[发明专利]用纤维光学介质在相同载波波长下以反方向传送光数据信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通讯工程，可用于为光纤通信系统创建通信信道。 

背景技术

已知 

(http：//en.wikipedia.org/wiki/Small_form-factor_pluggable_transceiver#cite_note-spec-11，SFF-8431)SFP+模块可用于创建数据速率高达10G的高速双向信道。例如，WDM SFP+模块主要用于在单一光纤中创建双向通信信道。 

该方法的不足之处在于光纤利用效率低，且相同光纤难以同时连接到其它设备。 

已知(美国专利号：5212586)光环行器可用于在相同波长下以相同光纤在不同方向传送两个数据流。光环行器完全是无源器件，其工作原理基于偏振面的不可逆旋转影响(所谓的法拉第影响)。两个相互正交偏振面可用于数据传送。其中一偏振面在某一方向处理光信号，另一偏振面则在相反方向处理光信号。 

该方法的不足之处在于光环行器的价格导致成本相对较高，且光纤利用效率低(该效率为光环行器的透明窗所限制)。 

发明内容

本说明书所提供方法目的在于通过同一波长下在反方向传送光信号，提高光纤利用效率。 

我们建议采用纤维光学介质在相同载波波长下以反方向传送光数据信号的方法实现所述目的：实施例包括使用光纤线路，其可包含无源光学元件并以主要用于向/从该光纤线路输入/输出数据信号的透明双向作用信号分流器端接；其中，本方法实施前或实施时，应为一特殊光通信系统测量并计算到达光接收器的全部反射信号功率，并将所得值与接收器进行数据信号提取可接受的最大噪声功率进行比较，然后通过排除和/或重新分布发射器和接收器之间的光信号路径上的高反射元件，或者通过把所述元件更换为低反射元件，到达光接收器输入端的反射信号的全部功率可降低到一定水平，即将目标光信号从到达光接收器输入端的全部光信号分离的可接受水平，且如此一来，对于特殊光纤通信系统，相同载波波长下反方向传送光信号便可实现。 

在现有技术中，创建双向信道要求用两光纤或者两波长进行信号接收和传送。然而，由于提供双向通信信道要求大量的资源，而资源是有限的(光纤和光 谱带)，这些方法效率不高。例如，对于每一采用这些技术的光纤，标准CWDM系统允许创建的双向信道仅有8个。 

本说明所提供的方法无须采用信号选择性分布(例如，根据波长或者偏振)的任何技术，便可进行方向分布，扩展了信号的适用性，可实现进一步信号复用。 

另外，由于该信道使用的载波只有一个，而非常规方法中的两个，用所述方法创建的双向信道不会生产任何四波混频干涉。 

此外，所述方法从根本上改变了将光谱复用元件连接到光纤的方案，从而除常规的点对点方案之外，更允许创建高速分布的单一光纤通信网络。 

结合波长分割复用方法(WDM、CWDM、DWDM等)使用所述方法，增加了双重光纤的利用效率，提高了用所述方法创建的通信信道的可靠性，并由于大大减少了所需无源波长分割复用元件的数量从而降低了信道成本。 

利用结果(取决于所采用的波长分割复用方法) 

注意：此表为在单一光纤中与常规波长分割复用(WDM)方法(即8信道CWDM)进行比较。 

该方法在运营商网络进行了为期3年的测试，结果证明效率很高。 

采用该方法的基础是假定：由标准参数的均质光纤的物理性能所决定的光信号在传送时，光纤所产生的反射信号的全部功率均可忽略不计。 

为评估均质光纤内的反射信号的水平，我们进行了大量的实验，目的在于测量足长均质光纤内的辐射输入点处的反射信号的参数。 

主要标准类型的单一模式光纤的实验结果显示：反射信号水平为-55到-70dB。 

估计表明，对于标准单一模式光纤孔径，光纤内的反射信号水平的最大实用长度不可超过-55dB。 

计算和测量结果表明如下： 

光信号传送时，光通信系统输入端接收的反射信号功率的绝大部分生成于光纤媒介的高反射点处，而标准参数均质光纤的物理性能所决定的返回辐射功率的百分率则可忽略不计。 

通信系统的高反射点(以下称反射元件)可以是连接件和插配无源光学元件(衰减器、CwDM组件等)。 

如此，要在反方向由单一模式光纤传送相同波长的光信号，且数据信号的提取达到可靠水平，通信系统的反射元件在接收器输入端生成的反射信号(噪声)必须足够低。