[发明专利]本地供电的光通信网络

说明书

公开了本地供电的光通信网络。用于本地供电的光通信网络的光学系统包括：第一干线终端，所述第一干线终端发射光信号；第二干线终端，所述第二干线终端接收所述光信号；通信干线；中间单元；和电源。所述通信干线沿水体底面设置并且将所述第一干线终端耦合至所述第二干线终端。所述通信干线将所述光信号从所述第一干线终端传输至所述第二干线终端。所述中间单元连接至所述第一干线终端与所述第二干线终端之间的所述通信干线。所述中间单元接收来自所述第一干线终端的发射的光信号，放大接收到的光信号，并且将放大的光信号发送至所述第二干线。所述电源为所述中间单元供电。

本申请是分案申请，原案的申请号是201580074029.7，申请日是2015年11月24日，发明名称是“本地供电的光通信网络”。

技术领域

本公开涉及一种如通过使用沿越洋光纤电缆的电源的本地供电的光通信网络。

背景技术

海底光通信电缆是铺设在连接基于陆地的站的海床上的光缆。光通信电缆跨越海洋携带信号，允许不同的大陆之间的跨越海洋的电缆通信。每条越洋海底光缆包括多对(多达8对)光纤；每对在每个方向上具有一根光纤。海底光通信电缆被分成多个部分，每个部分通过海底中继器连接至其它部分。当跨越海洋携带信号时，所述信号可能会失去其一些功率。每个海底中继器包括多个掺铒光纤放大器(EDFA)，在每根光纤的每个方向上的信号都会有一个放大器。每个EDFA具有足以补偿信号在其在光纤的先前部分中传播期间所经历的损失的增益。中继器之间的电缆(即，光纤)部分的典型长度是约60km。具有10,000km长度的典型的跨太平洋电缆具有约150至180个中继器。因此，中继器确保从另一基于陆地的站接收信号的基于陆地的站理解信号。换言之，中继器增加信号的功率以补偿信号传播期间的任何损失。增加的功率转换为更高的容量，这是因为光信号越清楚越精确，越可以将更复杂的信号从一个基于陆地的站发送至另一基于陆地的站。

参照图1，光通信系统10包括耦合至通信干线102的第一和第二干线终端110、120(也被称为站)。通信干线可以包括一个或者多个中继器150。中继器150由电力馈送设备(例如，位于海滨的电源112)所产生的恒定电流(通常是1安培)供电。由于铜的非零电阻率，即使利用电阻与1欧姆/公里一样低的大铜面积导体，电力馈送电压在电缆的每个部分处也下降了60伏，所以会因为跨太平洋电缆的铜的散热而损失约一半的电力馈送电压。在一些示例中，每个电源112可以提供高达15千伏的电力馈送电压。电力馈送电压进一步提高到高于15kV可能会在电缆操作期间导致故障，该电缆有25年的使用寿命。电力馈送设备112通过电力电缆113(诸如铜电缆)为中继器150供电。由于铜电缆的散热并且由于大量中继器(150至180个)会损失一半的电力馈送电压，所以每个中继器处的压降并不限于低于50伏。发射到海底光纤中的典型输出功率在每个方向上为17dBm(50mW)。假设二极管激光器中从电到光的高效转换为30％且由二极管激光器泵浦的EDFA的效率为10％，每个EDFA每1A的恒定电流要求约2伏的电降。因此，每个中继器50V电力馈送电压将中继器中的EDFA数限制为20至25个，即，支持补偿不超过10至12个光纤对的损失。目前的大多数水下电缆具有6个光纤对。因此，从海滨对中继器的电力馈送限制越洋海底电缆的容量进一步增长。

发明内容

本公开解决了传统越洋光纤电缆的限制，而没有电力和带宽受限的缺点。克服电流限制的一个机制是沿延伸跨越海洋的通信干线使用电源。

本公开的一个方面提供了一种用于本地供电的光通信网络的光学系统。该光学系统包括：第一干线终端，该第一干线终端发射光信号；第二干线终端，该第二干线终端接收光信号；通信干线；中间单元；以及电源。通信干线沿水体底面设置并且将第一干线终端耦合至第二干线终端。通信干线将光信号从第一干线终端传输至第二干线终端。中间单元连接至第一干线终端与第二干线终端之间的通信干线。中间单元接收来自第一干线终端的发射的光信号，放大接收到的光信号，并且将放大的光信号发送至第二干线终端。电源连接至中间单元并且为中间单元供电。电源位于水体的表面处或者附近。