光传输装置制造方法
【专利摘要】该光传输装置包括：解复用器（101），用于将输入光信号解复用成多个波长带；多个光开关（111-113），其对应于多个解复用光信号，并且由用于通过或阻断光信号的光阻断单元或可变光衰减器构成；光耦合器（120），用于将从多个光开关（111-113）输出的光信号复用；以及控制部（130），用于相对于多个光开关（111-113）中的每一个，设定解复用光信号的通过或阻断。
【专利说明】光传输装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供光通信系统使用的光传输装置。
【背景技术】
[0002]已将地面光通信网络所使用的OADM (Optical Add/Drop Multiplexing:光分插复用)应用到海底光缆系统。因此，各种网络可应用于海底光缆系统。然而，在海底光缆系统中，因为由放置在海底的分支装置来执行OADM功能，因此如果操作网络的配置变化了，那么需要将分支装置从海底升起到陆地并且此后需要执行诸如由与变化的网络配置相对应的另一个光滤波器来替换现有光滤波器的工作。
[0003]可以改变操作网络的配置的可重构OADM (ROADM)装置已被广泛地用于陆地光通信网络。在 JP2010-098545A 公开中披露了使用 WSS (Wavelength Selective Switch:波长选择开关)的ROADM装置。WSS是波长选择设备，其具有:对应于波长来将输入光信号分裂的“分波”、选择分裂光信号的“切换”、以及将所选光信号组合的“合波”三个功能。
[0004]JP2002-262319A公开披露了一种光路交叉连接装置，该光路交叉连接装置使用用于执行先前三个功能的切换功能的光矩阵开关。在这些文献中所披露的技术可以改变与波长相对应的网络的配置。
【发明内容】
[0005]如果由光矩阵开关来实现ROADM装置的切换功能，那么因为可选波长的数目与开关数目成正比，因此制造成本随着波长数目的增加而增大。
[0006]另外，因为诸如WSS的波长选择设备的结构很复杂，因此如果它用于ROADM装置，那么会出现诸如制造成本增大的问题。此外，海底光缆系统需要具有其25年的可靠稳定操作。然而，如果在海底使用具有复杂结构的波长选择设备，那么会出现诸如可靠性降低的问题。
[0007]本发明的示意性目的是提供一种可以以较低成本制造并且其可靠性提高的可重构光传输装置。
[0008]根据本发明的不意性方面的光传输装置包括:分波器，其将输入光信号分裂成多个波长带；多个光开关，其由使对应于由分波器分裂的多个光信号的分裂光信号通过或阻断的光闸或可变光衰减器构成；第一光耦合器，其将从多个光开关输出的光信号组合；以及控制部，其设定多个光开关中的每一个，其中该多个光开关中的每一个处于使分裂光信号通过的状态或者处于将分裂光信号阻断的状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示出了根据本发明的实施例的海底光缆系统的结构的示例的方框图。
[0010]图2是示出了图1所示的光插/分电路的结构的示例的方框图。
[0011]图3是示出了根据本发明的实施例的ROADM电路的结构的示例的方框图。[0012]图4是示出了根据工作示例I的ROADM电路的结构的示例的方框图。
[0013]图5是示出了根据工作示例2的ROADM电路的结构的示例的方框图。
[0014]图6是示出了根据工作示例3的ROADM电路的结构的示例的方框图。
[0015]图7是示出了根据工作示例4的ROADM电路的结构的示例的方框图。
【具体实施方式】
[0016]首先，将描述包含根据本发明实施例的光插/分分支装置(optical add/dropbranch apparatus)的通信系统的结构。图1是示出了根据本发明的实施例的海底光缆系统的结构的示例的方框图。
[0017]如图1所示，海底光缆系统具有发送和接收光信号的登陆站2至4以及发送从登陆站接收到的光信号的光插/分分支装置I。光插/分分支装置I位于海底并且通过包括传输路径5的海底缆与位于陆地上的登陆站2至4中的每一个连接。登陆站2和登陆站4通过光插/分分支装置I而相对地定位，并且被称为“主干站(trunk station)”。登陆站3从连接登陆站2和登陆站4的传输路径5分支，并且被称为“分支站(branch station)”。放大光信号并且输出所放大的光信号的光中继器6位于传输路径5当中，以便补偿在传输路径5上的光纤中的光信号的损失。
[0018]将从登陆站2发送到光插/分分支装置I的光信号以及从登陆站4发送到光插/分分支装置I的光信号称为主干信号(trunk signal)。在图1所示的系统中，假定将从登陆站2发送到光插/分分支装置I的主干信号分裂成两个波长带。将具有两个分裂波长带中的第一波长带的光信号称为主干带信号(trunk band signal) 7a,而将具有其第二波长带的光信号称为分带信号(drop band signal) 8a。还将从登陆站4发送到光插/分分支装置I的主干信号分裂成两个波长带。将具有两个分裂波长带中的第一波长带的光信号称为主干带信号7b，而将具有其第二波长带的光信号称为分带信号Sb。
[0019]将从登陆站3发送到光插/分分支装置I的光信号称为分支信号(branchsignal)。虽然分支信号可以是像主干信号的具有多个波长带的光信号，但是根据该实施例，为了描述简单起见，假定分支信号仅具有第二波长带。将从登陆站3发送到登陆站4的分支信号称为插带信号(add band signal)9a，而将从登陆站3发送到登陆站2的分支信号称为插带信号％。
[0020]如图1所不，光插/分分支装置I具有光插/分电路IOa和10b。光插/分电路IOa将从登陆站2接收到的主干信号发送到登陆站3。另外，光插/分电路IOa从登陆站2接收到的主干信号除去一部分，将从登陆站3接收到的分支信号组合到主干信号，并且此后将该组合信号发送到登陆站4。换句话说，参考图1，当光插/分电路IOa从登陆站2接收到包含主干带信号7a和分带信号8a的主干信号时，光插/分电路IOa将主干信号发送到登陆站3。另外，光插/分电路IOa从登陆站2接收到的主干信号除去分带信号8a，将从登陆站3接收到的插带信号9a与主干带信号7a组合，并且将该组合信号发送到登陆站4。
[0021]光插/分电路IOb将从登陆站4接收到的主干信号发送到登陆站3。另外，光插/分电路IOb从登陆站4接收到的主干信号除去一部分，将从登陆站3接收到的分支信号组合到主干信号，并且此后将该组合信号发送到登陆站2。换句话说，参考图1，当光插/分电路IOb从登陆站4接收到包含主干带信号7b和分带信号Sb的主干信号时，光插/分电路IOb将主干信号发送到登陆站3。另外，光插/分电路IOb从登陆站4接收到的主干信号除去分带信号8b，将从登陆站3接收到的插带信号9b与主干带信号7b组合，并且将该组合信号发送到登陆站2。
[0022]接下来，将描述图1所示的光插/分电路IOa和IOb的结构。图2是示出了图2所示的光插/分电路IOa的结构的示例的方框图。因为光插/分电路IOb的结构与光插/分电路IOa相同，因此,将省去对光插/分电路IOb的结构的详细描述。
[0023]光插/分电路IOa具有:光耦合器12，其将光信号分支；R0ADM电路15和ROADM电路17，其使具有预定波长带的光信号通过；光耦合器14，其将具有不同波长带的光信号组合；两个输入端口 11和13 ；以及两个输出端口 16和18。
[0024]输入端口 11通过传输路径5与登陆站2连接并且输入来自登陆站2的主干信号。输入端口 13通过传输路径5与登陆站3连接并且输入来自登陆站3的分支信号。
[0025]光耦合器12将通过输入端口 11而从登陆站2接收到的主干信号分支到输出端口16和ROADM电路15。光耦合器14组合从ROADM电路15和ROADM电路17接收到的光信号，并且通过输出端口 18将组合光信号发送到登陆站4。
[0026]当ROADM电路15接收到来自光耦合器12的主干信号时，ROADM电路15使主干信号的具有预定波长带的光信号通过并且将通过的光信号发送到光耦合器14。在图1所示的光插/分电路IOa中，ROADM电路15将主干带信号7a发送到光耦合器14。当ROADM电路17通过输入端口 13从登陆站3接收到分支信号时，ROADM电路17使分支信号的具有预定波长带的光信号通过，并且将通过的光信号发送到光耦合器14。在图1所示的光插/分电路IOa中，ROADM电路17将插带信号9a发送到光耦合器14。
[0027]接下来，将描述图2所示的ROADM电路15和17的结构。ROADM电路15和17与根据该实施例的光传输装置相对应。图3是示出了 ROADM电路15的结构的示例的方框图。
[0028]因为ROADM电路15的结构与ROADM电路17相同，因此将描述ROADM电路15的结构。另外，假定将从登陆站2发送到光插/分分支装置I的主干信号分裂成三个波长带。将具有三个分裂波长带中的第一波长带的光信号称为第一带信号151 ;将具有其第二波长带的光信号称为第二带信号152 ;并且将具有其第三波长带的光信号称为第三带信号153。
[0029]ROADM电路15具有:分波器101，其将输入光信号分裂成多个波长带；光开关111至113，其使输入光信号通过或阻断；控制部81，其设定光开关111至113中的每一个，其中光开关111至113中的每一个处于使输入光信号通过的状态或者处于将输入光信号阻断的状态；以及光稱合器120,其组合输入光信号。
[0030]分波器101将输入主干信号分裂成第一带信号、第二带信号、以及第三带信号。此后，分波器101将第一带信号发送到光开关111，将第二带信号发送到光开关112，并且将第三带信号发送到光开关113。
[0031]控制部130通过信号线与登陆站2连接。当控制部130从登陆站2接收到控制信号来设定光开关111至113中的每一个，其中光开关111至113中的每一个处于使输入光信号通过的状态或者处于将输入光信号阻断的状态时，控制部130根据该控制信号来设定光开关111至113中的每一个，其中光开关111至113中的每一个处于使输入光信号通过的状态或者处于将输入光信号阻断的状态。控制部130的结构的示例是逻辑电路，该逻辑电路对应于从登陆站2接收到的控制信号而为光开关111至113中的每一个设定通/断状态。在下面的描述中，通状态与“通过状态”相对应，而断状态与“阻断状态”相对应。
[0032]光开关111至113是光闸或可变光衰减器，并且对应于由控制部130设定的通/断状态而使输入光信号通过或阻断。光耦合器120是三输入一输出型合波器并且将从光开关111至113接收到的光信号输出到外部。当光耦合器120从光开关111至113接收到具有两个或更多波长带的光信号时，光耦合器120将这些光信号组合并且将组合光信号输出到外部。
[0033]根据该实施例，控制部130和登陆站2与信号线连接。替代地，控制部130可以与登陆站3或登陆站4或两个或更多登陆站连接。像到光插/分分支装置I的电源线一样，将控制部130与登陆站2连接的信号线位于沿着传输路径5的海底缆中。在图3所示的结构中，将光信号分裂成三个波长带。替代地，可以将光信号分裂成两个波长带。在这种情况下，需要提供两个光开关并且光耦合器120需要是两输入一输出型合波器。
[0034]接下来，将描述图3所示的ROADM电路15的操作。在该示例中，假定控制部130从登陆站2接收控制信号，该控制信号设定光开关111和光开关113的每一个处于“通过”状态并且设定光开关112处于“断开”状态。控制部130对应于控制信号而接通光开关111和光开关113并且断开光开关112。
[0035]当图3所示的分波器101接收到来自图2所示的光耦合器12的主干信号时，分波器101将第一带信号发送到光开关111，将第二带信号发送到光开关112，并且将第三带信号发送到光开关113。光开关111使从分波器101接收到的第一带信号通过并且此后将第一带信号发送到光耦合器120。光开关113使从分波器101接收到的第三带信号通过并且此后将第三带信号发送到光耦合器120。相反地，光开关112阻断从分波器101接收到的第二带信号并且从而不将第二带信号发送到光耦合器120。光耦合器120将从光开关111接收到的第一带信号与从光开关113接收到的第三带信号的组合信号发送到图2所示的光耦合器14。
[0036]在根据该实施例的光传输装置中，通过分波器将输入光信号分裂成多个波长带，通过选择性的光开关使具有期望波长带的光信号通过，由光耦合器将通过的光信号组合，并且此后发送组合光信号。该装置的结构被简单化，并且将光信号分裂成多个波长带而不是波长，并且选择要发送的光信号。其结果是，在可以降低海底光缆系统的制造成本的同时，可以提高其可靠性。此外，在根据该实施例的光传输装置中，控制部可以改变光开关的设定以便重新配置网络。在下文中，将描述根据该实施例的光传输装置的工作示例。
[0037]工作示例I
[0038]根据该工作示例，图3所示的分波器101由多级连接的多个光滤波器构成。图4是示出了根据该工作示例的ROADM电路的结构的示例的方框图。
[0039]根据该工作示例，将从登陆站2发送到光插/分分支装置I的主干信号分裂成四个波长带。将具有四个分裂波长带中的第一波长带的光信号称为第一带信号71，将具有其第二波长带的光信号称为第二带信号72，将具有其第三波长带的光信号称为第三带信号73，并且将具有其第四波长带的光信号称为第四带信号。
[0040]图4所示的ROADM电路15具有光滤波器31至33、光闸41至44、控制部81、以及光耦合器51至53。光滤波器31至33与图3所示的分波器101相对应。光耦合器51至53是两输入一输出型合波器。[0041]光滤波器31至33例如是层叠电介质滤波器、波导型分束器、或者光纤布拉格光栅型分波器。光滤波器31至33是其每一个使具有预定波长带的光信号通过并且反射具有另一波长带的光信号的反射型光滤波器。在下文中，将通过光滤波器的光信号称为通过信号，而将被光滤波器反射的光信号称为反射信号。
[0042]利用发送光滤波器31的通过信号的传输路径使光滤波器32与光滤波器31连接。利用发送光滤波器31的反射信号的传输路径使光滤波器33与光滤波器31连接。光滤波器31使具有包括第一带信号71和第二带信号72的波长带的光信号通过，但是反射具有包括第三带信号73和第四带信号74的波长带的光信号。光滤波器32使第一带信号71通过，但是反射第二带信号72。光滤波器33使第三带信号73通过，但是反射第四带信号74。
[0043]光闸41至44与图3所示的光开关111至113相对应。光闸41至44例如是使用体型(bulk type)光学元件或光纤的机械光开关或者使用例如电光效应或电吸收效应的电子光开关。通过传输路径将光滤波器32的反射信号输入到光闸42,而通过传输路径将光滤波器32的通过信号输入到光闸41。通过传输路径将光滤波器33的反射信号输入到光闸44,而通过传输路径将光滤波器33的通过信号输入到光闸43。
[0044]接下来，将描述图4所示的ROADM电路15的操作。在该示例中，假定控制部130从登陆站2接收将光闸41、42、44设定为“通过”并且将光闸43设定为“阻断”的控制信号。控制部130对应于控制信号而接通光闸41、42、44并且断开光闸43。
[0045]当从图2所示的光耦合器12输出的主干信号被输入到光滤波器31时，通过光滤波器31将主干信号分裂成具有两个波长带的光信号。通过光滤波器32将具有一个波长带的光信号分裂成第一带信号71和第二带信号72。通过光滤波器33将具有另一波长带的光信号分裂成第三带信号73和第四带信号74。
[0046]光闸41使第一带信号71通过并且将它输出到光耦合器51。光闸42使第二带信号72通过并且将它输出到光耦合器51。光闸43阻断第三带信号73。光闸44使第四带信号74通过并且将它输出到光耦合器52。
[0047]光耦合器51将第一带信号71与第二带信号72组合并且将组合信号输出到光耦合器53。光稱合器52将第四带信号74发送到光稱合器53。光稱合器53将第一带信号71、第二带信号72、以及第四带信号74组合并且将组合信号输出到图2所示光耦合器14。
[0048]根据该工作示例，因为分波器是由多级连接的光滤波器构成，因此可以实现具有简单结构和高可靠性的ROADM电路。另外，分裂波长带的数目可以与光滤波器的级数相对应地增加。
[0049]工作示例2
[0050]根据该工作示例，图3所示的分波器101由光耦合器和光滤波器构成。图5是示出了根据该工作示例的ROADM电路的结构的示例的方框图。
[0051]像工作示例I 一样，根据工作示例2，假定将从登陆站2发送到光插/分分支装置I的主干信号分裂成四个波长带。
[0052]如图5所示，根据该工作示例的ROADM电路15具有光耦合器54至56、光滤波器34至37、光闸41至44、以及光耦合器51至53。光耦合器54至56和光滤波器34至37与图3所不的分波器101相对应。光稱合器54至56是一输入两输出型分支设备。根据该工作示例，还提供图3所示的控制部130。控制部130和光闸41至44利用信号线连接。然而，在图5中未示出控制部130。
[0053]光稱合器54的两个输出端子通过相应传输路径与光稱合器55和56的输入端子连接。光耦合器55的两个输出端子通过相应传输路径与光滤波器34和35的输入端子连接。光耦合器56的两个输出端子通过相应传输路径与光滤波器36和37的输入端子连接。
[0054]光滤波器34至37例如是层叠电介质滤波器、波导型分束器、或者光纤布拉格光栅型分波器。光滤波器34至37是使具有预定波长带的光信号通过并且既不通过又不反射具有另一波长带的光信号的吸收型光滤波器。在下文中，将通过光滤波器的光信号称为通过信号。
[0055]光滤波器34使第一带信号71通过或阻断。光滤波器35使第二带信号72通过或阻断。光滤波器36使第三带信号73通过或阻断。光滤波器37使带信号74通过或阻断。
[0056]接下来，将描述图5所示的ROADM电路15的操作。在该示例中，假定控制部130从登陆站2接收用于将光闸41、42、44设定为“通过”并且将光闸43设定为“阻断”的控制信号。控制部130根据该控制信号接通光闸41、42、44并且断开光闸43。
[0057]当从图2所不的光I禹合器12输出的主干信号被输入到光I禹合器54时,它将主干信号分支到两个光稱合器55和56。将输入到光稱合器55的主干信号分支到光滤波器34和35。将输入到光稱合器56的主干信号分支到光滤波器36和37。
[0058]光滤波器34仅使输入主干信号的第一带信号71通过并且将第一带信号71输出到光闸41。光滤波器35仅使输入主干信号的第二带信号72通过并且将第二带信号72输出到光闸42。光滤波器36仅使输入主干信号的第三带信号73通过并且将第三带信号73输出到光闸43。光滤波器37仅使输入主干信号的第四带信号74通过并且将第四带信号74输出到光闸44。
[0059]光闸41使第一带信号71通过并且将它输出到光耦合器51。光闸42使第二带信号72通过并且将它输出到光耦合器51。光闸43将第三带信号73阻断。光闸44使带信号74通过并且将它输出到光耦合器52。因为光耦合器51至53的操作与工作示例I相同，因此省略其详细描述。
[0060]根据工作示例2，因为分波器是由光耦合器和光滤波器构成，而不是由多级连接的光滤波器构成，因此可以实现具有简单结构和高可靠性的ROADM电路。
[0061]工作示例3
[0062]根据工作示例2，使光信号分裂以便所发送的光信号的波长带变成相同。根据工作示例3，波长带的宽度不相同。
[0063]根据工作示例3，在工作示例2的ROADM电路15中，将光信号分裂成三个波长带。将具有三个分裂波长带中的第一波长带的光信号称为第一带信号75，将具有其第二波长带的光信号称为第二带信号76，并且将具有其第三波长带的光信号称为第三带信号77。第二带信号76的波长带的宽度与第三带信号77相同。然而，第一带信号75的波长带的宽度是第二带信号76的两倍大。
[0064]图6是示出了根据该工作示例的ROADM的结构的示例的方框图。如图6所示，ROADM电路15具有光滤波器31和33、光闸41至43、以及光耦合器52和53。光滤波器31和33与图3所示的分波器101相对应。根据该工作示例，还提供图3所示的控制部130。控制部130和光闸41至43与信号线连接。然而，在图6中未示出控制部130。[0065]像工作示例I 一样，光闸41至43对应于由控制部130设定的通/断状态而使输入光信号通过或阻断。光闸41使第一带信号75通过或阻断。光闸42使第二带信号76通过或阻断。光闸43使第三带信号77通过或阻断。
[0066]因为除了光信号的分裂波长带的数目是三个并且第一带信号75的波长带的宽度比其他带信号的每一个大之外，该工作示例与工作示例I相同，因此将省略对ROADM电路15的操作的详细描述。
[0067]根据工作示例3，即使发送具有不同波长带宽度的光信号，也可实现具有简单配置和高可靠性的ROADM电路。
[0068]工作示例4
[0069]根据工作示例4，在工作示例3的ROADM电路15中，可使用可变光衰减器以代替光闸。
[0070]图7是示出了根据该工作示例的ROADM电路的结构的示例的方框图。如图7所示，ROADM电路15具有光滤波器31和33、可变光衰减器61至63、以及光耦合器52和53。光滤波器31至33与图3所示的分波器101相对应。根据该工作示例，还提供图3所示的控制部130。控制部130和可变光衰减器61至63与信号线连接。然而，在图7中未示出控制部 130。
[0071]可变光衰减器61至63对应于由控制部130设定的通/断状态而使输入光信号通过或衰减。可变光衰减器61使第一带信号75通过或衰减。可变光衰减器62使第二带信号76通过或衰减。可变光衰减器63使第三带信号77通过或衰减。
[0072]因为除了光信号的分裂波长带的数目是三个并且第一带信号75的波长带的宽度比其他带信号的每一个大，并且 ROADM电路15的光开关是可变光衰减器之外，工作示例4与工作示例I相同，因此将省略对ROADM电路15的操作的详细描述。另外，除了工作示例2的结构的一部分被改变之外，工作示例4与工作示例2相同。然而，可以将工作示例4应用于先前实施例以及先前工作示例的任何一个。
[0073]根据该实施例，因为具有光学阻断功能的可变光衰减器代替光闸用于光开关，因此可以实现具有简单结构和高可靠性的ROADM电路。另外，如果可变光衰减器的衰减比是可调节的，因此可以校正波长带的电平差。
[0074]作为根据本发明的示意性优点，可以降低能够改变网络配置的通信系统的制造成本并且可以提高其可靠性。
[0075]虽然已参考其示意性实施例特别示出并描述了本发明，但是本发明并不局限于这些实施例。对于本领域普通技术人员来说应理解的是可以在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下对形式和细节做出各种变化。
[0076]本申请基于2011年3月25日提交的日本专利申请N0.2011-067687并且要求其优先权，通过引用并入其内容。
[0077]I光插/分分支装置
[0078]2至4 登陆站
[0079]10a，IOb光插/分电路
[0080]15，17 ROADM 电路
[0081]31至33 光滤波器[0082]41 至 47光闸
[0083]51至53光耦合器
[0084]61至63可变光衰减器
[0085]101分波器
[0086]111至113光 开关
[0087]120光稱合器
[0088]130控制部。
【权利要求】
1.一种光传输装置，包括: 分波器，所述分波器将输入光信号分裂成多个波长带； 多个光开关，所述多个光开关由使对应于由所述分波器分裂的多个光信号的分裂光信号通过或阻断的光闸或可变光衰减器构成； 第一光耦合器，所述第一光耦合器将从所述多个光开关输出的光信号组合；以及控制部，所述控制部设定所述多个光开关中的每一个，其中所述多个光开关中的每一个处于使所述分裂光信号通过的状态或者处于将所述分裂光信号阻断的状态。
2.根据权利要求1所述的光传输装置， 其中所述分波器是反射型光滤波器，所述反射型光滤波器使所述输入光信号中的具有预定波长带的光信号通过并且反射具有除所述预定波长带之外的波长带的光信号。
3.根据权利要求2所述的光传输装置， 其中所述分波器具有以多级连接所述反射型光滤波器的结构。
4.根据权利要求1所述的光传输装置， 其中所述分波器包括: 第二光稱合器，所述第二光稱合器将所述输入光信号分支；以及多个吸收型光滤波器，所述多个吸收型光滤波器与所述多个光开关相对应地位于所述第二光耦合器与所述多个光开关之间，所述多个吸收型光滤波器使由所述第二光耦合器分支的光信号的具有不同波长带的光信号通过。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的光传输装置， 其中所述多个波长带的带宽不相等。
【文档编号】H04J14/02GK103460628SQ201280013880
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年3月25日
【发明者】井上贵则 申请人:日本电气株式会社