[发明专利]可扩展和可重构的光路分插复用器

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信领域，尤其是一种可扩展和可重构的光路分插复用器。

背景技术

在光纤通信网络中经常使用一种被称为波分复用(WDM)的技术来增加网络传输的信息容量。在WDM系统中，多个信号以不同的光学波长在同一个通信路径中传输，每个波长经过不同的电信号进行强度调制，再使用一个光复用器将调制后的光线合并到一个通信路径中，而在接收机端，一个光解复用器将不同的波长分开并引导至不同的探测器。

WDM系统根据通道数量和间隔可分为稀疏和密集两种类型。稀疏波分复用(CWDM)系统使用较少的通道，同时波长间隔较大(通常为20纳米或更大)。密集波分复用(DWDM)系统通道数量较多(大于8个)，波长间隔小，常用的波长间隔从0.2、0.4一直到1.6纳米。DWDM用于通信层次中高等级的系统中，但是其设计难度大，较具挑战性。

光路分插复用器(OADM)是通信网络中使用的重要路由设备。一个光路分插复用器能够将不同的波长分量分类，分离并去掉其中一个波长分量，插入一个新的波长分量，并使用复用器将所有的波长分量组合回单一的光束。现有的光路分插复用器普遍存在响应速度慢、不易扩展、制造成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种响应速度快、易扩展且制造成本低的可扩展和可重构的光路分插复用器。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可扩展和可重构的光路分插复用器，包括：

一个或多个在自由空间相联接的或以光纤尾纤熔接的光路分离复用器，所述的光路分离复用器包括一个声光可调谐滤波器，一个光偏振功率合成器，两个分光器和两个光功率检测器；多波长信号以布拉格角从与声光晶体转播方向相反的方向入射到声光可调谐滤波器，所述的两个分光器放置在声光可调谐滤波器和所述的光偏振功率合成器之间，将部分从所述的声光可调谐滤波器输出的光反射到所述的光功率检测器；从所述的分光器透射的光信号输入到所述的光偏振功率合成器，该光路分离复用器有三个端口：一个输入端口用来接收输入的多波长信号，一个分离端口用来输出分离信号和一个输出端口用来传送多波长信号至下一个光路分离复用器或传送多波长信号至波长阻塞器输入端口；

一个所述的波长阻塞器，其输入端口通过光纤尾纤的熔接与光路分离复用器的输出端口连接，用来接收多波长信号、阻挡选定的波长并将其余波长传送至输出端口；

一个或多个在自由空间相联接的或以光纤尾纤熔接的光路插入复用器，所述的光路插入复用器包括一个声光可调谐滤波器，一个光偏振功率分离器，两个光功率检测器；所述的光偏振功率分离器从所述的波长阻塞器的输出端口接收多波长信号，并把所述的多波长信号分离成水平方向和垂直方向两个偏振面相互垂直的线偏振光；所述的水平方向的线偏振光以布拉格角，从与声光晶体转播方向相反的方向入射到声光可调谐滤波器；所述的垂直方向的线偏振光以相对于所述的多波长信号的入射角的布拉格角，从与声光晶体转播方向相同的方向入射到声光可调谐滤波器；所述的两个光功率检测器分别接收从所述的声光可调谐滤波器的两个插入信号的零级光信号，该光路插入复用器有三个端口：一个输入端口联接到所述的波长阻塞器的输出端口，用来接收除分离信号以外的多波长信号，一个插入端口输入插入信号和一个输出端口传送多波长信号至下一个光路插入复用器或传送多波长信号至多波长信号外部系统；

所述的声光可调谐滤波器包括一个声光晶体，一个或多个换能器连接到上述声光晶体，一个电功率源提供射频信号来驱动所述的换能器，并通过改变射频信号的频率对入射光信号进行探测和处理。

所述的光偏振功率合成器包括两个尾端带有GRIN透镜的保偏光纤尾纤的输入端口，一个尾纤是普通单模光纤的输出端口，所述的光偏振功率合成器将从所述的声光可调谐滤波器的两个从输出端口接收到的偏振面相互垂直的光信号合成为一个分离信号从输出端输出。

所述的光偏振功率分离器包括两个尾端带有GRIN透镜的保偏光纤尾纤的输出端口，一个尾纤是普通单模光纤的输入端口，所述的光偏振功率分离器将接收到的插入信号分解为偏振面相互垂直的两个光信号分量以布拉格角输出到所述的声光可调谐滤波器。

一个数字信号处理器用于接收、输出和处理数字及模拟电子信号；

模拟到数字信号转换器用于接收从所述的分离复合器和插入复合器输出的光功率信号，以及将模拟信号转换成数字信号并输入到所述的数字信号处理器作信号处理；