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CN1301094A - 光学解复用/复用装置 - Google Patents

光学解复用/复用装置 Download PDF

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CN1301094A
CN1301094A CN00136602.5A CN00136602A CN1301094A CN 1301094 A CN1301094 A CN 1301094A CN 00136602 A CN00136602 A CN 00136602A CN 1301094 A CN1301094 A CN 1301094A
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CN
China
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optical
fiber bragg
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filter
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CN00136602.5A
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马克·法里斯
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Viavi Solutions Inc
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JDS Uniphase Corp
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Abstract

描述了用于WDM或DWDM网络的复用器和解复用器装置。该装置使用一个光耦合器,多个带通光学滤光器,以及分散在带通光学滤光器中的多个光纤布喇格光栅。每个光纤布喇格光栅具有一个波长为预定波长的窄波反射带并且紧接着带通光学滤光器排列。

Description

光学解复用/复用装置
本发明涉及光学复用或解复用装置，或尤其涉及用于依据波长复用和/或解复用光信号的宽带滤光器和窄反射带滤光器的一种设备。
波长相关的复用或解复用装置通常用于波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)电信系统中，其中的几个信道，每个信道之间波长都有微小的差别，这几个信道载波于同一根光纤之中。复用器通过几个单光信号接收信息，并且合成这些信号为一个单输出信号，组成单信道。解复用器接收一个具有几个信道的光信号，并将此信号分离为独立的输出信号，每个输出信号对应不同的信道，依据波长的不同，信号被独立地发送到不同的目的地。通常，根据光信号的传输方向，一个单光学装置完成复用器和解复用器的功能。
最近，针对具有100GHz的频率分隔(或0.8nm的波长分隔)的信道，国际电信同盟已提出了一个DWDM网络标准。因此，DWDM装置的性能要求，如对带宽、串扰、偏振相关损失、偏振模式色散、插入损失的要求，就更严格了。在任何所需的信道波长处，减小光损失的能力，以及减小“串扰”--即从其它信道反射少量光到一个特定信道指定的光路的能力是非常重要的。
在此一并参考的Pan等人的美国专利No.5,748,350，公开了一种复用器/解复用器装置，以满足这些严格的要求。其装置包括一个光循环器、多个带通波分单元，以及排列在光纤中的，与光循环器和带通波分单元互相连接的多个光纤布喇格光栅(图1)。光循环器连到网络光纤，带通波分单元连到多个输入/输出光纤。带通波分单元包括串行连接的带通波分耦合器。布喇格光栅通过反射一个波长到一个分离的光路，而允许所有其它波长继续通过原光纤，来分离信道。光纤布喇格光栅彼此被串行连接。
然而，专利‘350的复用器/解复用器有某种缺陷。光信号必须通过每个串行连接的光纤布喇格光栅的事实有很大的设计局限性。这种缺点是由于，当光信号通过光纤布喇格光栅而输出到传统的单模光纤时生成了不希望的包层模式。特别是，由于插入损失和插入损失波动，光信号大大降低。通常，这些包层模式现象发生在低于布喇格波长1.2到1.5nm处。结果，为了增强波长间的隔离，并减小通信信道间串扰的多个布喇格光栅在具有比布喇格波长短的中心波长的信道中引起透射损失。
例如，在美国专利‘350公开的光学装置中，由信道λ1-λ8组成的光信号通过四个波长为λ2、λ4、λ6和λ8的窄反射带的串行连接的光纤布喇格光栅。通过了串行连接的光纤布喇格光栅的光信号包括中心波长为λ1、λ3、λ5和λ7的信道。这些信道中的每个信道，仅仅中心波长为λ7的信道未受实质影响。通过布喇格光栅后，对应于其它具有中心波长比最长布喇格波长λ8小至少1.2nm处的信道的光信号，会大大降低。
美国专利‘350公开的光学装置的另一个缺点是信号损失，这是由于一部分光信号通过的光学元件对于解复用光信号的所述部分是非必要的。例如，当对应于中心波长为λ1-λ8的信道的光信号被解复用为八个独立的信号时，每个对应于中心波长为λ1-λ8的信道的信号，中心波长为λ1的信号将通过四个波长为λ2、λ4、λ6和λ8的窄反射带的光纤布喇格光栅和一个中心波长为λ1的带通滤光器。然而，为了精确地分离对应于中心波长为λ1的信道的信号，仅需要让对应于中心波长为λ1-λ8的信道的光信号通过一个波长为λ2的窄反射带的光纤布喇格光栅和一个中心波长为λ1的带通滤光器。光信号通过另外的波长为λ4、λ6和λ8的窄反射带的光纤布喇格光栅，仅仅会不必要地减小输出光信号。
在理想的光学排列中，排列多个光学元件使得光信号的所有部分仅仅通过必需的光学元件。而且，光学元件的排列应该使得中心波长为λn的输出光信号仅仅通过波长小于或等于λn+1的窄反射带的光纤布喇格光栅。
本发明的一个目的是提供一个复用器/解复用器，由多个光纤布喇格光栅和多个带通光学滤光器组成，其用于单模光纤。
本发明的另一个目的是提供一个复用器/解复用器，使用窄反射带滤光器和宽带滤光器的排列，其中窄反射带滤光器的排列可限制不希望的包层模式数。
本发明的另一个目的是提供一个复用器/解复用器，使用光纤布喇格光栅和二向色带通滤光器的排列，其中光纤布喇格光栅的排列被设计成使与同样的串行排列相关的信号损失最小。
本发明涉及一个复用器/解复用器装置，由多个窄反射带滤光器和宽带滤光器组成，用于解复用载波在几个信道上的光信号为几个单光信号，每个信道之间波长都有微小的差别，每个单光信号载波在一个单信道上。或者，该装置用于复用几个单光信号为一个载波在几个信道上的单光信号，每个单光信号载波在一个单信道上。
每个窄反射带滤光器用于从复用光信号中分离一个子信号，其中子信号对应于复用光信号的n个近间隔信道之一的单信道。每个宽带滤光器用于分离对应于至少两个信道或一组信道的所得的子信号，这些信道被信道间隔分离，这一信道间隔是在用前述的窄反射带滤光器消除单信道中形成的。窄反射带滤光器和宽带滤光器的排列被设计成使复用器/解复用器的效率最大，并且使插入损失和插入损失波动最小。
根据本发明，一个用于复用/解复用光信号的光学装置包括：
至少一个输入端；
多个用于反射光信号的预定波长的窄反射带滤光器，多个窄反射带滤光器光学耦合到至少一个输入端；以及
多个用于透射光信号的其它预定波长的宽带滤光器，多个宽带滤光器光学耦合到多个窄反射带滤光器；
所述多个窄反射带滤光器和所述多个宽带滤光器具有交错的排列，其中第一窄反射带滤光器直接耦合到第一宽带滤光器的一端，第一宽带滤光器直接耦合到第二窄反射带滤光器的一端，并且第二窄反射带滤光器的另一端直接耦合到第二宽带滤光器的一端，
其中第一窄反射带滤光器用于消除光信号的一部分，此光信号具有比第一宽带滤光器的预定波长长的波长，第二窄反射带滤光器用于消除光信号的一部分，此光信号具有比第二宽带滤光器的预定波长长的波长，以及第一窄反射带滤光器用于消除光信号的一部分，此光信号具有比被第二窄反射带滤光器消除的光信号的一部分短的波长。
根据本发明可以进一步提供一个光学装置，用于解复用一个复用光信号为n个子信号，每个子信号对应n个信道之一，每个信道有不同的中心波长，第一信道有最短的中心波长λ1，第n信道有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都有比其后面一个信道短的波长，所述光学装置包括：
用于接收复用光信号的一个输入端；
光学耦合到输入端的多个光纤布喇格光栅；
光学耦合到多个光纤布喇格光栅的多个带通滤光器；以及
光学耦合到多个带通滤光器的多个输出端，每个输出端用于透射n个子信号之一，
排列所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器，使得对应于信道m的复用光信号的一部分，其中心波长为λm，仅仅通过波长短于或等于λm+1的窄反射带滤光器的光纤布喇格光栅，其中m小于或等于n。
根据本发明可以进一步提供一个光学装置，用于解复用一个复用光信号为n个子信号，每个子信号对应n个信道之一，每个信道具有微小差别的中心波长，第一信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的波长，所述光学装置包括：
用于接收复用光信号的一个输入端；
光学耦合到输入端的多个光纤布喇格光栅；
光学耦合到多个光纤布喇格光栅的多个带通滤光器，每个带通滤光器直接耦合到至少一个光纤布喇格光栅；以及
光学耦合到多个带通滤光器的多个输出端，每个输出端用于透射n个子信号之一，
所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器组成至少两个交替串联的直接耦合到带通滤光器的光纤布喇格光栅，光纤布喇格光栅用于分离近间隔相邻信道，以及带通滤光器用于进一步分离非相邻信道。
根据本发明可以进一步提供一个光学装置，用于解复用一个复用的复合信道化的光信号为n个连续的子信号，n个连续的子信号对应n个连续的信道，每个信道具有不同的中心波长，第一信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道稍短的波长，所述光学装置包括：
用于传载复用的复合信道化的光信号的第一光波导；
第一光纤布喇格光栅，其一端耦合到第一光波导，该第一光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ2的信道，并且用于通过中心波长为λ1和λ3-λn的信道；
第一带通滤光器，耦合到第一光纤布喇格光栅的另一端，该第一带通光学滤光器用于转移中心波长为λ3-λn的信道，并且用于解复用对应于中心波长为λ1的信道的一个子信号；
第二光纤布喇格光栅，其一端耦合到第一带通滤光器，第二光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ4的信道，并且用于通过中心波长为λ3和λ5-λn的信道；以及
第二带通滤光器耦合到第二光纤布喇格光栅的另一端，该第二带通光学滤光器用于转移中心波长为λ5-λn的信道，并且用于解复用对应于中心波长为λ3的信道的一个子信号。
根据本发明可以提供一个光学装置，用于解复用一个复用的复合信道化的光信号为n个连续的对应于n个连续的信道的子信号，每个信道具有不同的中心波长，第一信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的波长，所述光学装置包括：
一个光耦合器，具有第一、第二和第三端，所述第三端用于接收复用的复合信道化的光信号，所述第一和第二端用于将复用的复合信道化的光信号分成第一和第二子信号，第一子信号通过多个光学元件，用于解复用为n/2个对应于中心波长为λn、λn-2、λn-4…λ2的信道的子信号，并且第二子信号通过第二组多个光学元件，用于解复用为n/2个对应于中心波长为λn-1、λn-3、λn-5…λ1的信道的子信号，
所述第一组多个光学元件包括多个带通滤光器，用于通过中心波长为λn、λn-2、λn-4…λ2的第一子信号的一部分，以及多个光纤布喇格光栅，用于反射中心波长为λn-1、λn-3、λn-5…λ1的第一子信号的另一部分，
所述第二组多个光学元件包括多个其它的带通滤光器，用于通过中心波长为λn-1、λn-3、λn-5…λ1的第二子信号的一部分，以及多个其它的光纤布喇格光栅，用于反射中心波长为λn、λn-2、λn-4…λ2的第二子信号的另一部分，
所述第一组和第二组多个光学元件都包括至少两个交替串联的直接耦合到带通滤光器的光纤布喇格光栅，其中每个交替串联都直接耦合到另一个，并且其中光纤布喇格光栅用于反射中心波长大于带通滤光器预定波长的光信号的一部分。
现在参考附图为例，描述本发明的理想实施例，其中：
图1为一个现有技术示意图，描述一个8信道光学解复用器；
图2为一个示意图，描述一个根据本发明的一个实施例的8信道光学解复用器；以及
图3为一个二向色带通滤光器的截面侧视图。
本发明的解复用器包括多个窄反射带滤光器光学耦合到多个宽带滤光器，用于共同解复用一个对应于一组信道的复用光信号。每个窄反射带滤光器用于从对应于至少两个具有近间隔和相邻中心波长信道的复用光信号中分离对应于一个单信道的子信号。每个粗(coarser)宽带滤光器用于进一步分离两个非相邻信道或多组信道。这里使用的术语“解复用器”，包括用于从包含多个不同波长的光信号中分离一个特定波长的任何装置。
参考图2，显示根据本发明的一个实施例的8信道解复用器6。该解复用器包括一个具有三端的光耦合器14，光纤布喇格光栅20-27形式的多个窄反射带滤光器，以及二向色带通滤光器30-35形式的多个宽带滤光器。每个光纤布喇格光栅直接耦合到一个二向色带通滤光器。这里使用的术语“直接耦合”，指两个元件的耦合，在这两个元件之间，除了可能的连接用光波导外，没有其它的光学元件。对应的术语是“光学耦合”，其中两个元件通过光路耦合，不排除中间有光学元件。
图2中显示的光学排列分成两部分，每部分包括多个光纤布喇格光栅及二向色带通滤光器。第一部分8光学耦合光耦合器14的端18到输出端40-43。第二部分10光学耦合光耦合器14的端19到输出端44-47。光耦合器通过第一端18和第二端19分别光学耦合第一部分8和第二部分10。该光耦合器也包括一个输入端12，它光学耦合到第一部分8和第二部分10。
每个部分的光学排列是多个光纤布喇格光栅和二向色带通滤光器组成的至少两个交替串联，由一个光纤布喇格光栅直接耦合到一个二向色带通滤光器。在第一部分8中，第一交替串联由光纤布喇格光栅20和二向色带通滤光器30组成，光纤布喇格光栅20的一端直接耦合到二向色带通滤光器30的一端。类似地，第二交替串联由光纤布喇格光栅22和二向色带通滤光器31组成，并且第三交替串联由光纤布喇格光栅23和二向色带通滤光器32组成。每个交替串联耦合到另一个，例如，二向色带通滤光器30直接耦合到光纤布喇格光栅22，并且二向色带通滤光器31直接耦合到光纤布喇格光栅23。在第二部分10中，第一交替串联由光纤布喇格光栅24和二向色带通滤光器33组成，第二交替串联由光纤布喇格光栅25和二向色带通滤光器34组成，并且第三交替串联由光纤布喇格光栅26和二向色带通滤光器35组成。光纤布喇格光栅21和27分别直接耦合到二向色带通滤光器30和35。每个输出端40-47直接耦合到一个光纤布喇格光栅或一个二向色带通滤光器。
在工作中，载波在中心波长为λ1-λ8的信道中的复用的复合信道化的光信号通过波导16射入到光耦合器14的输入端12。每个信道有不同的中心波长，第一信道有最短的中心波长λ1，第八信道有最长的中心波长λ8，并且1-7信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的波长。
光耦合器14将光信号分为两个子信号，每个子信号载波在中心波长为λ1-λ8的信道中。第一子信号从端18传输到具有窄波反射带λ3的光纤布喇格光栅20。中心波长为λ3的信号被从光纤布喇格光栅20反射回去，而中心波长为λ1-λ2和λ4-λ8的信号通过光纤布喇格光栅20，入射到二向色带通滤光器30。二向色带通滤光器30接收对应于非相邻信道λ1-λ2和λ4-λ8的光信号，并且分离所述光信号为对应于中心波长为λ1-λ2和λ4-λ8的信道的两个子信号。对应于中心波长为λ1-λ2的信道的光信号传输到具有窄波反射带λ1的光纤布喇格光栅21，其中中心波长为λ1的信号被从光纤布喇格光栅21反射回去，而中心波长为λ2的解复用的子信号传输到输出端40。对应于中心波长为λ4-λ8的信道的光信号从二向色带通滤光器30传输到具有窄波反射带λ5的光纤布喇格光栅22。中心波长为λ5的信号被从光纤布喇格光栅22反射回去，而中心波长为λ4和λ6-λ8的信号通过光纤布喇格光栅22，入射到二向色带通滤光器31。二向色带通滤光器31接收对应于非相邻信道λ4和λ6-λ8的光信号，并且分离所述光信号为对应于中心波长为λ4和λ6-λ8的信道的两个子信号。中心波长为λ4的解复用的子信号传输到输出端41，而对应于中心波长为λ6-λ8的信道的子信号传输到具有窄波反射带λ7的光纤布喇格光栅23。中心波长为λ7的信号被从光纤布喇格光栅23反射回去，而中心波长为λ6和λ8的信号入射到二向色带通滤光器32。入射到二向色带通滤光器32的信号被解复用为对应于中心波长为λ6的信道的子信号，传输到输出端42，并且对应于中心波长为λ8的信道的子信号传输到输出端43。总之，对应于信道λ1-λ8的第一子信号从光耦合器14的端18输出，被解复用为四个子信号，每个子信号对应于一个偶中心波长的信道，如，λ2、λ4、λ6、和λ8。类似地，第二子信号从光耦合器14的端19输出，被解复用为四个子信号，每个子信号对应于一个奇中心波长的信道，如，λ1、λ3、λ5、和λ7。
仅为了说明的目的，选择了8信道解复用器。通常，解复用器用于解复用一个n信道光信号为n个单子信号，这里n大于或等于4。或者，该解复用器的一部分，如部分8，用于解复用复用光信号。也可理解为解复用器与复用器的作用相反。因此，该解复用器称为复用器/解复用器，该光耦合器称为光学分裂器/耦合器，该输入端称为输入/输出端，以及该输出端称为输入/输出端。
在图2说明的实施例中，波导是单模光纤。光耦合器用于从输入光纤16接收复用光信号，并且分裂该复用光信号为两个复用子信号。显然，该光耦合器，如一个3dB的耦合器、一个熔融光纤耦合器、一个熔融二向色耦合器、或一个波导分离耦合器，对于该解复用器的有效使用不是必须的。而且，当光信号被分裂为一半时，为了补偿信号强度遭到的损失，解复用器可以包括一个用于放大光信号的放大器，如一个铒掺杂光纤放大器。
在图2说明的实施例中，窄反射带滤光器是光纤布喇格光栅，并且宽带滤光器是二向色带通滤光器。光纤布喇格光栅的折射率在波导元件内波动的范围内，该波导元件用来反射预定波长的入射光。该反射带非常窄且精确。二向色带通滤光器由至少一对准直渐变折射率(GRIN)透镜组成，中间夹一个薄光学元件如二向色薄膜滤光器。二向色带通滤光器透射预定波长的光并且反射/改向其它波长的光。实质上，该带通比普通布喇格光栅的反射带宽。图3说明一个二向色带通滤光器的截面侧视图。所示的该对GRIN透镜50a和50b具有向内的准直端及其向外的聚焦端。所示的两个光波导52a和52b与透镜50a和50b的光轴(0A)同轴，显示为点划线，并且直接耦合到透镜。在透镜50a和50b的内部显示一个光束轮廓，好象光线从波导52a和52b之一射入对应的透镜。光学元件二向色薄膜滤光器54被显示放置在透镜之间。
在本发明中光纤布喇格光栅和二向色带通滤光器的使用，具有较使用其它窄反射带滤光器和宽带滤光器的多个优势，然而，本发明不仅限于这些滤光器。实质上，本发明的一个重要特征是精确的窄带滤光器与粗宽带滤光器共同使用，以解复用一个复用光信号。
此外，光纤布喇格光栅和二向色带通滤光器的交错排列是非常重要的。当第一光纤布喇格光栅的一端直接耦合到第一二向色带通滤光器时，该第一光纤布喇格光栅用于从近间隔相邻信道中分离一个单信道，并且该二向色带通滤光器用于进一步分离非相邻信道。当第一光纤布喇格光栅直接耦合到第一二向色带通滤光器时，该二向色带通滤光器接着直接耦合到第二光纤布喇格光栅，该光纤布喇格光栅接着直接耦合到第二二向色带通滤光器，第一光纤布喇格光栅用于消除比第一二向色带通滤光器的预定波长长的波带，第二光纤布喇格光栅用于消除比第二二向色带通滤光器的预定波长长的波带，并且第一光纤布喇格光栅用于消除比被第二光纤布喇格光栅消除的波带波长短的波带。换言之，排列多个光纤布喇格光栅和多个带通滤光器使得复用光信号中对应于信道m，且中心波长为λm的部分，只通过具有波长小于等于λm+1的窄反射带的光纤布喇格光栅。
例如，光纤布喇格光栅的顺序是，对应于信道λ1-λ8的每个解复用的光子信号将通过一个光纤布喇格光栅，该光纤布喇格光栅具有比通过的信道的中心波长长的及相邻的反射波带。在解复用器的部分10，解复用的中心波长为λ2的子信号将通过具有窄反射带λ3的光纤布喇格光栅，解复用的中心波长为的λ4的子信号将通过具有窄反射带λ5的光纤布喇格光栅，并且解复用的中心波长为的λ6的子信号将通过具有窄反射带λ7的光纤布喇格光栅。结果，解复用器的每部分(8或10)将分别通过奇或偶信道，即中心波长为λ2、λ4、λ6、λ8或λ1、λ3、λ5、λ7的信道。
此外，图2中说明的交错排列显示了一个光纤布喇格光栅的顺序，其限制了耦合到辐射或包层模式并且防止光信号通过不必要的光学元件。特别是，对应于中心波长为λ5的信道的光信号，在通过二向色带通滤光器35之前，将通过具有反射带λ2、λ4和λ6(分别为24、25和26)的光纤布喇格光栅。因为包层模式通常发生在比对应的滤光器的布喇格波长短1.2到1.5nm处，λ5实质上不会受到影响，即它不会被转变成辐射或包层模式。这种设计使本发明克服了现有技术的缺点。特别是，插入损失和插入损失波动被大大地减小了。
当然，应该正视不背离本发明的精神和范畴的许多其它实施例及优点。

Claims (11)

1．一种用于复用/解复用光信号的光学装置，所述光学装置包括：
至少一个输入端；
多个窄反射带滤光器，用于反射预定波长的光信号，该多个窄反射带滤光器光学耦合到该至少一个输入端；以及
多个宽带滤光器，用于透射其它预定波长的光信号，该多个宽带滤光器光学耦合到该多个窄反射带滤光器；
所述多个窄反射带滤光器和所述多个宽带滤光器具有交错的排列，其中第一窄反射带滤光器直接耦合到第一宽带滤光器的一端，第一宽带滤光器直接耦合到第二窄反射带滤光器的一端，以及第二窄反射带滤光器的另一端直接耦合到第二宽带滤光器的一端，
其中第一窄反射带滤光器用于消除具有波长长于第一宽带滤光器的预定波长的光信号的一部分，第二窄反射带滤光器用于消除具有波长长于第二宽带滤光器的预定波长的光信号的一部分，以及第一窄反射带滤光器用于消除波长短于被第二窄反射带滤光器消除的光信号的那部分光信号。
2．权利要求1中定义的光学装置，其中排列所述多个窄反射带滤光器和所述多个宽带滤光器，使得射入第一窄反射带滤光器的光信号在通过第二窄反射带滤光器之前入射到第一宽带滤光器，并且，其中多个窄反射带滤光器为光纤布喇格光栅以及多个宽带滤光器为二向色带通滤光器。
3．一种光学装置，用于解复用一个复用光信号为n个子信号，每个子信号对应n个信道之一，每个信道有不同的中心波长，第一信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的中心波长，所述光学装置包括：
用于接收复用光信号的一个输入端；
光学耦合到输入端的多个光纤布喇格光栅；
光学耦合到多个光纤布喇格光栅的多个带通滤光器；以及
光学耦合到多个带通滤光器的多个输出端，每个输出端用于透射n个子信号之一，
排列所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器，使得对应于信道m的复用光信号的一部分，其具有中心波长λm，仅仅通过具有波长短于或等于λm+1的窄反射带滤光器的光纤布喇格光栅，其中m小于或等于n。
4．权利要求3中定义的光学装置，其中排列所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器，使得复用光信号的一部分通过直接耦合到带通滤光器的至少两个交替串联的光纤布喇格光栅。
5．权利要求4中定义的光学装置，其中排列所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器，使得对应于信道p，中心波长为λp的复用光信号的一部分，仅仅通过具有波长选自λn、λn-2、λn-4…λ2的窄反射带的光纤布喇格光栅，这里p是小于n的奇数。
6．权利要求4中定义的光学装置，其中排列所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器，使得对应于信道q，中心波长为λq的复用光信号的一部分，仅仅通过具有波长选自λn-1、λn-3、λn-5…λ1的窄反射带的光纤布喇格光栅，这里q是小于n的偶数。
7．一种用于解复用一个复用光信号为n个子信号的光学装置，每个子信号对应n个信道之一，每个信道具有微小差别的中心波长，第一信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的中心波长，所述光学装置包括：
用于接收复用光信号的一个输入端；
光学耦合到输入端的多个光纤布喇格光栅；
光学耦合到多个光纤布喇格光栅的多个带通滤光器，每个带通滤光器直接耦合到至少一个光纤布喇格光栅；以及
光学耦合到多个带通滤光器的多个输出端，每个输出端用于透射n个子信号之一，
所述多个光纤布喇格光栅和所述多个带通滤光器组成至少两个交替串联的直接耦合到带通滤光器的光纤布喇格光栅，光纤布喇格光栅用于分离近间隔相邻信道，以及带通滤光器用于进一步分离非相邻信道。
8．一种用于解复用一个复用的复合信道化的光信号为n个连续的子信号的光学装置，n个连续的子信号对应n个连续的信道，每个信道具有不同的中心波长，第1信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道稍短的中心波长，所述光学装置包括：
用于传载复用的复合信道化的光信号的第一光波导；
第一光纤布喇格光栅，其一端耦合到第一光波导，该第一光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ2的信道，并且用于通过中心波长为λ1和λ3-λn的信道；
第一带通滤光器，耦合到第一光纤布喇格光栅的另一端，该第一带通光学滤光器用于转移中心波长为λ3-λn的信道，并且用于解复用对应于中心波长为λ1的信道的一个子信号；
第二光纤布喇格光栅，其一端耦合到第一带通滤光器，第二光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ4的信道，并且用于通过中心波长为λ3和λ5-λn的信道；以及
第二带通滤光器，耦合到第二光纤布喇格光栅的另一端，该第二带通光学滤光器用于转移中心波长为λ5-λn的信道，并且用于解复用对应于中心波长为λ3的信道的一个子信号。
9．权利要求8中定义的光学装置，进一步包括一个具有三端的光耦合器，第三端用于发射复用的复合信道化的光信号到光学装置，第一和第二端用于将复用的复合信道化的光信号分成两个子信号，第一端光学耦合到第一光波导。
10．权利要求9中定义的光学装置，进一步包括：
第二光波导，光学耦合到光耦合器的第二端；
第三光纤布喇格光栅，具有一端耦合到第二光波导，第三光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ3的信道并且通过中心波长为λ1-λ2及λ4-λn的信道；
第三带通滤光器，耦合到第三光纤布喇格光栅的另一端，第三带通光学滤光器用于转移中心波长为λ4-λn的信道并且通过对应于中心波长为λ1和λ2的信道的子信号；
第四光纤布喇格光栅，具有一端耦合到第三带通滤光器，第四光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ1的信道并且通过和解复用一个中心波长为λ2的信道的子信号；
第五光纤布喇格光栅，具有一端耦合到第三带通滤光器，第五光纤布喇格光栅用于阻止中心波长为λ5的信道并且通过一个中心波长为λ4、λ6-λn的信道的子信号；以及
第四带通滤光器，耦合到第五光纤布喇格光栅的另一端，第四带通光学滤光器用于通过中心波长为λ5-λn的信道，并且解复用一个对应于中心波长为λ4的信道的子信号。
11．一种用于解复用一个复用的复合信道化的光信号为n个连续的对应于n个连续的信道的子信号的光学装置，每个信道具有不同的中心波长，第1信道具有最短的中心波长λ1，第n信道具有最长的中心波长λn，并且n-1个信道中的每个信道都具有比其后面一个信道短的中心波长，所述光学装置包括：
一个光耦合器，具有第一、第二和第三端，所述第三端用于接收复用的复合信道化的复合光信号，所述第一和第二端用于将复用的复合信道化的复合光信号分成第一和第二子信号，第一子信号通过多个光学元件，用于解复用为n/2个对应于中心波长为λn、λn-2、λn-4…λ2的信道的子信号，并且第二子信号通过第二组多个光学元件，用于解复用为n/2个对应于中心波长为λn-1、λn-3、λn-5…λ1的信道的子信号，
所述第一组多个光学元件包括多个带通滤光器，用于通过中心波长对应于λn、λn-2、λn-4…λ2的第一子信号的一部分，以及多个光纤布喇格光栅，用于反射中心波长对应于λn-1、λn-3、λn-5…λ1的第一子信号的另一部分，
所述第二组多个光学元件包括多个其它的带通滤光器，用于通过中心波长对应于λn-1、λn-3、λn-5…λ1的第二子信号的一部分，以及多个其它的光纤布喇格光栅，用于反射中心波长对应于λn、λn-2、λn-4…λ2的第二子信号的另一部分，
所述第一组和第二组多个光学元件都包括至少两个交替串联的直接耦合到带通滤光器的光纤布喇格光栅，其中每个交替串联都直接耦合到另一个，并且其中光纤布喇格光栅用于反射中心波长大于带通滤光器的预定中心波长的光信号的一部分。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110308522A (zh) * 2019-07-09 2019-10-08 中山市标致电子科技有限公司 一种稀疏波分复用器
CN113994244A (zh) * 2019-06-18 2022-01-28 思科技术公司 复用应用中的多级布拉格光栅

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10010453B4 (de) * 2000-03-03 2004-02-12 Siemens Ag Anordnung zur Erzeugung eines Wellenlängen-Multiplexsignals mit geringen Kanalabständen
DE60204542T2 (de) 2002-04-30 2006-05-18 Alcatel Verschachtler und Entschachtler
DE60301547T2 (de) * 2003-03-28 2006-06-14 Alcatel Sa Methode zur Optimierung der Sequenz einer passiven Filterkonfiguration in optischen Multiplexer /Demultiplexer Vorrichtungen
US7333687B2 (en) * 2003-10-23 2008-02-19 Avanex Corporation Dual-filter architecture for reduced dispersion
JP2013532293A (ja) 2010-07-01 2013-08-15 ニューポート・コーポレイション 光多重分離システム
CN106603153B (zh) * 2015-10-14 2019-04-30 苏州旭创科技有限公司 光分波合波器件
US11002980B1 (en) * 2020-03-10 2021-05-11 Cisco Technology, Inc. Cascaded arrangement of two-mode Bragg gratings in multiplexing applications

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113994244A (zh) * 2019-06-18 2022-01-28 思科技术公司 复用应用中的多级布拉格光栅
CN110308522A (zh) * 2019-07-09 2019-10-08 中山市标致电子科技有限公司 一种稀疏波分复用器

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