CN100549741C - 一种无黑波长的分组滤波装置及其分组滤波方法 - Google Patents
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Abstract
一种无黑波长的分组滤波装置,包含带通滤波器组件、多个m波分波器和一分光器,主光从分光器进入,分成两束光信号,分别输入至奇数组和偶数组滤波器;奇数组和偶数组滤波器中的各滤波器对所述光信号进行滤波,输出n/m束光信号至相同数量的m波分波器,同组任意两个滤波器输出的光信号的带宽至少间隔m个波长,其中n为光波总数,m为每个带通滤波器通带带宽所覆盖的波长个数,n/m不为整数时作向上取整;m波分波器将滤波器输出的光信号分解为连续的无黑波长信号。本发明可以简单有效的避免产生黑波长,并在输出端口能连续滤出WDM系统全部波长。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学滤波装置及其滤波方法,特别涉及一种应用于光通信领域的WDM(Wave Division Multiplexing,波分复用)系统传输设备波分复用器中的光分组滤波装置及其分组滤波方法。
背景技术
在光通讯领域中,波分复用技术作为光纤扩容最有效、最经济的手段,以其独有的技术优势,充分满足目前网络宽带业务发展的需求,同时也为通向未来全光传输网奠定了良好的基石。
WDM系统包括光发送/接收器、波分复用器、光放大器和光纤等模块。其中,波分复用器包括合波器和分波器,分波器通常采用传统的分组滤波装置。
图1是WDM系统的体系结构(以40波为例)和传统分组滤波装置完成40路业务传输的示意图:
OTU为光转发单元,可以是单路光信号的3R光电光变换,OTU1表示波长为λ1的OTU,OTU40表示波长为λ40的OTU;
OM表示合波器,OD表示分波器,并采用传统分组滤波装置;
在图1中的OD详图中可以看到,主光进入第一级带通滤波器组的第一个带通滤波器A,然后通过带通滤波器的级联端口进入本组的下一个带通滤波器B,通过上述两个带通滤波器把40波长分成红带和蓝带两组。两个带通滤波器的通带存在重叠,所覆盖的四个WDM波长,即第19,20,21,22波,不能被两个带通滤波器中的任何一个完整滤出,是系统无法使用的黑波长;同样,到了下一级带通滤波器组,也有相邻两个带通滤波器通带重叠产生四个黑波长,即第9,10,31,32波;这样的40波的WDM系统通过传统分组滤波装置只能滤波出32波,有8个黑波长不能在系统中得到应用。
如上所述,现有技术使用传统的分组滤波装置无法充分利用光纤带宽,造成资源浪费,增加光网络的部署成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术中WDM系统的传统分组滤波装置的不足,提出一种应用于WDM系统的无黑波长的分组滤波装置,并提出了一种简单有效的避免产生黑波长,并在输出端口能连续滤出WDM系统全部波长的分组滤波方法。
为了解决上述问题,本发明提供一种无黑波长的分组滤波装置,一种无黑波长的分组滤波装置,包含带通滤波器组件、多个m波分波器和一分光器,其中:
所述分光器用于将主光分为两束光信号;
所述带通滤波组件分为奇数组和偶数组,共包含n/m个带通滤波器,n为光波总数,m为每个带通滤波器通带带宽所覆盖的波长个数,n/m不为整数时作向上取整;两组滤波器分别接收一束光信号,且同组的任意两个滤波器的带宽至少间隔m个波长;所述奇数组或偶数组中,同组滤波器通过级联端口相互连接,且相邻的两个滤波器的带宽间隔m个波长;
所述多个m波分波器中的每一分波器与一带通滤波器的输出相连。
进一步地,上述分组滤波装置还可具有以下特点:所述分光器是将主光分成功率相等的两束光信号。
本发明还提供一种在WDM系统中实现无黑波长的分组滤波方法,包含如下步骤:
1)主光从分光器进入,分成两束光信号,分别输入至奇数组和偶数组滤波器;
2)奇数组和偶数组滤波器中的各滤波器对所述光信号进行滤波,输出n/m束光信号至相同数量的m波分波器,同组任意两个滤波器输出的光信号的带宽至少间隔m个波长,其中n为光波总数,m为每个带通滤波器通带带宽所覆盖的波长个数,n/m不为整数时作向上取整;同组滤波器通过级联端口相互连接,所述光信号输入奇数组或偶数组滤波器后,是通过同组滤波器的级联口传输到该组的各个滤波器,且相邻的两个滤波器输出光信号的带宽间隔m个波长;
3)m波分波器将滤波器输出的光信号分解为连续的无黑波长信号。
进一步地,上述分组滤波方法还可具有以下特点:所述分光器是将主光分成功率相等的两束光信号。
本发明通过采用分光和奇偶间插滤波技术,达到了分组滤波器输出连续无黑波长的效果。
附图说明
图1是传统分组滤波装置在WDM系统中的应用功能示意图;
图2是根据本发明的无黑波长分组滤波装置在WDM系统中的应用示意图;
图3是根据本发明的无黑波长分组滤波装置应用于80波50G频道间隔WDM系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
本发明的技术方案要点为:通过使用分光器、奇偶带通滤波组件和m波分波器,首先将主光分为功率相同的2束光线,2束光线分别输入奇偶带通滤波组件,经过滤波输出至相应的m波分波器,最终输出连续的无黑波长的光信号。
图2是根据本发明的无黑波长分组滤波装置在WDM系统中的应用示意图,以40波WDM系统为例。
如图2所示,根据本发明的WDM系统无黑波长分组滤波器由三个部分组成:分光器、奇偶带通滤波组件、m波分波器(m=10):
分光器,用于将主光分为功率相同的两束光信号,分别输出到奇数组和偶数组的带通滤波器;
奇偶带通滤波组件,包括4个带通滤波器,用于将系统波长带宽平均分成4组(大多数情况是均分,但不是必须如此),每个带通滤波器的通带带宽为10个波长范围,带通滤波器1’(波长1~10范围)和3’(波长21~30范围)为奇数组,带通滤波器2’(波长11~20范围)和4’(波长31~40范围)为偶数组,奇数组的带通滤波器之间通过滤波器的级联口进行连接,偶数组的带通滤波器之间也用级联口进行连接。
4个m波分波器(图2中以10波分波器为例),用于分别接收4个带通滤波器输出的光信号,并滤波输出m个的WDM波长信号。
下面将根据图2描述根据本发明的应用于WDM系统的无黑波长分组滤波方法,该方法包括如下步骤:
a)主光从50/50分光器进入,分成两束光信号,较佳为功率相同的两束光信号;
b)两束光信号中的一束输入至奇偶滤波组件的带通滤波器1’,在带通滤波器1’滤波后通过级联端口再输入同组的带通滤波器3’;另一束输入至奇偶滤波组件的带通滤波器2’,在带通滤波器2’滤波后通过级联端口再输入同组的带通滤波器4’。奇数组带通滤波器输出波长范围1~10,21~30;偶数组带通滤波器输出波长范围11~20,31~40。
d)从带通滤波器1’~4’输出的光信号分别进入相应波长的10波分波器进行逐一滤波。
如上所述,由于每一组的带通滤波器边缘没有重叠现象,因此不会产生黑波长。这样40波WDM系统可以输出连续的无黑波长的40波光信号。
下面以C-Band,80波,50G间隔的分组滤波装置(分波器)为例对根据本发明的应用于WDM系统的无黑波长分组滤波方法作进一步的说明。
如图3所示:
分波器包含按奇偶分成两组的滤波器,每组包含5个级联的带通滤波器,每个带通滤波器的通带带宽为8个波长范围;
光信号进入50/50分光器后分别输入两组滤波器;
两组滤波器中每一带通滤波器的输出再通过一个8波分波器将滤波器的输出光信号分解成连续的无黑波长信号。
对于其他波长数量的WDM系统来说,本发明所阐述的方法也同样适用:对于n波长WDM系统,配置m(2m<n)波分波器,则存在n/m个带通滤波器,每个带通滤波器的通带带宽覆盖m个波长,将这些滤波器分为奇数组和偶数组带通滤波组件并间插配置,即同组滤波器通过级联口相互连接,相邻两个带通滤波器的带宽间隔为m个波长。当n/m为非整数时,作向上取整。系统主光通过50/50分光器分成两束光信号分别进入奇偶带通滤波组件,分别滤波后输出至m波分波器,最终通过m波分波器输出无黑波长的连续n波长。如n取40时,系统为40波WDM系统,如n取80时,系统为80波WDM系统。
本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1、一种无黑波长的分组滤波装置,包含带通滤波器组件、多个m波分波器,其特征在于,该装置还包含分光器,其中:
所述分光器用于将主光分为两束光信号;
所述带通滤波组件分为奇数组和偶数组,共包含n/m个带通滤波器,n为光波总数,m为每个带通滤波器通带带宽所覆盖的波长个数,n/m不为整数时作向上取整;两组滤波器分别接收一束光信号,且同组的任意两个滤波器的带宽至少间隔m个波长;所述奇数组或偶数组中,同组滤波器通过级联端口相互连接,且相邻的两个滤波器的带宽间隔m个波长;
所述多个m波分波器中的每一分波器与一带通滤波器的输出相连。
2、如权利要求1所述的分组滤波装置,其特征在于,所述分光器是将主光分成功率相等的两束光信号。
3、一种在波分复用系统中实现无黑波长的分组滤波方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
1)主光从分光器进入,分成两束光信号,分别输入至奇数组和偶数组滤波器;
2)奇数组和偶数组滤波器中的各滤波器对所述光信号进行滤波,输出n/m束光信号至相同数量的m波分波器,同组任意两个滤波器输出的光信号的带宽至少间隔m个波长,其中n为光波总数,m为每个带通滤波器通带带宽所覆盖的波长个数,n/m不为整数时作向上取整;同组滤波器通过级联端口相互连接,所述光信号输入奇数组或偶数组滤波器后,是通过同组滤波器的级联口传输到该组的各个滤波器,且相邻的两个滤波器输出光信号的带宽间隔m个波长;
3)m波分波器将滤波器输出的光信号分解为连续的无黑波长信号。
4、如权利要求3所述的分组滤波方法,其特征在于,所述分光器是将主光分成功率相等的两束光信号。
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