[go: up one dir, main page]

CN1195436A - 分插复用器 - Google Patents

分插复用器 Download PDF

Info

Publication number
CN1195436A
CN1195436A CN96196665A CN96196665A CN1195436A CN 1195436 A CN1195436 A CN 1195436A CN 96196665 A CN96196665 A CN 96196665A CN 96196665 A CN96196665 A CN 96196665A CN 1195436 A CN1195436 A CN 1195436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
port
signal
branch
add
circulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN96196665A
Other languages
English (en)
Inventor
克万·皮特·约尼斯
马丁·皮逖特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9516014.9A external-priority patent/GB9516014D0/en
Priority claimed from GBGB9516018.0A external-priority patent/GB9516018D0/en
Priority claimed from GBGB9516016.4A external-priority patent/GB9516016D0/en
Priority claimed from GBGB9521839.2A external-priority patent/GB9521839D0/en
Priority claimed from GBGB9526186.3A external-priority patent/GB9526186D0/en
Application filed by Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite filed Critical Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Publication of CN1195436A publication Critical patent/CN1195436A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
    • G02B6/29319—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations
    • G02B6/2932—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations comprising a directional router, e.g. directional coupler, circulator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
    • G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
    • G02B6/29352—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
    • G02B6/29353—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide with a wavelength selective element in at least one light guide interferometer arm, e.g. grating, interference filter, resonator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G02B6/29382—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM including at least adding or dropping a signal, i.e. passing the majority of signals
    • G02B6/29383—Adding and dropping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0213—Groups of channels or wave bands arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0215—Architecture aspects
    • H04J14/0217—Multi-degree architectures, e.g. having a connection degree greater than two
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29398—Temperature insensitivity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0204—Broadcast and select arrangements, e.g. with an optical splitter at the input before adding or dropping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/0206—Express channels arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

描述了含无源光学元件的多个分插复用器,这些分插复用器用于波分多路复用系统。这些分插复用器特别适用于这种网络的分支单元(10),允许信号沿着终端站(20,30)之间的主干线光纤(1,2,11,12)通过,信号被分出到支线站(40)和从支线站(40)插入,分插复用器的设计允许使用较少数量的支线光纤(3,13),因为干线光纤(1,2,11,12)与支线光纤(3,13)之间信号是按照其载波波长被路由。

Description

分插复用器
本发明涉及波分多路复用系统中的分插复用器，尤其是，本发明用于光纤光缆，特别是在光纤网络中用作分支单元。尤其是，本发明还涉及这种光纤网络，利用光纤光缆的海底光缆系统。
波分多路复用，专用术语为WDM，(例如，在Hill，British TelecomTechnology Journal英国电信技术月刊6(3)：24-31中讨论过)是一项用于优化信号通过光纤网络传输十分有利的技术，在波分多路复用中，由一个站发出的通信信号被调制成在预定的不同载波波长上的多个载波信号，每个预定的载波波长是按照发送站与指定接收站的一致性进行分配。几个预定的载波波长之间间隔要分开得足够大，这些波长能够被光纤系统的元件互相区分，但在很多网络中要求这些波长充分接近，使得所有载波波长能够被转发器中同一个放大器均匀地放大(或在无转发器的系统中，长距离传送不会很大的损耗)。单根光纤的传输量通过WDM方法得到提高，而不是只传送单个信号，光纤同时传送几个信号，每个信号有不同的波长。
大多数的这种传输网络有多个网点，在这些网点上形成从主干线或主环分出的一个或多个分支。通常，在这些网点上，一个或几个载波波长从分支的一根光纤中分出，以及一个或几个载波波长(这些波长可以与从干线或环分出的波长相同，或者不同)从分支的另一根光纤插入到干线或环中。完成这一功能的器件是分插复用器(ADM)。
WDM特别适用于发送站与接收站之间高效地路由信号。由于不同的信号有不同的载波波长，光学元件能够根据信号的载波波长正确地路由信号。
这可以通过有源方式来完成，利用棱镜或类似的元件，将信号分解成各个载波波长的信号分量，有源地处理和路由分解的信号到指定的输出口，此方法适用于集成器件：这种类型多路复用器的基本设计在IEEEPhotonics Technology Letters(IEEE光子技术快板)3(10)：986-899中由Dragone等人讨论过，Okamoto等人在Electronics Letters(电子学快报)31(9)：723-4中披露了在ADM中采用阵列波导光栅的设计，以及Inoue等人在Electronics Letters 31(9)：726-7中讨论了光学分解器/路由器。这种硅基元件的麻烦是缺乏灵活性：为了完成特定波长下具体的分插功能，就需要制作特定的器件，在网络中对不同的网点需要插入，分出，或通过各个载波波长的不同组合：采用上述类型的集成器件，可能需要为每个网点制作不同的器件。这就要求为每个器件制备不同的掩模，因此，一个定制网络就会极其昂贵。
另一种方法，可以利用基本上无源的光学元件，这些元件对不同的载波波长有不同的响应。这就可以制造基本上无源的网络。
一个合适的波长敏感光学元件例子是布拉格光纤光栅。布拉格光纤光栅在Electronics Letters，Vol 22，341-343，1986中由Bennion等人讨论过。布拉格光栅是一陷波反射滤波器。除了落在窄波段内的光以外，其余波长的光透过此光栅。此窄波段内的光基本上全部反射。在WDM系统中采用合适的载波波长间隔，布拉格光纤光栅可适用于只反射一种载波波长，而允许其余的载波波长通过。
采用布拉格光纤光栅，制作实用ADM的另一种方法是由Johnson等人在Electronics Letttrs 23(13)：668-9中提出的。Cullen等人在Electronics Letters Vol.30，2160-2162，1994以及Bilodeau等人在IEEEPhotonics Technology Letters，Vol 7，388-390，1995中提出了改进。这种ADM是一个含马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪的光学分支。此光学分支在图1中画出，它包括两根输入光纤101，102，两根输出光纤103，104，两个3dB方向耦合器105以及连接耦合器的两个等程长干涉仪臂，该方向耦合器把输入光均分到两个输出路程上。在每一干涉仪臂上有一个布拉格反射滤波器106，它让波长为λ1，λ2，λ3的光通过，但是反射波长λ0的光。波长为λ1，λ2，λ3的光从输入口101穿过两个臂。然后，在输出口103相长组合，并通过此输出口：然而，波长为λ1，λ2，λ3的光在输入口102相消组合。(由于引入了相移)，且不能通过。波长为λ0的光被两个布拉格反射滤波器反射，同样地，在输出口104相长组合，并通过此输出口，但在输入口101相消组合。这种类型的全光纤多路复用器/多路分解器在IEEE Photonics Technology Letters 7(4)：388-390中由Bilodlau等人披露。要使这种ADM能起作用，重要的是，两个布拉格反射滤波器完全相同，干涉仪分支上两个光程完全相等。因此，这种装置是高度灵敏的，若要求从单根干线光纤上插入或分出多于一个波长时，尤为灵敏。
要使该器件能正常运转，如上所述，干涉仪两个“臂”的光程要保持均衡。为此目的，可以放上调整装置，例如，用于补偿温度变化。一种均衡光程的方法是，在制作该器件时，将光栅写入到光纤上，然后使一个臂曝光在均匀的紫外光下，在光纤芯中形成光致平均折射率变化(紫外微调)。制成的器件是一个马赫-曾德尔干涉仪形式的分插复用器。该器件的示意图画在图2中。马赫-曾德尔干涉仪分插复用器255有两个输入和两个输出，两个输入用于干线输入251和分支插入光纤253，两个输出用于干线输出252和分支分出光纤254。有两条“正常路径”。-从第一输入到第一输出，和从第二输入到第二输出-，除了载波波长为λ1的信号以外，所有信号通过正常路径，而载波波长为λ1的信号被路由到两个输出中的另一个输出。该器件给出一个简单而有用的分插功能，但其缺点是，在每一干线光纤的分支中要求有两根光纤(一根插入光纤和一根分出光纤)。这种装置在主干线上和在支线上就需要双倍数量的放大器。
采用光纤光栅滤波器的环形系统是由Chawki等人在ElectronicsLetters 31(6)：476-7中披露的，这种滤波器反射该系统中所用的一个给定波长。系统中每个ADM网点是单向的，它包括一个二合一光纤耦合器，光纤光栅滤波器，和第二个二合一光纤耦合器，该滤波器反射从ADM分出和插入的波长λ1，但让其他所用波长通过。在第一个二合一光纤耦合器的输入侧是来自环的输入光纤和到分支的输出光纤，在其输出侧是光纤光栅滤波器。来自环形光纤的信号通过耦合器到滤波器，但λ1的信号被反射，通过输出光纤到达分支。通过的信号进入第二个二合一光纤耦合器的输入口，另一个输入口连接到来自分支的输入光纤，所以能够插入波长为λ1新的信号。这种装置确实是一个ADM，若这种装置用在更复杂的系统中，由于对每个待分出和插入的载波波长需要一对光纤，这就需要大量元件。
在WDM系统中利用三端口光学循环器与布拉格光栅的组合是在Giles&Mc Cormick，ThD 12：76-79中披露的。光学循环器是一种器件，在一个端口进入的光从一个特定的随后端口(没有其他的端口)射出，因此循环器的三个端口形成一个顺序。利用这种方法的ADM在Gileo&Mizrahi IOOC 95，Th C2-1，66-67页中公开，画在图3中。在输入口111处载波波长为λ1，λ2，λ3的输入光进入第一循环器115。整个输入光通过循环器的第二端口到达光栅116，此光栅反射λ1分量的光，但允许λ2和λ3分量的光通过。因此，λ1分量的光回到第一循环器115的第二端口，按顺序通过下一个端口，即第三端口，于是沿着分出分支113输出。来自插入分支114载波波长为λ1的插入信号进入第二循环器117的第一端口，并以第二端口输出到光栅116，此光栅反射该插入信号。此λ1的插入信号与干线传输的λ2和λ3信号一起进入第二循环器117的第二端口，因此，所有三个载波波长的信号通过第二循环器117的第三端口。这种ADM对于在单根线上插入和分出给定波长下的信号是很有效的，但是，复杂网络就需要使用大量的这种ADM。
对ADM提出这样一种要求，它能在实际通讯系统中使用，且有最小的元件数目。对这些元件的要求是高度稳定的，且尽可能不要求系统中元件互相匹配。尤其是，要求有这样的ADM，它适用于实际的双向光纤系统，一对光纤载有沿相反方向传送的信号，允许信号从分支上插入和分出到分支上。
所以，在第一方面，本发明提供一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，此分插复用器有：第一干线输入，用于接收来自第一干线光纤第一部分的业务信号；第二干线输入，用于接收来自第二干线光纤第一部分的业务信号；第一干线输出，用于输出业务信号到第一干线光纤的第二部分；第二干线输出，用于输出业务信号到第二干线光纤的第二部分；以及分支输入，用于接收来自分支输入光纤的业务信号，和/或分支输出，用于输出业务信号到分支输出光纤；此分插复用器包括：路由装置，它使第一组业务信号从第一干线输入路由到分支输出，第一组业务信号的载波波长预定为信号从第一干线光纤传输到分支站，且使第二组业务信号从第二干线输入路由到分支输出，第二组业务信号的载波波长预定为信号从第二干线光纤传输到分支站；以及组合装置，它把第一组和第二组业务信号组合，由于输出到分支输出；和/或分解装置，它把在分支输入上接收到的业务信号分成第三组业务信号和第四组通信信号，第三组业务信号的载波波长预定为信号从分支站传输到第一干线光纤，第四组业务信号的载波波长预定为信号从分支站传输到第二干线光纤；以及路由装置，它使第三组业务信号路由到第一干线输出，以及使第四组业务信号路由到第二干线输出。
在第二方面，本发明提供一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，此分插复用器有：第一干线输入，用于接收来自第一干线光纤第一部分的业务信号；第二干线输入，用于接收来自第二干线光纤第一部分的业务信号；第一干线输出，用于输出业务信号到第一干线光纤的第二部分；第二干线输出，用于输出业务信号到第二干线光纤的第二部分；以及至少一个分支输入/输出，用于输出信号到分支光纤，和从分支光纤输入信号；此分插复用器包括：路由装置，它使第一组通信信号从第一干线输入路由到所述至少一个分支输入/输出中的第一个，此业务信号的载波波长预定为信号从第一干线光纤传输到分支站，且使第二组业务信号从所述至少一个分支输入/输出中的第一个路由到所述第一和第二干线光纤中第一个的干线输出，此信号的载波波长预定为信号从分支站传输第一和第二干线光纤中所述第一个。
在第三方面，本发明提供了一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，其中特定的载波波长分配给系统中不同站之间的传输，所述分插复用器包括：第一干线输入口，用于接收来自系统中第一干线光纤第一部分的业务信号，和第一干线输出口，用于给所述第一干线光纤第二部分提供业务信号；第二干线输入口，用于接收来自系统中第二干线光纤第一部分的业务信号，和第二干线输出口，用于给所述第二干线光纤第二部分提供业务信号；分支输入口，用于接收来自分支输入光纤的业务信号，和分支输出口，用于给分支输出光纤提供业务信号；信号分解装置，它把来自所述输入口的业务信号按照所述通信信号载波波长确定的路由选择提供给选取的输出口；信号耦合装置，用于每个所述输出口提供输出的业务信号，其中，对于每个所述干线输出口，来自相应干线输入口与来自分支输入口的业务信号组合在一起输出到那个干线光纤，此业务信号的载波波长是根据路由到那个干线输出口而选定的，对于分支输出口，来自干线输入口的业务信号组合在一起输出到分支输出光纤上，此业务信号的载波波长是根据路由到分支站而选定的。
在第四方面，本发明提供了一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，其中业务信号的路由选择是由给所述业务信号提供的特定载波波长所确定，所述分插复用器包括：三个或多个四端口光学循环器，每个光学循环器的各端口连接起来形成一个网络；第一干线光纤的输入口和输出口，分别在所述三个或多个光学循环器指定的端口提供和接收信号；第二干线光纤的输入口和输出口，分别在所述三个或多个光学循环器指定的端口提供和接收信号；一根或多根分支光纤中每一根的输入口和输出口，分别在所述三个或多个光学循环器指定的端口提供和接收信号；其中一个或多个陷波反射滤波器放在相邻光学循环器之间的所述网络上，用于传输所述特定载波波长中预定的信号，以及用于反射所述特定载波波长中其他的信号，从而把信号从所述输入口路由到所述输出口中指定的那几个。
在第五方面，本发明提供了一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器包括多个互连的基本多路复用单元，每个所述基本多路复用单元包括：第一输入，第一输出，第二输入，和第二输出，还包括路由装置，它使一个或多个载波波长上的信号从第一输入路由到第二输出，以及从第二输入路由到第一输出，但使其他载波波长上的信号第一输入路由到第一输出，以及从第二输入路由到第二输出。
在第六方面，本发明提供了一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器有：第一干线输入口，用于接收来自第一干线光纤第一部分的业务信号；第一干线输出口，给第一干线光纤第二部分提供业务信号；第二干线输入口，用于接收来自第二干线光纤第一部分的业务信号；第二干线输出口，经第二干线光纤第二部分提供业务信号；以及第一和第二分支输入/输出口，从分支光纤接收信号和给分支光纤提供信号；其中分插复用器适用于在每个所述输入/输出上输入一个或多个分支输入信号，也适用于输出一个或多个分支输出信号。
在第七方面，本发明提供了一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器有：第一干线输入口，用于接收来自第一干线光纤第一部件的业务信号；第一干线输出口，给第一干线光纤第二部分提供业务信号；第二干线输入口，用于接收来自第二干线光纤第一部分的业务信号；第二干线输出口，给第二干线光纤第二部分提供业务信号；以及第一和第二分支口，用于接收来自分支站的信号，和给分支站提供信号；其中分插复用器包括：第一个和第二个五端口光学循环器，按照载波波长将指定的信号从第一和第二干线输入口经分支口路由到分支站，并按照载波波长将指定的信号从分支口路由到第一和第二干线输出口。
至少在第六方面和第七方面，分插复用器还包括交换线路，它适用于连接到分支输入口，分支输出口，第一分支口和第二分支口，以及适用于接收来自分支站经过分支输入口的信号，并将此信号按照载波波长路由到第一分支口或第二分支口，还适用于接收来自第一分支口和第二分支口的业务信号，并把这些业务信号组合起来路由到分支输出口。
本发明还提供用于光纤网络中的分支单元，此网络包括上述各个方面中任一个指出的分插复用器。本发明还提供一个光纤网络，它包括：两个终端站；两根或多根干线光纤，用于连接所述的两个终端站；一个或多个分支站，每个分支站用支线光纤连接到所述两根或多根干线光纤确定的光纤干线；以及上面提到的光纤干线上一个或多个分支单元，每个分支单元允许在所述干线光纤与一个或多个支线光纤之间交换业务信号。有利的是，这种光纤网络适合于，所述光纤干线的重要部分包括海底光缆，所述一个或多个分支单元适用于海底。
参照附图，以下通过举例描述本发明一些具体实施例：
图1表示现有技术的光学分支，它包括在每个臂上含布拉格反射滤波器的马赫-曾德尔干涉仪；
图2表示马赫-曾德尔干涉仪多路复用单元的输入和输出示意图；
图3表示现有技术的分插复用器，它采用光学循环器和布拉格反射滤波器；
图4表示本发明第一个实施例至第四个实施例中所采用耦合方案的基本例子；
图5表示按照本发明第一个实施例的分插复用器；
图6表示本发明几个实施例中所采用的路由方案；
图7表示按照本发明第二个实施例的分插复用器；
图8表示按照本发明第三个实施例的分插复用器；
图9表示按照本发明第四个实施例的分插复用器；
图10表示按照本发明第五个实施例的分插复用器；
图11表示本发明第六个实施例中所采用的路由方案；
图12表示按照本发明第六个实施例的分插复用器；
图13表示按照本发明第七个实施例的分插复用器；
图14表示本发明第八个实施例的分插复用器，它包括基本多路复用单元的环形结构；
图15表示按照本发明几个实施例中分插复用器适用的另一种路由方案；
图16表示本发明的第九个实施例，它包括基本多路复用单元的直线形结构；
图17表示图16所示基本多路复用单元结构中含损耗均衡元件；
图18表示图3所示基本多路复用单元的直线形结构；
图19表示本发明第十个实施例至第十四个实施例所采用的第三种路由方案；
图20表示按照本发明第十个实施例的分插复用器；
图21表示按照本发明第十一个实施例的分插复用器；
图22表示按照本发明第十二个实施例的分插复用器；
图23表示按照本发明第十三个实施例的分插复用器；
图24表示分支单元内两种由选择，其中使用了双向支线；
图25表示按照本发明第十四个实施例的分插复用器；以及
图26表示按照本发明第十五个实施例的分插复用器。
图4说明本发明第一个至第四个实施例所采用的基本耦合方案。第一光纤光线在第一输入口1进入，通过第一输出口11射出，与第一光纤光线配对，但相反方向传送信号的第二光纤光线在第二输入口2进入，在第二输出口12射出。在图4所示的布置中，所示分支点在链的末端，所以来自第一输入口1和第二输出口12的光纤引向系统的分支，而来自第一输出口11和第二输入口2的光纤引向系统的下一个网点。
信号被分出到分支输出口13，而从分支输入口3插入。从输入口到适当输出口的信号路由选择是由两组元件实现的。首先，来自每个输入口的信号被分成几个部分，其中一部分指向与那个输入口不相关的输出口。这是由3dB光纤耦合器21，22，23来实现的。例如，信号从第一输入口1传送到光纤耦合器21的第一侧。只有一根光纤连接到此耦合器的第一侧。在耦合器21的第二侧有两根中间光纤，指向上述输出口11，13中每一个。第二步是把相应一对中间光纤中的信号进行组合，给每个输出口提供信号。在此情况下是由3db光纤耦合器31，32，33来实现的。例如，来自耦合器23的一根中间光纤与来自耦合器21的另一根中间光纤连接到光纤耦合器31的第一侧。在耦合器31的第二侧只有一根连接到第一输出口11的光纤，所以来自第一口(经过耦合器21)的信号与来自分支输入口(经过耦合器23)的信号进行组合，通过第一输出口11送出。
在如图4所示的布置中，从系统中每一站传输信号到其他的每一站需要一种波长：甚至在两个站之间作正向传输和反向传输中使用相同的载波波也是不可能的。在图4的布置中，因此需要给每一站配置适当的电路以选出每个载波波长，使不同的入射信号传输能被隔离和检测。
在这种布置中有一个潜在的安全问题。所有信号被沿着分支传输到分支末端的一个站，因此该分支站能够接收沿着主干线传送的所有信号，即使不是被那个分支站想要接收的信号也在其中。即使分支站配置了电子线路，此电路适用于只检测分配给此分支站波长的信号，但由于电路的重新调谐或替换，其他各站之间传送的信号仍可能进入。损耗也极高。因此，这种布置在实际使用中受到限制。
所以就需要研制不存在此类安全问题的各种布置。在海底光缆系统中，若不是某个分支站所要的信号就不能被那个分支站的ADM传输到分支分出光纤上，安全问题能够有保障。海底光缆通常敷设在海底，分支单元(因此也包括ADM)通常离海岸30至50英里：因此网络的主干线基本上是不可能进入的，双方之间信号传输被第三方介入的风险极小。
图5所示为本发明的第一个实施例，它指出一种能够避免信号传输到不是预期各站的方法。大部分的系统元件与图4相同，因此用相同的参考数字来表示：基本的运行原理也相同。在图4中，分支输出口13和第二输出口12(这是在主干线的末端)都引向分支站。在图4布置中，主干线从第一输出口11和第二输入口2延伸到连接两个站(一个沿分支，另一个在干线的末端)的另一个ADM，但是，此系统很容易扩展到更多的站。在这个四站的系统中，被每个分支站接收和送出的载波波长为三个，每一个载波波长用于传送其他三个分支站中之一的信息。这些波长是这样选取的，分出到一给定站的几个载波波长在波长上组合在一起，形成一个包含这些载波波长的波长范围，但是，其他的载波波长不在此系统中使用。在输出到各站之前放置带通滤波器41，42，只允许被那个站接收的信号通过。所以，连接到分支输出口13的分支分出光纤和连接到第二输出口12的站分出光纤仅仅载有被相关站接收的信号。
虽然这种布置基本上是安全的，但在波长使用上是低效能的。要求使用的载波波长数目保持最少，为的是简化所需设备的种类，也为了即使在大系统内各载波波长之间有合适的波长间隔。
图7中画出了本发明第二个实施例，此实施例能使所用波长的数目减少50％。这个实施例在几个方面类似于图4的布置，采用相同的参考数字表示两种布置中共同的元件。
图6画出适用于本发明第二个和以下各个实施例的光纤网络所要求的结构。此网络在光纤干线的相对两端有两个主终端站20，30。光纤干线有两根载有相反方向传输信号的光纤：光纤1，11从终端站20向终端站30传送信号，光纤2，12从终端站30向终端站20传送信号。此网络还有第三个终端站40，它位于离开光纤干线的支线上。从干线光纤1，2分出信号到支线站40和从支线站40插入信号到干线光纤11，12是由分支站的分插复用器10来实现的。通过加入另外的分支站可以很容易使该系统扩展，每个分支站包括光纤干线上一个分插复用器，连接到一个支线再到另一个支线站。
本发明第二个实施例与图4布置之间最大的区别是，用光纤耦合器51，52，53分别与陷波反射滤波器54，55，56成对的组合替代信号分解光纤耦合器21，22，23。
利用光纤耦合器与陷波反射滤波器的组合，把经过输入口输入的信号分成两个分量；一个分量只含第一路径的载波波长，另一个分量又含第二路径的载波波长。当输入口是主干线上一个输入口时，第一路径是给继续沿干线传送的信号，第二路径是给分出到分支上的信号。当输入口来自分支时，第一路径是给沿干线一个方向传送的信号，第二路径是给沿干线相反方向传送的信号。
举一个说明这是如何实现的例子，考虑耦合器51与陷波反射滤波器54组成的一对耦合器与滤波器。载波波长λ1，λ2，λ3从第一站经过第一输入1输入：λ1载有传送到分支站的信号，而λ2和λ3含有继续沿着主干线传送的信号。第一输入口1连接到光纤耦合器51的第一侧。在光纤耦合器51的第二侧上只有一根中间光纤，所以，输入信号在这点上不分解，而是通过耦合器到达中间光纤。在此中间光纤上有一个反射λ1而让λ2和λ3通过的陷波反射滤波器。因此，λ2和λ3的信号沿着中间光纤通过，传向耦合器31和第一输出口11。然而，载波波长λ1的信号被反射，传向耦合器51。除了来自第一输入口1的光纤以外，还有连接到光纤耦合器51第一侧的第二根光纤。此第二根光纤是一中间耦合器，引向耦合器33，因而也引向分支输出口13。载波波长为λ1的信号在被陷波反射滤波器54反射之后，通过耦合器51经过此中间光纤到达耦合器33，因此从分支输出口13分出。
可以对图7所示的每一对耦合器/滤波器设计一种等效布置。例如，可以用两个反射滤波器替代反射λ1的陷波反射滤波器54，这两个反射滤波器中的一个反射λ2，另一个反射λ3。带有陷波反射滤波器的中间光纤则连接到耦合器33，连接到耦合器51第一侧的中间光纤则连接到耦合器31：实现了相同的信号分解。在图7所示的布置中，沿着干线光纤的信号不被反射，而沿着分支光纤输出的信号在某一点上被反射，然而，这种布置在以下两个方面是有利的，它把沿干线光纤的传输损耗减至最小，且保证没有不合适的信号到达分支输出口。
如上所指出的，图7的布置允许把所用波长数目减少50％。在这种布置中，两个站之间正向传输所用的波长也可适用于反向传输，因而实现了所述的波长数目减少。
合适的陷波反射滤波器可以做成体光学元件。然而，陷波反射滤波器的较佳形式是布拉格光纤光栅。这种元件的使用已经在涉及现有技术中讨论过，此外，在Bennio等人：Electronics Letters 22(6)：341-3，Dyer等人：Electronics Letters 30(14)：1133-4，Malo等人：Electronics Letters 31(3)：223-5，以及Altert等人：Electronics Letters31(3)：222-3中讨论了此元件的制作及优化。
采用布拉格光纤光栅的优点是，能对ADM使用全光纤设计，不需要将任何信号通过体光学元件。这些元件还是非高损耗的，其损耗通常在0.3dB至0.5dB范围。
虽然上述元件提供了特别适用形式的滤波器，熟知此专业的人员容易理解，还有别的装置可取代布拉格光纤光栅(甚至陷波反射滤波器)，用来反射所选定的波长，以及允许其他选定的波长在ADM内部适当的点处通过。
在图7的布置中，若采用普通的50∶50光纤耦合器，则不可能在每个信道上均衡损耗。然而，若需要的话，可以直截了当地均衡整个系统的损耗：选用适当的光纤耦合器(非50∶50)以及在系统中插入合适的放大器来完成。
第三个实施例的系统基本上类似于第二个实施例的系统，在两个实施例中使用相同元件的地方，在图中采用相同的参考数字。图8所示布置与图7所示布置的区别在于组合信号的机构，此信号是以干线光纤分出到分支输出口13。通过如前面一样的光纤耦合器51与陷波反射滤波器54的组合，从第一输入口1输入的组合信号分出λ1信号。然而，在传送这个分出信号到分支输出口13的中间光纤上有一个光学隔离器59。这个元件是个商品化元件，可以从E-TEK Dynamics，Inc.这家公司购得，地址为1885 Lundy Avenne，San Jose，CA95131，USA，此元件允许光从一个方向通过，但不能从另一个方向通过。此中间光纤现在不引向耦合器33，而引向光纤耦合器58，此光纤耦合器58替代图5实施例的光纤耦合器52。除了在光纤耦合器的第二(陷波反射滤波器)侧以及中间光纤到耦合器32，有一个从耦合器51开始经过隔离器59来自中间光纤的输入以外，耦合器58基本上类似于耦合器52。在耦合器58的第一侧，连接的光纤中一根来自第二输入口2，另一根光纤引向分支输出口13。这种布置对于路由所需信号到分支输出口13是有效的，而不用把不需要的反馈信号引入系统。起源于第一输入口1的λ1信号通过光纤耦合器58到达分支输出口13：传送回到第二输入口2的此信号中任何部分不会引起麻烦。在来自第二输入口2的信号中，有可能通过中间光纤传向耦合器51：然而，这些信号不能通过光学隔离器59。由于通过光学隔离器准许方向的损耗远小于通过光纤耦合器的损耗，所以载波波长λ4和λ5的损耗远低于图7布置中的损耗。此外，对图5的实施例作些改动，在中间光纤上放一隔离器，此中间光纤“载有”从光学隔离器52分出经分支输出口的信号，以及采用一个2∶2耦合器对光纤耦合器51适当作些变动，就可以直截了当地产生一个等效的布置。另外，所示的布置不是损耗均衡的，但损耗均衡是容易实现的，如必要的话，可以适当选取元件和插入放大器来完成。
本发明的第四个实施例画在图9中。此实施例用光学循环器替代以上实施例中所有的光纤耦合器。可以参照某些现有技术文件，在技术说明中讨论过光学循环器，光学循环器是一个至少含三个端口的元件，信号从一个端口进入，按顺序从下一个端口出来，它具有很高的透射率，但沿着相同的路径而方向相反，它具有高度的隔离性。也能从上述地址的E-TEK Dynamics Inc购得光学循环器，循环器的损耗远小于光纤耦合器，其损耗为1dB，与此比较，光纤耦合器的损耗为3dB。将图7的布置与图9中画出的布置进行比较，分解输入信号的光纤耦合器51，52，53中每一个已被三端口光学隔离器替代，把分解的输入信号组合成适当信号对的光纤耦合器31，32，33中每一个已被三端口光学循环器与陷波反射滤波器的组合所替代。用三端口循环器61，62，63替代光纤耦合器31，32，33是相当简单明了的。例如，对于光学循环器61来说，输入信号如同以前一样从第一输入口1进入。基本上全部信号通过光学循环器的下一个端口到达中间光纤，如同以前一样，载波波长λ1被陷波反射滤波器54反射，而其余波长向着第一输出口11的方向进行。反射后的λ1分量回到光学循环器61的第二端口，基本上全部通过第三端口，传向分支输出口13。将分解的信号进行相关对组合的耦合器31，32，33的替代稍为复杂一些。例如，考虑三端口光学循环器64和陷波反射滤波器67替代光纤耦合器31。两个信号要进行组合，其中一个信号载有来自分输入口3的载波波长λ4和λ5，另一个信号载有来自第一输入口1的载波波长λ2和λ3。来自分支输入口3的信号沿着相关的中间光纤从三端口循环器63通过陷波反射滤波器53。在光学循环器64外，此信号基本上完全通过该循环器的下一端口，沿着中间光纤传向光学循环器61。然而，放置的陷波反射滤波器67反射来源于分支输入口3的载波波长λ4和λ5。所以，来自分支输入口3的信号反射回来，传向循环器64，它通过此循环器的下一端口到达第一输出口11。来自第一输入口1且已通过陷波反射滤波器54的信号含有载波波长λ2和λ3。此信号也通过陷波反射滤波器67，并伴随来自分支输入口3的信号通过循环器64，再通过第一输出口11输出。由于此设计只使用陷波反射滤波器和光学循环器，对于所有载波波长的损耗都是低的。
本发明的第五个实施例画在图10中。在图10的实施例中，如同以前的实施例一样，第一干线光纤有第一输入口1和第一输出口11，第二干线光纤有第二输入口2和第二输出口12，还有在分支上插入和分出信号的分支输入口3和分支输出口13。然而，此设计采用四端口循环器。这种循环器也可以从E-TEK Dynamics，Inc.得到，与上述三端口循环器有类似之处，信号从一个端口输入，然后从按顺序的下一端口几乎完全输出。所述系统使用三个这样的四端口循环器71，72，73。对于每个循环器来说，一个端口连接到三个输入口之一，另一个端口连接到三个输出口之一，其余两个端口通过中间光纤分别连接到其他两个循环器中的一个。每个循环器的端口顺序为：输入端口，连接到其他两个循环器中第一个，连接到其他两个循环器中第二个，输出端口。来自给定输入口信号的分解是由上述循环器与中间光纤上的陷波反射滤波器74，75组合在一起完成的，使得不同载波波长的各个分量传向适当的输出口。陷波反射滤波器74，75与循环器71，72，73的这一组合对于耦合不同组载波波长也是有效的，这些载波波长是用于传送到输出口11，12，13中合适的几个。
对于图10所示的网络，波长的重复利用不是如第二个至第四个实施例那样，一对给定站之间的正向通讯与反向通讯具有相同的载波波长，而是从干线上分出一个特定载波波长到分支，然后在相同的载波波长上插入一个新的信号，沿着相同的干线光纤向前传输。这种布置更适合于用在发送信号到支线站和从支线站接收信号：前面几个实施例中波长的重复利用更适合于主干线上各站之间的通讯。例如，在图8的实施例中，更有载波波长λ1，λ2，λ3，λ4的信号进入第一输入口1。此信号完全地循环之后到达中间分支74，其中λ1和λ2分量被陷波反射滤波器78反射。然而，λ3和λ4分量继续向前到光学循环器72，循环之后通过第一输出口11输出。λ1和λ2分量反射回来进入循环器71，循环之后向前到中间光纤75，这些分量通过此处的陷波反射滤波器77到达循环器73。在循环器73内，λ1和λ2信号循环之后到分支输出口13，在分支输出光纤上分出。类似地，λ1’，λ2’，λ3’，λ4’信号沿着另一根干线光纤朝相反的方向传输，通过第二输入口2进入系统。λ1’和λ2’分量相继地通过循环器72，73，71循环，从第二输出口12输出。然而，λ3’和λ4’信号在通过循环器72和73之后，被陷波反射滤波器77反射，沿着中间光纤75回到循环器73，这些分量在此处循环后到达分支输出口13。在这个布置中，沿着相同光纤向前传输的信号(即，从第一输入口进入和从第一输出口出来，或从第二输入口进入和从第二输出口出来)只是被系统所循环，没有反射通过其传输的中间光纤上所有的陷波反射滤波器，而通过分支输出口13分出的信号都被陷波反射滤波器77，78中之一反射。这种布置起到这样一个保证作用，只有指定为分支站接收的信号能通过分支输出口13输出。λ1”，λ2”，λ3”，λ4”信号通过分支输入口3进入。这些信号通过光学循环器73到达中间光纤76，然后被光学循环器72循环到达中间光纤74，在此处信号被分解。λ1”和λ2”信号被陷波反射滤波器78反射，然后被循环器72循环，通过第一输出口11输出，因此，λ1”和λ2”替代了第一干线光纤上的λ1和λ2。然而，λ3”和λ4”信号通过陷波反射滤波器78，被光学循环器71循环后到达中间光纤75。这些信号然后被陷波反射滤波器77反射回来到光学循环器71，循环之后从第二输出口12输出。所以，λ3”和λ4”替代了第二干线光纤上的λ3’和λ4’。
图10的布置可以容易地增加一个或多个另外的分支，这些分支连接到相同的分支点上。附加的分支也能接收从两个干线光纤分出的信号，以及用相同载波波长的插入信号替代这些分出的信号。带有第二分支输入口4和第二分支输出口14的这种分插复用器总体布置表示在图11中。
按照本发明第六个实施你的分插复用器在图12中表示，此分插复用器利用图11所示的分支布置。下面的表1说明在每个输入口和输出口的载波波长。
表1二支线分支单元的路由选择表
端口 种类 输入波长 输出波长
T1i 干线光纤1(入) λ1，λ2，λ3，λ4 -
T1o 干线光纤1(出) - λ1”，λ2’”，λ3，λ4
T2i 干线光纤2(入) λ1’，λ2’，λ3’，λ4’ -
T2o 干线光纤2(出) - λ1’，λ2’，λ3”，λ4’”
B1i 分支光纤1(入) λ1”，λ3” -
B1o 分支光纤1(出) - λ1，λ3’
B2i 分支光纤2(入) λ2’”，λ4’” -
B2o 分支光纤2(出) - λ2，λ4’
利用图10实施例指出的原理，可以找出每个载波波长通过此系统的路径。这种布置可以通过放入另外的四端口光学循环器和合适的陷波反射滤波器加以扩展，允许连接另外的分支，它具有与图10实施例十分共同的特征，对于每个循环器，端口的顺序是输入端口，连接到其他循环器中之一的中间光纤，连接到其他循环器中另一个的中间光纤，输出端口。循环器与中间光纤形成一个环形布置。沿着给定干线光纤向前传输的信号在循环时不受到任一陷波反射滤波器的反射，而在分支输出口13，14中之一分出的信号受到陷波反射滤波器89，90，91，92中一个或多个的反射。陷波反射滤波器89，90，91，92具有两个功能，它把来自给定输入口输入的信号分解，把不同输入口来的信号进行组合，通过一个共同的输出口输出。
在图12所示的实施例中，两个分支仅与两根干线光纤交换信号。然而，适当选取滤波器和波长，使信号在分支之间传输是完全可能的。
上述所有实施例的优点是，所用的全部光学元件是无源的。没有一个实施例要求对系统进行任何形式的有源控制，按照有关元件的特性，这些分插复用器只是根据预定的方案路由特定的载波波长，经过特定的输入口输入，通过合适的输出口输出。这个优点对于海底光缆特别有利，由于光缆通常敷设在海底且远离海岸，要对敷设的光缆更换或修理元件是极其困难和费时的，由于这个原因，对于在海底光缆中使用的元件，要求它是“高质量”的。其含义是，所用元件能保证稳定工作25年以上。
然而，在研制成上述的系统之后，一个实用的可能性是切换某些陷波反射滤波器以改变分插复用器内部路由选择。这就要求制作更通用的模块元件以适应网络内的结构，也为了给定系统内容易地改变路由选择。做成的光学系统仍然是无源的，就是说，涉及的全部光学元件是无源的。然而，元件的切换，最好是遥控切换单个或几组陷波反射滤波器，要求制作的单元具有更通用的模块设计。能应用于上述采用陷波反射滤皮器的实施例中一种切换实例在图13中表示，它是本发明的第七个实施例。在此实施例中，含λ1，λ2，λ3，λ4的信号通过第一输入口1进入，含λ1’，λ2’，λ3’，λ4’的信号通过第二输入口进入。信号λ2”λ3”通过分支输入口3进入。藉助图中所示位置处的可切换光栅93，94，信号λ2通过分支输出口13分出，通过第一输出口11射出的信号被λ2”取代。同样地，从第二光纤来的信号λ3’通过分支输出口13分出，通过第二输出口12射出的信号被来自分支输入口3的λ3”取代。然而，若可切换的陷波反射滤波器93，94被切换到所示的另一个位置，在中间光纤74和中间光纤75上都没有陷波反射滤波器，其结果是不同的。来自第一输入口1的整个信号沿着第一光纤通过第一输出口11，来自第二输入口2的整个信号继续沿着第二光纤通过第二输出口12。来自分支输入口的信号λ2”和λ3”在通过分支输出口送出之前，依次通过每个循环器。如上面指出的，利用不同的切换布置，能够实现不同的路由选择。
在图6所示的网络中，从支线站40插入信号到干线光纤11，12只有一根光纤3，从干线光纤1，2分出信号到支线站40只有一根光纤13。这种配置是不能实现图2所示的功能，例如，在每一条干线光纤1，2上采用一个Mach-Zehndcr分插复用器。这就要求在每条干线光纤上有一根插入光纤和一根分出光纤，在此情况下，支线站40与光纤干线之间的通讯就要求有四根光纤。若可能的话，有了附加的干线光纤，仍然要求更多的支线光纤。
利用图14所示的分插复用器可以实现图6所示的光纤网络，图14表示本发明第八个实施例。此分插复用器1包括多个互连的基本多路复用单元211，212，213，214。其中每个基本多路复用单元具有以上讨论图2中马赫-曾德尔分插复用器的功能，即，有第一输入和第一输出，第二输入和第二输出，以及有这样的路由装置，使信号从第一输入到第一输出，从第二输入到第二输出，在某些预定的载波波长下，信号从第一输入路由到第二输出，从第二输入路由到第一输出。
在多个互连的基本多路复用单元211，212，213，214构成一个环形网络情况下，对于一个基本多路复用单元211，第一输入和第一输出分别连在第一干线光纤1，11。类似地，对于另一个基本多路复用单元212，第一输入和第一输出分别连在第二干线光纤212。这两个基本多路复用单元211，212中的第二输出分别连到第三个基本多路复用单元214的第一输入和第二输入。对于第三个基本多路复用单元214，两个输出中的一个输出连到分出光纤13，用于分出信号到支线站。另一个输出连到抗反射终端215，用于消除信号传送到非指定路径的可能性。与此相类似，前两个基本多路复用单元211，212中的第二输入分别连接到第四个基本多路复用单元213的第一输出和第二输出。对于第四个基本多路复用单元213，两个输出中的一个输出连接到插入光纤3，使信号能够从支线站40插入，两个输出中的另一个输出连接到抗反射终端215。
这种布置提供了图6指出的路由选择。例如，考虑λ2的信号，此载波波长下的信号在分插复用器10中从干线光纤1分出到支线站40，在干线光纤11上被来自支线站40具有相同载波波长的新信号取代。然而，在另一干线光纤2上具有这个载波波长的信号通过分插复用器10，仍留在此干线光纤上。下面考虑来自干线光纤1，2和来自插入光纤3并进入分插复用器的这一载波波长信号。
光纤1上输入的信号，称之为λ2信号，在基本多路复用单元211的第一输入处进入分插复用器，基本多路复用单元211有这一载波波长的陷波反射滤波器，因此适用于改变这个载波波长信号的正常路径(从第一输入到第一输出，从第二输入到第二输出)，使信号路由到另一个输出。所以，λ2信号被路由到基本多路复用单元211的第二输出，因此也到了基本多路复用单元214的第一输入，而不是到基本多路复用单元211的第一输出，回到干线光纤11上，这是干线光纤1上其余输入信号的情况。基本多路复用单元214没有载波波长λ2的陷波反射滤波器，所以允许这一载波波长的信号沿着正常路径传输，此信号通过这个基本多路复用单元的第一输出，传送到分支输出光纤12上，信号由此传到支线站40。
与此对比，光纤2上具有相同载波波长的信号，称之为λ2’信号，在基本多路复用单元212的第二输入处进入分插复用器10。这个基本多路复用单元允许这一载波波长的信号继续沿其正常路径传输，所以，λ2’信号只是通过基本多路复用单元212的第二输出，回到干线光纤12上。
来自支线站40具有此载波波长的信号，称之为λ2”信号，在基本多路复用单元213的第二输入进入分插复用器10。这个基本多路复用单元213的确重新路由此载波波长的信号，使它偏离正常路径，所以，λ2”信号通过第一输出到基本多路复用单元211的第二输入。这个基本多路复用单元211也重新路由此载波波长的信号，所以，此信号到了基本多路复用单元211的第一输出，在干线光纤11上输出-因此，λ2”信号替代了第一干线光纤11上的λ2信号。
可以对λ3信号进行类似的分析。这能够从图6和图14指出的结果中看到。利用相同的基本原理作不同的路由选择，可以涉及扩展的环形网络，所以可对附加的支线站或支线光纤路由信号，这对于专业人员来说是做得到的：本发明的这一方面并不仅仅局限于图6和图14所指出的路由布置。
按照本发明这一方面的分插复用器的优点是，这些分插复用器能够制成低损耗的。若采用马赫-曾德尔分插复用器，尤其是这样，-这种分插复用器的损耗通常是，每一条路径的损耗在0.5dB至1dB之间。还有一个优点是，这类器件的损耗是对称的。若马赫-曾德尔分插复用器用作基本复用器单元，此分插复用器的损耗通常是，干线光纤中的损耗为1dB量级，插入到干线上和从干线中分出的损耗为2dB。这一点从系统的性能来说是诱人的，因为支线中的附加损耗可以这样来调节，只要使从分插复用器1到第一支线转发器沿支线部分的距离稍短些即可。系统的对称性导致通过分插复用器的等效路径损耗具有对称性，这一点从系统设计上考虑也颇有吸引力。
采用马赫-曾德尔复用器作为基本多路复用单元还有一些优点。分插复用器1可以做成全光纤器件，不含有源文件(连光学隔离器和光学循环器中所用的磁铁和法拉第转子也没有)。组装也非常简单-只需要四个光纤拼接。这个设计在总体上也是极其紧凑的，由于它既简单又是无源的，具有高度可靠性的潜力。然而，按照本发明这一方面制成这样的器件，使用相同功能的基本多路复用单元，但采用不同的结构和不同的光学文件来做成，这也是十分可能的-下面作进一步的讨论。
图15表示按照本发明几个方面的分插复用器适用的另一个网络配置。在此网络配置中，有第三干线光纤1’，11，它载有与干线光纤1，11相同方向的信号，以及有第四干线光纤2’，12’，它载有与干线光纤2，12相同方向的信号。若在网络上有很多站，这样一种布置是合适的：在此情况下，在单根干线光纤上沿每个方向传输信号，可以肯定是极其缓慢的，或波长的使用是如此低效能的，不能达到满意的网络性能。
按照本发明另一方面的分插复用器，尤其是适用于图15所示网络配置的分插复用器，在图16中举例说明。在此情况中，多个互连的基本多路复用单元包括基本多路复用单元221，222；223，224；225，226；227，228；配对的线性网络。每一对基本多路复用单元有相同的一个波长或几个波长，偏离正常路径被重新路由，在221，222的一对中，此波长为λ1。这一对中第一个基本多路复用单元221的第一输入和第一输出连接到给定干线光纤的输入光纤和输出光纤，在此情况下为干线光纤1，11。所以，偏离干线光纤1，11被重新路由的信号只是载波波长λ1的信号，其他的信号只是一直通过，回到相同干线光纤的延长部分。
这一对中第一个基本多路复用单元221的第二输入和第二输出与第二个基本多路复用单元222的第一输入和第一输出连成一个环。因为第二个基本多路复用单元222与第一个基本多路复用单元221重新路由相同载波波长的信号，其效果是，偏离正常路径被第一个基本多路复用单元重新路由的任何信号也被第二个基本多路复用单元重新路由，反之亦然：所以，来自第一个基本多路复用单元221第一输入被重新路由的信号传输到第二个基本多路复用单元222的第二输出，来自第二个基本多路复用单元222的第二输入被重新路由的信号传输到第一个基本多路复用单元221的第一输出。(利用单个基本多路复用单元，而不是一个匹配环，也能实现相同的总体功能，然而，如以下所讨论的，不能作损耗均衡处理)。
第二个基本多路复用单元222的第二输出连接成传送信号去分出光纤到支线站40。所以，从干线光纤1分出的λ1信号被路由通过这一对中第二个基本多路复用单元222的第二输出，在分出光纤13上分出到支线站40。然而，第二个基本多路复用单元222的第二输入连接成接收信号，此信号是来自支线站40通过插入光纤3在分插复用器10中接收到的。因此，来自插入光纤3的λ1信号在这一对中第二个基本多路复用单元222的第二输入处接收到的，通过该环路由到第一个基本多路复用单元221的第一输出，传送到第一干线光纤11上，以取代通过基本多路复用单元对221，222分出到分出光纤的λ1信号。
基本多路复用单元各互相匹配对之间的连接是由分插线203完成的，此分插线从插入光纤3开始，通过基本多路复用单元匹配对中第二个基本多路复用单元228，226，224，222，到分出光纤13。此实施例中分插线原先载有来自支线站40沿插入光纤3传送的λ1，λ2，λ3和λ4信号。在基本多路复用单元228中，λ4信号被分出到干线光纤12，并被来自干线光纤2的λ4信号取代。于是，分插线载有插入到干线光纤上的(λ1，λ2和λ3)信号与分出到支线站40的(λ4)信号的组合，传送到下一个基本多路复用单元226。此处λ3信号被取代，在基本多路复用单元224和222中类似的运行之后，分插线只包含分出到支线站40的信号：这些信号沿支线光纤13分出。
由于通过每个基本多路复用单元就有损耗，此系统中各个损耗是非对称的，即，λ1信号从干线光纤1到分出光纤13的损耗与λ4信号从干线光纤2到分出光纤13的损耗不等，类似地，相同载波波长的信号从插入光纤3到干线光纤11的损耗与到干线光纤12’的不同。对于一个效能好的系统设计而言，要求这些损耗是均等的，图16的设计本身能通过在每一基本多路复用单元对的环中加入固定的光学衰减器而使这些损耗均等。图16分插复用器的一种损耗均等方法在图17中画出。假设通过每个基本多路复用单元的损耗为1dB。对固定的光学衰减器231，232，233，234，235，236选取适当的损耗值，使得干线光纤与插入或分出光纤之间每一路径上下降5dB。单个环上中心处衰减器值的非对称性小于链上两个端点处一对的非对称性-这是网络设计的特点，若链的长度扩展，此特点变得更加明显。
此设计可以按比例从两个波长或两条干线光纤(即，如图6的布置)扩展到任何多波长数目。对于波长数目的每次增多，损耗也就简单地渐进增大。因此，这种布置特别适合于光纤系统的模块设计，也适用于单个分插复用器本身的模块设计，使器件制作简化成为可能。
图16的分插复用器，以及前述的图14分插复用器都可以用非马赫-曾德尔分插复用器的基本多路复用单元做成，但是这些基本多路复用单元具有相同的功能。这种用光学循环器替代马赫-曾德尔干涉仪结构而有相同功能的基本多路复用单元是以前图3所示的那种。
这种布置在原理上比马赫-曾德尔分插复用器损耗大，但更容易用作上述任何一种分插复用器结构的基本多路复用单元。图18表示一种双干线光纤方式的图16中分插复用器，它适合于采用这种光学循环器的基本多路复用单元。相同的功能是这样实现的：一对匹配的基本多路复用单元包括光学循环器261，262，263，264，陷波反射滤波器281，282，以及光纤271，272，273，274。损耗较大些，但可以利用图17所示相同的损耗均衡原理，在光纤272和274上，以及在其他相匹配的基本多路复用单元对的相应光纤上，选取适当的衰减器。
其他的元件可用于本发明各个方面的基本多路复用单元的另一些设计中。考虑基于其他光学元件的设计，如光栅耦合器，以及考虑采用耦合器和光学循环器的另一些布置。布拉格光纤光栅最好用作陷波反射滤波器，因为这些是无源光纤元件，因此适用于简单和可靠的设计。应该使这些元件特别适用于本发明的使用范围，即适用于海底光纤网络：在这些情况中，分支站往往位于离海岸数英里之外的海床上-要求在这一环境下使用的所有元件能保证稳定工作相当长的时期(通常为25年)，因为修理工作是极其困难和缓慢的。然而，有必要的话，可以使用另外的元件以获得所需的功能：例如，如果布拉格光纤光栅不能提供所需的温度稳定度。然而，采用温度补偿的布拉格光纤光栅，可以实现温度补偿，这种布拉格光纤光栅是通过拉伸制成的，以补偿折射率的热变化，或者把光栅固定地安装在负温度系数的陶瓷上，以获得第一种物理补偿机构，然而，用于本发明这一方面的基本多路复用单元并不必须用布拉格光纤光栅或任何其他形式的陷波反射滤波器作为元件，虽然这种元件是格外有利的-专业人员能够根据其他已知的光学元件容易设计出具有相同功能的其他基本多路复用单元。
图19表示一个光纤网络，适合于按照本发明另一个方面的分插复用器用作分支单元。此光纤网络有第一干线光纤1，11和第二干线光纤2，12的干线，终端站20和30，以及分支站40，其中分支单元10一般如图6所描述的。然而，分插复用复用器10也有第一和第二分支输入/输出303，304，分支单元10适合于在这些输入/输出中的每一个处输入一个或多个分支输入信号和输出一个或多个分支输出信号。
由于支线光纤用作双向传输，支线光纤上没有转发器。利用光纤耦合器或光学循环器，给定载波波长下的有关信号，也称之为信道，能够在分支站40完全地组合和/或分解。使用一个光学循环器是有利的，因为损耗较低。这种配置可利用与双向传输相关的性质，以确定哪一个信道被路由，免除了多余的光纤。
可以用几种不同的元件布置实现这种配置。本发明的第十个实施例表示在图20中。此实施例采用多个光纤耦合器和波长路由装置。较好的波长路由装置是陷波反射滤波器，尤其是布拉格光纤光栅，但也可利用具有相同或类似功能的另外元件。
图20的布置适用于图19中的分支单元10。它包括六个光纤耦合器311，312，313，314，315，316和两个布拉格光纤光栅317，318。对于第一干线光纤1，11，输入信号是在光纤耦合器311的第一左侧接头处被接收，输出信号是在光纤耦合器312的第一右侧接头处。类似地，对于第二干线光纤312，输入信号是在耦合器316的第二右侧接头处，输出信号是在耦合器315的第二左侧接头处。第一分支单元双向支线303连接到耦合器313的左侧，第二双向支线304连接到耦合器314的右侧。这些耦合器连接成一个环。耦合器313的两个右侧接头分别连接到耦合器313和315的自由左侧接头，耦合器314的两个左侧接头分别连接到耦合器312和316的自由右侧接头。其余的连接是在耦合器311的右侧与耦合器312的左侧之间，以及在耦合器315的右侧与耦合器316的左侧之间，这些连接是藉助光纤实现的，此光纤上有一个或几个布拉格光纤光栅。在耦合器311与312之间的光纤上有布拉格光纤光栅317，在耦合器315与316之间的光纤上有布拉格光纤光栅318。
当相同的波长，在此情况下为λi，在干线光纤1，11和干线光纤2，12上插入/分出时，所示的设计是有作用的。所有其他的波长沿着第一干线和沿着第二干线直接地通过。然而，第一干线上通过耦合器311的λi信号在光栅317处被反射，通过耦合器311和313沿着支线光纤303输出。同样地，到达第二干线光纤2的这一波长信号沿着支线光纤304输出。到达支线光纤303的这一波长信号在通过耦合器313和315之后，在光栅318处被反射，通过耦合器315输出第二干线光纤12上。与此类似，在这一波长下到达的信号沿着支线光纤303，沿着第一干线光纤11输出。
这一设计可以通过放入光学隔离器而加以变动，能使不同波长被插入或从不同光纤上分出：此隔离器的作用是，减少串扰到达可接受的程度。
利用光学隔离器和布拉格光纤光栅，能够去掉只分出相同波长的限制。在下列的各实施例中，可以使用相同的或不同的波长，在不同的光纤上插入信号和分出信号。
图21表示采用三端口光学循环器的第十一个实施例。另外，图21的布置适合于给图19的配置提供一个分支单元10。在图21的布置中，输入信号，输出信号，分支输入信号和分支输出信号实际上包括两组，每一组含一个输入信号，一个输出信号，一个分支输入信号和一个分支输出信号，使得每一组上配备三个三端口光学循环器和一个波长路由装置。
第一组包括光学循环器321，322，323和布拉格光纤光栅324。第一个三端口光学循环器适合于在其第一端口接收来自第二“组”的信号，通过其第二端口与本组第二个光学循环器322的第二端口经波长路由装置324传送信号，并从第三端口给此处的第一干线光纤11提供输出信号。第二光学循环器322的其余端口是这样连接的，第一端口还是接收来自第一干线光纤1的输入信号，第三端口连接到本组第三个光学循环器323的第一端口。光学循环器323的第二端口连接到支线光纤303上，光学循环器323的第三端口适合于给另一组的循环器提供信号。
在所描述的情况中，沿着第一干线光纤1输入的信号都通过循环器322到达布拉格光纤光栅324。除了λ2之外的所有波长信号直接通过光栅324和循环器321，沿着第一干线光纤11输出。λ2的信号在光栅324处被反射，传回来通过循环器322和循环器323，进入第二组的第一个循环器325。同样，来自另一组支线光纤304的信号出现(经循环器327)在光学循环器321的第一端口。这些信号通过光栅324，λ2的信号反射回来通过循环器321，并输出到第一干线光纤上，取代分出到支线光纤303的信号，第二组循环器获得类似的结果，除了λ3之外的各个波长信号沿着第二干线光纤传送，λ3的信号分出到支线光纤304上，取代来自支线光纤303的信号。
图22表示以上布置的改型形式，利用一个四端口光学循环器替代一对三端口光学循环器减少了元件的数目，形成连接上的重新布置。因此，实现图19的布置需要第一个和第二个四端口循环器，第一个和第二个三端口循环器，以及第一个和第二个波长路由装置。每个四端口循环器是这样连接的，一个端口连到干线输入或干线输出，另一个端口连到分支输入/输出，另外一个端口连到一个三端口循环器，还有一个端口经波长路由装置335连到另一个四端口循环器。在此情况中，第一干线输入在第一端口进入第一个四端口循环器331，循环器331的第二端口经波长路由装置335与第二个四端口循环器332取得联系，此波长路由装置是以λ2为中心的布拉格反射滤波器，循环器331的第三端口与第一分支输入/输出303连接，循环器331的第四端口与第一个三端口循环器333的第一端口相连。第二个四端口循环器332的连接正好相反：第一端口连到第二个三端口循环器334的第三端口，第二端口连到另一个分支输入/输出304，第三个端口经波长路由装置335连到另一个四端口循环器331，最后一个端口给第一光纤输出提供信号。两个三端口循环器333与334，经另一个波长路由装置336，通过它们的第二端口互相连在一起，这个波长路由装置是一个反射λ3的布拉格光纤光栅。另外，这一类型的第一个循环器与这一类型的第二个循环器实际上是映象关系，循环器333的第三端口给第二干线输出光纤提供信号，第二个三端口循环器334的第一端口接收来自第二干线输入光纤的信号。
信号通过这种布置的情况类似于图21的实施例。对于第一干线光纤，除了λ2以外的所有其他波长信号直接通过循环器331，波长路由装置335，循环器332，到达第一干线光纤输出11。λ2的信号被波长路由装置335反射，沿着第一分支输入/输出光纤303输出。同样，在第二干线光纤上，除了λ3以外的所有其他波长的信号直接通过对应的输出光纤12，而λ3的信号被波长路由装置336反射，被循环器334再次循环到达循环器332，在此处输出到第二分支输入/输出光纤304。来自第一分支输入/输出光纤303的λ3信号经过循环器331和循环器333的循环到达波长路由装置336，在此处λ3信号被反射，重新被循环器333循环到达第二干线输出光纤12，取代分出到分支输入/输出304的信号。与此类似，来自第二分支输入/输出304的替代信号通过循环器332，被波长路由装置335反射，再次被循环器332循环，沿着第一干线输出光纤输出。
这种布置在某些方面优于图21所示的布置。不仅元件数目减少了，而且分出信道上的信号损耗也减少，因为这些信号通过较少的元件。
图23所示的布置中使用更少数目的元件。这一布置在每组干线光纤和分支光纤中只使用两个光学元件，达到图19中的配置。这些光学元件之一是五端口光学循环器。实际上可以利用六端口循环器中五个端口来实现，这种六端口循环器是市场上可购得的商品，例如，从加拿大安大略省的Nepean市JDS Fitel Inc.购得，另一个元件是波长路由装置，此处为布拉格光纤光栅。
第一个五端口光学循环器341与第二个五端口光学循环器342之间基本上是一对称的布置。在此情况中，干线输入光纤输入一信号到第一端口。第二端口经波长路由装置343，344连接到另一个五端口光学循环器的第四端口。第三端口连接到分支输入/输出光303，304。第五端口连接到干线光纤输出。在此情况中，对于一个给定的五端口光学循环器，连在第一端口的干线光纤输入与一条干线光纤有关，但连在第五端口的干线光纤输出与另一条干线光纤有关。
该设备的功能基本上与图21和图22的布置相同。来自第一干线光纤波长不为λ2的信号进入循环器341的第一端口，通过波长路由装置343，然后进入循环器342的第四端口，通过第五端口，输出到第一干线光纤输出11上。λ2信号被反射，进入循环器341的第二端口，通过第三端口，输出到分支输入/输出光纤303上。第一干线输出光纤上的λ2信号被从第二分支输入/输出304接收到的信号所取代。这些信号进入循环器342的第三端口，通过此循环器的第四端口输出，然后被波长路由装置343反射回来到循环器342的第四端口，也通过循环器342的第五端口输出。同样，波长不是λ3的信号直接沿着第二干线光纤传输，而λ3信号被分出到第二分支输入/输出304，被来自第一分支输入/输出303的信号取代。
这一布置的突出优点是，若从端口到端口的元件损耗相等，则其损耗是均衡的。在此情况下，若假定光学循环器的每一循环损耗为1dB，波长路由装置，此处为布拉格光纤光栅，在反射和透射时的损耗都为0.5dB，则这一布置从端口到端口的损耗为2.5dB。这是循环器与光栅配置的最小损耗，是对三端口布置和四端口布置的改进。因此，这种设计具有相当大的优点：很少的元件数目，低的损耗和均衡的损耗，可以从干线光纤的不同方向插入和分出相同或不同的波长。
图23所示的布置利用一给定的分支输入/输出，以一条干线分出一个波长的信号，取代另一条干线不同波长的信号。这是按照图24中“选择1”所示方案。然而，另一种路由选择也是可以的，其中给定的分支输入/输出被用于分出和取代相同光纤上的信号，这是图24中“选择2”所示。
“选择2”的路由方案可以利用类似于图23所示的五端口循环器布置来实现。这种布置表示在图25中。此布置与图23不同之处是，对于每个循环器，分别连到第一端口和第五端口的干线光纤输入和干线光纤输出与同一根干线光纤有关。此外，第二端口与第四端口之间的连接是不同的：同一个循环器的第二端口与第四端口相连，在其中间有波长路由装置353，  354，而不是一个循环器的第二端口与另一个循环器的第四端口相连。这种连接实现了“选择2”的路由布置。对于第一个五端口循环器351，来自第一干线光纤的信号在第一端口输入。波长不为λ2的那些信号通过第二端口，直接传输通过波长路由装置353到达第四端口，循环通过第五端口，输出到第一输出光纤。然而，λ2信号被波长路由装置353反射，通过第三端口输出到第一分支输入/输出303上。这些信号然后被来自分支输入/输出303相同波长的信号所替代。替代的信号循环通过第四端口，被波长路由装置353反射回来到达第四端口，最终通过第五端口输出到第一干线光纤上，第二个五端口循环器352的布置是类似的，λ3信号分出到第二分支输入/输出304，被相同波长的新插入信号所取代。
图23与图25配置的损耗性能基本上相同，都在设备的容差范围内。在纯粹的图19配置中，这两种布置的选择未必有特殊的重要意义，然而，在采用有源开关的改型路由布置中，对于一个给定的环境，一种路由选择或另一种路由选择可能更合适些。
当到分支站40的光纤长度相对短时，如图19所示的双向支线布置是合适的，因为能够提高分支单元的性能，而不会使与分支站相关的信号有很大的下降。利用光纤耦合器或光学循环器，到达双向支线或来自双向支线的信号可以在分支站40被分解或组合：利用光学循环器更好些，因为可以降低损耗。然而，不是在所有的情况下采用这种布置是适宜的，由于到分支站的距离太长而不允许信号不加放大就在分支站与分支单元之间传送。在此情况下，通过加入适当的交换单元，在分支单元而不是在终端站组合和分解信号，可以取代现有的布置采用基本上相同形式的分支单元。得到以上图6所示的功能。
利用图10的设备，在元件使用上可以非常有效地实现图6的路由方案。然而，该设备有这样的缺点，假定每一循环的损耗为1dB，通过光栅或从光栅反射的损耗为0.5dB，则从端口到端口的损耗可以在2.5dB至5dB范围内变化。从系统的观点考虑，这种缺乏损耗均衡是不令人满意的，因为这使得每一波分多路复用信道上的功率均衡变得很困难，这种功率均衡对于获得最佳传输性能是重要的。对双向支线设计进行改动，通过加入一个交换单元以获得单向支线，这一改动表示在图26中。其基本布置如图25那样，可以理解，还可以采用其他上述双向支线布置的改型形式。
图26布置与图25不同之处只是，第三端口现在连接到交换单元，而不是直接连到分支输入/输出。不与分支进行交换的信号路由方案不受影响。来自第一干线光纤的λ2信号从第一个五端口循环器361的第三端口被分出进入交换单元370。交换单元370包括两个四端口循环器371，372和两个波长路由装置373，374，此处布拉格光纤光栅是以λ2和λ3为中心。从第一个五端口循环器接收到的λ2信号进入交换单元第一个四端口循环器371的第三端口，并被循环到第四端口。此信号通过中心为λ3的第二个波长路由装置374，因此直接通过此装置进入第二个四端口循环器372的第三端口。替代的λ2信号是沿着分支输入光纤3传送到交换单元370中第一个四端口循环器371的第一端口，此信号被循环通过第二端口，在中心为λ2的第一个波长路由装置373处被反射，返回到第一个四端口循环器371，通过其第三端口返回到第一个五端口循环器361的第三端口。第二条干线光纤上的情况基本上类似于λ3信号。这些从此干线上分出的信号通过第二个五端口循环器362，进入交换单元中第二个四端口循环器372的第二端口，并从其第三端口输出，然后被波长路由装置374反射，最终通过第二个四端口循环器372的第四端口，输出到分支输出光纤13。类似地，由分支输入光纤3提供的λ3信号，通过循环器371，光栅373和循环器372，到达循环器362的第三端口。
此设计的突出优点是，它给出了均衡的损耗预算，图10与图26两种设计的损耗比较表示在下列的表2中。
表2    路由损耗比较
    路由选择     损耗(dB)
    图10     图26
    T1i→T10     2.5     2.5
    T2i→T20     3.5     2.5
    Bi→T10     3.5     5.0
    Bi→T210     5.0     5.0
    Ti1→B0     4.0     5.0
    T2i→B0     3.5     5.0
这里假定每个循环的损耗为1dB，从光栅反射或通过光栅的损耗为0.5dB。可以看出，沿着干线光纤直接通过的损耗小，为2.5dB，分出信号到分支光纤或从分支光纤插入信号的损耗较大，但都为5.0dB。图26比图10使用更多的元件，但其改进的损耗预算可以作为实际优点的补偿。
由以上可以看出，在波分多路复用光纤系统的分支单元中采用双向支线，对于降低损耗和构成简单的系统特别有利。采用五端口光学循环器可以组成十分简单和方便的系统，与分支站内合适的硬件相结合，可以利用双向支线布置进行合适的分解和组合信号；或者，在分支单元内放置交换单元，有利于双向支线分支单元的设计改变成使用单向支线光纤，尤其是适合于采用五端口循环器的双向支线分支单元，这些单向支线光纤载有信号，或从分支站传向分支单元，或从分支单元传向分支站。

Claims (88)

1.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，此分插复用器有：从第一干线光纤第一部分接收业务信号的第一干线输入，从第二干线光纤第一部分接收业务信号的第二干线输入，输出业务信号到第一干线光纤第二部分的第一干线输出，输出业务信号到第二干线光纤第二部分的第二干线输出，以及从分支输入光纤接收业务信号的分支输入，和/或输出业务信号到分支输出光纤的分支输出；
此分插复用器包括：
路由装置，使第一组业务信号从第一干线输入路由到分支输出，其预定的载波波长用于从第一干线光纤传输信号到分支站，以及使第二组业务信号从第二干线输入路由到分支输出，其预定的载波波长用于从第二干线光纤传输信号到分支站，和组合装置，把所述的第一组和第二组业务信号进行组合，输出到分支输出；和/或
分解装置，把从分支输入接收到的业务信号分成第三组业务信号和第四组业务信号，第三组业务信号的预定载波波长用于从分支站传输信号到第一干线光纤，第四组业务信号的预定载波波长用于从分支站传输信号到第二干线光纤，以及路由装置，使第三组业务信号路由到第一干线输出，使第四组业务信号路由到第二干线输出。
2.按照权利要求1的分插复用器，其中有所述分支输入和所述分支输出，其中还有所述装置，用于路由和组合第一组和第二组业务信号，以及所述装置，用于分解和路由第三组和第四组业务信号。
3.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，此分插复用器有：从第一干线光纤第一部分接收业务信号的第一干线输入，从第二干线光纤第一部分接收业务信号的第二干线输入，输出业务信号到第一干线光纤第二部分的第一干线输出，输出业务信号到第二干线第二部分的第二干线输出，以及至少一个分支输入/输出，用于输出信号到分支光纤和从分支光纤输入信号；
此分插复用器包括：
路由装置，使第一组业务信号从第一干线输入路由到所述至少一个分支输入/输出中的第一个，其预定的载波波长用于从第一干线光纤传输信号到分支站，以及使第二组业务信号从所述至少一个分支输入/输出中的第一个路由到所述第一和第二干线光纤中第一个的干线输出，其预定的载波波长用于从分支站传输信号到第一和第二干线光纤中所述第一个。
4.按照权利要求3的分插复用器，其中有两个分支输入/输出，此分插复用器还包括；路由装置，使第三组业务信号从第二干线输入路由到第二个分支输入/输出，其预定的载波波长用于从所述第二干线光纤传输信号以分支站，以及另一个路由装置，使第四组业务信号从第二个分支输入/输出路由到第一和第二干线光纤中第二个的干线输出，其预定的载波波长用于从分支站传输信号到第一和第二干线输出中的第二个。
5.按照权利要求3的分插复用器，其中第一和第二干线光纤中第一个是第一干线光纤，第一和第二干线光纤中第二个是第二干线光纤。
6.按照权利要求3的分插复用器，其中第一和第二干线光纤中第一个是第二干线光纤，第一和第二干线光纤中第二个是第一干线光纤。
7.按照权利要求6的分插复用器，它由无源光学元件组成。
8.按照权利要求7的分插复用器，它包括布拉格光纤光栅。
9.按照权利要求7或8的分插复用器，它包括光学循环器。
10.按照权利要求7至9的分插复用器，它包括Mach-Zehnder干涉仪。
11.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，其中特定的载波波长分配给系统中不同站之间的信号传输，所述分插复用器包括：
第一干线输入口，用于接收来自此系统第一干线光纤第一部分的业务信号，和第一干线输出口，用于给所述第一干线光纤第二部分提供业务信号；
第二干线输入口，用于接收来自此系统第二干线光纤第一部分的业务信号，和第二干线输出口，用于给所述第二干线光纤第二部分提供业务信号；
分支输入口，用于接收来自分支输入光纤的业务信号，和分支输出口，用于给分支输出光纤提供业务信号；
信号分解装置，将从每个所述输入口输入的业务信号，根据所述业务信号载波波长确定的路由选择分解成提供给选定输出口的各种信号。
信号耦合装置，用于给每个所述输出口提供输出业务信号，其中，对于每个所述干线输出口，来自对应干线输入口和来自分支输入口的业务信号进行组合，输出到那个干线光纤，其载波波长选定为路由到那个干线输出口，对于分支输出口，来自干线输入口的业务信号进行组合，输出到分支输出光纤上，其载波波长选定为路由到此分支站。
12.按照权利要求11的分插复用器，其中信号耦合装置包括，每个所述输出口有一个光纤耦合器，在路由信号到所述一个输出口之后，对从所述信号分解装置接收到的信号加以耦合。
13.按照权利要求11或权利要求12的分插复用器，其中信号分解装置包括，每个输入口有一个光纤耦合器，对于任何一个给定输入口，光纤耦合器在其第一侧有一根来自所述一个输入口的输入光纤，在其第二侧有两根输出光纤，所述两根输出光纤在干线输入口的情况，用于路由信号到对应的干线输出口和到分支输出口，所述两根输出光纤在分支输入口的情况，用于路由信号到第一和第二干线输出口。
14.按照权利要求13的分插复用器，其中有一个滤波器，用于路由信号到分支输出口，此滤波器适合于传送这些载波波长，用于传送信号到分支输出光纤所分配的载波波长，此滤波器不适合于传送那些载波波长，不是分配给传送信号到分支输出光纤的载波波长。
15.按照权利要求11或12的分插复用器，其中信号分解装置包括，每个所述输入口有一个元件或一组元件，有一条输入路径，接收来自所述输入口中所述一个的信号，有第一和第二输出路径，分别路由信号到所述输出口的第一个和所述输出口的第二个，其中在所述第一输出路径上有一个或多个陷波反射滤波器，用于反射传输到所述输出口中所述第二个的这些载波波长信号，以及用于传送传输到所述输出口中所述第一个的那些载波波长信号，且其中传输到所述输出口中所述第二个的这些载波波长信号在所述陷波反射滤波器反射之后，被路由到所述第二输出路径上。
16.按照权利要求15的分插复用器，其中一个元件或一组元件包括光纤耦合器，其中输入路径和第二输出路径是在连接到此耦合器第一侧的光纤上，第一输出路径是在连接到此混合器第二侧的光纤上。
17.按照权利要求16的分插复用器，此权利要求16取决于权利要求12，还包括光纤耦合器第二输出路径上一个光学隔离器，第一输入口给此光纤耦合器提供一个输入，此隔离器允许来自所述光纤耦合器的信号通过，但不允许信号传向所述光纤耦合器，其中所述第二输出路径给光纤耦合器提供一个输入，用于分解来自第二输入口的信号，来自光纤耦合器的第二输出路径用作第一输入口，连接到光纤耦合器第二侧作为第二输入口，因而，第二输入口的光纤耦合器也起到分支输出口的信号耦合装置作用。
18.按照权利要求15的分插复用器，其中所述一个元件或一组元件包括光学循环器，其按顺序第一端口连到输入路径，按顺序第二端口连到第一输出路径，按顺序第三端口连到第二输出路径。
19.按照权利要求18的分插复用器，其中对于每一输出口，信号耦合装置包括光学循环器，所述光学循环器按顺序第一端口接收从所述输入口中第一个的路由信号，所述光学循环器按顺序第二端口接收从所述输入口中第二个的路由信号，所述光学循环器按顺序第三端口给所述一个输出口提供信号，其中连到按顺序第二端口的光纤上有一个或多个陷波反射滤波器，反射这些载波波长的信号，此载波波长分配给从所述输入口中所述第一个传输信号到输出口中所述一个。
20.按照权利要求15至19中任一条的分插复用器，其中分配给信号输入第一干线输入口的载波波长与分配给信号从第二干线输出口输出的载波波长相同，分配给信号输入第二干线输入口的载波波长与分配给信号从第一干线输出口输出的载波波长相同，分配给信号输入分支输入口的载波波长与分配给信号从分支输出口输出的载波波长相同。
21.按照权利要求15的分插复用器，所述分插复用器包括三个或多个四端口光学循环器，对于其中每个所述四端口光学循环器，此光学循环器是这样连接的，所述输入口之一连到循环器所述四端口之一，所述输出口之一连到所述四端口的另一个，所述四端口的其余两个端口中的每一个连到所述光学循环器中不同的一个，其中一个或多个陷波反射滤波器放在连接各对所述光学循环器之间的路径上。
22.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，其中业务信号的路由选择是由提供给所述业务信号特定载波波长所确定的，所述分插复用器包括：
三个或多个四端口光学循环器，每个光学循环器的各个端口连成一个网络；
第一干线光纤的输入口和输出口，分别给所述三个或多个光学循环器指定的端口提供信号和从这些指定的端口接收信号；
第二干线光纤的输入口和输出口，分别给所述三个或多个光学循环器指定的端口提供信号和从这些指定的端口接收信号；
一根或多根分支光纤中每一根的输入口和输出口，分别给所述三个或多个光学循环器指定的端口提供信号和从这些指定的端口接收信号；
其中一个或多个陷波反射滤波器放在相邻光学循环器之间的所述网络上，用于传送一些预定的所述特定载波波长信号，以及反射另一些所述特定载波波长信号，从而信号从所述输入口路由到所述输出口中指定的几个。
23.按照权利要求22的分插复用器，其中所述网络是一个环。
24.按照权利要求22或23的分插复用器，对于其中每个所述四端口光学循环器，所述四端口之一连到所述输入口之一，所述四端口的另一个连到所述输出口之一，所述四端口的其余两个连到另外的两个所述光学循环器，其中每个端口连到所述光学循环器中不同的一个。
25.按照权利要求21至24中任一条的分插复用器，对于其中每个所述四端口循环器，按顺序的第一端口连到所述输入口之一，按顺序的第二端口连到其余四端口循环器之一，按顺序的第三端口连到其余四端口循环器中另一个，按顺序的第四端口连到所述输出口之一。
26.按照权利要求21至25中任一条的分插复用器，其中分插复用器包括三个四端口光学循环器，其中连到每个四端口光学循环器的输入口和输出口分别是，第一干线光纤输入口和第二干线光纤输出口，第二干线光纤输入口和第一干线光纤输出口，分支光纤输入口和分支光纤输出口。
27.按照权利要求21至24中任一条的分插复用器，其中分插复用器包括四个或多个四端口光学循环器，四端口光学循环器互相连成一个环，其中所述附加的分支输入口和分支输出口是为除了第三个循环器以外的其余每个四端口光学循环器所配备的。
28.按照权利要求21至27中任一条的分插复用器，其中分配给从给定干线光纤分出到给定分支输出光纤的信号载波波长与分配给从那个分支的分支输入光纤插入到给定干线光纤的信号载波波长相同。
29.按照权利要求15至28中任一条的分插复用器，其中分配给从所述干线光纤之一路由到任何分支输出光纤的载波波长信号，在所述干线光纤所述之一的输入口输入时，被一个或多个所述陷波反射滤波器反射。
30.按照权利要求15至29中任一条的分插复用器，其中沿着所述干线光纤之一路由但不到任何分支输出光纤的载波波长信号，在所述干线光纤所述之一的输入口输入时，通过所述干线光纤所述之一的输出口而没有反射。
31.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器包括多个互连的基本多路复用单元，
每个所述基本多路复用单元包括第一输入，第一输出，第二输入，和第二输出，还包括路由装置，使一个或多个预定载波波长上的信号，从第一输入路由到第二输出和从第二输入路由到第一输出，但在另一些载波波长上的信号，从第一输入路由到第一输出，和从第二输入路由到第二输出。
32.按照权利要求31的分插复用器，还包括：第一干线输入，用于接收从第一干线光纤第一部分的业务信号；第二干线输入，用于接收从第二干线第一部分的业务信号；第一干线输出，用于输出通调信号到第一干线光纤的第二部分；第二干线输出，用于输出业务信号到第二干线光纤的第二部分；分支输入，用于接收从分支输入光纤的业务信号；以及分支输出，用于输出业务信号到分支输出光纤。
33.按照权利要求32的分插复用器，其中多个互连的基本多路复用单元包括环形网络，在此网络中，多个基本多路复用单元中第一个的第一输入和第一输出是第一干线输入和第一干线输出，多个基本多路复用单元中第二个的第一输入和第一输出是第二干线输入和第二干线输出。
34.按照权利要求33的分插复用器，其中多个基本多路复用单元中第一个和第二个的第二输出各自连接到多个基本多路复用单元中第三个的相应输入，且其中多个基本多路复用单元中所述第三个的一个输出是分支输出口。
35.按照权利要求34的分插复用器，其中不连到分支输出口的多个基本多路复用单元中第三个的一个输出连接到一个抗反射终端。
36.按照权利要求33至35中任一条的分插复用器，其中多个基本多路复用单元中第一个和第二个的第二输入各自连到多个基本多路复用单元中第四个的相应输出，且其中所述第四个基本多路复用单元的一个输入连接到分支输入口。
37.按照权利要求36的分插复用器，其中不连到分支输入口的多个基本多路复用单元中第四个的一个输入连接到一个抗反射终端。
38.按照权利要求32的分插复用器，它包括一个基本多路复用单元的直线形网络。
39.按照权利要求38的分插复用器，其中线性网络包括多个基本多路复用单元匹配对组成的线形阵列，一个匹配对中每一个基本多路复用单元有预定的载波波长，用于从第一输入分出信号到第二输出，以及从第二输入分出信号到第一输出，其中此对中第一个基本多路复用单元的第二输入和第二输出与此对中第二个基本多路复用单元的第一输入和第一输出连成一个环。
40.按照权利要求39的分插复用器，其中一对中第一个基本多路复用单元的第一输入和第一输出分别连到给定干线光纤的干线输入口和干线输出口。
41.按照权利要求39或权利要求40的分插复用器，其中一对中第二个基本多路复用单元的第二输入连接成接收来自分支输入口路由的信号，一对中第二个基本多路复用单元的第二输出连接成传信号到分支输出口。
42.按照权利要求41的分插复用器，还包括一条从分支输入口到分支输出口通过的分插线，此分插线穿过每个基本多路复用单元匹配对中第二个基本多路复用单元的第二输入和第二输出。
43.按照权利要求39至42中任一条的分插复用器，还包括多个光学衰减器，每个所述光学衰减器是在连接基本多路复用单元一个匹配对所述环的一部分上，其中所述多个光学衰减器是这样选取的，使任何输入口与输出口之间的每条信号路径上的损耗大体上是均衡的。
44.按照权利要求31至43中任一条的分插复用器，其中基本多路复用单元包括Mach-Zehnder干涉仪。
45.按照权利要求44的分插复用器，其中所述Mach-Zehnder干涉仪是由输入光纤耦合器，输出光纤耦合器和一对光纤构成，此对光纤是在所述光纤耦合器的相应输入/输出之间，其中所述一对匹配光纤中的光纤有这样的路径，这些路径在路径长度上是匹配的，而且这对光纤的所述每条光纤上有一个或多个陷波反射滤波器，用于在每条光纤上预定载波波长的信号的匹配反射。
46.按照权利要求31至42中任一条的分插复用器，其中基本多路复用单元包括在光纤上带一个或多个陷波反射滤波器的一对光学循环器，此光纤连接所述一对光学循环器。
47.按照权利要求46的分插复用器，其中所述光学循环器是三端口光学循环器。
48.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器有：第一干线输入口，用于接收从第一干线光纤第一部分的业务信号；和第一干线输出口，用于给第一干线光纤第二部分提供业务信号；第二干线输入口，用于接收从第二干线光纤第一部分的业务信号；和第二干线输出口，用于给第二干线光纤第二部分提供业务信号；以及第一和第二分支输入/输出口，用于接收从分支光纤的信号和给分支光纤提供信号；其中分插复用器适合于在每个所述输入/输出处输入一个或多个分支输入信号和输出一个或多个分支输出信号。
49.按照权利要求48的分插复用器，其中分插复用器包括多个光纤耦合器和陷波反射滤波器。
50.按照权利要求49的分支单元，其中所述第一干线输入口连到第一光纤耦合器的第一左侧接头，所述第一干线输出口连到第二光纤耦合器的第一右侧接头，所述第一分支输入/输出口连到第三光纤耦合器的左侧接头，所述第二分支输入/输出口连到第四光纤耦合器的第一右侧接头，所述第二干线输入口连到第六光纤耦合器的第二右侧输入，以及所述第二干线输出口连到第五光纤耦合器的第二右侧接头，其中第三耦合器的第一右侧接头连到第一耦合器的第二左侧接头，第三耦合器的第二右侧接头连到第五耦合器的第一左侧接头，第四耦合器的第一左侧接头连到第二耦合器的第二右侧接头，以及第四耦合器的第二左侧接头连到第六耦合器的第一右侧接头，且其中第一耦合器的第一右侧接头通过第一组陷波反射滤波器连到第二耦合器的第一左侧接头，以及第五耦合器的第一右侧接头通过第二组陷波反射滤波器连到第六耦合器的第一左侧接头。
51.按照权利要求48的分插复用器，它包括多个三端口光学循环器和多个陷波反射滤波器。
52.按照权利要求51的分插复用器，其中所述干线输入口，干线输出口，和分支输入/输出口包含多组，每一组包括一个干线输入口，一个干线输出口，和一个分支输入/输出口，其中每一组有三个三端口光学循环器和多个陷波反射滤波器。
53.按照权利要求52的分插复用器，其中每一组有第一个，第二个和第三个三端口循环器，对于其中第一个三端口循环器，第一端口连接成接收来自其他所述信号组输入的信号，第二端口通过多个陷波反射滤波器连接到第二个三端口循环器的第二端口，以及第三端口连接到该组的干线输出口，对于其中第二个三端口循环器，第一端口连接到该组的干线输入口，第三端口连接到第三个三端口循环器的第一端口，对于其中第三个三端口循环器，第二端口连接到该组的分支输入/输出口，第三端口连接成提供信号，给其他信号组接收。
54.按照权利要求48的分插复用器，它包括多个三端口循环器，多个四端口循环器，和多个陷波反射滤波器。
55.按照权利要求54的分插复用器，对于其中每个四端口循环器，一个端口连接到所述干线输入口或干线输出口中之一和所述分支输入/输出口中之一，对于其中每个三端口循环器，一个端口连接到所述干线输入口或干线输出口中之一。
56.按照权利要求54或55的分插复用器，其中每个所述四端口循环器通过多个陷波反射滤波器连接到另一个四端口循环器。
57.按照权利要求54，55或56的分插复用器，其中每个所述三端口循环器通过多个陷波反射滤波器连接到另一个三端口循环器。
58.按照权利要求54至57中任一条的分插复用器，其中每个所述四端口循环器连接到所述三端口循环器中之一。
59.按照权利要求58的分插复用器，它包括：第一个和第二个四端口循环器，第一个和第二个三端口循环器，以及第一组和第二组陷波反射滤波器，对于其中第一个四端口循环器，第一端口连到第一干线输入口，第二端口通过第一组陷波反射滤波器连到第二个四端口循环器的第三端口，第三端口连到第一分支输入/输出口，对于其中第二个四端口循环器，第一端口连到第二个三端口循环器的第三端口，第二端口连到第二分支输入/输出口，第四端口连到第一干线输出口，对于其中第一个三端口循环器，第二端口通过所述第二组陷波反射滤波器连到第二个三端口循环器的第二端口，所述第三端口连到所述第二干线输出口，对于其中第二个三端口循环器，第一端口连到所述第二干线输入口。
60.按照权利要求48的分插复用器，它包括两个五端口循环器。
61.按照权利要求60的分插复用器，其中所述第一干线输入口连接到所述第一个五端口循环器的第一端口，所述第二干线输入口连接到所述第二个五端口循环器的第一端口。
62.按照权利要求60或权利要求61的分插复用器，其中所述第一干线输出口连接到第一个和第二个五端口循环器中之一的第五端口，第二干线输出口连接到第一个和第二个五端口循环器中另一个的第五端口。
63.按照权利要求60至62中任一条的分插复用器，其中第一分支输入/输出口连到第一个五端口循环器的第三端口，第二分支输入/输出口连到第二个五端口循环器的第三端口。
64.按照权利要求60至63中任一条的分插复用器，其中第一个和第二个五端口循环器都是这样，第二端口与第四端口互相连接。
65.按照权利要求64的分插复用器，其中一组陷波反射滤波器位于一个五端口循环器的第二端口与第四端口之间的每个连接中，使与该循环器第一端口连接的干线输入口来的业务信号路由到合适的输出口，此输出口由业务信号的载波波长所确定。
66.按照权利要求65的分插复用器，此权利要求取决于权利要求62和63，其中第一个五端口循环器的第五端口连接到第一干线输出口，第二个五端口循环器的第五端口连接到第二干线输出口。
67.按照权利要求60至63中任一条的分插复用器，其中第一个五端口循环器的第二端口连接到第二个五端口循环器的第四端口，第二个五端口循环器的第二端口连接到第一个五端口循环器的第四端口。
68.按照权利要求67的分插复用器，其中一组陷波反射滤波器位于一个五端口循环器的第二端口与第四端口之间的每个连接中，使与该循环器第一端口连接的干线输入口来的业务信号路由到合适的输出口，此输出口由业务信号的载波波长所确定。
69.按照权利要求67或权利要求68的分插复用器，其中第二干线输出口连接到第一个五端口循环器的第五端口，第一干线输出口连接到第二个五端口循环器的第五端口。
70.按照权利要求48至69中任一条的分插复用器，还包括一个交换单元，此交换单元适合于连接到分支输入口，分支输出口，第一分支输入/输出口，和第二分支输入/输出口，适合于接收来自分支站经分支输入口的信号，并将此信号按照其载波波长路由到第一分支输入/输出口或第二分支输入/输出口，还适合于接收来自第一分支输入/输出口和第二分支输入/输出口的业务信号，并把这些信号进行组合，路由到分支输出口。
71.按照权利要求70的分插复用器，其中交换单元包括第一个和第二个四端口循环器，对于其中第一个四端口循环器，第一端口连到分支输入口，第二端口通过第一组陷波反射滤波器连到第二个四端口循环器的第一端口，第三端口连到第一分支输入/输出口，第四端口通过第二组陷波反射滤波器连到第二个四端口循环器的第三端口，对于其中第二个四端口循环器，第二端口连到第二分支输入/输出口，第四端口连到分支输出光纤。
72.一个用于光学波分多路复用系统的分插复用器，所述分插复用器有：第一干线输入口，用于接收来自第一干线光纤第一部分的业务信号；和第一干线输出口，用于给第一干线光纤第二部分提供业务信号；第二干线输入口，用于接收来自第二干线光纤第一部分的业务信号；和第二干线输出口，用于给第二干线光纤第二部分提供业务信号；以及第一和第二分支口，用于接收来自分支站的信号和给分支站提供信号；其中分插复用器包括：
第一个和第二个五端口光学循环器，根据载波波长将指定的信号从第一和第二干线输入口经分支口路由到分支站，并根据载波波长将指定的信号从分支口路由到第一和第二干线输出口。
73.按照权利要求72的分插复用器，其中所述第一干线输入口连接到所述第一个五端口循环器的第一端口，所述第二干线输入口连接到所述第二个五端口循环器的第一端口。
74.按照权利要求72或权利要求73的分插复用器，其中所述第一干线输出口连到第一个和第二个五端口循环器中之一的第五端口，第二干线输出口连到第一个和第二个五端口循环器中另一个的第五端口。
75.按照权利要求72至74中任一条的分插复用器，其中第一分支口连到第一个五端口循环器的第三端口，第二分支口连到第二个五端口循环器的第三端口。
76.按照权利要求72至75中任一条的分插复用器，其中第一个和第二个五端口循环器都是这样，第二端口与第四端口互相连接。
77.按照权利要求76的分插复用器，其中一组陷波反射滤波器放在一个五端口循环器第二端口与第四端口之间每个连接中，使得与那个循环器第一端口连接的干线输入口的业务信号路由到合适的输出口或分支口，这是由业务信号的载波波长所确定的。
78.按照权利要求77的分插复用器，此权利要求取决于权利要求74和75，其中第一个五端口循环器的第五端口连接到第一干线输出口，第二个五端口循环器的第五端口连接到第二干线输出口。
79.按照权利要求72至75中任一条的分插复用器，其中第一个五端口循环器的第二端口连接到第二个五端口循环器的第四端口，第二个五端口循环器的第二端口连接到第一个五端口循环器的第四端口。
80.按照权利要求79的分插复用器，其中一组陷波反射滤波器位于一个五端口循环器的第二端口与第四端口之间每个连接中，使得与那个循环器第一端口连接的干线输入口的业务信号路由到合适的输出口或分支口，这是由业务信号的载波波长所确定的。
81.按照权利要求79或权利要求80的分插复用器，其中第二干线输出口连到第一个五端口循环器的第五端口，第一干线输出口连到第二个五端口循环器的第五端口。
82.按照权利要求72至81中任一条的分插复用器，还包括一个交换单元，此交换单元适合于连接到分支输入口，分支输出口，第一分支口，和第二分支口；适合于接收来自分支站经分支输入口的信号，并把这些信号按照其载波波长路由到第一分支口或第二分支口；还适合于接收来自第一分支口和第二分支口的业务信号，并把这些业务信号进行组合，路由到分支输出口。
83.按照权利要求82的分插复用器，其中交换单元包括第一个和第二个四端口循环器，对于其中第一个四端口循环器，第一端口连到分支输入口，第二端口经第一组陷波反射滤波器连到第二个四端口循环器的第一端，第三端口连到第一分支口，第四端口经第二组陷波反射滤波器连到第二个四端口循环器的第三端口；对于其中第二个四端口循环器，第二端口连到第二分支口，第四端口连到分支输出光纤。
84.按照权利要求82或权利要求83的分插复用器，这两条权利要求取决于权利要求78，其中分插复用器适合于在给定干线输入口与其对应的干线输出口之间通过的每个业务信号给出均衡的损耗，以及在输入口与输出口之间每条余留的路径上给出均衡的损耗。
85.按照上述权利要求中任一条的分插复用器，这些权利要求取决于权利要求15，19，22，45，46，49至54，56，57，59，65，68，71，77，80，83中任一条，其中所述陷波反射滤波器是布拉格光纤光栅。
86.一个用于光纤网络的分支单元，它包括按照以上任一条权利要求的分插复用器。
87.一个光纤网络，它包括两个终端站；两条或多条干线光纤，用于连接所述两个终端站；一个或多个分支站，每个分支站由一条支线光纤连到光纤干线，此条光纤干线是所述两条或多条干线光纤中；以及权利要求86中提到的光纤干线上一个或多个分支单元，每个分支单元允许在所述干线光纤与一条或多条所述支线光纤之间交换业务信号。
88.按照权利要求87的光纤网络，它适合于所述光纤干线的重要部分包括海底光缆，所述一个或多个分支单元适用于海底。
CN96196665A 1995-08-04 1996-08-02 分插复用器 Pending CN1195436A (zh)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9516014.9A GB9516014D0 (en) 1995-08-04 1995-08-04 Novel topology for W-ADM using mach-zehnder bragg grating devices
GB9516014.9 1995-08-04
GBGB9516018.0A GB9516018D0 (en) 1995-08-04 1995-08-04 A wavelength add/drop multiplexing branching unit
GBGB9516016.4A GB9516016D0 (en) 1995-08-04 1995-08-04 A wavelength add/drop multiplexing branching unit
GB9516016.4 1995-08-04
GB9516018.0 1995-08-04
GB9521839.2 1995-10-25
GBGB9521839.2A GB9521839D0 (en) 1995-10-25 1995-10-25 Add/drop multiplexer
GBGB9526186.3A GB9526186D0 (en) 1995-12-21 1995-12-21 Wavelength add/drop multiplexer
GB9526186.3 1995-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1195436A true CN1195436A (zh) 1998-10-07

Family

ID=27517302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96196665A Pending CN1195436A (zh) 1995-08-04 1996-08-02 分插复用器

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6061484A (zh)
EP (1) EP0842574B1 (zh)
JP (1) JP3865407B2 (zh)
CN (1) CN1195436A (zh)
CA (1) CA2224494A1 (zh)
DE (1) DE69620414T2 (zh)
WO (1) WO1997006614A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011009341A1 (zh) * 2009-07-21 2011-01-27 华为海洋网络有限公司 光分插复用器水下光分路器及其对应的光传输方法和系统
CN103597767A (zh) * 2011-06-17 2014-02-19 泰科电子海底通信有限责任公司 对称光复用节点
CN111295851A (zh) * 2017-10-30 2020-06-16 日本电气株式会社 海底光学通信系统和海底分支装置
CN113572564A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法

Families Citing this family (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE502619C2 (sv) * 1994-10-11 1995-11-27 Ericsson Telefon Ab L M Optisk NxN-våglängdskorskopplare
CN1195436A (zh) * 1995-08-04 1998-10-07 阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司 分插复用器
EP0842576B1 (en) * 1995-08-04 2005-08-10 Alcatel Signal routing for fibre optic networks
GB2311429B (en) * 1995-08-24 1998-02-25 Mitsubishi Electric Corp Wavelength multiplexed light transfer unit and wavelength multiplexed light transfer system
JP3463717B2 (ja) * 1995-08-24 2003-11-05 三菱電機株式会社 波長多重光伝送装置および波長多重光伝送システム
JPH09116490A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Fujitsu Ltd 光多重システム用分岐装置
JP3329655B2 (ja) * 1996-03-04 2002-09-30 ケイディーディーアイ株式会社 光ａｄｍ装置
US5982518A (en) * 1996-03-27 1999-11-09 Ciena Corporation Optical add-drop multiplexers compatible with very dense WDM optical communication systems
JPH1032562A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Fujitsu Ltd 光アッド／ドロップ回路
JPH1032546A (ja) * 1996-07-18 1998-02-03 K D D Kaitei Cable Syst Kk 光伝送システム及び光分岐装置
JP3055603B2 (ja) * 1996-07-19 2000-06-26 日本電気株式会社 光ネットワーク
AU4799897A (en) * 1996-10-10 1998-05-05 Tyco Submarine Systems Ltd. Method and apparatus for combining add/drop optical signal lines from a plural ity of branching units
KR0183945B1 (ko) * 1996-11-28 1999-05-15 삼성전자주식회사 광 디멀티플렉서
KR100207602B1 (ko) * 1996-12-06 1999-07-15 윤종용 광 전력의 손실을 방지하는 광 파장 필터 및 이를 이용한 광 디멀티플렉서
GB2321809A (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Stc Submarine Systems Ltd Add/drop multiplexer
JP3036458B2 (ja) * 1997-02-28 2000-04-24 日本電気株式会社 光分岐装置および光伝送方法
CA2293259A1 (en) * 1997-06-20 1998-12-30 Raman Kashyap Multi-band-pass filter
US6631018B1 (en) 1997-08-27 2003-10-07 Nortel Networks Limited WDM optical network with passive pass-through at each node
US6281997B1 (en) 1997-09-11 2001-08-28 Ciena Corporation Dense WDM optical multiplexer and demultiplexer
US6002503A (en) * 1997-10-23 1999-12-14 Ciena Corporation Optical add/drop multiplexer
JP3909946B2 (ja) * 1998-01-30 2007-04-25 富士通株式会社 双方向波長スイッチ及び光合分波装置
JP2000010027A (ja) * 1998-06-18 2000-01-14 Alps Electric Co Ltd 光スイッチ及びその光スイッチを用いた光通信装置
US6449073B1 (en) 1998-07-21 2002-09-10 Corvis Corporation Optical communication system
US7130540B2 (en) 1998-07-21 2006-10-31 Corvis Corporation Optical transmission systems, devices, and methods
US6538783B1 (en) 1998-09-18 2003-03-25 Corvis Corporation Optical systems including add drop devices and methods
DE19847410A1 (de) * 1998-10-14 2000-04-20 Siemens Ag Optisches unidirektionales Ringnetz
US6584102B1 (en) * 1998-12-21 2003-06-24 At&T Corp. Communication network apparatus and method
US6219474B1 (en) 1999-03-24 2001-04-17 E-Tek Dynamics Configurable optical add/drop device
GB2348557B (en) 1999-04-01 2002-03-13 Marconi Comm Ltd Communications system
US6771905B1 (en) 1999-06-07 2004-08-03 Corvis Corporation Optical transmission systems including optical switching devices, control apparatuses, and methods
US6169626B1 (en) 1999-06-29 2001-01-02 E-Tek Dynamics Optical signal interleaver
US6275322B1 (en) 1999-06-08 2001-08-14 Jds Uniphase Corporation Michelson phase shifter interleaver/deinterleavers
US6275331B1 (en) * 1999-06-30 2001-08-14 Nortel Networks Limited Optical amplifiers
US6947670B1 (en) 1999-06-30 2005-09-20 Lucent Technologies Inc. Optical add/drop arrangement for ring networks employing wavelength division multiplexing
US6337770B1 (en) 1999-12-31 2002-01-08 Jds Uniphase Corporation Single-pass folded interleaver/deinterleavers
US6335830B1 (en) 1999-12-31 2002-01-01 Jds Uniphase Corporation Double-pass folded interleaver/deinterleavers
US6301046B1 (en) 1999-12-31 2001-10-09 Jds Uniphase Corporation Interleaver/deinterleavers causing little or no dispersion of optical signals
US20010046350A1 (en) * 2000-02-25 2001-11-29 Tedesco James M. Configurable Wavelength routing device
US6333816B1 (en) 2000-03-03 2001-12-25 Jds Uniphase Corporation Apparatus capable of operating as interleaver/deinterleavers or filters
JP2001285323A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Hitachi Ltd 光ネットワーク
AUPQ617500A0 (en) * 2000-03-10 2000-04-06 Telstra R & D Management Pty Ltd A communications network architecture
TW510092B (en) * 2000-05-06 2002-11-11 Browave Corp High-isolation wavelength management module
WO2001097413A1 (en) * 2000-06-15 2001-12-20 Agilent Technologies, Inc. Reflector with non-reciprocal optical components
KR100366056B1 (ko) * 2000-08-12 2002-12-27 한국과학기술원 4단자 파장선택 광경로 설정기 및 그를 이용한 양방향 애드/드롭 장치
US7386204B1 (en) 2000-08-26 2008-06-10 Cidra Corporation Optical filter having a shaped filter function
US6594410B2 (en) 2000-08-26 2003-07-15 Cidra Corporation Wide range tunable optical filter
US6608709B2 (en) * 2000-10-03 2003-08-19 Gary Duerksen Bidirectional WDM optical communication system with bidirectional add-drop multiplexing
US6243177B1 (en) * 2000-10-03 2001-06-05 Seneca Networks, Inc. Bidirectional WDM optical communication system with bidirectional add-drop multiplexing
AUPR054500A0 (en) * 2000-10-04 2000-10-26 University Of Melbourne, The Multichannel optical add-drop multiplexer
US6288812B1 (en) 2000-11-03 2001-09-11 Seneca Networks Bidirectional WDM optical communication network with optical bridge between bidirectional optical waveguides
US6339663B1 (en) 2000-12-22 2002-01-15 Seneca Networks, Inc. Bidirectional WDM optical communication system with bidirectional optical service channels
US6895186B2 (en) 2000-12-27 2005-05-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York System for accessing a wavelength-division-multiplexed bidirectional optical fiber ring network
US7062174B2 (en) * 2001-01-22 2006-06-13 Essex Corporation Wavelength division multiplexing add-drop multiplexer using an optical tapped delay line
AU2002249965A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-30 Essex Corporation Optical cdma communications system using otdl device
US6614569B2 (en) * 2001-02-12 2003-09-02 Sycamore Networks, Inc. System and method for narrow channel spaced dense wavelength division multiplexing/demultiplexing
US6333798B1 (en) 2001-02-13 2001-12-25 Seneca Networks, Inc. Bidirectional WDM optical communication network
US20040247239A1 (en) * 2001-03-12 2004-12-09 Louay Eldada Hitless errorless trimmable dynamic optical add/drop multiplexer devices
WO2002084915A1 (en) * 2001-04-11 2002-10-24 Lumentis Ab Low loss wdm add drop node
US6973231B2 (en) * 2001-10-22 2005-12-06 International Optics Communications Corporation Waveguide grating-based wavelength selective switch actuated by thermal mechanism
US6891989B2 (en) * 2001-10-22 2005-05-10 Integrated Optics Communications Corporation Optical switch systems using waveguide grating-based wavelength selective switch modules
US20030179998A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Jianjun Zhang Switchable bragg grating filter
US6556745B1 (en) * 2001-11-08 2003-04-29 Intel Corporation Wavelength selective reflective/transmissive optical coupler and method
US20030123798A1 (en) * 2001-12-10 2003-07-03 Jianjun Zhang Wavelength-selective optical switch with integrated Bragg gratings
US6879754B2 (en) * 2001-12-10 2005-04-12 Integrated Optics Communications Corporation Drop-before-add optical switching and routing system employing grating-based wavelength selective switches
US20030108290A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-12 Jianjun Zhang Optical add/drop devices employing waveguide grating-based wavelength selective switches
US7283739B2 (en) * 2002-05-29 2007-10-16 Fujitsu Limited Multiple subnets in an optical ring network and method
US7283740B2 (en) * 2002-05-29 2007-10-16 Fujitsu Limited Optical ring network with optical subnets and method
US7184663B2 (en) * 2002-05-29 2007-02-27 Fujitsu Limited Optical ring network with hub node and method
US6922529B2 (en) 2002-08-09 2005-07-26 Corvis Corporation Optical communications systems, devices, and methods
US6728465B1 (en) 2002-09-03 2004-04-27 Cisco Technology, Inc. Semi-reconfigurable subband OADM
US7609931B2 (en) * 2003-04-18 2009-10-27 Enablence, Inc. Planar waveguide structure with tightly curved waveguides
KR100539900B1 (ko) * 2003-04-19 2005-12-28 삼성전자주식회사 광 스위칭 장치
US20040228574A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Yu Chen Switchable optical dispersion compensator using Bragg-grating
US7321729B2 (en) * 2003-05-29 2008-01-22 Fujitsu Limited Optical ring network with selective signal regeneration and wavelength conversion
US6928208B2 (en) * 2003-06-30 2005-08-09 Intel Corporation Hitless tunable optical add drop multiplexer with vernier gratings
US20050018964A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-27 Yu Chen Compensation of Bragg wavelength shift in a grating assisted direct coupler
GB0319965D0 (en) * 2003-08-27 2003-10-01 Cit Alcatel Branching unit with full or partial broadcast of wavelengths
US7483637B2 (en) * 2003-11-26 2009-01-27 Fujitsu Limited Optical ring network with optical subnets and method
US20050175346A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-11 Fujitsu Limited Upgraded flexible open ring optical network and method
US20050265720A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-01 Peiching Ling Wavelength division multiplexing add/drop system employing optical switches and interleavers
US20050286896A1 (en) * 2004-06-29 2005-12-29 Fujitsu Limited Hybrid optical ring network
JPWO2006051981A1 (ja) * 2004-11-15 2008-05-29 日立化成工業株式会社 光反射器、光合分波器及び光システム
US7120360B2 (en) * 2005-01-06 2006-10-10 Fujitsu Limited System and method for protecting traffic in a hubbed optical ring network
US7570844B2 (en) * 2005-01-18 2009-08-04 Doron Handelman Photonic integrated circuit device and elements thereof
KR100689527B1 (ko) 2005-03-28 2007-03-02 삼성전자주식회사 광 분기/결합 다중화기
US8126329B2 (en) * 2008-09-03 2012-02-28 Applied Optoelectronics, Inc. Quad-port optical module with pass-through and add/drop configuration
TWI372270B (en) * 2009-05-04 2012-09-11 Ind Tech Res Inst Optical switch and communication system of optical signal
JP5525041B2 (ja) * 2009-05-14 2014-06-18 タイコ エレクトロニクス サブシー コミュニケーションズ エルエルシー 別個の分岐ユニットと所定波長フィルタ・ユニットを含む分岐構成およびこれを含むシステムおよび方法
US8401391B2 (en) * 2009-12-08 2013-03-19 Tyco Electronics Subsea Communications Llc Channel power management in a branched optical communication system
US8908668B2 (en) * 2011-09-20 2014-12-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Device for separating signal transmission and reception and communication system including same
US8660391B1 (en) * 2011-09-30 2014-02-25 Aurrion, Inc. Heterogeneous waveguide integrated optical isolator and circulator utilizing one or more optical grating couplers
US9735914B2 (en) * 2014-07-25 2017-08-15 Nec Corporation Mechanism for traffic privacy in reconfigurable add/drop multiplexer based submarine networks
EP3188384B1 (en) * 2014-08-26 2020-01-08 Nec Corporation Node apparatus and node apparatus control method
WO2016051774A1 (ja) * 2014-10-01 2016-04-07 日本電気株式会社 ノード装置及びノード装置の制御方法
CN108370279B (zh) * 2015-09-29 2020-04-14 洛克利光子有限公司 光电交换机
GB2549500A (en) * 2016-04-19 2017-10-25 Airbus Operations Ltd Node for an optical network
US10337867B1 (en) 2018-04-13 2019-07-02 Northrop Grumman Systems Corporation Symmetrical wavelength multiplexor for fiber optic gyro source
US11432434B2 (en) 2020-12-07 2022-08-30 Ciena Corporation Apparatus and method for modifying airflow of a network element
US11664921B2 (en) 2021-11-04 2023-05-30 Ciena Corporation Rapid node insertion into or removal from a photonic network

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0357343A (ja) * 1989-07-26 1991-03-12 Oki Electric Ind Co Ltd 光交換機
US5526153A (en) * 1994-01-21 1996-06-11 At&T Corp. Optical channel adding/dropping filter
JP3277970B2 (ja) * 1994-03-25 2002-04-22 日本電信電話株式会社 ループバック光路付アレイ導波路回折格子型光合分波器
FR2718869B1 (fr) * 1994-04-13 1996-05-24 Andre Hamel Architecture de réseau en boucle de transmission à accès multiple par routage spectral.
CN1195436A (zh) * 1995-08-04 1998-10-07 阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司 分插复用器
JP3463717B2 (ja) 1995-08-24 2003-11-05 三菱電機株式会社 波長多重光伝送装置および波長多重光伝送システム

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011009341A1 (zh) * 2009-07-21 2011-01-27 华为海洋网络有限公司 光分插复用器水下光分路器及其对应的光传输方法和系统
CN101957476B (zh) * 2009-07-21 2013-01-23 华为海洋网络有限公司 光分插复用器水下光分路器及其对应的光传输方法和系统
CN103597767A (zh) * 2011-06-17 2014-02-19 泰科电子海底通信有限责任公司 对称光复用节点
CN103597767B (zh) * 2011-06-17 2017-05-17 泰科电子海底通信有限责任公司 对称光复用节点
CN111295851A (zh) * 2017-10-30 2020-06-16 日本电气株式会社 海底光学通信系统和海底分支装置
US20210194597A1 (en) 2017-10-30 2021-06-24 Nec Corporation Submarine optical communication system and submarine branching apparatus
US11705971B2 (en) 2017-10-30 2023-07-18 Nec Corporation Submarine optical communication system and submarine branching apparatus
CN113572564A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法
CN113572564B (zh) * 2021-09-22 2021-11-26 华海通信技术有限公司 一种光分插复用分支器、通信系统及信号传输方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6310994B1 (en) 2001-10-30
WO1997006614A1 (en) 1997-02-20
DE69620414T2 (de) 2002-11-14
CA2224494A1 (en) 1997-02-20
EP0842574A1 (en) 1998-05-20
JP3865407B2 (ja) 2007-01-10
JPH11513207A (ja) 1999-11-09
US6061484A (en) 2000-05-09
EP0842574B1 (en) 2002-04-03
DE69620414D1 (de) 2002-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1195436A (zh) 分插复用器
US6870991B2 (en) Fiber-type optical coupler with slanting Bragg diffraction gratings and optical parts and apparatuses using the same
US5774606A (en) Optical fiber transmission system with a passive optical router
CN1273755A (zh) 波长选择性光切换设备、使用它的光通信设备以及在光通信设备中的使用方法
JP4739928B2 (ja) 波長選択光スイッチおよび波長選択光スイッチモジュール
US5448389A (en) Passive optical ring network
US6348984B1 (en) Optical add/drop multiplexer
CN1829132B (zh) 波长选择交换机、光网络节点以及制作波长选择交换机的方法
CN114527541A (zh) 基于共封装光学的灵活开关解决方案
CN1473409A (zh) 具有在双向光波导间的光桥的双向wdm光通信网络
CN1507711A (zh) 低损耗wdm插入分出节点
US10256936B2 (en) Method and apparatus for optical node construction using software programmable ROADMs
US7805077B2 (en) Scalable and movable DWDM usage of CWDM networks
US5074634A (en) Optical multiplexing/demultiplexing device
JP2001215349A (ja) 波長多重光信号の合分波方式
Doerr et al. Planar lightwave circuit eight-channel CWDM multiplexer with< 3.9-dB insertion loss
CN100495098C (zh) 可重新配置的光交换系统
CN104604169B (zh) 用于信息和通信技术系统的基于波长的光功率提供
CN113433633B (zh) 光交叉连接单元、连接器适配单元以及光纤连接设备
JP6491563B2 (ja) 光クロスコネクト装置
CN100372274C (zh) 双向分插复用模块
JP4155894B2 (ja) 波長ルーティング装置及び波長ルーティングネットワーク
US20070116463A1 (en) Bi-directional optical cross coupler
EP0506732B1 (en) Passive optical ring network
US7373039B1 (en) Low-ripple optical device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication