CN104734801A - 一种光子集成技术在dwdm网络中的实现装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置及方法，涉及光通信技术领域，其包括集成在一个电路板上的光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器、CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元、CPU；所述CPU分别与以上的其它器件电性连接；所述光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器依次串联连接；所述CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元依次串联连接。本发明减少了器件的个数，减少了板卡的体积，节约了槽位资源，减少了物理光纤连接，提高了设备的稳定性并且便于维护。

Description

一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置及方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体来讲是一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置及方法。

背景技术

随着光子集成技术日趋成熟，该技术逐渐成为DWDM(DenseWavelength Division Multiplexing，密集波分复用)网络发展的一个趋势。参见图1所示，传统DWDM组网虽然可以实现业务的大容量传输，但是由于其采用的是分立器件，具体包括10个光分波器、10个光电二极、10个限幅放大器、10个CDR(Clock and Data Recovery，时钟数据恢复)整形器、10个激光驱动器阵列、10个EML(Electlro-absorption Modulated Laser，电吸收调制激光器)激光器阵列、10个光合波单元、10个CPU，并且在实现合波的过程中，需要有10根尾纤连接EML激光器阵列和合波器，在实现分波的过程，需要有10根尾纤连接光分波器和光电二极管。因此，传统DWDM组网不仅板卡的体积大，而且需要单独的合分波板卡，浪费了设备的槽位资源，另外板卡之间需要大量的物理光纤连接，系统的可靠性低。尤其当需要增加波道扩容的时候，通常需要重新调整多个光层的模拟参数使得系统达到性能的最优，对于系统开发和运营维护都比较麻烦。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置及方法，本发明减少了器件的个数，减少了板卡的体积，节约了槽位资源，减少了物理光纤连接，提高了设备的稳定性并且便于维护。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，包括集成在一个电路板上的光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器、CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元、CPU；所述CPU分别与以上的其它器件电性连接；所述光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器依次串联连接；所述CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元依次串联连接；光分波器单元，用于将10波的10GDWDM光信号分成10路固定波长的10G光信号；光电二极管阵列，用于将10路固定波长的10G光信号转换成10路10G高速数据电接口信号；限幅放大器，用于对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大；CDR整形器，用于实现10路10G高速数据电接口信号的再生；激光驱动器阵列，用于实现10路10G高速数据电接口信号的放大整形；EML激光器阵列，用于将接收到的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号；光合波单元，用于将10路固定波长的10G光信号合成10波的10G DWDM信号；CPU，用于控制调测整个装置的各项参数、监控整个装置的性能状态。

在上述技术方案的基础上，所述光分波器单元集成了10个光分波器。

在上述技术方案的基础上，所述10路10G高速数据电接口信号为10×SFP+信号、10×CAUI信号、10×XFI信号或者1×OTL4.10信号。

在上述技术方案的基础上，所述CPU通过I2C接口与外置的控制单元相连。

在上述技术方案的基础上，所述EML激光器阵列和光合波单元之间通过一根尾纤连接。

在上述技术方案的基础上，所述光电二极管阵列和光分波器单元之间通过一根尾纤连接。

本发明还提供一种基于上述装置的光子集成技术在DWDM网络中的实现方法，包括光口侧接收过程：10波的10G DWDM光信号依次经由分波器组进行分波、光电二极管阵列进行光电转换、限幅放大器进行限幅放大，形成10路10G高速数据电接口信号，输入给后级处理单元；光口侧发送过程：10路10G高速数据电接口信号依次经由CDR整形器进行再生、激光驱动器阵列进行放大整形、EML激光器阵列进行电光转换、光合波单元进行合波，形成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。

在上述技术方案的基础上，所述光口侧接收过程具体包括以下步骤：步骤S101.光口侧接收前级处理单元处理的10波的10G DWDM光信号；步骤S102.分波器组接收10波的10G DWDM光信号，并将其分成10路固定波长的10G光信号；步骤S103.光电二极管阵列接收10路固定波长的10G光信号，并将其转换成10路10G高速数据电接口信号；步骤S104.限幅放大器对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大后，输入给后级处理单元。

在上述技术方案的基础上，所述光口侧发送过程具体包括以下步骤：步骤S201.电口侧接收前级处理单元处理的10路10G高速数据电接口信号；步骤S202.CDR整形器对接收10路10G高速数据电接口信号进行再生；步骤S203.激光驱动器阵列对再生后的10路10G高速数据电接口信号进行放大整形；步骤S204.EML激光器阵列将放大整形后的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号；步骤S205.光合波单元接收10路固定波长的10G光信号，并将其合成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将所有器件集成在一个电路板上，因此器件集成度高，减少了器件的个数，减少了板卡的体积。

2、本发明合分波器件已经集成在电路板上，不需要单独的合分波板卡，为设备节约了槽位资源。

3、本发明中合分波器件以及与后面的处理单元连接的光纤集成在电路板上，外部只需要2根尾纤连接，减少了物理光纤连接，提高了设备的稳定性。

4、本发明便于维护，整个网络的光层模拟参数只需要调整一次，使系统达到性能最优，后期上业务扩容时，不需要再次调试。

附图说明

图1为传统DWDM组网的示意图；

图2为光子集成技术在DWDM网络中的实现装置的示意图；

图3为光子集成技术在DWDM网络中的实现方法的光口侧接收过程的流程图；

图4为光子集成技术在DWDM网络中的实现方法的光口侧发送过程的流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图2所示，一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，包括集成在一个电路板上的光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器、CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元、CPU；所述CPU分别与以上的其它器件电性连接，优选的，所述CPU通过I2C(Inter－Integrated Circuit，I2C总线)接口与外置的控制单元相连。所述光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器依次串联连接；所述CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元依次串联连接；所述EML激光器阵列和光合波单元之间、所述光电二极管阵列和光分波器单元之间分别通过一根尾纤连接。

光分波器单元，其集成了10个光分波器，用于将10波的10GDWDM光信号分成10路固定波长的10G光信号，所述10路10G高速数据电接口信号为10×SFP+信号、10×CAUI信号、10×XFI信号或者1×OTL4.10信号；光电二极管阵列，用于将10路固定波长的10G光信号转换成10路10G高速数据电接口信号；限幅放大器，用于对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大；CDR整形器，用于实现10路10G高速数据电接口信号的再生；激光驱动器阵列，用于实现10路10G高速数据电接口信号的放大整形；EML激光器阵列，用于将接收到的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号；光合波单元，用于将10路固定波长的10G光信号合成10波的10G DWDM信号；CPU，用于控制调测整个装置的各项参数、监控整个装置的性能状态。

基于上述装置的光子集成技术在DWDM网络中的实现方法，包括

光口侧接收过程：10波的10G DWDM光信号依次经由分波器组进行分波、光电二极管阵列进行光电转换、限幅放大器进行限幅放大，形成10路10G高速数据电接口信号，输入给后级处理单元。

光口侧发送过程：10路10G高速数据电接口信号依次经由CDR整形器进行再生、激光驱动器阵列进行放大整形、EML激光器阵列进行电光转换、光合波单元进行合波，形成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。

参见图3所示，所述光口侧接收过程具体包括以下步骤：

步骤S101.光口侧接收前级处理单元处理的10波的10G DWDM光信号。

步骤S102.分波器组接收10波的10G DWDM光信号，并将其分成10路固定波长的10G光信号。

步骤S103.光电二极管阵列接收10路固定波长的10G光信号，并将其转换成10路10G高速数据电接口信号。

步骤S104.限幅放大器对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大后，输入给后级处理单元。

参见图4所示，所述光口侧发送过程具体包括以下步骤：

步骤S201.电口侧接收前级处理单元处理的10路10G高速数据电接口信号。

步骤S202.CDR整形器对接收10路10G高速数据电接口信号进行再生。

步骤S203.激光驱动器阵列对再生后的10路10G高速数据电接口信号进行放大整形。

步骤S204.EML激光器阵列将放大整形后的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号。

步骤S205.光合波单元接收10路固定波长的10G光信号，并将其合成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：包括集成在一个电路板上的光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器、CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元、CPU；所述CPU分别与以上的其它器件电性连接；所述光分波器单元、光电二极管阵列、限幅放大器依次串联连接；所述CDR整形器、激光驱动器阵列、EML激光器阵列、光合波单元依次串联连接；

光分波器单元，用于将10波的10G DWDM光信号分成10路固定波长的10G光信号；

光电二极管阵列，用于将10路固定波长的10G光信号转换成10路10G高速数据电接口信号；

限幅放大器，用于对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大；

CDR整形器，用于实现10路10G高速数据电接口信号的再生；

激光驱动器阵列，用于实现10路10G高速数据电接口信号的放大整形；

EML激光器阵列，用于将接收到的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号；

光合波单元，用于将10路固定波长的10G光信号合成10波的10G DWDM信号；

CPU，用于控制调测整个装置的各项参数、监控整个装置的性能状态。

2.如权利要求1所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：所述光分波器单元集成了10个光分波器。

3.如权利要求1所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：所述10路10G高速数据电接口信号为10×SFP+信号、10×CAUI信号、10×XFI信号或者1×OTL4.10信号。

4.如权利要求1所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：所述CPU通过I2C接口与外置的控制单元相连。

5.如权利要求1所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：所述EML激光器阵列和光合波单元之间通过一根尾纤连接。

6.如权利要求1所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现装置，其特征在于：所述光电二极管阵列和光分波器单元之间通过一根尾纤连接。

7.基于权利要求1所述装置的光子集成技术在DWDM网络中的实现方法，其特征在于，包括

光口侧接收过程：10波的10G DWDM光信号依次经由分波器组进行分波、光电二极管阵列进行光电转换、限幅放大器进行限幅放大，形成10路10G高速数据电接口信号，输入给后级处理单元；

光口侧发送过程：10路10G高速数据电接口信号依次经由CDR整形器进行再生、激光驱动器阵列进行放大整形、EML激光器阵列进行电光转换、光合波单元进行合波，形成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。

8.如权利要求7所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现方法，其特征在于，所述光口侧接收过程具体包括以下步骤：

步骤S101.光口侧接收前级处理单元处理的10波的10G DWDM光信号；

步骤S102.分波器组接收10波的10G DWDM光信号，并将其分成10路固定波长的10G光信号；

步骤S103.光电二极管阵列接收10路固定波长的10G光信号，并将其转换成10路10G高速数据电接口信号；

步骤S104.限幅放大器对接收到的10路10G高速数据电接口信号进行限幅放大后，输入给后级处理单元。

9.如权利要求7所述的光子集成技术在DWDM网络中的实现方法，其特征在于，所述光口侧发送过程具体包括以下步骤：

步骤S201.电口侧接收前级处理单元处理的10路10G高速数据电接口信号；

步骤S202.CDR整形器对接收10路10G高速数据电接口信号进行再生；

步骤S203.激光驱动器阵列对再生后的10路10G高速数据电接口信号进行放大整形；

步骤S204.EML激光器阵列将放大整形后的10路10G高速数据电接口信号转换成10路固定波长的10G光信号；

步骤S205.光合波单元接收10路固定波长的10G光信号，并将其合成10波的10G DWDM光信号，上线路进行传输。