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CN1090415C - 光交叉连接单元、分插多路复用器、光源单元和插入单元 - Google Patents

光交叉连接单元、分插多路复用器、光源单元和插入单元 Download PDF

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CN1090415C CN98107412A CN98107412A CN1090415C CN 1090415 C CN1090415 C CN 1090415C CN 98107412 A CN98107412 A CN 98107412A CN 98107412 A CN98107412 A CN 98107412A CN 1090415 C CN1090415 C CN 1090415C
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Abstract

一种光交叉连接单元(100)，包含：用以分别接收通过M条光纤来的、各具有N种互不相同波长的诸多路复用光信号，并用以将其每一个依波长分离成N个光信号的M个波长分离部分(10-1至10-M)；其每一个实施一种光再生和中继的M个光再生中继部分(20-1至20-M)，它们将各波长分离部分给出的N个光信号之每一个转换成电信号，然后用所需的光波长调制它。

Description

光交叉连接单元、分插多路复用器、光源单元和插入单元
本发明涉及合适地使用于波分复用传输中的光交叉连接单元、光分插多路复用器、光源单元和插入单元，那里有许多不同的波长以多路复用方式进行传输。
人们知道，波分多路复用(此后将称为WDM)方法是一种传输技术，它能增大传输能力，并能构成一种在信号的插入和分出上具有灵活性的网络。
这种WDM方法涉及将许多不同光波长的信号进行多路复用和传输的技术，而若多路复用的信号有相同的传输速度时，则比之先有方法中以一种波长的光进行调制和通过一条光纤予以传输来说，这里容许传输更多的信息，数量上对应于多路复用的波长的数目。此外，即使是低速度信号的场合，基于WDM方法的多路复用能提供的传输能力也类同于传送单一波长信号的方法中高速度信号的传输能力。
另一方面，由于WDM方法在工作中充分利用了光纤的频带资源以传输多路复用的信号(多个信号)，所以需要设置一个大的波长区间，而复用的信号并不会受到相邻波长信号来的影响。
此外，在上述的WDM传输系统的基础上，已提出一种光网络方案，其中将所谓节点的一个转发器安置于网络的传输通路中。这种节点具有光交叉连接的功能，以便按照每一个波长来分离开依波长复用的信号，需要时在实施波长转换之后将这些信号逐个分配到所希望的传输通路中，这种节点还有一种光ADM(光分插多路复用器)功能，用以自由地对包含有所需信息的希望的光波长信号实现插入/分出。
图14是相关技术的一个示例。如图14中所示，光交叉连接单元100′接收到依波长复用的信号，每一路信号中有许多不同的波长λ1至λ8，它们通过16条光纤0′-1至0′-16传输过程；该单元100′又对依波长复用的信号之每一个中包括的每一波长信号实施传输光的转换，替换光信号，诸如在相应的传输光纤0′-1至0′-16之间作互换。
图15是示明相关技术的一个方框图。如图15中所示，光交叉连接单元100′中包括：放大器0c′-1至0c′-16，用以放大依波长复用的信号的功率；去复用器(分支滤波器)10a′-1至10a′-16，用以按照每一个波长进行去复用(DEMUX)；OR21a′，用以使给定波长的信号转换成电信号，并传输此转换的结果；OS21b′，用以重新产生出传输光；8×16DC开关30a′-1至30a′-16用以对8路光信号负责控制其目的地；16×1耦合器40a′-1至40a′-16，用以对8×16DC开关30a′-1至30a′-16来的光信号进行多路复用；放大器0d′-1至0d′-16，用以放大合成光的功率。
此外，图16和图17的方框图分别示出相关技术。如图16中所示，OR21a′之每一个由一个光敏二极管(此后称之为PD)21a′-1构成，而OS21b′之每一个中包括：8个LD光源21b′-1；一个光开关21b′-2，用以从8个LD光源21b′-1中选择出诸光路(许多光路)之一；一个调制器(M0D)21b′-3，用以根据在PD21a′-1中转换成电信号(光电流)的信息，由一个给定的波长实现光调制。
另一方面，图17中所示的OS 21b′包含：一个波长可变LD21b′-4，用以发射8种相互间具有不同波长的光；一个调制器(M0D)21b′-3，用以根据在PD21a′-1中受到电转换的信息，由波长可变LD21b′-4来的一个给定波长进行光调制。
按照这种布置，先有的光交叉连接单元100′中，对于依波长多路复用的信号之每一个里包括的每个信号实施交叉连接处理。
在这样的网格状网络中，光交叉连接单元通过M条光纤接收N个波的多路复用信号，按照每一个波长分离开它们，并当需要时进行波长转换，进而对所需信号实现光波长多路复用，通过一条所希望的光纤传输出去。
更具体地，基于在去复用器10a′-1至10a′-16中依光波长分离出的每一个光信号，使之转换成电信号，然后用以对新光源来的、具有一个波长的光进行调制，使所需信号按一定的方式前进到所希望的光纤0′-1至0′-16中，即通过开关30a′-1至30a′-16在诸通路中作出切换。
除了上述的用WDM方法进行点到点的传输外，还提出了基于具有一种ADM(分插多路复用器)功能之WDM方法的网络，其中，选择性地容许多路复用的信号光中一种特定波长的信号可通过所谓节点的一个转发点，该节点位于传输通路的中间，而其它波长的信号由该节点接收，或者一种不同信号的光在此节点那里插入进去，以向别的节点传输。
图18是基于配置有ADM功能的网络300′的一个WDM示例。此外，图19是提供有ADM功能的网络300′的示例。这种示例中，与5个分出的光的波长相关联，由一个ADM单元给出波长等于这5个(或4个)分出光的光。附带地，在实际实施P个波分支成使用中最大数目的N个波(N为自然数)的情况下，待插进的波长的数目并不总是与P个波相一致的。
如图20中所示，光ADM单元400′-1中包括：开关223′，用以从8个LD光源中选择出一个光；放大器223′-1，用以分别放大来自开关223′的光的功率；调制器227′，用以对来自开关223′的光分别实施调制处理；多路复用器228′，用以依波长对来自5个调制器227′的光信号进行多路复用。
按照上述的布置，光ADM单元400′-1能够自由地实现光信号的分出/插入。
另一方面，图21示例出一个配置有波长可变LD221′的光ADM单元400′-2，它可输出8个相互间具有不同波长的光，而不象图20中的光ADM单元400′-1那样要有8×5个LD光源。即使是图21中所示的光ADM单元400′-2，在信号所处的光条件如同光ADM单元400′-1中那种状态下，它也能够自由地实施分出/插入。
然而，这种相关的光交叉连接单元100′中会发生一种问题，即16×8×8个LD光源的设备将是必需的，而这些光源本身的管理会是麻烦的。此外，在根据环境动态地切换波长时将遇到困难，其传输是按预定的波长作成的，结果是此种系统缺乏灵活性。
而且，类似地，光ADM400′-1需要配置8×5个LD光源，结果使光源本身的管理变得麻烦。
在实际的系统中应当考虑到冗余安排，诸如置备备份光源以应付光源损坏。但是，在波长多路复用和传输部分中对全部光源都置备备份光源将严重地影响成本，即使是在大量数目的波长多路复用系统设备的情况下，如果对全部光源置备备份光源，光源部分的成本亦大为增加。
进一步看，虽然也能够做成波长可变光源的安排，但这种场合下在设定到所希望的波长之前扫描所花费的时间里会产生问题。其间将影响其它的信号。
本发明的提出顾及到了消除这些问题，所以本发明的一个目的是提供一种光交叉连接单元、光分插多路复用器、光源单元和插入单元，当需要许多光源用于通过一个调制器之类的装置实施调制处理时，本发明的各单元能够以小量数目光源来的给定的光波长供作许多调制处理使用。
为此，按照本发明，提供出一种光交叉连接单元，它包括：M个波长分离部分，用以通过M条光纤分别接收多路复用的光信号，而每路光信号具有N个相互不同的波长，并用以对多路复用的光信号之每一个依波长分离成N个光信号；M个光再生、中继(转发)部分，其每一个用以按一种方式实施光再生和中继，即将每个波长分离部分中依波长分离出的N个光信号之每一个转换成电信号，然后以一个所希望的光波长调制它；一个再填充部分，用以对光再生中继部分里再生和中继的光作出M个光信号集的互相再填充；一个聚焦部分，用以使再填充部分中再填充的M个光信号集进行聚焦；一个光源单元，用以供给具有所希望波长的输入光，它们在M个光再生中继部分里被调制。
在此光交叉连接单元中，光源单元包括：N个光源，用以输出具有上述N种光波长的光；多路复用和分支部分，用以对N个光源来的光进行多路复用，产生出具有N种光波长分量的多路复用光，进而用以使该多路复用光分支成MXN个光，将它们输出作为多路复用的光和分配出的光；M个波长滤波器部分，用以对多路复用和分支部分中分支出的MXN个多路复用和分配的光里N个多路复用和分配的光分布地进行接收，以便输出因所述N种光波长的只是任意波长通过的N个光；一个波长设定控制部分，用以设定可通过波长滤波器部分的诸光波长，使它们互相有差别，将M个波长滤波器部分之每一个来的N个光供给出作为上述的输入光。
因此，按照本发明的光交叉连接单元，能从一个光源集里产生出大量波长多路复用的信号，结果，可以期望方便地控制/管理光源的波长，而且通过波长滤波器部分能随意地作出波长选择，这增强了光交叉连接单元本身的扩展，并在低成本下增加了可以分配的光数目。
此外，按照本发明的一种光分插多路复用器，包括：
一个分出部分，用以分出一个具有构成一个多路复用光信号的N种不同波长中的任意P种波长的光信号，该多路复用光信号具有要通过传输光纤传输的所述N种波长；以及
一个插入部分，用以将具有相应于在所述分出部分中分出的所述波长的P′种波长的一个传输光信号插入至所述传输光纤中，
所述插入部分包含：
N个光源，用以输出具有N种光波长的光；
一个多路复用和分支部分，用以将从所述N个光源来的所述光进行多路复用，以产生出具有N种光波长分量的一个多路复用光，并且还用以将所述多路复用光分支成M×N个光，以输出它们作为多路复用和分配的光；
M个波长滤波器部分，用以分布地接收在所述多路复用和分支部分中分支出的所述M×N个多路复用和分配的光中的N个多路复用和分配的光，以便输出因所述N种光波长的只是任意波长通过的N个光。
一个波长设定控制部分，用以设定通过所述波长滤波器部分的光波长，使它们互不相同；以及
M个调制部分，用以接收从所述M个波长滤波器部分中任何一个来的N个光作为输入光，以对所述输入光进行数据调制处理，
其中，不同于所述的单一个波长滤波器部分，当在通过与所述传输光纤进行耦合的另一个光分插多路复用器的插入部分里进行所述的数据调制处理时，对于所述插入部分中所述波长滤波器部分之每一个来的N个光，都要被用作为输入光。
因此，按照本发明，光分插多路复用器中包括：一个分出部分，用以对通过一条传输用光纤待传输的具有N种波长所构成的多路复用光信号，在这N种不同波长中分出有着随意的P种波长的一个光信号；一个插入部分，用以将一个传输的光信号插入至传输用光纤中，该传输的光信号具有与分出部分中分出的波长相对应的P′种波长。该插入部分包括：N个光源，用以输出具有N种光波长的光；一个多路复用和分支部分，用以将N个光源来的光进行多路复用，以产生出具有N种光波长分量的多路复用光，进而用以使该多路复用光分支成MXN个光，将它们输出作为多路复用和分配的光；M个波长滤波器部分，用以对多路复用和分支部分中分支出的MXN个多路复用和分配的光里N个多路复用和分配的光分布地进行接收，以输出N种光波长里因随意的波长而通过的N个光；一个波长设定控制部分，用以设定可通过波长滤波器部分之每一个的诸光波长，使它们互相有差别；一个调制部分，用以接收M个波长滤波器部分中一个波长滤波器集里来的N个光，作为输入光，以实现对这些输入光的数据调制处理，然而不同于单一个集的波长滤波器部分，当在通过与传输用光纤进行耦合的另一个光分插多路复用器的插入部分里实施数据调制处理时，对于本插入部分中诸波长滤波器部分之每一个来的N个光都要考虑作为输入光来应用，诸波长滤波器部分通过应用依波长多路复用的信号分配出的光源，能够随意地选择出象分出的光那样同样波长的光。
而且，按照本发明，用以供给具有所需波长的光线的一种光源单元，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以将所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用以将该多路复用光分支成N个光线，以输出N个分支光线；
至少N个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分并且包含至少一组N个波长滤波器，每一个波长滤波器用以接收由所述多路复用和分支部分分支出的所述N个光线中相应的一个，所述至少N个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个光波长通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述至少N个波长滤波器，用于控制每个所述波长滤波器，以便任意设定允许通过每个所述波长滤波器的光波长，所述波长滤波器控制部分可操作地任意组合为所述N个波长滤波器组设定的N个光波长，从而使该N个光波长互不相同。
因此，按照本发明，用以给出包含有所需波长的输入光的一个光源单元中，包括：N个光源，用以输出具有N种光波长的光；一个多路复用和分支部分，用以将N个光源来的光进行多路复用，以产生出具有N种光波长分量的一个多路复用光，进而用以使该多路复用的信号分支成至少N个光，将它们输出作为多路复用和分配的光；N个波长滤波器，用以对多路复用和分支部分中分支出的N个多路复用和分配的光进行接收，但是，只容许N种光波长中的一个光波长通过；一个波长设定控制部分，用以设定容许通过N个波长滤波器的光波长，故而当N个光波长任意组合时，它们互相不同，这些波长滤波器能够选择出所希望的波长，故而与电气上切换诸波长的型式相比较，这种光源单元可优选地用作光源装置。
此外，按照本发明，一种光源单元，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以对从所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用于将该多路复用光分支成L个光线，以便输出N个分支光线；
L个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用于接收由所述多路复用和分支部分分支出的L个光线中的相应的一个，L个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述L个波长滤波器，用于控制每个所述波长滤波器，从而任意设定允许通过每个所述波长滤波器部分的光波长。
因此，按照本发明的光源单元能够从一个光源集里产生出大量依波长多路复用的信号，结果，可以期望方便地控制/管理光源的波长，而且通过波长滤波器部分能随意地作出波长选择，这在低成本下增加了可以分配的光数目。
进一步看，按照本发明的一个插入单元，用于提供要被插入到一个外部光路中的具有所需波长的调制光线，该输入单元包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述光源，用以将从所述N个光源来的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用以将该多路复用光分支成L个光线，以便输出L个分支光线；
L个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用于接收由所述多路复用和分支部分分支出的L个光线中相应的一个，所述L个波长滤波器的每一个允许N个不同波长中的一个通过并且输出该一个光波长；
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述L个波长滤波器，用以控制每个所述波长滤波器，从而任意设定允许通过每个所述波长滤波器的光波长；以及
M个调制部分，连接到所述L个波长滤波器，用以分别接收通过所述L个波长滤波器的L个光线作为输入光线，以便对该输入光线进行数据调制处理。
因此，举例说，与光分插多路复用器中分出的光相对应的光可以给出作为插入光。
而且，按照本发明，一种用以供给输入光的光源单元，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以将从所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用于将该多路复用光分支成M个光线，以便输出M个分支光线；
M个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用以接收由所述多路复用和分支部分分支出的M个光线中相应的一个，所述M个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个光波长通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述M个波长滤波器，用于控制所述M个波长滤波器，从而以M个光波长等同的方式分别任意设定允许通过所述M个波长滤波器的M个光波长。
因此，波长滤波器可以选择出具有所希望波长的光，故而与电气上切换诸波长的型式相比较，这种光源单元可优选地用作光源装置。
图1是一个方框图，示明按照本发明的一个光交叉连接单元的构成；
图2是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的一个光交叉连接单元；
图3是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的一个光源单元；
图4是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的一个波长设定控制装置；
图5是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第一修改型的一个光源单元；
图6是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第二修改型的一个波长稳定电路；
图7是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第三修改型的一个光源单元；
图8是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第四修改型的一个光源单元；
图9是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第五修改型的一个光源单元；
图10是一个方框图，示明一个环状网络，它可应用于按照本发明第二实施例的一个光ADM单元中；
图11是一个方框图，示明按照本发明第二实施例的一个光ADM单元；
图12是一个方框图，示明按照本发明第二实施例的第一修改型的一个插入装置；
图13是一个方框图，示明按照本发明第三实施例的一个光源单元；
图14是相关技术的一个示例；
图15至图17是方框图，示明了相关技术；
图18和图19是相关技术的示例；
图20和图21是方框图，示明了相关技术。
图1是一个方框图，示明按照本发明的一个光交叉连接单元100的构成。图1中，参考号数10-1至10-M分别代表各波长分离部分。这M个依波长分离部分10-1至10-M通过M条光纤0-1至0-M分别接收多路复用的信号(多个信号)，每个信号中有着互相不同的N种波长，这些分离部分10-1至10-M并将多路复用的光信号依波长分离成N个光信号。
此外，号数20-1至20-M标志光再生中继部分，具有所需光波长之N个光信号的每一个在转换成电信号后，对光再生中继部分20-1至20-M之每一个进行调制，从而实现光再生和中继。
进一步看，号数30指明再填充部分，其用途是对有关的光再生中继部分20-1至20-M中光学上再生、中继的M个光信号作互相再填充。
此外，号数40表明聚焦部分，其作用是对再填充部分30中再填充的M个光信号进行聚焦。
还有，号数50表征一个光源单元，用以给出具有所需波长的输入光，在光再生中继部分20-1至20-M中被调制。
光源单元50的构成中包括：N个光源51-1至51-N，用以输出N种光波长；多路复用和分支部分52；波长滤波器部分53-1至53-M；波长设定控制部分54。
多路复用和分支部分52将N个光源来的光进行多路复用，产生出包括有N种光波长分量的一个多路复用光，并将该多路复用光分支成MXN个光，输出它们作为多路复用和分配的光。
波长滤波器部分53-1至53-M之每一个设计来分布地接收在多路复用和分支部分52中分支出的MXN个多路复用和分配的光里的N个多路复用和分配的光，进而以N种光波长中只是随意的波长通过的方式输出N个光。
波长设定控制部分54对通过各别的波长滤波器部分53-1至53-M的光波长予以设定，使它们互不相同。
来自M个波长滤波器部分53-1至53-M的N个光都给出作为输入光，分别供给光再生中继部分20-1至20-M。
因此，按照本发明的光交叉连接单元100的组成中包括：M个波长分离部分10-1至10-M，用以通过M条光纤分别接收其每一个具有N种互不相同波长的M个多路复用的光信号，并用以将多路复用的光信号之每一个按波长分离成N个光信号；M个光再生中继部分20-1至20-M，其每一个用以实施一种光再生和中继工作，即对于在波长分离部分10-1至10-M之每一个中按波长分离出的N个光信号之每一个，转换成电信号，然后以一个所需的光波长对它进行调制；再填充部分30，用以对光再生中继部分10-1至10-M之每一个中在光学上再生和中继的M个光信号作互相再填充；聚焦部分40，用以对再填充部分30中再填充的M个光信号进行聚焦；光源单元50，用以给出具有所需波长的输入光，并在M个光再生中继部分20-1至20-M中被调制。
在此光交叉连接单元100中，光源单元50中包括：N个光源51-1至51-N，用以输出具有N种光波长的光；多路复用和分支部分52，用以将N个光源51-1至51-N来的光进行多路复用，产生出具有N种光波长分量的一个多路复用光，进而用以将该多路复用的光分支成MXN个光，输出它们作为多路复用和分配的光；M个波长滤波器部分53-1至53-M，用以分布地接收在多路复用和分支部分52中分支出的MXN个多路复用和分配的光里N个多路复用如分配的光，以输出N种光波长中因只是随意波长而通过的N个光；波长设定控制部分54，用以对通过波长滤波器部分53-1至53-M之每一个的光设定光波长，使它们互不相同，由M个波长滤波器部分53-1至53-M之每一个来的N个光被给出作为输入光。因此，一个光源集可产生大量按波长多路复用的信号，使得对光源波长的控制/管理变得容易，并在波长滤波器部分53-1至53-M中的随意波长选择成为可能，它增强了光交叉连接单元本身的扩展，并可在低成本上增加被分配的波长数目。
以下参考附图说明本发明的实施例。
图2是一个方框图，示出按照本发明第一实施例的光交叉连接单元100a。如图2中所示，在其入口和出口两侧，光交叉连接单元100a分别与各16条光纤0a-1至0a-16和0b-1至0b-16相连接。
光纤0a-1至0a-16和0b-1至0b-16之每一条都用来传送8种互不相同的波长λ1至λ8。
考虑到通过16条光纤传输出16种依波长多路复用的信号，为叙述上的方便，将相互关联的光纤0a-1和光纤0b-1定作1系统(此后称之为“#1”)。因此，由于有16条光纤连接到光交叉连接单元100a的每一个入口侧和出口侧，故光交叉连接单元100a中总共包含16个系统。
下面，将依据通过光纤0a-1来的波长多路复用信号和去往光纤0b-1的波长多路复用信号，也即#1，作出工作说明。
对于#1，光交叉连接单元100a中配置有：放大器0c-1、0d-1，多路分解器(WDM DEMUX)10a-1，OR 21a-28a，OS21b-28b，δ×16DC开关，耦合器40a-1，光源单元50a。
多路分解器10a-1用于按照每一个波长对于依波长多路复用的信号进行去多路复用。
OR21a起光电转换器的作用，用于将波长λ1转换成电信号。类似地，OR22a至OR28a分别将波长λ2至λ8转换成电信号。
OS21b起调制器的作用，它根据在OR21a中转换出的电信号对来自光源单元50a的给定光波长实施光调制。此外，OS21b至28b都做成传送出光波长为λb的光或是光波长为λa的光去往8×16DC开关30a-1，传送出λb是不同于转换成电信号之前的光波长λa(λa≠λb)的，而传送出λa是等于先前的光波长λa的。从光源单元50a来的光波长并不总是λa。另外，类同地，在其它的OS22b至28b中也对供给的光波长进行调制，并将调制产物馈送给8×16DC开关30a-1。
这里，当OR21a中转换出的光信号在不同的系统(不是#1)中输出至其它光纤时，存在着改变到不同波长的情况，所以，OS21b产生出一个新的光信号。
8×16DC开关30a-1的用途是对输出方向实施切换控制，使得在OS21b至28b之每一个中新产生的光信号能传输至所希望的光纤0b-1至0b-16中的一条光纤上。
耦合器40a-1用于使来自8×16DC开关30a-1至30a-16的、要通过光纤0b-1传输的光波长进行多路复用。
附带说明，关于光纤0a-1(#1)的上述布置(见号数10a-1、21a至28a、21b至28b、30a-1、40a-1、0c-1、0d-1)，对有关的光纤0a-2至0a-16(#2至#16)有类同的情况。为了说明方便，在上述布置的以下叙述中，与光纤0a-1至0a-16对应的各分量将标志以#1至#16。例如，作出表述“多路分解器10a-1#1”时，是指它从光纤0a-1中分离开依波长多路复用的信号。
在此连接中，16个8×16DC开关30a-1至30a-16于每一个波长上实现切换工作，互相结合起来确定出用于传输126个光信号的出口侧光纤0b-1至0b-16，这126个光信号是按照每一个波长从16条光纤0a-1至0a-16中分离开各别的依波长多路复用的信号产生出的。
光源单元50a用于向OS21b至28b输出所需的波长。
图3是一个方框图，示明按照第一实施例的光源单元50a。如图3中所示，光源单元50a的构成中包括：8个不同的LD(激光二极管)光源(此后将称之为LD阵列)51a，用以输出互不相同的光波长；8×8耦合器52a0；放大器52a1至52a8，用以放大输出量；8个1×16耦合器52b1至52b8；128个可调谐滤波器53a1至53a128；128个放大器53c1至53c128；1个波长设定控制装置54a。
8×8耦合器52a0设计成对LD阵列51a来的8种不同的光波长进行多路复用，进而将这多路复用的光的功率分支成至少8路。
1×16个耦合器52b1至52b8之每一个将来自8×8耦合器52a0的多路复用光的功率分支成16路。
可调谐滤波器53a1至53a128之每一个容许与之串联连接的1×16耦合器52b1至52b8中分支出的多路复用光里一定波长的光能通过，每个滤波器是在给定波长的光的通路上受到波长设定控制装置54a的控制的。
放大器53c1至53c128对串联连接于它们上面的、来自可调谐滤波器53a1至53a128的各个光波长功率分别进行放大。
通过可调谐滤波器53a1至53a8的光分别输入至OS 21b至28b。因此，通过可调谐滤波器53a1之后的光传送到OS21b上。
波长设定控制装置54a执行控制，由之使所需的光通过可调谐滤波器53a1至53a128；例如，控制可调谐滤波器53a1至53a128，使通过可调谐滤波器53a1至53a128的光波长互不相同。
图4是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的波长设定控制装置54a。如图4中所示，波长设定控制装置54a中配置有控制部分54a0电压控制振荡器(此后称之为VCO)54a1和开关54a2。
在此构成中，控制部分54a0包含有CPU(中央处理单元)54a0-1。控制部分54a0中的CPU54a0-1根据可调谐滤波器53a1至53a128的环境温度所指明的信息和负责控制系统的CPU(未示出)来的选定的波长改变指令信号，对开关54a2和VCO 54a1实施控制。
依照控制部分54a0的控制，开关54a2实行通/断开关工作，以接通或切断VCO54a1来的输出频率传输给可调谐滤波器53a1至53a128，同时，在控制部分54a0的控制下，VCO54a1对于要传输给可调谐滤波器53a1至53a128的输出频率进行控制。
在这种布置下，多路分解器10a-1按照每一个波长对通过光纤0a-1传输的多路复用的信号进行解调。OR 21a至28a之每一个将多路分解器10a-1中已经去多路复用的光信号转换成电信号，进而将电信号传送给与OR串联耦合的OS 21b至28b中相应的一个OS。
另一方面，光源单元50a发射所需波长的光，去往OS 21b至28b。此时，在光源单元50a中的8×8耦合器52a0将LD阵列51a来的不同的光波长进行多路复用，进而将这多路复用的光的功率分支成至少8路。
1×16耦合器52b1至52b8之每一个通过与之串联连接的放大器52a1至52a8中相应的一个对8×8耦合器52a0里分支出的光信号进行接收。
更详细地说，8×8耦合器52a0和8个1×16耦合器52b1至52b8完成一个多路复用和分支部分，对LD阵列51a来的光进行多路复用，产生出具有8种光波长分量的多路复用光，进而将这多路复用的依功率分配成16×8个，输出作为多路复用和分配的光。
波长设定控制装置54a控制可调谐滤波器53a1至53a128，使得任意的光波长能够通过可调谐滤波器53a1至53a128。
与#1中的OS 21b至28b对应的可调谐滤波器53a1至53a128容许1×16耦合器52b1来的诸光波长中所需的光波长在波长设定控制装置54a的控制下可以通过。在此情况下，于光源单元50a中通过可调谐滤波器53a1至53a8的光分别输出至OS 21b至28b。于是，通过可调谐滤波器53a1的光在放大器53c1中被放大到所需功率后馈送至OS21b上。
以类似的方式，与#2中的OS 21b#2至28b#2对应的可调谐滤波器53a9至53a16容许1×16耦合器52b2来的诸光波长中所需的光波长在波长设定控制装置54a的控制下可以通过。以可调谐滤波器53a16为例，光源单元50a将通过可调谐滤波器53a16的光传输给OS 28b#2。此外，类似地，与#16中的OS 21b#16至28b#16对应的可调谐滤波器52a121至53a128容许1×16耦合器52b8来的诸光波长中所需的光波长在波长设定控制装置54a的控制下可以通过。以可调谐滤波器53a16为例，光源单元50a将通过可调谐滤波器53a16的光传输给OS 28b#16。
这样，8组可调谐波长滤波器53a1至53a128起着16个波长滤波器部分的作用，分布地接收起多路复用和分支部分作用的8×8耦合器52a0和1×16耦合器52b1至52b8中分支出的、16×8个多路复用和分支光里的8个多路复用和分支的光，进而输出8种光波长里因只是随意波长而通过的8个光。
在波长设定控制装置54a的控制下，光源单元50a中可调谐滤波器53a1至53a8(#2至#16中的情况类似)之每一个容许所需的光波长通过，向OS21b#1至28b#1(#2至#16的情况类同)中相应的一个输出该光波长。当波长设定控制装置54a根据所接收的选定的波长改变指令信号而选择出该波长时，它切断对对开关54a2的控制，通过应用温度监测器而得到一个校正值，相加到在基准温度下的振荡频率上，以确定出对该选定的波长的频率；于是，对VCO 54a1进行电压控制而提供出一个给定的振荡频率。
开关54a2对控制部分54a0来的接通控制起响应时，输出由控制部分54a0来的电压控制下VCO 54a1产生出的所需频率，去往可调谐滤波器53a1至53a128。
这样，波长设定控制装置54a控制各别的可调谐滤波器53a1至53a8，使得以所需的光波长加给OS 21b至28b。于是，波长设备控制装置54a起到波长设定控制部分的作用来设定诸光波长，它们可通过诸波长滤波器部分。
此外，OS 21b#1至28b#1之每一个根据电信号来调制光源单元50a来的光波长，并将它输出给8×16DC开关30a-1#1。
如上面所述，OR 21a#1至28a#1和OS 21b#1至28b#1(在图2中的号数为20a-1)起光再生中继部分的作用，它具有的8个OR21a#1至28a#1将多路分解器10a-1中依波长分离出的8路光信号分别转换成电信号，它具有的8个OS 21b#1至28b#1根据8个OR 21a#1至28a#1来的电信号对输入光进行调制，向8×16DC开关30a-1#1输出已调制的输入光。此外，在按照本发明的光交叉连接单元100a中，由于对其它光纤0a-2至0a-16来的多路复用光提供以同样的部件OR21a至28a和OS 21b至28b，所以有16组的8个OR 21a至28a(#1至#16)和8个OS 21b至28b(#1至#16)〔在图2中的号数为20a-1至20a-16〕起光再生中继部分的作用，通过将多路分解器10a-1中依波长分离出的8路光信号分别转换成电信号，然后以各自所需的光波长去调制它们，由之实现光再生和中继。附带说明，下面的叙述中，号数20a-1至20a-16所标明的部分指的是“16个光再生中继部分20a-1至20a-16”。
8×16DC开关30a-1#1将OS 21b#1至28b#1之每一个中新产生的光信号传输至给定的16×1耦合器40a-1至40a-16，以便通过给定的光纤0b-1至0b-16传输出去。
8个8×16DC开关30a-1至30a-16分别地将新产生的光信号传输至给定的16×1耦合器40a-1至40a-16，以便通过给定的光纤0b-1至0b-16将光信号传输出去。换言之，8个8×16DC开关30a-1至30a-16对包括在接收到的多路复用光里的128个数据进行再安排。
这样，8个8×16DC开关30a-1至30a-16起到再填充部分的作用，对16路光信号进行互相的再填充；这16路光信号是在用作各别的光再生中继部分的OR和OS中从光学上再生和中继而得出的。
16×1耦合器40a-1将有关的8×16DC开关30a-1至30a-16来的光信号进行多路复用，向光纤0b-1输出这多路复用的结果。16个16×1耦合器40a-1至40a-16之每一个将8×16DC开关30a-1至30a-16来的、新产生的光信号进行多路复用，将这依波长多路复用的信号输出给光纤0b-1至0b-16。
如上面所述，16个16×1耦合器40a-1至40a-16起聚焦部分的作用，将作为再填充部分的16个8×16DC开关30a-1至30a-16中再填充的16路光信号进行聚焦。
因此，在按照本发明第一实施例的光交叉连接单元100a中，当构成16路光再生中继部分20a-1至20a-16的各8个OR21a至28a和8个OS21b至28b之每一组再生激光时，LD光源(LD阵列51a)，它们本身共同地提供出使用的光波长，光源单元50a中分配的光源用作传输光源，16×8个调制器(OS)21b至28b(#1至#16)可以传输出任意波长，8个LD确实地制备作为光源，其结果是，光交叉连接单元100a做到了布置简单，制造成本下降。此外，有这样的效果，随着光源单元50a来的分配光的数目减少，每路信号的成本按比例地降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之使管理变得简易。
按照本发明第一实施例的第一修改型光交叉连接单元100a1，它与按照第一实施例的上述光交叉连接单元100a的差别之处在于，使用了光源单元40a1来代替光源单元50a，而其它的布置(号数0a-1至0a-16、10a-1至10a-16、21a至28a、21b至28b、30a-1至30a-16、50a1至40a-16、0b-1至0b-16及其它)是相同的。
与上述第一实施例中相同的那些部件，为简明起见，在本修改型中省略其叙述。
图5是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第一修改型中的光源单元50a1。如图5中所示，光源单元50a1的构成中包括：LD阵列51a；8×1耦合器52a′1；放大器52a′3，用以放大多路复用光的功率量；1×128耦合器52a′2；可调谐滤波器53a′1至53a′128；放大器53c′1至53c′128，用以放大具有给定波长的光输出；波长设定控制装置54a。
8×1耦合器52a′1的用途是对产生出8种互不相同光波长的LD阵列51a里LD光源来的光波长输出，形成一个多路复用光，而1×128耦合器52a′2用于使在8×1耦合器52a′1中产生的、通过放大器52a′3来的多路复用光按功率分支成128路。
换言之，8×1耦合器52a′1起多路复用耦合器部分的作用，用以将多路复用和分支部分中给出的8个光源的光进行多路复用，而1×128耦合器52a′2起分支耦合器部分的作用，用以将8×1耦合器52a′1输出的多路复用光分支成16×8路光。
可调谐滤波器53a′1至53a′8如同前述的可调谐滤波器53a1#1至53a8#1一样，在波长设定控制装置54a的控制下容许所需的波长通过，分别地将它们输出给OS 21b#1至28b#1。以可调谐滤波器53a′8为例，光源单元50a′设计成使通过可调谐滤波器53a′8的光经由放大器53c′8传输给OS28b#1。
类似地，图5中的可调谐滤波器53a′9至53a′128做成为容许1×128耦合器52a′2中分支出的多路复用光里的诸所需波长通过，分别将给定的光传输至给定的OS 21b至28b(#2至#16)上。
按照本发明第一实施例的第一修改型光交叉连接单元100a1，在上述的布置中，8×1耦合器52a′1将作为光源的LD阵列51a来的、波长互不相同的8种光进行多路复用，而1×128耦合器52a′2将放大器52a′3中放大了的多路复用光依功率分支成128路。
可调谐滤波器53a′1#1至53a′8#1在波长设定控制装置54a控制下将所需的光波长分别输出给OS 21b#1至28b#8。以可调谐滤波器53a′1为例，通过可调谐滤波器53a′1的光传送至OS 21b#1。
这样，在按照本发明第一实施例的第一修改型光交叉连接单元100a1中，不需依靠128个LD，当在OS 21b至28b(#1至#16)中再生出具有不同频率的光信号时，要取得的光波长只需由8个LD来输出互不相同的光波长供使用，结果是，这种光交叉连接单元的布置变得简单，制造成本可下降。此外，由于从光源单元50a1来的分配光的数目增加，每路信号的成本按比例地降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a1中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之使管理变得简易。
按照本发明第一实施例的第二修改型光交叉连接单元100a2，它与上述两种光交叉连接单元的差别在于，在按照第一实施例的光交叉连接单元100a的光源单元50a上添加了波长稳定电路55来提供出一种光源布置(此后将称之为光源单元50a2)。
与上述第一实施例中相同的那些部件，为简明起见，在本修改型中省略其叙述。
图6是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第二修改型中的波长稳定电路55。图6中，波长稳定电路55由光谱分析器55a、控制电路55b、和激励电路55c1至55c8组成。
在此场合下，8×8耦合器52a0设计成分支出至少8+1路多路复用光。
光谱分析器55a对8×8耦合器52a0来的、分支的光里的一路多路复用光进行监测，以读出LD光源之每一个来的波长，并将波长数据传送给控制电路55b。控制电路55b根据光谱分析器55a来的LD光源之每一个中的波长数据，计算出每个信号波长与预定设定值之间的误差，并将与之相应的误差信号传送给用于LD光源的LD激励电路55c1至55c8中相应的一个电路。
LD激励电路55c1至55c8之每一个激励相应的LD光源，使LD光源以给定的波长发射激光。
按照本发明第一实施例的第二修改型光交叉连接单元100a2中，在其布置上，波长稳定电路55中的光谱分析器55a监测来自8×8耦合器52a0的、分支出的光(步骤1)，进而监测出来自各别的LD光源的光波长，向控制电路55b传送出各LD光源应有的光波长数据(步骤2)。
控制电路55b对每一个LD光源计算预定的专有波长值来的误差，并将与之相应的误差信号传送给用于LD光源的LD激励电路55c1至55c8中相应的一个电路(步骤3)。
根据从控制电路55b中接收到的误差信号，用于LD光源的激励电路55c1至55c8之每一个对相应的LD光源调整其激励电流(或温度)或类似参量(步骤4)。
从上面的叙述中显然可见，波长稳定电路55起波长稳定部分的作用，根据自8×8耦合器52a0输出的多路复用和分支的光，对各别的LD光源来的光波长加以稳定。
附带地，波长稳定电路55通过完成上述的步骤1至4来实现波长的稳定。
因此，按照本发明第一实施例的第二修改型光交叉连接单元100a2中，不需依靠128个LD，当在OS 21b至28b(#1至#16)中再生出具有不同频率的光信号时，要取得的光信号只需由8个LD来输出互不相同的光波长供使用，结果是，这种光交叉连接单元的布置变得简单，制造成本可下降。此外，由于从光源单元50a2来的分配光的数目增加，每路信号的成本按比例地降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a2中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之使管理变得简易。
此外，通过应用波长稳定电路55，有可能达到光源波长充分地稳定。
按照本发明第一实施例的第三修改型光交叉连接单元100a3，它与上述按照第一实施例的光交叉连接单元100a之差别在于，除了光源单元50a的布置之外，其光源单元50a3中配置有备份光源阵列51a1、开关51c、光开关51d、1×128耦合器52a′2、可调谐滤波器53a′1至53a′128、放大器53c′1至53c′128和波长稳定电路55-1。
与上述三种光交叉连接单元中相同的那些部件，为简明起见，在本修改型中省略其叙述。
图7是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第三修改型光交叉连接单元50a3。
备份光源51a1起备份光源部分的作用，其输出光的波长与光源51a的8个LD中已损坏的LD的波长相同。
波长稳定电路55-1的布置与上述第一实施例的第二修改型中波长稳定电路55的布置相同，但控制电路55b的用途是根据光谱分析器55a来的LD光源之波长数据，检知诸LD光源中不存在的光，并当在多路复用光中检测出缺少的波长时，由之判定输出该缺少的波长光的LD出了故障，于是实施光开关51d的切换工作，从工作(运行)系统(此后有时称之为W系统)切换到保护(准备)系统(此后有时称之为P系统)。
在控制电路55b的控制下，光开关51d具有切换功能，在输出的多路复用光中从P系统的多路复用光和W系统的多路复用光中选择出一个加给1×128耦合器52a′2。
此外，在控制电路55b的控制下，开关51c实施切换，从工作系统中的LD阵列51a切换至保护系统中的LD阵列51a1，作为进入运行的光源。
按照本发明第一实施例的第三修改型光交叉连接单元100a3，在其布置中，波长稳定电路55-1中的光谱分析器55a对于由光开关51d选定的W系统中LD阵列51a输出的多路复用光进行监测，并将得到的数据传输给控制电路55b。当检知多路复用光中缺少某个波长时，控制电路55b作出判定，输出该缺少的波长光的LD光源出了故障。
此外，控制电路55b控制光开关51d，用于从W系统切换到P系统。再有，控制电路55b控制开关51c，使得控制信号的去向是从W系统切换到P系统。
在控制电路55b的控制下，开关51c实施控制信号去向的切换工作，从W系统中的LD阵列51a切换至P系统中的LD阵列51a1；然而，光开关51d实施的切换工作是在向1×128耦合器52a′2输出多路复用光中从W系统切换至P系统。用以激励P系统中LD阵列51a1的激励电路(图7中未示出)对用于开关51c的、接收到的切换信号起响应，在波长稳定电路55a′的控制下控制开关51c，使得每一个LD光源发射出具有给定波长的光。
因此，按照本发明第一实施例的第三修改型光交叉连接单元100a3，由于在W(运行)系统中使用8个LD光源和在P(准备)系统中使用8个LD，它们分别输出互不相同的光波长，由之未应用128个LD，所以该光交叉连接单元的布置变得简化，制造成本可下降。此外，由于光源单元50a3来的分配光的数目增加，每路信号的成本按比例地降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a3中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之在管理上可期望变得简便。
此外，通过配置波长稳定电路55-1，有可能确保光源波长充分的稳定性；并由于准备了备份光源，有可能预防光源本身的损坏情况。
按照本发明第一实施例的第四修改型光交叉连接单元100a4，它与上述按照第一实施例的光交叉连接单元100a之差别在于，除了光源单元50a的布置之外，其光源单元50a4中配置有备份光源51a-1至51a-8、开关51c1至51c8、光开关51d1至51d8、1×128耦合器52a′2、可调谐滤波器53a′1至53a′128、放大器53c′1至53c′128和波长稳定电路55-2。
与上述四种光交叉连接单元中相同的那些部件，为简明起见，在本修改型中省略其叙述。
图8是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第四修改型光源单元50a4。
图8中，未示出1×128耦合器52a′2、可调谐滤波器53a′1至53a′128和放大器53c′1至53c′128，但它们的应用情况示于图5中。
波长稳定电路55-2的布置与上述第一实施例的第二修改型中的波长稳定电路55相同，控制电路55b的用途是根据光谱分析器55a来的LD光源之波长数据，检知诸LD光源中不存在的光，并当在多路复用光中检测出缺少的波长时，由之判定输出该缺少的波长光的LD出了故障，于是实施光开关51d1至51d8中相应一个的切换工作，使缺少波长的LD光源输出从W系统切换至P系统。例如，当对于用来输出波长λ2光的LD光源中检知不到所发射的光时，则光开关51d2从W系统切换至P系统，而其它的光开关51d1和51d3至51d8保持于W系统中。
光开关51d1至51d8之每一个在控制电路55b的控制下可作出切换动作，使W系统来的光切换至P系统来的光，将P系统来的光传送至1×128耦合器52a′2上。
在控制电路55b的控制下，开关51c1至55c8之每一个可实现切换动作，从W系统中的LD光源切换至P系统中LD光源51a-1至51a-8中相应的一个上，作为运行光源。
按照本发明第一实施例的第四修改型光交叉连接单元100a4中，在其布置上，波长稳定电路55-2中的光谱分析器55a对于通过开关55c1至55c8选定的W系统中诸有关LD光源的多路复用光进行监测，并将该多路复用光方面的数据传输给控制电路55b。当检知多路复用光中缺少一个波长时，控制电路55b作出判定，输出该缺少的波长的LD光源损坏了。
控制电路55b对于与没有光波长输出的LD光源相连接的光开关51d1至51d8中的一个进行控制，使得W系统中的该LD光源切换至P系统中相应的光源上。此外，控制电路55b控制开关55c1至55c8，使得控制信号的去向从W系统切换至P系统。
在控制电路55b的控制下，开关55c1至55c8中相应的一个实现切换工作，使控制信号的去向从用作W系统中LD光源的激励电路(图8中未示出)上切换至用作P系统中LD光源51a-1至51a-8里相应一个LD光源的激励电路(图8中未示出)上；同时，光开关51d1至51d8中相应的一个实现切换工作，使得P系统中来的光输出至8×1耦合器52a′1去。根据接收到的、用于开关55c1至55c8之每一个的一个切换信号，在P系统中借以激励LD光源51a-1至51a-8用的每一个激励电路，对LD光源51a-1至51a-8之每一个进行控制，使得在波长稳定电路55-2的控制下输出具有给定波长的光。
在W系统中任一个光源出故障的情况下，备份光源51a-1至51a-8中的一个起备份光源部分的作用，它输出的光波长与出故障光源的波长相同。
按照本发明第一实施例的第四修改型光交叉连接单元100a4，在其布置上，由于在W(运行)系统中使用8个LD光源和在P(准备)系统中使用8个LD，它们分别输出互不相同的光波长，由之未应用128个LD，所以该光交叉连接单元的布置变得简化，制造成本可下降。此外，由于光源单元50a4来的分配光的数目增加，每路信号的成本按比例比降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a4中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之在管理上可期望变得简便。
此外，通过配置波长稳定电路55-2，有可能确保光源波长充分的稳定性；并由于准备了备份光源，有可能预防光源本身的损坏情况。
按照本发明第一实施例的第五修改型光交叉连接单元100a5，它与上述按照第一实施例的光交叉连接单元100a之差别在于，光再生中继部分20a-1至20a-16之每一个还配置有备份的OS 29b(#1至#16)，光源单元50a5中附加地配备有门开关56a1至56a128、保护系统中的可调谐滤波器53aP(#1至16)和门开关56aP(#1至#16)。
与上述五种光交叉连接单元中相同的那些部件，为简单起见，在本修改型中省略其叙述。
图9是一个方框图，示明按照本发明第一实施例的第五修改型光源单元50a5。
门开关56a1至56a8之每一个实施一种切换工作，以确定是否容许具有给定波长的光通过与门开关串联连接的可调谐滤波器53a1至53a8之每一个。1×128耦合器52a′2做成使多路复用光按功率分支成至少16×8+16路(在保护系统中)。
当OS的一部分出故障时，保护系统中的可调谐滤波器53aP(#1至#16)在波长设定控制装置54a的控制下，容许具有在多路复用光内所包括的波长的光通过，用于出故障的OS新产生的光信号。
附带地，传输至出故障OS的电信号是由保护系统中的可调谐滤波器53aP(#1至#16)作出的。
当在备份OS 29b中新产生出一个光信号时，门开关56aP(#1至#16)进入接通状态，将具有给定波长的光从可调谐滤波器53aP传输至备份OS 29b去。
按照本发明第一实施例的第五修改型光交叉连接单元100a5，在上述的布置中，OS的一部分损坏时，已传输至该损坏的OS的电信号代之以传输给备份OS 29b。
此外，保护系统中的可调谐滤波器53aP在波长设定控制装置54a的控制下，容许具有在多路复用光内所包括的波长的光通过，用于出故障的OS新产生的光信号。
对于在备份OS 29b中所产生的光信号，门开关56aP进入接通状态，将具有给定波长的光从保护系统中的可调谐滤波器传输至备份OS 29b去。
备份OS29b接收已传送给出故障OS的电信号，用以调制从保护系统中可调谐滤波器53aP来的、具有给定波长的光，将新产生的光信号传输给8×16DC开关。
现在，假设属于#1的OS 21b#1损坏。门开关56a1进入切断状态，使来自可调谐滤波器53a1的波长不再前进至OS 21b#1，另一方面，来自OR 21a#1已传输给OS 21b#1的电信号馈送至OS29b#1，使保护系统中的可调谐滤波器53aP#1在波长设定控制装置54a的控制下，将原来通过可调谐滤波器53a1的、具有一个波长的光转送至门开关56aP#1去。门开关56aP#1将保护系统中可调谐滤波器53aP#1来的、具有给定波长的光传输给OS 29b#1，而OS 29b#1对该具有给定波长的光实施调制，新产生出一个光信号，然后传输往8×16DC开关30a-1。
有另一种方式，备份OS 29b(#1至#16)之每一个对通过门开关56aP(#1至#16)的保护系统中可调谐滤波器53aP(#1至#16)来的、具有给定波长的光进行接收，进而起备份的光再生中继部分的作用，它能够实现象出故障的OS方面光再生和中继系统中那样相同的调制。
因此，按照本发明第一实施例的第五修改型光交叉单元100a5，由于使用8个分别输出互不相同光波长的LD光源，没有应用128个LD，所以本光交叉连接单元的布置变得简化，制造成本可下降。此外，由于从光源单元50a5来的分配光的数目增加，每路信号的成本按比例地降低。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源单元50a5中可由8个LD来工作，比之准备好16×8个光源来说，光源的数目减少了，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之在管理上可期望变得简便。
此外，通过配置波长稳定电路55-1，有可能确保光源波长充分的稳定性；并由于准备了备份光源，有可能预防光源本身的损坏情况。再又，由于配备了门开关56a1至56a128、保护系统可调谐滤波器53aP(#1至#16)和门开关56aP(#1至#16)，即使OS的一部分或者其它部分损坏时，可保持住损坏发生前的系统状态。
图10是一个方框图，示明了环状网络300，它可应用于按照本发明第二实施例的光ADM单元200中。如图10中所示，环状网络300由W系统/P系统中的光纤301W/301P和节点310a至310d构成，前者的光纤用以传输包括有8种互不相同波长的一个依波长多路复用的信号，后者的节点起中继站的作用。
与上述六种光交叉连接单元中相同的那些部件，为简单起见，在这里省略其叙述。
节点310a至310d之每一个中配置有W系统/P系统中的光ADM单元200W/200P，以及在两种传输通路之间实施切换工作的开关320，一种传输通路是依波长多路复用的信号从光纤301W去往光纤301P，另一种传输通路是从光纤301P去往光纤301W。
下面的说明针对以下的场合，即ADM单元200W/200P之每一个从包括有8种互不相同波长的光组成的波长多路复用信号中分出具有5个波长的光，并将具有5个(或5个以下)波长的光信号插入进去。在此情况下，所表明的“具有5个(或5个以下)波长的光信号”是因为，在对最大应用数目为N个波(N为自然数)的场合中分出P个波时，插入的波的数目并不总是采用P个波，而可以采取低于P个波的P′个波(P′＝P也是可以的)。
图11是一个方框图，示明按照本发明第二实施例的光ADM单元200W。图11中所示的光ADM单元200W的组成中包括：2×1耦合器201，用以分配一个多路复用光；多路分解器202，用以按照每个波长将具有8种互不相同波长的依波长多路复用信号进行去多路复用；门开关203；衰减器204；多路复用器205，用以多路复用互不相同的波长；多路分解器210；插入装置220；2×1耦合器206，用以将多路复用器205来的多路复用光和多路复用器220来的多路复用光进行多路复用。
分出装置210起分出部分的作用，从8种波长构成的多路复用光信号中分出具有5种波长的任意光信号。如图11中所示，分出装置210中包含1×5耦合器211、可调谐滤波器212和接收机213。
1×5耦合器211将2×1耦合器201来的多路复用光按功率分支成5个多路复用光，可调谐滤波器212在前述的波长设定控制装置54a控制下容许任意波长信号通过，而接收机213从转换成电信号之后的可调谐滤波器212中接收光信号。
插入装置220起插入部分的作用，将具有5种波长(对应于在分出装置210中分出的波长)的传输光信号插入至传输光纤301W中。插入装置220中的组成中包括：LD光源221a1至221a8，用以输出具有8种互不相同波长的光；8×1耦合器223；多路分解器224，起多路复用和分支部分的作用，用以将多路复用光按功率分支成至少5×2+1路；波长稳定电路225；可调谐滤波器226；调制器227；5×1耦合器228；放大器229。
8×1耦合器223用以将LD光源221a1至221a8来的波长进行多路复用，将多路复用的结果传送给多路分解器224。由于光ADM单元200W和200P之每一个通过多路分解器221接收5种具有互不相同波长的光，多路分解器224将多路复用光传送至10个可调谐滤波器226，此外，将多路复用光的一部分传送至波长稳定电路225。可调谐滤波器226之每一个在波长设定控制电路226-1(图11中未示出)的控制下，容许由多路分解器接收之波长的光通过。调制器227之每一个起调制部分的作用，对于由与之串联连接的可调谐滤波器226来的、具有给定波长的光进行调制。5×1耦合器228将5个调制器227来的、互不相同的光信号进行多路复用，将多路复用的光信号通过放大器229输出至W系统光纤301。以类似的方式，自其它5个调制器227来的光信号通过5×1耦合器228输出至P系统光纤301。下面的叙述中，属于P系统的其它5个调制器227、可调谐滤波器226、5×1耦合器228和其它部件，加“P”来标志。
波长设定控制电路226-1的布置与上述图4中所示的波长设定控制电路54a的布置相同，它起波长设定控制装置的作用。
波长稳定电路225的布置与上述图6中所示波长稳定电路55的布置相同，它起波长稳定部分的作用，根据多路分解器224中输出的多路复用和分支的光，对发射自LD光源221a1至221a8的光的波长加以稳定。
按照本发明第二实施例的光ADM单元200W，在上述的布置中，5个可调谐滤波器212分别容许多路分解器211馈送来的只是多路复用光中给定波长的光通过。
另一方面，在插入装置220中，为了使具有分出装置中分出的波长的光传送往光纤301，可调谐滤波器226容许在分出装置中分出的波长的光通过，在波长设定控制装置226-1的控制下将它们传送到调制器227。调制器227对可调谐滤波器226来的、具有给定波长的光实施调制，5×1耦合器228将来自5个调制器227的光信号进行多路复用，通过放大器229和2×1耦合器206将这多路复用的光信号传送至光纤301中。
此外，其它5个调制器227P对具有给定波长的光实施调制，将它们传输至P系统光纤301P，并将它们输出至5×1耦合器228P。这5×1耦合器228P连接于该其它5个调制器227P上，将5个光信号进行多路复用，并将这多路复用光输出至P系统光纤301P中。
因此，来自可调谐滤波器227P(它们不同于插入装置220中的一组5个可调谐滤波器227)的5个光，分别地用作通过开关320及其它部件连接上的别的光ADM单元200P中插入装置来的光信号。
在此情况下，有可能不需在调制器227P中实施调制(或者不使用调制器227P)，当对通过光纤301P连接于上面的其它光ADM单元200b至200d实施数据调制处理时，可将通过其它5个可调谐滤波器226P的、具有给定波长的光都输出至5×1耦合器228P，这5×1耦合器228P将此多路复用光采用作为输入光。
因此，在按照本发明第二实施例的光ADM单元200中，使用了由波长多路复用信号分配出的诸光源，通过可调谐滤波器226和226p可任意地选择出进入调制器227和227P的波长，所以，LD光源的数目可减少到8个，这简化了其结构，降低了其制造成本，并方便了光源的管理。此外，配置波长稳定电路225后可确保供给稳定的光输出。
还有，由于来自多路分解器224的多路复用和分支的光可供给其它的光ADM单元200b至200d，所以有可能简化环状网络300的布置。
按照本发明第二实施例的第一修改型光ADM单元200W1，它与上述光ADM单元200W之差别在于，包含有备份光源221a1′至221a8′、开关223-0、光开关223-1和波长稳定电路225-1，而其它的布置(参见号数221a1至221a8、223、226、227、227P、228、228P、229、229P及其它等)是相同的。
与上述有关单元中相同的那些部件，为简单起见，在本第一修改型中省略其叙述。
图12是一个方框图，示明本发明第二实施例第一修改型中的插入装置220-1。
波长稳定电路225-1的布置与上述第一实施例第三修改型中的波长稳定电路55-1或第二实施例中的波长稳定电路225的布置相同，志波长稳定装置的作用。控制电路55b根据光谱分析器55a来的LD光源方面的波长数据，从LD光源中检测不存在的光，而当在多路复用光中检测出缺少的波长时，便作出判定，用于输出该缺少的波长的LD出了故障，并将光开关223-1从W系统切换到P系统上。
光开关223-1具有切换功能，在控制电路55b的控制下，就输出的多路复用光里，从P系统的多路复用光中和W系统的多路复用光中选择出一个多路复用光，去往多路分解器224。
在控制电路55b的控制下，开关223-0执行开关动作，从工作系统中的LD光源221a1至221a8切换至保护系统中的LD光源221a1′至221a8′，作为运行的LD光源。
当工作系统里LD光源221a1至221a8中的任何一个出故障时，保护系统里的LD光源221a1′至221a8′中的一个便起备份光源部分的作用，它输出的光的波长与出故障的LD的波长相同。
按照本发明第二实施例的第一修改型光ADM单元200W1，在上述的布置里，波长稳定电路225-1中的光谱分析器55a对光开关223-1选择出的W系统LD光源221a1至221a8中输出的多路复用光进行监测，并向控制电路55b输出监测的数据。
当在多路复用光中检测出缺少具有给定波长的光时，控制电路55b便作出判定，发射所缺少波长光的光源损坏了。
此外，控制电路55b控制光开关223-1，从W系统切换至P系统。还有，控制电路55b控制开关223-0，使控制信号的去向从W系统切换至P系统。
在控制电路55b的控制下，开关223-0实行一个切换工作，使得控制信号的走向从W系统中的LD光源221a1至221a8切换到P系统中的LD光源221a1′至221a8′，同时光开关223-1实现一个切换工作，将输出至多路分解器224的多路复用光从W系统转到P系统。根据对开关223-0的切换信号，用于激励P系统中LD光源221a1′至221a8′的激励电路(图12中未示出)在波长稳定电路225-1的控制下，控制LD光源221a1′至221a8′，使LD光源221a1′至221a8′发射出给定的波长。
因此，按照本发明第二实施例的第一修改型光ADM单元200W1，由于在W(工作)系统中使用8个LD光源和在P(保护)系统中使用8个LD光源，有可能简化光ADM单元的布置，还可能降低制造成本。
而且，尽管波长管理在依波长多路复用的传输中十分重要，但因为在光源中可由8个LD来工作，光源的数目少，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之在管理上可期望变得简便。
此外，通过配置波长稳定电路225-0，有可能确保光源波长充分的稳定性；并由于准备了备份的LD光源221a1′至221a8′，有可能预防光源本身的损坏情况。
附带地，按照图4中所示第一实施例的第四修改型光源单元50a4，它也适合于构成按照第二实施例第一修改型的光ADM单元。如果工作(W)系统中的8个LD光源和保护(P)系统中的8个LD光源都按照第二实施例第一修改型中光ADM单元200W1那样地应用，则光ADM单元的构成变得简化，制造成本可下降。此外，光源的数目少，这能减小诸如波长管理、波长控制和波长监测的工作量，因之在管理上可期望变得简便。
图13是一个方框图，示明按照本发明第三实施例的光源单元400。如图13中所示，光源单元400的组成中包括：N个(N为自然数)LD光源221a1至221aN；多路复用器223；多路分解器224-1，用以将多路复用光进行去多路复用，成为N路光；可调谐滤波器22b；调制器227；N×1耦合器228-1，用以将M个光信号进行多路复用；波长稳定电路404；放大器229，用以放大多路复用光的输出值。
与上述提到的单元中相同的那些部件，为简单起见，在这里省略其叙述。
多路分解器224-1等效于前述的多路分解器224，而N×1耦合器228-1对应于前述的5×1耦合器228，波长稳定电路404等效于前述的波长稳定电路55。
按照本发明第三实施例的光源单元400，在其布置中，可调谐滤波器226之每一个在波长设定控制装置(未示出)的控制下，容许任意的波长通过，而N×1耦合器228-1将调制器227中已调制的M个光信号进行多路复用，并将该多路复用的光信号通过放大器229传送给光纤。
因此，按照本发明第三实施例光源单元400，可以通过应用可调谐滤波器226能选择任意的光，并比之电气开关的布置来说，能用作为更合适的光源。
虽然，参考上述实施例及其修改型已详细地说明了本发明，但本发明并不限制于这些实施例，它意在覆盖及对这里用于公开目的的本发明实施例的一切进一步的改变和修改，这些都不构成对本发明精神实质和范畴的偏离。

Claims (12)

1.一种光交叉连接单元(100)，包括：
M个波长分离部分(10-1至10-M)，用以通过M条光纤分别接收其每一个中具有N种互不相同波长的诸多路复用光信号，并用以将所述多路复用光信号之每一个依波长分离成N个光信号；
M个光再生中继部分(20-1至20-M)，其每一个实施一种光再生和中继，方式是将所述波长分离部分(10-1至10-M)之每一个中依波长分离出的所述N个光信号之每一个，转换成电信号，然后用所需的光波长调制它；
一个再填充部分(30)，用以将所述光再生中继部分(20-1至20-M)中在光学上再生和中继得到的M个光信号集进行互相再填充；
一个聚焦部分(40)，用以将所述再填充部分(30)中再填充得到的M个光信号集进行聚焦；以及
一个光源单元(50)，用以提供在所述M个光再生中继部分(20-1至20-M)中要调制的、具有所需波长的输入光，
所述光源单元(50)中包含：
N个光源(51-1至51-N)，用以输出具有所述N种光波长的光；
一个多路复用和分支部分(52)，用以将来自所述N个光源(51-1至51-N)的所述光进行多路复用，以产生出具有N种光波长分量的一个多路复用光，进而用以将所述多路复用光分支成M×N个光，输出它们作为多路复用和分配的光；
M个波长滤波器部分(53-1至53-M)，用以分布地接收在所述多路复用和分支部分(52)中分支出的所述M×N个多路复用和分配的光里的N个多路复用和分配的光，以便输出因所述N种光波长的只是任意波长通过的N个光；以及
一个波长设定控制部分(54)，用以设定通过所述波长滤波器部分(53-1至53-M)的光波长，使它们互不相同，
其中，来自所述M个波长滤波器部分(53-1至53-M)中每一个的所述N个光都供给出作为所述输入光。
2.如权利要求1中所规定的一种光交叉连接单元，其中，所述多路复用和分支部分包括一个多路复用耦合器部分和一个分支耦合器部分，前者用以将所述N个光源来的诸所述光进行多路复用，后者将从所述多路复用部分输出的所述多路复用光分支成所述M×N个光。
3.如权利要求1中所规定的一种光交叉连接单元，其中，所述光源单元中包含一个备份光源部分，当所述N个光源中任何一个出故障时，用以输出其波长与所述出故障光源中要产生的波长相一致的光。
4.如权利要求1中所规定的一种光交叉连接单元，其中，所述光再生中继部分之每一个中包含：N个光电转换部分，用以将所述波长分离部分中依波长分离出的N个光信号分别转换成电信号；及N个调制部分，用以根据所述N个光电转换部分来的所述电信号去调制所述输入光，并用以向所述再填充部分输出已调制的输入光。
5.如权利要求4中所规定的一种光交叉连接单元，其中，所述光再生中继部分之每一个配置有：N个门开关，当所述N个调制部分中任何一个出故障时，用以根据相应的调制部分将一个光再生和中继系统置入切断状态；及一个备份的光再生中继部分，用以根据所述出故障的调制部分，实施与所述光再生和中继系统中一样的调制。
6.如权利要求1中所规定的一种光交叉连接单元，其中，所述N个光源都是应用一组N个半导体激光器和一个阵列激光器之一构成的。
7.如权利要求1中所规定的一种光交叉连接单元，还包括一个波长稳定部分，用以根据所述多路复用和分支部分输出来的多路复用和分配的光，将所述光源之每一个来的光波长加以稳定。
8.一种光分插多路复用器，包括：
一个分出部分，用以分出一个具有构成一个多路复用光信号的N种不同波长中的任意P种波长的光信号，该多路复用光信号具有要通过传输光纤传输的所述N种波长；以及
一个插入部分，用以将具有相应于在所述分出部分中分出的所述波长的P′种波长的一个传输光信号插入至所述传输光纤中，
所述插入部分包含：
N个光源，用以输出具有N种光波长的光；
一个多路复用和分支部分，用以将从所述N个光源来的所述光进行多路复用，以产生出具有N种光波长分量的一个多路复用光，并且还用以将所述多路复用光分支成M×N个光，以输出它们作为多路复用和分配的光；
M个波长滤波器部分，用以分布地接收在所述多路复用和分支部分中分支出的所述M×N个多路复用和分配的光中的N个多路复用和分配的光，以便输出因所述N种光波长的只是任意波长通过的N个光。
一个波长设定控制部分，用以设定通过所述波长滤波器部分的光波长，使它们互不相同；以及
M个调制部分，用以接收从所述M个波长滤波器部分中任何一个来的N个光作为输入光，以对所述输入光进行数据调制处理，
其中，不同于所述的单一个波长滤波器部分，当在通过与所述传输光纤进行耦合的另一个光分插多路复用器的插入部分里进行所述的数据调制处理时，对于所述插入部分中所述波长滤波器部分之每一个来的N个光，都要被用作为输入光。
9.一种光源单元，用以供给具有所需波长的光线，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以将所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用以将该多路复用光分支成N个光线，以输出N个分支光线；
至少N个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分并且包含至少一组N个波长滤波器，每一个波长滤波器用以接收由所述多路复用和分支部分分支出的所述N个光线中相应的一个，所述至少N个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个光波长通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述至少N个波长滤波器，用于控制每个所述波长滤波器，以便任意设定允许通过每个所述波长滤波器的光波长，所述波长滤波器控制部分可操作地任意组合为所述N个波长滤波器组设定的N个光波长，从而使该N个光波长互不相同。
10.一种光源单元，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以对从所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用于将该多路复用光分支成L个光线，以便输出N个分支光线；
L个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用于接收由所述多路复用和分支部分分支出的L个光线中的相应的一个，L个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述L个波长滤波器，用于控制每个所述波长滤波器，从而任意设定允许通过每个所述波长滤波器部分的光波长。
11.一种插入单元，用于提供要被插入到一个外部光路中的具有所需波长的调制光线，该输入单元包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述光源，用以将从所述N个光源来的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用以将该多路复用光分支成L个光线，以便输出L个分支光线；
L个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用于接收由所述多路复用和分支部分分支出的L个光线中相应的一个，所述L个波长滤波器的每一个允许N个不同波长中的一个通过并且输出该一个光波长；
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述L个波长滤波器，用以控制每个所述波长滤波器，从而任意设定允许通过每个所述波长滤波器的光波长；以及
M个调制部分，连接到所述L个波长滤波器，用以分别接收通过所述L个波长滤波器的L个光线作为输入光线，以便对该输入光线进行数据调制处理。
12.一种光源单元，用以供给输入光，包括：
N个光源，用以输出具有N个不同光波长的N个光线；
一个多路复用和分支部分，连接到所述N个光源，用以将从所述N个光源输出的N个光线进行多路复用，以产生出具有N个不同光波长的一个多路复用光，并且还用于将该多路复用光分支成M个光线，以便输出M个分支光线；
M个波长滤波器，连接到所述多路复用和分支部分，每个波长滤波器用以接收由所述多路复用和分支部分分支出的M个光线中相应的一个，所述M个波长滤波器的每一个允许该N个不同光波长中的一个光波长通过并且输出该一个光波长；以及
一个波长滤波器控制部分，操作连接到所述M个波长滤波器，用于控制所述M个波长滤波器，从而以M个光波长等同的方式分别任意设定允许通过所述M个波长滤波器的M个光波长。
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