多级分光器、光功能模块、光通信设备和分光方法与流程

本技术涉及光通信领域，尤其涉及多级分光器、光功能模块、光通信设备和分光方法。

背景技术：

1、在光通信领域中，光通信设备可能需要调制两束以上光束，以输出多个光信号。此时，光通信设备可以通过多级分光器得到多束光束。

2、图1为多级分光器的结构示意图。如图1所示，多级分光器100包括分束器101、分束器102和分束器103。分束器101的输入端口连接光源104。分束器101用于从光源104接收光束。分束器101的两个输出端口分别连接分束器102和分束器103。分束器101用于将光束分为两束一级子光束，分别向分束器102和分束器103传输一级子光束。分束器102和分束器103用于将一级子光束分为二级子光束。在图1中，通过多级分光器可以根据一束光束得到四束二级子光束。

3、但是，若光源104发生故障，则多级分光器的四个输出端口都将没有输出。因此，多级分光器的可靠性较低。

技术实现思路

1、本技术提供了一种多级分光器、光功能模块、光通信设备和分光方法，通过增加第二光源，可以提高多级分光器的可靠性。

2、本技术第一方面提供了一种多级分光器。多级分光器包括第一光耦合器、第二光耦合器和第三光耦合器。第一光耦合器的第一输入端口用于和第一光源相连。第一光耦合器的第一输入端口用于从第一光源接收第一光束。第一光耦合器的第一输出端口和第二光耦合器的第一输入端口相连。第一光耦合器的第二输出端口和第三光耦合器的第一输入端口相连。第二光耦合器的第二输入端口用于和第二光源相连。第二光耦合器的第二输入端口用于从第二光源接收第二光束。

3、当第一光源故障时，第二光耦合器可以用于将第二光束分为两束一级子光束，输出两束一级子光束。当第一光源和第二光源都处于正常状态时，多级分光器可以根据需求从不同的输出端口输出不同的光束。例如，第一光耦合器的第二输出端口用于向第三光耦合器传输第一光束。第三光耦合器用于将第一光束分为两束一级子光束，通过两个输出端口输出两束一级子光束。第二光耦合器用于将第二光束分为两束一级子光束，输出两束一级子光束。或者，第一光耦合器用于将第一光束分为二束一级子光束，分别向第二光耦合器和第三光耦合器传输一级子光束。第二光耦合器的第一输出端口用于输出第一光束的一级子光束。第二光耦合器的第二输出端口用于输出第二光束。第三光耦合器用于将第一光束的一级子光束分为两束二级子光束，通过两个输出端口输出两束二级子光束。

4、当第一光源故障时，第二光耦合器可以正常工作，从而提高了多级分光器的可靠性。并且，当第一光源和第二光源都处于正常状态时，第一光源和第二光源可以同时工作。此时，第二光源可以提供部分输出端口的功率，从而提高了输出端口的功率调节范围。

5、在第一方面的一种可选方式中，多级分光器还包括第四光耦合器、第五光耦合器、第六光耦合器和第七光耦合器。第二光耦合器的第一输出端口和第四光耦合器的第一输入端口相连。第二光耦合器的第二输出端口和第五光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第一输出端口和第六光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第二输出端口和第七光耦合器的第一输入端口相连。其中，通过增加级联的光耦合器，可以提高多级分光器输出的光束数量。

6、在第一方面的一种可选方式中，第七光耦合器的第二输入端口用于和第三光源相连。第七光耦合器的第二输入端口用于从第三光源接收第五光束。当第一光源故障时，第七光耦合器可以用于将第三光束分为两束一级子光束，通过两个输出端口输出两束一级子光束。因此，本技术可以提高多级分光器的可靠性。此外，当第一光源和第三光源都处于正常状态时，第三光源可以提供部分输出端口的功率，从而提高了输出端口的功率调节范围。

7、在第一方面的一种可选方式中，第六光耦合器的第二输入端口用于和第四光源相连。第六光耦合器的第二输入端口用于从第四光源接收第六光束。当第一光源故障时，第四光耦合器和第五光耦合器用于从第二光耦合器接收第二光束的一级子光束。第七光耦合器用于从第三光源接收第五光束。第六光耦合器用于从第四光源接收第六光束。因此，多级分光器的输出端口不会因为第一光源的故障而没有输出，提高了多级分光器的可靠性。

8、在第一方面的一种可选方式中，多级分光器还包括第一备用光耦合器。第一备用光耦合器的输入端口用于和第三光源相连。第一备用光耦合器的第一输出端口和第六光耦合器的第二输入端口相连。第七光耦合器的第二输入端口用于和第三光源相连包括：第一备用光耦合器的第二输出端口和第七光耦合器的第二输入端口相连。其中，通过第一备用光耦合器，可以减少光源的数量，从而降低光通信设备的成本。

9、在第一方面的一种可选方式中，多级分光器还包括第二备用光耦合器。第一备用光耦合器的输入端口用于和第三光源相连包括：第二备用光耦合器的输入端口用于和第三光源相连，第二备用光耦合器的第一输出端口和第一备用光耦合器的输入端口相连。第二备用光耦合器的第二输出端口和第三光耦合器的第二输入端口相连。其中，通过增加第二备用光耦合器，可以减少光源的数量，从而降低光通信设备的成本。

10、在第一方面的一种可选方式中，第一光源的功率大于第三光源的功率。第一光源连接的输出光耦合器的数量大于第三光源连接的输出光耦合器的数量。输出光耦合器包括第四光耦合器、第五光耦合器、第六光耦合器和第七光耦合器。第三光源覆盖的输出端口的数量小于第一光源覆盖的输出端口的数量。当第一光源故障时，第三光源的输出端口的最大数量小于第一光源的输出端口的最大数量。因此，为了降低光通信设备的成本，第三光源的功率可以小于第一光源的功率。

11、在第一方面的一种可选方式中，多级分光器还包括第三备用光耦合器。第二备用光耦合器的输入端口用于和第三光源相连包括：第三备用光耦合器的输入端口用于和第三光源相连，第三备用光耦合器的第一输出端口和第二备用光耦合器的输入端口相连。第三备用光耦合器的第二输出端口和第一光耦合器的第二输入端口相连。第三光源覆盖的输出端口和第一光源覆盖的输出端口相同。因此，当第一光源和第二光源故障时，多级分光器的输出端口都可以存在输出，从而提高了多级分光器的可靠性。

12、在第一方面的一种可选方式中，第一光源的功率等于第三光源的功率。第三光源覆盖的输出端口的数量等于第一光源覆盖的输出端口的数量。因此，当第一光源故障时，第三光源可以替换第一光源。并且，多级分光器的输出端口的功率不会降低。因此，本技术可以提高多级分光器的可靠性。

13、在第一方面的一种可选方式中，第一光耦合器的第二输入端口用于和第五光源相连。当第一光源故障时，第五光源可以替换第一光源，从而提高多级分光器的可靠性。

14、在第一方面的一种可选方式中，第一光耦合器的第一输出端口用于输出第一光源生成的第一光束。第一光耦合器的第二输出端口用于输出第五光源生成的第七光束。第一光源和第五光源可以同时工作，从而可以提高输出端口的功率调节范围。

15、本技术第二方面提供了一种光功能模块。光功能模块包括调制器组和前述第一方面或第一方面任意一种可选方式中的多级分光器。多级分光器用于将光束分为多束光束。调制器组用于分别调制多束光束，以得到多个光信号。

16、本技术第三方面提供了一种光通信设备。光通信设备包括至少两个光源、处理器和前述第二方面所述的光功能模块。至少两个光源用于向光功能模块传输光束。处理器用于向光功能模块传输电信号。多级分光器用于将光束分为多束光束，根据电信号分别调制多束光束，得到多个光信号。

17、本技术第四方面提供了一种分光方法。分光方法包括以下步骤：通过第一光耦合器从第一光源接收第一光束。第一光耦合器的第一输出端口和第二光耦合器的第一输入端口相连。第一光耦合器的第二输出端口和第三光耦合器的第一输入端口相连。通过第二光耦合器的第二输入端口从第二光源接收第二光束。通过第二光耦合器的输出端口输出第三光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束。

18、在本技术中，在第一光源故障时，第二光耦合器可以正常工作，从而提高了多级分光器的可靠性。并且，当第一光源和第二光源都处于正常状态时，第一光源和第二光源可以同时工作，从而增加了输出端口的功率调节范围。

19、在第四方面的一种可选方式中，第三光束为第二光束的子光束。第四光束为第一光束的子光束。通过第二光耦合器将第二光束分为两束一级子光束。通过第二光耦合器的输出端口输出第三光束包括：通过第二光耦合器的第一输出端口和第二光耦合器的第二输出端口输出第二光束的两束一级子光束。通过第三光耦合器从第一光耦合器接收第一光束。通过第三光耦合器将第一光束分为两束一级子光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束包括：通过第三光耦合器的第一输出端口和第三光耦合器的第二输出端口输出第一光束的两束一级子光束。

20、在第四方面的一种可选方式中，第三光束为第二光束。第四光束为第一光束的子光束。通过第二光耦合器的输出端口输出第三光束包括：通过第二光耦合器的第一输出端口输出第二光束。分光方法还包括以下步骤：通过第一光耦合器将第一光束分为两束一级子光束。通过第二光耦合的第一输入端口接收第一光束的一级子光束。通过第二光耦合器的第二输出端口输出第一光束的一级子光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束包括：通过第三光耦合器将第一光束的一级子光束分为两束二级子光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第一光束的两束二级子光束。

21、在第四方面的一种可选方式中，第四光束为第一光束的子光束。当第二光源故障时，分光方法还包括以下步骤：通过第二光耦合器的第一输出端口和第二光耦合器的第二输出端口输出第一光束的子光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束包括：通过第三光耦合器的第一输出端口和第三光耦合器的第二输出端口输出第一光束的子光束。

22、在第四方面的一种可选方式中，第二光耦合器的第一输出端口和第四光耦合器的第一输入端口相连。第二光耦合器的第二输出端口和第五光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第一输出端口和第六光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第二输出端口和第七光耦合器的第一输入端口相连。通过所述第二光耦合器的输出端口第三光束包括：通过第四光耦合器的输出端口输出第三光束的子光束，通过第五光耦合器的输出端口输出第三光束的子光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束包括：通过第六光耦合器的输出端口输出第四光束的子光束，通过第七光耦合器的输出端口输出第四光束的子光束。

23、在第四方面的一种可选方式中，第二光耦合器的第一输出端口和第四光耦合器的第一输入端口相连。第二光耦合器的第二输出端口和第五光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第一输出端口和第六光耦合器的第一输入端口相连。第三光耦合器的第二输出端口和第七光耦合器的第一输入端口相连。分光方法还包括以下步骤：通过第七光耦合器的第二输入端口从第三光源接收第五光束。通过第七光耦合器的输出端口输出第五光束。通过第三光耦合器的输出端口输出第四光束包括：通过第三光耦合器的第二输出端口输出第四光束，通过第六光耦合器的输出端口输出第四光束的子光束。