可為波長選l奪單元，完成波長無關(guān)性下 路；下路單元的解復(fù)用單元也可為波長敏感型的解復(fù)用器件， 完成固定波長下路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可配置光分插復(fù)用裝置，其特征在于， 上-各單元的發(fā)射4幾可為波長可調(diào)諧發(fā)射才幾，復(fù)用單元可為波 長不敏感的耦合器型合波器件，完成波長無關(guān)性上路；上路 單元的發(fā)射4幾可為波長固定發(fā)射才幾，復(fù)用單元可為波長壽文感 型合波器件，完成固定波長上路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)靈活波長調(diào)度的ROADM裝置包括一至k方向的線路方向耦合器或WSS，用于將光信號分成n個部分，分別輸出至m個下路單元和一至k方向的WSS或耦合器；下路單元，用于對來自所述第一方向至第k方向的線路方向的光信號進(jìn)行選擇、解復(fù)用、和接收；上路單元，用于生成各種波長的光信號，對所述各種波長的光信號進(jìn)行復(fù)用，對經(jīng)過復(fù)用的各種波長的光信號進(jìn)行選擇，并將所選擇的光信號分別輸出至所述第一方向至第k方向的線路方向WSS或耦合器；一至k方向的WSS或耦合器，用于對輸入其的光信號進(jìn)行選擇，對所選擇的光信號進(jìn)行合波后輸出。
文檔編號H04J14/02GK101420286SQ20071017035
公開日2009年4月29日 申請日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
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