CN102742197A

CN102742197A - 分支的光通信系统中的信道功率管理

Info

Publication number: CN102742197A
Application number: CN2010800633574A
Authority: CN
Inventors: D.科夫什; H.李
Original assignee: Thai Department's Electronic Submarine Communication Ltd Co
Current assignee: Sarbocom Co., Ltd.
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: JP5840141B2; JP2013513344A; EP2510641A4; WO2011071962A1; US8401391B2; US20110135310A1; CN102742197B; CA2783249C; CA2783249A1; EP2510641A1; EP2510641B1

Abstract

在分支的光通信系统中可实现信道功率管理，以便在支路引出路径上跨支路信道提供均匀装载，而不需要传递不是预期用于支路终端的信息信号给支路引出路径。一般而言，与本公开一致的系统和方法重新使用来自支路添加路径的一个或多个装载信号（例如，噪声频带）来维持相同支路的支路引出路径中的均匀装载。因此当干路信道不是预期用于支路终端时，该系统和方法防止将那些干路信道引出到支路终端。

Description

分支的光通信系统中的信道功率管理

技术领域

本公开涉及光传送系统，并且特别地，涉及分支的光网络中的信道功率管理。

背景技术

为了最大化光纤传送系统的传送容量，在称作波分复用系统（在下文中WDM系统）中，单个光纤可以用于携带多个光信号。可复用该多个光信号以形成复用信号或WDM信号，其中将多个信号的每个调制在分开的波长（称作信道）上。现代WDM系统具有高的业务容量，例如，以10吉比特每秒（在下文中Gb/s）或更高来携带96个或更多信道的容量。

光纤传送系统可以包含相对长的干路光纤段，其可终止于传送和/或接收干路终端。光纤传送系统还可以包含沿其干路分布的一个或多个分支单元。每个分支单元（branching unit，BU）可连接到终止于传送和/或接收支路终端的支路光纤段。每个BU可以包含一个或多个光分插复用器（optical add/drop multiplexer，OADM）。信道可经由OADM添加（add）到光传送系统的干路光纤段或从光传送系统的干路光纤段引出（drop）。

当信息信号在长距离上传送时，提供一个或多个放大器以补偿信号衰减。用于一些WDM系统（例如，海底系统）的放大器不易变更，并且初始配置为支持满载链接（例如，96个信道，每个信道携带10Gb/s）。一般而言，可能希望每信道的功率足以提供来自放大器的放大的自发辐射（ASE）噪声的存在下的适当的信噪比，高的放大器总输出功率用于具有高的满载容量的系统成为必要。因此可配置放大器以在标称总光功率处提供光输出信号。

标称放大器输出功率水平相对于放大器的输入处的功率可不敏感。当放大器输入功率在宽范围上变化时，总放大器输出功率可围绕标称输出功率水平改变很小。当添加额外的信道（例如在分支单元）时，每信道的光输出功率可能减小。当引出信道时，每信道的光输出功率可能增大。

当光信号通过光纤传播时，可能经历非线性互相作用。在充分高的光功率值（例如，大于1mW每信道）处，光信号可能经历比在低光功率（例如，小于1.0mW每信道）处更多的失真，这对传送导致不利影响。因此，当引出信道时，光学信道功率值可能增大，并且网络通信性能可能变差。光放大器链的部分信道装载可导致部分传送频带中不希望的噪声累积以及也使信道性能退化的增益重塑效应。因此，在部分装载的系统中，传送频带可能不是用信息信号均匀装载，并且因此添加伪单音（dummy tone）或噪声来控制沿光路的信道功率和提供均匀装载。从而用伪单音或噪声装载可减少光纤中的非线性效应，避免不必要的增益倾斜，避免过度的噪声累积，以及避免增益整形效应，例如谱线烧孔（SHB）。

这样的均匀装载可能发生在分支的光通信系统中，但分支单元处信道的添加和引出提出唯一的挑战。如果将干路光纤段上的所有干路信道所携带的信号传递或引出到支路光纤段上的支路信道并传送给支路终端，则在支路光纤段中可维持均匀装载。然而，一些干路信道（也称作快速信道（express channel））上所携带的信号可能不是预期用于支路终端并且应该阻止其到达支路终端。另一方面，如果仅仅在OADM分支单元阻挡或滤除这些信号，则支路段中的传送频带可能不再是均匀装载的，而且携带预期传送到支路终端的信号的信道将受不利影响。

附图说明

应参照下文的详细描述，该描述应结合下列附图进行阅读，附图中相似的标号代表相似的部件：

图1是与本公开一致的分支的光通信系统的概略图示；

图2A是与本公开一致的包括快速、添加、引出以及装载信道的图解图示的分支单元的概略图；以及

图2B是与本公开一致的可在分支单元中有用的OADM的概略图。

具体实施方式

在分支的光通信系统中可实现信道功率管理，以便在支路引出路径上跨支路信道提供均匀装载，而不传递没有预期用于支路路径的支路终端的信息信号。一般而言，与本公开一致的系统和方法重新使用来自分支单元的支路添加路径的一个或多个装载信号（例如，噪声频带），以维持相同分支单元的支路引出路径中的均匀装载。因此当那些干路信道不是预期用于支路终端时，该系统和方法通过重新使用来自支路路径的装载信号（loading signal）来维持均匀装载，从而防止将干路信道引出到支路终端。

现在转向图1，图示了示范性分支的光通信系统100，其中可与本公开一致地实现信道功率管理。本领域技术人员将认识到，为了解释的容易，系统100已经以高度简化的方式描绘。光通信系统100包含耦合到干路路径112的干路终端110和120。如本文所使用的，术语“耦合的”是指任何连接、耦合、链接等，通过这些将一个系统元件所携带的信号传递给“耦合的”元件。这样的“耦合的”装置不必彼此直接连接，并且可由可操纵或变更这些信号的中间部件或装置分开。

干路路径112可以包含多个光学线缆段，例如线缆段113、134、142，用于携带光信号。每个线缆段可以包含一个或多个光缆部分，其包含光纤对以及一个或多个中继器（repeater）170以提供用于在干路终端110和干路终端120之间的光信号的双向通信的传送路径。

一个或多个分支单元（例如，分支单元130和140）可耦合到干路终端110、120之间的干路路径。每个分支单元130、140还可分别通过关联的支路路径152、162，可能通过一个或多个中继器170和链接光学线缆分别耦合到支路终端，例如，支路终端150和160。因此系统100可配置为使用相同的干路光纤对提供终端110、120、150和/或160之间的光信号的双向通信，尽管多个光纤对可由分支单元130、140的每个使用和支持。为了解释的容易，本文的描述可涉及从一个终端到另一终端的传送。然而，应理解，可配置系统100用于终端110、120、150和/或160的任何之间的双向或单向通信。

干路和支路路径中的部件可包含用于实现其预期功能的已知配置。例如，中继器170可以包含任何已知的对于传送路径上的信号衰减进行补偿的光放大器/中继器配置。例如，一个或多个中继器可配置为光放大器，例如掺铒光纤放大器、拉曼放大器、或混合拉曼/EDFA放大器。而且一个或多个中继器可以已知光-电-光配置来提供，该配置通过将光信号转换为电信号、处理电信号然后重新传送光信号来再生光信号。

系统100可配置为长距离系统，例如具有在至少两个终端之间超过大约600km的长度，并且可跨水体。当用来跨水体（例如海洋）时，中继器170和/或分支单元130和/或140可坐落在海底，并且干路路径112路径可跨海滩平台之间。将意识到，多个中继器、分支单元和光学介质链接可放置在水下和/或地上。

系统100是波分复用（WDM）系统，该系统能够传送、携带和接收WDM信号，该信号包含调制在多个不同波长（称为信道）上的多个复用的光信号。光信息信号可始发于一个或多个干路终端和/或一个或多个支路终端。每个分支单元130、140可配置为使用例如光分插复用器（OADM）来添加和/或引出一个或多个信息信号。例如，始发于干路终端110的WDM信号可以包含占用干路路径112上的一个或多个信道（即，干路信道）的一个或多个信息信号。类似地，始发于支路终端150的WDM信号也可以包含占用支路路径152上的一个或多个信道（即，支路信道）的一个或多个信息信号。两个WDM信号都可传送到分支单元130。分支单元130可配置为引出（即提取（extract））始发于干路终端110的一个或多个信息信号，并将引出的信号传递给支路终端150。分支单元130可配置为添加（即插入（insert））始发于支路终端150的一个或多个信息信号到始发于干路终端110的WDM信号的至少一部分，并将得到的WDM光信号（即包含添加的信息信号）传递到段134上。得到的WDM光信号可由分支单元140接收。分支单元140可类似地添加和/或引出信息信号。将意识到，始发于终端120和/或支路终端160的信息信号可类似地在分支单元140被添加和/或引出，其中将得到的光信号传送到分支单元130。分支单元130可类似地添加和/或引出信息信号并且将得到的光信号传递给终端110。

因此，沿干路路径112的至少一部分传送的WDM信号占用多个信道（即，干路信道），并且沿支路路径（例如支路路径152或162）传送的WDM信号占用多个信道（即，支路信道）。在WDM系统中，信道可为利用的或未利用的。如本文所使用的，“利用的信道”是指包含信息携带信号的WDM系统信道位置，“未利用的信道”是指不包含信息携带信号的WDM系统信道位置。

一个或多个利用的干路信道（称作快速信道）可通过一个或多个分支单元130、140传递而不被引出，例如，从一个干路终端110（起点）携带信息信号到另一个干路终端120（目的地）。一个或多个利用的干路信道（称作分插信道（add/drop channel））可在一个或多个分支单元130、140被添加和/或引出，并且在波长上对应于一个或多个利用的支路信道（称作分插信道）。因此，分插信道可在干路终端110和支路终端150之间或在支路终端150和另一支路终端150之间延伸。当在分支单元添加信道时，因为在分支单元引出的信道的波长被重新使用，所以分插信道还可称为重新使用信道（re-use channel）。

为了维持光纤光网络上的均匀信道装载，未利用的信道可在干路或支路终端处用装载信号来装载。如本文所使用的，“装载信号”将指代不携带信息的信号例如宽带噪声，例如ASE噪声、ASE噪声频带或伪单音。如本文所使用的，“伪单音”将指代以具体波长为中心并且不携带信息或业务的光能。分支单元130、140可配置为仅引出预期用于相应支路终端150、160的信息信号；例如，在分支单元130、140处不引出快速信道。因为在分支单元130、140处仅引出/添加干路信道的子集，所以未利用支路路径152、162上的一些支路信道，并且未利用的信道可用装载信号来装载，以提供跨支路信道的均匀装载。因此进入或退出分支单元的整个传送频带可用装载信号或信息信号均匀装载。在一个实施例中，装载信号可以与利用的信道上的信息信号大约相同的光功率来装载到未利用的信道。因此，装载信号可占中继器功率中类似于信息信号所占份额的成比例的份额，从而避免了频带的传送未装载部分的有害效应。如本文所使用的，“均匀装载”不必要求传送频带中每个信道上的相同信道功率。

装载信号可在干路和支路终端处通过本领域的普通技术人员已知的方法生成并添加到未利用的信道。在一个或多个装载信号是宽带噪声的实施例中，可生成噪声并添加到未利用的信道，例如，如出版于2005年12月29日的美国专利申请公开第2005/0286905A1号、题为“具有噪声装载的光纤传送系统（Optical Fiber Transmission System with Noise Loading）”所公开的，其教导通过参照在此完全并入本文。例如，可由放大器生成宽带噪声，并且使用适当的滤波器和耦合器添加到未利用的信道。放大器可为掺稀土光纤放大器，可配置为提供独立于输入功率的大体上为常数的输出功率。如果放大器输入无装载或极小装载，则放大器可生成ASE噪声。ASE噪声可添加到要成为宽带WDM信号（即跨系统带宽延伸），和/或可经滤波导致占用系统带宽内的一个或多个频带、子频带和/或信道的ASE噪声。在一个或多个装载信号是伪单音的实施例中，例如，可通过对例如放大的自发辐射（ASE）噪声等噪声进行滤波或使用连续波未调制激光源来生成伪单音，例如，如出版于2006年3月9日的美国专利申请公开第2006/0051093A1号、题为“用于谱线装载光传送系统的系统和方法（System and Method for Spectral Loading an optical Transmission System）”所描述的，其教导通过参照在此完全并入本文。

图2A图形化地图示了在与本公开一致的系统中有用的分支单元200的一个示范性实施例。分支单元200可对应于图1的分支单元130和/或分支单元140。图2A包含至少一些干路信道和支路信道的波长频带或子频带的概略表示。本领域的普通技术人员将认识到，实际光谱可以包含具有额外的波长频带或子频带的额外的信道。为了解释的容易，图2A所描绘的谱线是经简化的。图2B描绘了可以在与本公开一致的分支单元中有用的OADM 205的例子。分支单元200和OADM 205配置为从对应支路信道引出一个或多个信道或向对应支路信道添加一个或多个信道，并且用于用装载信号来装载未利用的信道。

例如，分支单元200可配置为接收干路WDM输入信号210和支路WDM输入信号220，并且可配置为输出干路WDM输出信号230和支路WDM输出信号240。干路输入信号210可从干路线缆段（例如，图1所示出的线缆段113、134或142）接收，并且支路输入信号220可接收自（可始发于）支路终端（例如，图1所示的支路终端150或160）。干路输入信号210和干路输出信号230可以包含在干路信道（例如一个或多个快速信道和携带复用的信息信号的一个或多个分插信道）上所携带的多个复用的光信号。支路输入信号220和支路输出信号240可以包含在支路信道（例如携带一个或多个信息信号的一个或多个分插信道和用装载信号装载的一个或多个未利用的信道）上所携带的多个复用的光信号。图示的干路输入信号210包含快速信道E1、E3和分插信道D2，并且图示的支路输入信号220包含分插信道A2和未利用的信道L1、L3。虽然干路输入信号210用两个快速信道E1、E3和一个分插信道D2来图示，但是将意识到，干路输入信号210可以包含更多或更少的快速信道和/或更多或更少的分插信道。类似地，支路输入信号220可以包含更多或更少更多或更少的分插信道和/或更多或更少的未利用的信道。

分支单元200可以包含多个滤波器。例如，干路滤波器260可耦合到快速路径227，并且可配置为接收干路输入信号210。支路滤波器270可耦合到添加路径231，并且可配置为接收支路输入信号220。滤波器260、270可为三端口滤波器（3-port filter），并且可配置为将相应输入信号210或220滤波进入波长子频带并且在分开的路径上提供子频带。如本文所使用的，“波长子频带”是指对应于一个或多个信道的一个或多个波长。例如，干路三端口滤波器260将干路信道的波长子频带滤波进入用于快速路径227上的快速信道E1、E3的子频带以及用于引出路径229上的分插信道D2的子频带。示范性的支路三端口滤波器270将支路信道的波长子频带滤波进入用于添加路径231上的分插信道A2的子频带以及用于本地路径（local path）261上的未利用的信道L1、L3的子频带。

分支单元200也包含多个耦合器，用于耦合来自滤波的信道的相应信号。干路光耦合器265耦合来自快速信道E1、E3的信息信号与来自添加信道A2的信息信号，以产生干路光耦合器输出信号275。得到的干路输出信号230包括来自快速信道E1、E3和分插信道A2的信息信号。支路光耦合器250耦合来自未利用的信道L1、L3的装载信号与来自分插信道D2的信息信号，以产生支路光耦合器输出信号241。得到的支路输出信号240包括来自分插信道D2的信息信号和来自未利用的信道L1、L3的装载信号。

引出路径229可以包含耦合在干路滤波器260和支路光耦合器250之间的可变光学衰减器（variable optical attenuator，VOA）236。VOA 236可允许分插信道D2的一个或多个波长的选择性衰减或放大。命令信号可提供给VOA 236以将VOA 236设置为所希望的放大（或衰减）水平。VOA 236的所希望的放大（或衰减）水平可以用于调整来自分插信道D2的信息信号和来自未利用的信道L1、L3的装载信号之间的相对功率，以获得和/或维持分支单元200和支路终端（例如，图1所示的支路终端150或160）之间的均匀信道装载。

例如，命令信号可从终端送出给分支单元。如图2B所示，例如，可通过耦合器263从干路输入信号210提取命令信号。提取的命令信号然后可提供给命令检测电路266。命令检测电路266可耦合到VOA 236，并且所希望的放大（或衰减）水平可基于命令信号来设置。用于滤波器260、270、可变光学衰减器236和耦合器265、250、263的各种配置对本领域的普通技术人员是已知的。

图2B描绘了在分支单元（例如分支单元200）中有用的OADM 205的例子。可配置OADM 205用于添加和/或引出一个或多个光信号。例如，OADM 205可配置为在干路输入端口（例如干路输入端口215）接收干路输入信号210。OADM 205可配置为在支路输入端口（例如支路输入端口225）接收支路输入信号220。OADM 205可配置为在干路输出端口（例如干路输出端口242）提供干路输出信号230，以及在支路输出端口（例如支路输出端口235）提供支路输出信号240。

OADM 205可以包含多个滤波器260、270。例如，OADM 205可以包含耦合到输入端口215、快速路径227和引出路径229并且配置为接收干路输入信号210的干路输入滤波器260。OADM 205可以包含耦合到输入端口225、添加路径231和本地路径261且配置为接收支路输入信号220的支路输入滤波器270。干路输入滤波器260和支路输入滤波器270可为三端口滤波器，配置为将相应输入信号210或220滤波进入波长子频带并且在分开的路径上提供子频带。例如，干路输入滤波器260可配置为将快速信道E1、E3的波长子频带提供到快速路径227上，以及将分插信道D2的波长子频带提供到引出路径229上；并且支路输入滤波器270可配置为将未利用的信道L1、L3的波长子频带提供到本地路径261上，以及将分插路径A2的波长子频带提供到添加路径231上。

OADM 205的示范性实施例也包括VOA 236。例如，VOA 236可位于引出路径229中，引出路径229耦合在干路滤波器260和支路光耦合器250之间。VOA 236可允许分插信道D2的一个或多个波长的选择性衰减或放大。命令信号可提供给VOA 236以将VOA 236设置为所希望的放大（或衰减）水平。VOA 236的所希望的放大（或衰减）水平可以用于调整来自分插信道D2的信息信号和来自未利用的信道L1、L3的装载信号之间的相对功率，以获得和/或维持分支单元200和支路终端（例如支路终端150或160）之间的均匀信道装载。

例如，命令信号可从终端送出给包含OADM 205的分支单元。命令信号可由耦合器263来从干路输入信号210提取。提取的命令信号然后可提供给命令检测电路266。命令检测电路266可耦合到VOA 236，并且所希望的放大（或衰减）水平可基于命令信号来设置。

OADM 205可以包含多个光耦合器。例如，OADM 205可以包含耦合到引出路径229和本地路径261的支路光耦合器250以及耦合到快速路径227和添加路径231的干路光耦合器265。支路光耦合器250可配置为耦合来自未利用的信道L1、L3的装载信号与来自分插信道D2的放大的或衰减的信息信号，并将耦合的信号提供在引出路径229上给支路输出端口235。干路光耦合器265可配置为耦合来自快速信道E1、E3的信息信号与来自分插信道A2的信息信号，并且来将耦合的信号提供在快速路径227上给干路输出端口242。

每个耦合器250、265可以具有分割比（split ratio）（例如，xdB用于分支光耦合器，以及ydB用于组合光耦合器）。例如，具有3dB的分割比的光耦合器可对应于耦合进每个分支的输出信号的输入功率的大体上相等的分割。在另一例子中，具有3dB的分割比的光耦合器可对应于包含用于每个耦合的输入信号的大体上相等功率的组合输出信号。可选择分割比以在OADM 205的输出处的实现标称功率值。干路快速路径227可以包含点损耗元件，例如线路补偿（line build out，LBO）245。可选择点损耗元件245以进一步调整OADM 205的输出处的信道功率。例如，点损耗元件245可配置为调整沿支路路径152、162和/或干路路径112的一部分的不相等传送损耗。用于滤波器260、270、可变光学衰减器236和耦合器265、250、263的各种配置对本领域的普通技术人员是已知的。

以此方式，从支路终端接收的支路输入信号中的装载信号（例如来自装载的未利用信道L1、L3），可与来自干路输入信号（例如，分插信道D2）的来自分插信道的信息信号组合，用于传送给支路终端以维持支路终端和分支单元之间的均匀信道装载。例如可通过使用VOA 236调整相对信道功率来维持OADM 205和支路终端之间的均匀信道装载。例如可通过调整传送器参数在支路终端处控制支路终端和分支单元和/或OADM之间的均匀信道装载。因此当那些信道不是预期用于耦合到那个分支单元的支路终端时，可实现均匀信道装载，而不用将允许信道（例如快速信道）引出到分支单元，从而保持安全。

虽然OADM 205示出为具有端口和部件用于处理在一个方向上传播的光信号，但是OADM 205可为双向的并且可以包含用于在相反方向的信号传播的类似功能。虽然图示的示范性实施例示出了在输入端口215上接收的干路输入信号、在输入端口225接收的支路输入信号、提供给输出端口242的干路输出信号、以及提供给输出端口235的支路输出信号，但本领域的普通技术人员将认识到来自相反方向的类似信号可在对应输入端口和输出端口（未示出）上接收和提供。OADM 205还可以包括耦合到输入端口对应三端口滤波器以对这些信号进行滤波，并且可以包含具有耦合器和命令检测电路（未示出）的VOA以提供如以上所描述的放大和衰减。因此，OADM 205可配置为双向添加和引出信道。

根据本公开的一个方面，波分复用（WDM）光学系统包括配置为在干路路径上提供WDM干路输入信号的至少一个干路终端以及配置在支路添加路径上提供WDM支路输入信号的至少一个支路终端。干路输入信号占用多个干路信道并且支路输入信号占用多个支路信道。至少一个支路信道是用装载信号来装载的未利用的信道。系统也包括至少一个耦合到干路路径和支路添加路径的分支单元，用于接收干路输入信号和支路输入信号，并在干路路径上提供干路输出信号和在支路引出路径上提供支路输出信号。分支单元配置为分别引出至少一个干路信道到支路引出路径上的支路信道中的对应的支路信道以及从支路添加路径上的支路信道中的对应的支路信道添加至少一个干路信道。干路信道和支路信道中的对应的干路信道和支路信道具有对应的波长。分支单元配置为从支路添加路径上的未利用的信道移除装载信号以及在支路引出路径上的对应的未利用的信道上装载装载信号。对应的未利用的信道具有对应的波长。

根据本公开的另一方面，光分插复用器包括用于接收来自干路路径的WDM干路输入信号的干路输入、以及用于接收来自支路添加路径的WDM支路输入信号的支路输入。干路输入信号占用多个干路信道以及支路输入信号占用多个支路信道。至少一个支路信道是用装载信号装载的未利用的信道。干路滤波器耦合到干路输入并且配置为将干路输入信号的干路信道滤波进入至少一个分插信道和至少一个快速信道。支路滤波器耦合到支路输入并且配置为将支路输入信号的支路信道滤波进入至少一个添加信道和至少一个未利用的信道。干路耦合器耦合到干路滤波器和支路滤波器，用于将来自添加信道的至少一个信息信号与来自快速信道的至少一个信息信号耦合，以产生WDM干路输出信号。支路耦合器耦合到支路滤波器和干路滤波器，用于将来自引出信道的至少一个信息信号与来自未利用的信道的装载信号耦合，以产生WDM支路输出信号。干路输出耦合到干路耦合器并提供干路输出信号给干路路径。支路输出耦合到支路耦合器并提供WDM支路输出信号给支路引出路径。

根据本公开的又一方面，维持分支的WDM光网络中信道装载的方法包括：在干路路径上传送WDM干路输入信号，该干路输入信号占用多个干路信道；在支路添加路径上传送WDM支路输入信号，该支路输入信号占用多个支路信道，至少一个支路信道为用装载信号装载的未利用的信道；在分支单元接收干路输入信号和支路输入信号；分别向支路引出路径上的支路信道中的对应的支路信道引出至少一个干路信道并且从支路添加路径上的支路信道中的对应的支路信道添加至少一个干路信道，干路信道和支路信道中的对应的干路信道和支路信道具有对应的波长；从支路添加路径上未利用的信道移除装载信号；在支路引出路径的对应未利用的信道装载该装载信号，对应的未利用的信道具有对应的波长；以及在支路引出路径上传送WDM支路输出信号，该WDM支路输出信号占用多个支路信道，至少一个支路信道为对应的未利用的信道，其用从支路添加路径上从未利用的信道移除的装载信号来装载。

然而，本文已经描述的实施例仅是利用本发明的若干中的一些且此处阐述以说明性而非限制的方式。可作出许多其他实施例而在实质上不脱离如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围，这对本领域技术人员将是明显的。

Claims

1.一种波分复用（WDM）光学系统，包括：

至少一个干路终端，配置为在干路路径上提供WDM干路输入信号，所述WDM干路输入信号占用多个干路信道；

至少一个支路终端，配置为在支路添加路径上提供WDM支路输入信号，所述WDM支路输入信号占用多个支路信道，至少一个所述支路信道是用装载信号装载的未利用的信道；以及

至少一个分支单元，耦合到所述干路路径和所述支路添加路径，用于接收所述干路输入信号和所述支路输入信号，并在所述干路路径上提供干路输出信号以及在支路引出路径上提供支路输出信号，其中所述分支单元配置为分别向所述支路引出路径上的所述支路信道中的对应的支路信道引出至少一个所述干路信道、以及从所述支路添加路径上的所述支路信道中的对应的支路信道添加至少一个所述干路信道，所述干路信道和所述支路信道中的所述对应的干路信道和支路信道具有对应的波长，以及其中所述分支单元配置为从所述支路添加路径上的所述未利用的信道移除所述装载信号、以及在所述支路引出路径上的对应的未利用的信道上装载所述装载信号，所述对应的未利用的信道具有对应的波长。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述分支单元包括：

干路滤波器，配置为将所述WDM干路输入信号的所述干路信道滤波进入至少一个引出信道和至少一个快速信道；

支路滤波器，配置为将所述WDM支路输入信号的所述支路信道滤波进入至少一个添加信道和至少一个未利用的信道；

干路耦合器，耦合到所述干路滤波器和所述支路滤波器，用于将来自所述至少一个添加信道的至少一个信息信号与来自所述至少一个快速信道的至少一个信息信号耦合，以产生所述WDM干路输出信号；以及

支路耦合器，耦合到所述支路滤波器和所述干路滤波器，用于将来自所述至少一个引出信道的至少一个信息信号与来自所述至少一个未利用的信道的所述装载信号耦合，以产生所述WDM支路输出信号。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括可变光学衰减器（VOA），配置为响应于命令信号来选择性地调整来自所述至少一个引出信道的所述信息信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述干路输入信号包括所述命令信号。

5.根据权利要求3所述的系统，还包括命令信号检测电路，配置为用于接收所述命令信号并提供表示所述命令信号的输出给所述VOA。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述命令信号配置为相对于来自所述至少一个未利用的信道的所述装载信号来放大或衰减来自所述至少一个引出信道的所述信息信号，以维持所述支路输出信号中的均匀装载。

7.根据权利要求1所述的系统，其中通过所述支路终端跨所述支路信道对信道功率进行控制，以维持所述支路输入信号中的均匀装载。

8.一种光分插复用器，包括：

干路输入，用于接收来自干路路径的WDM干路输入信号，所述WDM干路输入信号占用多个干路信道；

支路输入，用于接收来自支路添加路径的WDM支路输入信号，所述WDM支路输入信号占用多个支路信道，至少一个所述支路信道为用装载信号装载的未利用的信道；

干路滤波器，耦合到所述干路输入，所述干路滤波器配置为将所述干路输入信号的所述干路信道滤波进入至少一个引出信道和至少一个快速信道；

支路滤波器，耦合到所述支路输入，所述支路滤波器配置为将所述支路输入信号的所述支路信道滤波进入至少一个添加信道和至少一个未利用的信道；

干路耦合器，耦合到所述干路滤波器和所述支路滤波器，用于将来自所述至少一个添加信道的至少一个信息信号与来自所述至少一个快速信道的至少一个信息信号耦合，以产生WDM干路输出信号；

支路耦合器，耦合到所述支路滤波器和所述干路滤波器，用于将来自所述至少一个引出信道的至少一个信息信号与来自所述至少一个未利用的信道的所述装载信号耦合，以产生WDM支路输出信号；

干路输出，耦合到所述干路耦合器，用于提供所述WDM干路输出信号给所述干路路径；以及

支路输出，耦合到所述支路耦合器，用于提供所述WDM支路输出信号给支路引出路径。

9.根据权利要求8所述的光分插复用器，还包括可变光学衰减器（VOA），配置为响应于命令信号来选择性地调整来自所述至少一个引出信道的所述信息信号。

10.根据权利要求9所述的光分插复用器，其中所述干路输入信号包括所述命令信号。

11.根据权利要求9所述的光分插复用器，还包括命令信号检测电路，配置为用于接收所述命令信号并提供表示所述命令信号的输出给所述VOA。

12.根据权利要求9所述的光分插复用器，其中所述VOA配置为相对于所述至少一个装载信号调整来自至少一个引出信道的所述信息信号的功率水平，以维持所述支路输出信号中的均匀装载。

13.根据权利要求8所述的光分插复用器，其中由所述支路终端跨所述支路信道对信道功率进行控制，以维持所述支路输入信号的均匀装载。

14.一种维持分支的WDM光网络中信道的装载的方法，包括：

在干路路径上传送WDM干路输入信号，所述WDM干路输入信号占用多个干路信道；

在支路添加路径上传送WDM支路输入信号，所述WDM支路输入信号占用多个支路信道，至少一个所述支路信道为用装载信号装载的未利用的信道；

在分支单元接收所述WDM干路输入信号和所述WDM支路输入信号；

分别向支路引出路径上的所述支路信道中的对应的支路信道引出至少一个所述干路信道、以及从所述支路添加路径上的所述支路信道中的对应的支路信道添加至少一个所述干路信道，所述干路信道和所述支路信道中的所述对应的干路信道和支路信道具有对应的波长；

从所述支路添加路径上的所述未利用的信道移除所述装载信号；并

在所述支路引出路径的对应的未利用的信道上装载所述装载信号，所述对应的未利用的信道具有对应的波长；以及

在所述支路引出路径上传送WDM支路输出信号，所述WDM支路输出信号占用所述多个支路信道，至少一个所述支路信道为所述对应的未利用的信道，所述对应的未利用的信道用从所述支路添加路径上的所述未利用的信道移除的所述装载信号装载。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述干路信道包括至少一个快速信道和至少一个分插信道。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

接收命令信号；以及

响应于所述命令信号来选择性地衰减或放大从所述干路信道引出的信息信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述WDM干路输入信号包括所述命令信号。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述分支单元包含可变光学衰减器（VOA）和命令信号检测电路，所述命令信号检测电路配置为用于接收所述命令信号并提供表示所述命令信号的输出给所述VOA。

19.根据权利要求14所述的方法，还包括相对于所述至少一个装载信号放大或衰减从所述干路信道引出的至少一个信息信号，以维持所述支路输出信号的均匀装载。

20.根据权利要求14所述的方法，还包括控制所述支路信道的信道功率，以维持所述支路输入信号的均匀装载。