[实用新型]基于可调谐法布里-珀罗腔的光波长交换装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光波分复用（wavelength-division multiplexing, WDM）技术领域，特别是一种基于可调谐法布里-珀罗腔的光波长交换装置。

技术背景

在波分复用技术中,每个波长的光传输一路信号, 光纤中传输的是多波长的复用光信号，这样可以在一根光纤中同时传输多路信号。在信息接收节点处，使用光波长交换技术将特定波长的光信号分下，并将特定波长的光信号上路。

光波分复用技术分可以利用的单模光纤传输带宽很大，约为25THz,有巨大的开发潜力。目前，通信网信息接收节点处使用的光—电—光信号处理技术大大限制了通信的实际带宽，降低了通信速率。光波长交换技术克服了电子瓶颈，对信号格式、速率和协议透明，是实现大容量、高速率全光网通信的关键节点器件。光波长交换技术包括非可调谐和可调谐两种，可调谐光波长交换技术可以选择性地从多波长信号中提取需要的任意波长到本地以及将本地波长插人到线路中去，实现了网络资源的动态调度，从而加快连接配置速度、增强网络生存能力和简化网络运营维护工作。

光波长交换技术的类型通常根据其滤波原理和结构分为：分立器件型，光纤光栅型，集成平面光波导型，波长选择开关型等，可调谐功能通常通过电光调谐、热光调谐、声光调谐等技术实现。目前，已实用化的光波长交换技术多为不可调谐型。可调谐波长交换技术多处于实验阶段，而且由于其技术和机构复杂、成本高、调谐范围窄、不可连续调谐等缺点，尚不能满足未来应用的要求，更不具备满足网络升级扩容的潜力。

例如文献（Qirui Huang, Fengguang Luo,and Zhuo Wan. Parallel-Stage-Based Reconfigurable Optical Add–Drop Multiplexer for WDM Optical Transport Networks. IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 18, NO. 17,pp.1864-1866, SEPTEMBER 1, 2006.）中论述的如图1所示的可调谐波长交换器件由4组每组2个的光纤布拉格光栅（FBG）和4个光开关按照一定结构组成。当复用信号λ₁ 、λ₂、λ₃和λ₄从输入端输入时，分别关闭光开关1、光开关2、光开关3、光开关4可分别分下λ₁ 、λ₂、λ₃、λ₄使其从下路端输出，剩余波长信号则从输出端输出。与分下信号波长相同的上路信号可从上路端输入与剩余波长信号一起从输出端输出。该类结构的光波长交换器件能够调谐的波长数有限,由FBG组数和光开关数决定，不具备升级扩容的潜力。如果要在通信网中增加信道数，则要更换升级为FBG组数和光开关数更多的器件才能满足需要，这样也会造成资源浪费。更严重的问题是FBG的温度漂移问题目前还没有得到解决。

在光环形网中经常使用双向波长交换技术，例如文献（郭        威，纪越峰，黄永清等．单双向OADM 节点混合时的光环形网的保护[J]．光通信研究，2001(5)：5-8．）中论述的如图2所示的双纤双向波长交换技术,该系统使用了两套复用/解复用模块、上下路模块和发射接收模块，每个方向使用其中一套和一根光纤。该系统的缺点主要是其中的复用/解复用器需要对所有的波长进行复用/解复用，而不是选择性地复用/解复用出上路/下路信号，这样造成了资源浪费。另外，该系统需要使用两根光纤，对已经铺设好的光通信设施不适用。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种结构简单，可连续调谐，成本低的基于可调谐法布里-珀罗腔的光波长交换装置。

基于可调谐法布里-珀罗腔的光波长交换装置，包括第一工作部和第二工作部，第一工作部和第二工作部均包括与光纤连接、使原始光信号只沿一个时钟方向传递的光环行器，将目标信号从原始光信号中分下、并将剩余光信号反射回光环行器的可调谐F-P腔模块（可调谐法布里-珀罗腔模块），和将由激光发生器产生的上路端信号和剩余信号合为一束的波分复用器；

两个工作部的光环行器的光信号传递方向相反，第一工作部的波分复用器的输出端与第二工作部的光环行器连接，与第二工作部的光环行器右侧端口相连接的光纤作为第一工作部的输出光纤；第二工作部的波分复用器的输出端与第一工作部的光环行器上侧端口相连接,与第一工作部的光环行器左侧端口相连接的光纤作为第二工作部的输出光纤；