CN102025439A - 基于光子集成电路的粗波分装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于光子集成电路的粗波分装置及系统，该装置包括：包括：设置在第一光子集成电路上的光接收机和光分波器、设置在第二光子集成电路上的光合波器和激光器、以及还包括连接器、微控制器、接收侧时钟数据恢复单元、驱动器和发送侧时钟数据恢复单元。该装置及系统与现有技术相比，具有更高的单通道容量、节能度和可靠性，更低故障风险、成本，以及更简单的安装程序，更少的设备占地面积。

Description

基于光子集成电路的粗波分装置及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是基于PIC(Peripheral Interface Controller，光子集成电路)的粗波分装置以及应用该基于光子集成电路的粗波分装置的密集型光波复用(DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing)系统和粗波分系统。
背景技术
在光通信系统中的现有技术中，分立的通道非常多，如：单通道中OMU(光合波器)、ODU(光分波器)、光纤接头和光纤耦合器等分立器件比较多，光通信终端设备占用空间大，功耗大。
现有技术提供的CWDM(粗波分)系统中，该系统的结构如图1所示，包括OTU(光转换器)11，其中N为8，也可以为16，8个或者16个OTU 11连接复用器12，复用器12连接OADM(Optical Add-Drop Multiplexer，光分查复用器)13，所述OADM13连接解复用器14，所述解复用器14又连接8个或者16个OTU 15。要使用分立的OMU和ODU用于复用和解复用，另外每通道都需要一根光纤和两个光转发单元。这样8波或16波CWDM系统中需要多达16个或32个光转发单元(光转换器)以及8或16个物理光纤通道；因此，该现有技术提供的粗波分系统结构复杂，并且功耗很大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种功耗小、体积小、可靠性高的基于光子集成电路的粗波分装置以及应用该基于光子集成电路的粗波分装置的密集型光波复用系统和粗波分系统，
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于光子集成电路的粗波分装置，其包括：
设置在第一光子集成电路上的光接收机和光分波器、设置在第二光子集成电路上的光合波器和激光器、以及还包括连接器、微控制器、接收侧时钟数据恢复单元、驱动器和发送侧时钟数据恢复单元，其中：
所述光分波器连接光接收机，所述光接收机连接接收侧时钟数据恢复单元，所述接收侧时钟数据恢复单元通过连接器连接发送侧时钟数据恢复单元，所述发送侧时钟数据恢复单元还连接有驱动器，所述驱动器还连接有激光器，所述激光器连接有光合波器，所述微控制器还连接并控制所述接收侧时钟数据恢复单元、连接器、光接收机、光分波器、驱动器、光合波器和激光器，其中：
所述光分波器用于接收输入的单路的多波光信号，并将所述多波光信号分解成多路的光信号发送给所述光接收机；
所述光接收机将所述多路光信号转换为电信号，并将所述电信号发送给所述接收侧时钟数据恢复单元；
所述接收侧时钟数据恢复单元，用于将所述电信号进行整形，再通过所述连接器将所述整形后的电信号发送到所述发送侧时钟数据恢复单元，经过该发送侧时钟数据恢复单元的整形恢复和高频补偿后输出多路电信号，再经由所述驱动器的进行驱动放大后输出的多路电信号输送到激光器转换为多路的光信号，再通过光合波器对激光器输出的多路的光信号进行合波处理后输出。
优选地，所述微控制器用于接收所述接收侧时钟数据恢复单元发送过来的告警信息，并根据所述告警信息发出告警信号。
优选地，所述微控制器还用于分别通过温控电路对所述光分波器和光合波器的温度进行控制调整。
优选地，所述微控制器还用于控制所述驱动器输出的光眼图的消光比、交叉点的参数。
本发明还提供一种粗波分系统，其包括两个上述技术方案所述的基于光子集成电路的粗波分装置：第一基于光子集成电路的粗波分装置和第二基于光子集成电路的粗波分装置，第一基于光子集成电路的粗波分装置和第二基于光子集成电路的粗波分装置，所述第一基于光子集成电路的粗波分装置连接光分查复用器，所述光分查复用器连接所述第二基于光子集成电路的粗波分装置。
本发明还提供一种密集型光波复用系统，其包括所述多个上述技术方案提供的基于光子集成电路的粗波分装置，所述基于光子集成电路的粗波分装置连接复用器，所述复用器连接第一光放大板，所述第一光放大板连接光分查复用器，所述光分查复用器连接第二光放大板，所述第二光放大板连接解复用器，所述解复用器连接另外多个基于光子集成电路的粗波分装置。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明提供的基于光子集成电路的粗波分装置以及应用该基于光子集成电路的粗波分装置的密集型光波复用系统和粗波分系统，利用光子集成电路技术实现的低成本多波长OEO(光-电-光)转换器件，集成了多个10Gbit/s的CWDM通路，两个这样的基于光子集成电路的粗波分装置和1根光纤就可以实现16个或32个光转发单元的功能，以及实现8或16个物理光纤通道同样的容量，与现有技术相比，具有更高的单通道容量、节能度和可靠性，更低故障风险、成本，以及更简单的安装程序，更少的设备占地面积。
附图说明
图1为现有技术提供的CWDM系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的基于光子集成电路的粗波分装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的密集型光波复用系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的粗波分系统的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种基于光子集成电路的粗波分装置，如图2所示，该装置包括：设置在第一光子集成电路上的光接收机102和光分波器101、设置在第二光子集成电路上的光合波器109和激光器108、以及还包括连接器104、微控制器105、接收侧时钟数据恢复单元103、驱动器107和发送侧时钟数据恢复单元106，其中：
所述光分波器101连接所述光接收机102，所述光接收机102连接接收侧时钟数据恢复单元103，所述接收侧时钟数据恢复单元103通过连接器104连接发送侧时钟数据恢复单元106，所述发送侧时钟数据恢复单元106还连接有驱动器107，所述驱动器107还连接有激光器108，所述激光器108连接有光合波器109，所述微控制器105还连接并控制所述接收侧时钟数据恢复单元103、连接器104、光接收机102、光分波器101、驱动器107、光合波器109和激光器108，其中：
所述光分波器101用于接收输入的单路的多波光信号，并将所述多波光信号分解成多路(如8路、16路)的光信号发送给所述光接收机102；
所述光接收机102将所述多路光信号转换为电信号(如10G的电信号)，并将所述电信号发送给所述接收侧时钟数据恢复单元103；
所述接收侧时钟数据恢复单元103，用于将所述电信号进行整形，再通过所述连接器104将所述整形后的电信号发送到所述发送侧时钟数据恢复单元106，经过该发送侧时钟数据恢复单元106的整形恢复和高频补偿后输出多路电信号，再经由所述驱动器107的进行驱动放大后输出的多路电信号(为：多路差分高速电信号)输送到激光器108，该激光器108将该多路的电信号转换为多路的光信号，再通过光合波器109对激光器108输出的多路的光信号进行合波调制处理后输出。该驱动器107放大的光信号在该激光器109中再进行NRZ(单极性不归零码)调制，完成电光信号的转换。
该基于光子集成电路的粗波分装置利用光子集成电路技术实现的低成本多波长OEO(光-电-光)转换器件，集成了多个10Gbit/s的CWDM通路，两个这样的基于光子集成电路的粗波分装置和1根光纤就可以实现16个或32个光转发单元的功能，以及实现8或16个物理光纤通道同样的容量，与现有技术相比，具有更高的单通道容量、节能度和可靠性，更低故障风险、成本，以及更简单的安装程序，更少的设备占地面积。通过时钟数据恢复单元103和时钟数据恢复单元106，使该装置不需要触发时钟。
在上述实施例中，更为具体的，所述微控制器105用于接收所述接收侧时钟数据恢复单元103发送过来的告警信息，并根据所述告警信息对所述接收侧时钟数据恢复单元103控制和调整。
在其他的实施例中，进一步的，所述微控制器105还用于分别通过温控电路对所述光分波器101和光合波器109的温度进行控制调整。以控制所述光分波器102和光合波器108的温度，便于光信号的合波或者分波稳定处理。
在上述实施例中，更为具体的，所述微控制器105还用于控制所述驱动器107输出的光眼图的消光比、交叉点等参数。以便于提高所述光合波器109对多路光信号进行合波的性能。
本发明实施例还提供一种粗波分系统，如图3所示，包括两个上述实施例提供的基于光子集成电路的粗波分装置(System)201、203：第一201和第二基于光子集成电路的粗波分装置203，所述第一基于光子集成电路的粗波分装置201连接光分查复用器(Optical Add-Drop Multiplexer，OADM)202，所述光分查复用器202连接所述第二基于光子集成电路的粗波分装置203。该实施例中的光信号为8路(λ1-λ8)，电信号为8路10G的电信号，也可以为16路等其他的路数的光信号或者电信号，该系统应用所述基于光子集成电路的粗波分装置，能够利用光子集成电路实现的低成本多波长OEO转换器件，集成了多个10Gbit/s的CWDM通路，与现有技术相比，具有更高的单通道容量，节能度和可靠性，更低故障风险，成本，以及更简单的安装程序，更少的设备占地面积。
本发明还提供一种密集型光波复用系统，如图4所示，包括多个上述实施例提供的基于光子集成电路的粗波分装置301，所述基于光子集成电路的粗波分装置301连接复用器302，所述复用器302连接第一光放大板303，所述第一光放大板303连接光分查复用器304，所述光分查复用器304连接第二光放大板305，所述第二光放大板305连接解复用器306，所述解复用器306连接另外多个基于光子集成电路的粗波分装置307。该实施例中的光信号为8路，电信号为8路10G的电信号，也可以为16路等其他的路数的光信号或者电信号。该实施例中，图中的N为80，总共只需要20个基于光子集成电路的粗波分装置，该密集型光波复用系统可自适应不同的业务类型，配置灵活，比如10GE(千兆以太网)、10GE+AFEC(前向纠错编码)、STM(光同步传输模块)-64、STM-64+AFEC的混传，具有自适应性；由于基于光子集成电路的粗波分装置波长通道的可配置性，应用梳状合波器可以升级带宽，因此还具有可配置性和可升级性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于光子集成电路的粗波分装置，其特征在于，包括：设置在第一光子集成电路上的光接收机和光分波器、设置在第二光子集成电路上的光合波器和激光器、以及还包括连接器、微控制器、接收侧时钟数据恢复单元、驱动器和发送侧时钟数据恢复单元，其中：
所述光分波器连接光接收机，所述光接收机连接接收侧时钟数据恢复单元，所述接收侧时钟数据恢复单元通过连接器连接发送侧时钟数据恢复单元，所述发送侧时钟数据恢复单元还连接有驱动器，所述驱动器还连接有激光器，所述激光器连接有光合波器，所述微控制器还连接并控制所述接收侧时钟数据恢复单元、连接器、光接收机、光分波器、驱动器、光合波器和激光器，其中：
所述光分波器用于接收输入的单路的多波光信号，并将所述多波光信号分解成多路的光信号发送给所述光接收机；
所述光接收机将所述多路光信号转换为电信号，并将所述电信号发送给所述接收侧时钟数据恢复单元；
所述接收侧时钟数据恢复单元，用于将所述电信号进行整形，再通过所述连接器将所述整形后的电信号发送到所述发送侧时钟数据恢复单元，经过该发送侧时钟数据恢复单元的整形恢复和高频补偿后输出多路电信号，再经由所述驱动器的进行驱动放大后输出的多路电信号输送到激光器转换为多路的光信号，再通过光合波器对激光器输出的多路的光信号进行合波处理后输出。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述微控制器用于接收所述接收侧时钟数据恢复单元发送过来的告警信息，并根据所述告警信息发出告警信号。
3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述微控制器还用于分别通过温控电路对所述光分波器和光合波器的温度进行控制调整。
4.如权利要求3所述装置，其特征在于，所述微控制器还用于控制所述驱动器输出的光眼图的消光比、交叉点的参数。
5.一种粗波分系统，其特征在于，包括两个基于光子集成电路的粗波分装置：第一基于光子集成电路的粗波分装置和第二基于光子集成电路的粗波分装置，第一基于光子集成电路的粗波分装置和第二基于光子集成电路的粗波分装置，所述第一基于光子集成电路的粗波分装置连接光分查复用器，所述光分查复用器连接所述第二基于光子集成电路的粗波分装置。
6.一种密集型光波复用系统，其特征在于，包括所述多个基于光子集成电路的粗波分装置，所述基于光子集成电路的粗波分装置连接复用器，所述复用器连接第一光放大板，所述第一光放大板连接光分查复用器，所述光分查复用器连接第二光放大板，所述第二光放大板连接解复用器，所述解复用器连接另外多个基于光子集成电路的粗波分装置。
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