CN101145854A - 一种单纤双向wdm系统实现光放大的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置，它具有一光放大器；还具有二环形器，它们是具有三个端口，若光从第一端口输入，则只能从第二端口输出；若光从第二端口输入，则只能从第三端口输出；一耦合器，具有分别对应于二环形器第三端口的二输入端，用于将两束光信号合成一束光信号从端口输出到所述光放大器的输入端进行信号放大；一滤波器，具有与光放大器输出端相对应的输入端，用于将放大后的光信号按波长分解成东、西向两组，东向信号从第一输出端向第二环形器的第一端口输入，西向信号则从第二输出端向向第一环形器的第一端口输入。本发明装置由于采用了环形器代替梳状滤波器，因此提高了系统的可靠性，降低了成本。
Description
技术领域：
本发明涉及光通信领域的WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用技术)系统传输设备，特别是一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置，有利于实现单纤双向WDM系统的长距离传输。
背景技术：
目前WDM系统主要有双纤双向传输和单纤双向传输两种结构。单纤双向系统中两个方向的波长互不相同，可以是红蓝带分组形式：一个方向使用红带光，另一个方向使用蓝带光；也可以是交织带分组形式：一个方向使用C带波长，另一个方向使用C+带波长。本文约定一个方向记为东向，另一个方向记为西向。单纤双向系统虽然可以节省光纤，但现有光放大技术不支持双向放大，必须在光放大单元进行特殊处理。
通用的方法是先把东向和西向的双向光信号分解成单向光信号，然后分别利用OFA(光放大器)进行放大，最后再合成双向光信号，这样至少需要两个光放大器。
此外，华为技术有限公司提出了解决单纤双向系统的光放大问题的专利，公开号为CN1464646A，专利名为“支持单纤双向光传输的光纤放大器连接方法及其装置”。如图1所示：该装置利用一个光放大器实现单纤双向光传输中光放大，即利用光合、分波器件把双向传输的光信号转换成单向传输的光信号，送到同一个光纤放大器进行放大，然后再利用光合、分器件把单向传输的光信号分离，分别送到两个方向的光纤。具体是：
东向光信号经过第一合、分波器件和西向的光信号分离开，然后通过第二光合、分波器件和一个单向的光纤放大器输入端连接，经过放大的东向光信号将进入第三光合、分波器件与西向光信号分离，再经过第四光合、分波器件后进入西向的光信号所在光纤；
西向光信号通过所述第四光合、分波器件与东向的光信号分离，从第四光合、分波器件出来的西向光信号将送到第二光合、分波器件的输入端，经过第二光合、分波器件出来的西向光信号将送到第二光合、分波器件的输入端，经第二光合、分波器件与东向光信号合波进入同一光纤放大器输入端，经过放大进入第三光合、分波器件与东向光信号分离，并经过第一光合、分波器件进入东向的光信号所在的光纤。
该装置中光合、分波器件主要采用多个梳状滤波器(Interleaver)的结构。在使用上述梳状滤波器的情况下，不但造成差损典型值较大，系统可靠性降低，而且梳状滤波器的成本也比较高，造成了装置和系统的成本提高。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置，主要解决现有装置中采用了多个梳状滤波器，造成装置可靠性降低和成本较高的问题，而且只需一个光放大器，提高了系统可靠性，降低了系统成本。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置，具有一光放大器，其特征在于该装置还具有：
第一环形器，它是具有三个端口的能将西侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从第一端口输入，则只能从第二端口输出；若光从第二端口输入，则只能从第三端口输出；
第二环形器，它是具有三个端口的能将东侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从第一端口输入，则只能从第二端口输出；若光从第二端口输入，则只能从第三端口输出；
一耦合器，具有分别对应于两个环形器第三端口的两个输入端，用于将两束光信号合成一束光信号从端口输出到所述光放大器的输入端进行信号放大；
一滤波器，具有与所述光放大器的输出端相对应的输入端，用于将放大后的光信号按波长分解成东、西向两组，其中：东向信号从第一输出端向第二环形器的第一端口输入，西向信号则从第二输出端向向第一环形器的第一端口输入。
所述的耦合器是3dB光功率耦合器。
所述的耦合器是滤波器。
所述的滤波器是—红蓝带滤波器。
所述的滤波器是一梳状滤波器。
所述的耦合器和滤波器之间具有色散补偿模块。
所述的耦合器和滤波器之间具有功率均衡模块。
藉由上述技术方案，本发明装置具有如下有益效果：
1、本发明装置与已有专利技术相比，由于采用了环形器代替多个梳状滤波器的结构，在环形器技术条件下插损典型值小于1dB，提高了系统的可靠性，且环形器的成本也远低于梳状滤波器。
2、本发明装置中只需一个光放大器，提高了系统可靠性，进一步降低了系统成本。
附图说明：
图1是专利CN1464646A单纤双向系统实现光放大的装置的原理图；
图2是本发明装置的原理框图。
具体实施方式：
请参阅图2，本发明公开了一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置。如图所示：该装置主要由具有一光放大器5，二环形器1、2，一耦合器3和一滤波器4组成；其中：
第一环形器(optical circulator)1，作用是实现东向光和西向光合成在一根光纤中传输；它是具有三个端口11、12、13的能将西侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从端口11输入，则只能从端口12输出；若光从端口12输入，则只能从端口13输出；该环形器的插损典型值小于1dB，成本也远低于梳状滤波器。
第二环形器2，作用和结构与第一环形器相似；它具有三个端口21、22、23的能将东侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从端口21输入，则只能从端口22输出；若光从端口22输入，则只能从端口23输出。
—耦合器3，具有分别对应于端口13和23的输入端31和32用于将两束光信号合成一束光信号从端口33输出到所述光放大器5的输入端51进行信号放大；该耦合器3可采用成本低的3dB光功率耦合器(3dB Coupler)；如果系统要求插损小，也可采用滤波器(MUX Filter)。
—滤波器4，具有与所述光放大器5的输出端52相对应的输入端43，用于将放大后的光信号按波长分解成东、西向两组，其中：东向信号从输出端41向端口21输入，西向信号则从输出端42向端口11输入。如果系统波长分组为红蓝带形式，则滤波器必须为红蓝带滤波器(Red Blue WDM Filter)；如果系统波长分组为交织波长形式，则滤波器必须为梳状滤波器。如图，端口41输出波长为西向东的光，端口42输出波长为东向西的光。
使用本发明装置时，西向东的光信号的走向是：
西向光信号输入环形器1的端口12，由于环形器1的功能，只能从端口13输出，然后进入耦合器3的端口31，然后从耦合器3的端口33输出，经过光放大器5放大后，进入滤波器4的端口43，由于滤波作用，从滤波器4的端口41输出，然后进入环形器2的端口21，最后从环形器2的端口22输出。
同理，东向西的光信号的走向是：
东向光信号输入环形器2的端口22，由于环形器2的功能，只能从端口23输出，然后进入耦合器3的端口32，然后从耦合器3的端口33输出，经过光放大器5放大后，进入滤波器4的端口43，由于滤波作用，从滤波器4的端口42输出，然后进入环形器1的端口11，最后从环形器1的端口12输出。
另外，本发明可以在耦合器和滤波器之间再附加色散补偿模块，完成色散补偿；或者在耦合器和滤波器之间增加功率均衡模块，完成功率均衡；或者使用多个光放大器、色散补偿模块、功率均衡模块的组合。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (8)
1.一种单纤双向WDM系统实现光放大的装置，具有一光放大器(5)，其特征在于该装置还具有：
第一环形器(1)，它是具有三个端口(11)、(12)、(13)的能将西侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从端口(11)输入，则只能从端口(12)输出；若光从端口(12)输入，则只能从端口(13)输出；
第二环形器(2)，它是具有三个端口(21)、(22)、(23)的能将东侧光信号分成两个单向光信号光环形器，若光从端口(21)输入，则只能从端口(22)输出；若光从端口(22)输入，则只能从端口(23)输出；
一耦合器(3)，具有分别对应于端口(13)和(23)的输入端(31)和(32)用于将两束光信号合成一束光信号从端口(33)输出到所述光放大器(5)的输入端(51)进行信号放大；
一滤波器(4)，具有与所述光放大器(5)的输出端(52)相对应的输入端(43)，用于将放大后的光信号按波长分解成东、西向两组，其中：东向信号从输出端(41)向端口(21)输入，西向信号则从输出端(42)向端口(11)输入。
2.根据权利要求1所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的耦合器(3)是3dB光功率耦合器。
3.根据权利要求1所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的耦合器(3)是滤波器。
4.根据权利要求1所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的滤波器(4)是一红蓝带滤波器。
5.根据权利要求1所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的滤波器(4)是一梳状滤波器。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的耦合器(3)和滤波器(4)之间具有色散补偿模块。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的耦合器(3)和滤波器(4)之间具有功率均衡模块。
8.根据权利要求6所述的单纤双向WDM系统实现光放大的装置，其特征在于所述的耦合器(3)和滤波器(4)之间具有功率均衡模块。
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