CN109995459A - 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构 - Google Patents

一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109995459A
CN109995459A CN201910166786.7A CN201910166786A CN109995459A CN 109995459 A CN109995459 A CN 109995459A CN 201910166786 A CN201910166786 A CN 201910166786A CN 109995459 A CN109995459 A CN 109995459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength division
division multiplexing
light wavelength
directionally
intensity light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201910166786.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈亚晴
桂有珍
姜明宇
王家亮
程楠
蔡海文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority to CN201910166786.7A priority Critical patent/CN109995459A/zh
Publication of CN109995459A publication Critical patent/CN109995459A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2746—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means comprising non-reciprocal devices, e.g. isolators, FRM, circulators, quasi-isolators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589—Bidirectional transmission
    • H04B10/25891—Transmission components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0215—Architecture aspects
    • H04J14/022—For interconnection of WDM optical networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

一种应用于单纤双向信息传递器件的高对称结构，包括四个多通道密集型光波分复用器、两个相应波长范围的光隔离器。本发明制作简单方便，成本低，且结构简单对称，满足正反向信号同方向同路径传递的要求；闭环运行状态下可以同时抑制住正向和反向的各种有源器件和无源器件的温度漂移；能够抑制住端面反射和瑞利散射等相关噪声。能够充分满足时频传递以及各种数字通信传输等各种场景下的低噪声，高对称的要求。

Description

一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构
技术领域
本发明涉及一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构，解决元器件双向传递不对称性，满足单向传输器件双向传递的要求，应用于时频传递以及各种数字通信传输等领域。充分满足各种场景下的低噪声，高对称的要求。
背景技术
高精度光纤时频传递主要是采用在一条光纤链路中，信号通过双向还回，对链路进行主动反馈或对信号进行被动补偿的方式来实现高精度的要求，所以链路中某些元器件需要满足双向传递的要求。且这种方式最大的前提假设是往返链路是对称的，任何不对称都会严重影响传递系统的稳定度，所以这些器件也必须满足高对称性的要求。另外高精度光纤时传递对链路的噪声要求非常严格，器件引入的噪声会直接影响链路短期稳定度，有源器件更需要低噪声性能来保证链路的稳定。此外，有些定向传输元件有双向传递的需求。
因此，提出一种单纤双向信息传递器件的高对称结构，解决元器件双向传递不对称性，满足单向传输器件双向传递的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提出一种单纤双向信号息传递器件的高对称结构。基于WDM技术的双向还回时频传递技术的基本原理是时间信号和频率信号分别调制在两台不同载波波长(λ1、λ2)的激光器上，然后通过DWDM合束进入光纤链路，到了远端解调之后再调制在另外两台不同载波波长(λ3、λ4)的激光器上，返回到本地端从而获得光纤链路噪声并驱动噪声抑制装置进行反馈补偿。
本发明的技术解决方案如下：
一种单纤双向信息传递器件的高对称结构，其特点在于：包括第一多通道密集型光波分复用器、第二多通道密集型光波分复用器、第三多通道密集型光波分复用器、第四多通道密集型光波分复用器，在所述的第二多通道密集型光波分复用器和第三多通道密集型光波分复用器之间的依次是第一光隔离器、双向或单向器件和第二光隔离器。
所述的第一多通道密集型光波分复用器用于正向传输的分束和反向传输的合束，所述的第二多通道密集型光波分复用器用于双向或单向器件的合束输入，所述的第三多通道密集型光波分复用器用于双向或单向器件的分束输出，所述的第四多通道密集型光波分复用器用于反向传输的分束和正向传输的合束。
正向输入的光信号经所述的第一多通道密集型光波分复用器分束后，经所述的第二多通道密集型光波分复用器合束输出，经所述的第一光隔离器后进入所述的双向或单向器件，经第二光隔离器后输出，输出的光信号输入进所述的第三多通道密集型光波分复用器分束，经所述的第四多通道密集型光波分复用器合束后输出；
反向输入的光信号经所述的第四多通道密集型光波分复用器分束后经所述的第二多通道密集型光波分复用器合束，进第一光隔离器后进入所述的双向或单向器件，经第二光隔离器后从双向或单向器件中输出，输出的光信号输入进所述的第三多通道密集型光波分复用器分束，经所述的第一多通道密集型光波分复用器合束后输出。
所述的第一光隔离器和第二光隔离器的波长范围应大于实际传递信号载波波长的范围，所述的第一光隔离器和第二光隔离器的隔离度根据双向或单向器件的噪声要求选择。
所述的多通道密集型光波分复用器的波长以及波长通道个数根据实际传递信号载波波长大小以及个数需求而选择。多通道密集型光波复用器主要用不同波长通道来分离传递信号，使两端输入的每个波长调制信号之间相互独立，往返的两个方向上的调制信号之间也相互独立，同时多通道密集型光波复用器窄带宽通道起到了光滤波器作用，提高系统的信噪比。
所述的相应波长范围的光隔离器是载波波段的非保偏光隔离器。在两个方向的输入端加光隔离器消除因双向或单向器件内部光学过程产生的噪声反向传播可能引起的干扰，输出端保护器件免受来自下段的反向瑞利散射和端面反射光的干扰，同时输入输出端插入光隔离器也为了防止连接点上反射引起激光振荡，抑制光路中的反射光返回光源侧，从而既保护了光源又使系统工作稳定。
所有连接点都是通过熔接方式连接，为了尽量避免端面反射的影响。
所述的双向或单向器件为光学延迟线，所述的光学延迟线由依次连接的温控光学延迟线和压电式光学延迟线组成。
所述的双向或单向器件为波长选择开关。
所述的双向或单向器件由依次连接泵浦激光器和掺铒光纤组成。
与现有技术相比，本发明的特点和优点是：
1)制作简单方便，成本低。
2)噪声低，能够抑制住有源器产生的背向放大的自发辐射噪声，无源器件的瑞利散射和端面反射光等噪声，从而满足时频传递低噪声要求。
3)闭环运行状态下可以同时抑制住器件的正向和反向传递的温度漂移，充分满足时频传递对称的要求。
附图说明
图1是本发明用于单纤双向息传递器件的对称结构的示意图；
图2是本发明用于单纤双向信息传递器件的对称结构实施例一；
图3是本发明用于单纤双向信息传递器件的对称结构实施例二；
图4是本发明用于单纤双向信息传递器件的对称结构实施例三；
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
本发明用于单纤双向信息传递器件的对称结构如图1所示，由图可见，本发明用于单纤双向信息传递器件的对称结构，包括第一多通道密集型光波分复用器11、第二多通道密集型光波分复用器12、第三多通道密集型光波分复用器13、第四多通道密集型光波分复用器14，在所述的第二多通道密集型光波分复用器12和第三多通道密集型光波分复用器13之间依次是第一光隔离器21、双向或单向器件3、第二光隔离器22。
所述的第一多通道密集型光波分复用器11用于正向传输的分束和反向传输的合束，所述的第二多通道密集型光波分复用器12用于双向或单向器件的合束输入，所述的第三多通道密集型光波分复用器13用于双向或单向器件的分束输出，所述的第四多通道密集型光波分复用器14用于反向传输的分束和正向传输的合束；
正向输入的光信号经所述的第一多通道密集型光波分复用器11分束后，经所述的第二多通道密集型光波分复用器12合束输出，经所述的第一光隔离器21后进入所述的双向或单向器件3，经第二光隔离器22后输出，输出的光信号输入进所述的第三多通道密集型光波分复用器13分束，经所述的第四多通道密集型光波分复用器14合束后输出；
反向输入的光信号经所述的第四多通道密集型光波分复用器14分束后经所述的第二多通道密集型光波分复用器12合束，进第一光隔离器21后进入所述的双向或单向器件3，经第二光隔离器22后输出，输出的光信号输入进所述的第三多通道密集型光波分复用器13分束，经所述的第一多通道密集型光波分复用器合束11后输出。
本发明由四个多通道密集型光波分复用器1(DWDM)、两个相应波长范围的光隔离器2、一个双向或单向器件3组成。
在本发明中，所述的密集型波分复用器起到的是正反向信号的分束/合束、窄带宽通道的光滤波器、使得两个方向的信号光都从同一个方向输入进双向或单向器件，进行同向同路径传递的作用，所述一定波长范围的隔离器用来实现光信号的隔离，一方面消除了双向或单向器件内部光学过程产生的噪声反向传播的干扰，另一方面消除了背向瑞利散射和端面反射光，防止连接点上反射引起激光振荡，保证信号传递的低噪声性和稳定性。
实施例一：用于光学延迟线
如图2所示，采用图1所示的结构，结合光学延迟线(Optical Delay Line，ODL)，构成频率补偿系统。包含双通道光波分复用器1：第一双通道光波分复用器11、第二双通道光波分复用器12、第三双通道光波分复用器13、第四双通道光波分复用器14；相应波长范围的光隔离器2：光隔离器21、光隔离器22；光学延迟线3。ODL3分为温控光学延迟线(1km长度的灵敏度为40ps/℃，5km长度的灵敏度为360ps/℃，补偿范围为18ns，响应速度为10Hz，灵敏度会由于光纤桶的受热不均匀导致其随着长度增加而下降)和压电式光学延迟线(2.2kHz的响应速度，补偿范围约17ps)，分别用来补偿链路的慢变相位波动和快变相位波动。该结构可以使正反双向的光信号同方向同路径通过ODL，减小正反向的光信号经过补偿系统时传输路径的不对称。
实施例二：用于波长选择开关WSS
如图3所示，采用如图1所示的结构，包含三通道光波分复用器1：第一三通道光波分复用器11、第二三通道光波分复用器12、第三三通道光波分复用器13、第四三通道光波分复用器14；相应波长范围的光隔离器2：光隔离器21、光隔离器22；波长选择开关WSS3。受WSS3原理所限，其内部光路会产生明显背向散射光，严重影响系统传递性能。此外，各端口光内部将经历不同的LCOS芯片区域，不同的光纤等，所以端口之间的光学特性也不会完全一样。该结构不仅可以抑制背向散射光，可以使正反双向的光信号同方向同路径通过WSS，减小正反向的光信号经过WSS时传输路径的不对称。
实施例三：用于单向掺饵光纤放大器
如图4所示，采用如图1所示结构，包含双通道光波分复用器1：第一双通道光波分复用器11、第二双通道光波分复用器12、第三双通道光波分复用器13、第四双通道光波分复用器14；相应波长范围的光隔离器2：光隔离器21、光隔离器22；掺铒光纤5；泵浦激光器4。多通道密集型光波分复用器只有两个通道，只能允许一路信号的双向放大，主要用在只传频率或只传时间的微波信号或者是同波长光载波时频同传的时频传递系统或光频传递系统中，通道波长根据实际使用的载波波长选择。该结构不仅噪声低，能够抑制住背向放大的自发辐射和瑞利散射等相关噪声，从而满足时频传递对长距离低噪声要求，且闭环运行状态下可以同时抑制住正向和反向的各种有源器件和无源器件的温度漂移，充分满足时频传递对称的要求。

Claims (6)

1.一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：包括第一多通道密集型光波分复用器、第二多通道密集型光波分复用器、第三多通道密集型光波分复用器、第四多通道密集型光波分复用器，在所述的第二多通道密集型光波分复用器和第三多通道密集型光波分复用器之间的依次是第一光隔离器、双向或单向器件和第二光隔离器；
所述的第一多通道密集型光波分复用器用于正向传输的分束和反向传输的合束，所述的第二多通道密集型光波分复用器用于双向或单向器件的合束输入，所述的第三多通道密集型光波分复用器用于双向或单向器件的分束输出，所述的第四多通道密集型光波分复用器用于反向传输的分束和正向传输的合束。
2.根据权利要求1所述的用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：正向输入的光信号经所述的第一多通道密集型光波分复用器分束后，进入所述的第二多通道密集型光波分复用器，经该第二多通道密集型光波分复用器合束输出后，依次经所述的第一光隔离器、双向或单向器件和第二光隔离器后输出的光信号输入所述的第三多通道密集型光波分复用器分束，输入所述的第四多通道密集型光波分复用器，经该第四多通道密集型光波分复用器合束后输出；
反向输入的光信号经所述的第四多通道密集型光波分复用器分束后，进入所述的第二多通道密集型光波分复用器，经该第二多通道密集型光波分复用器合束后，依次经第一光隔离器、双向或单向器件和第二光隔离器后输出的光信号输入所述的第三多通道密集型光波分复用器分束后，输入所述的第一多通道密集型光波分复用器，经该第一多通道密集型光波分复用器合束后输出。
3.根据权利要求2所述的用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：所述的双向或单向器件为光学延迟线。
4.根据权利要求3所述的用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：所述的光学延迟线由依次连接的温控光学延迟线和压电式光学延迟线组成。
5.根据权利要求2所述的用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：所述的双向或单向器件为波长选择开关。
6.根据权利要求2所述的用于单纤双向信息传递器件的对称结构，其特征在于：所述的双向或单向器件由依次连接泵浦激光器和掺铒光纤组成。
CN201910166786.7A 2019-03-06 2019-03-06 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构 Withdrawn CN109995459A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910166786.7A CN109995459A (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910166786.7A CN109995459A (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109995459A true CN109995459A (zh) 2019-07-09

Family

ID=67129350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910166786.7A Withdrawn CN109995459A (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109995459A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765586A (zh) * 2021-10-20 2021-12-07 暨南大学 基于相位敏感放大的同频单纤双向传输系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549697B1 (en) * 1999-09-23 2003-04-15 Alcatel Wavelength division multiplex optical signal regeneration method
CN106877930A (zh) * 2017-01-11 2017-06-20 中国科学院上海光学精密机械研究所 高精度光纤频率传输系统
CN109378688A (zh) * 2018-11-02 2019-02-22 中国科学院上海光学精密机械研究所 用于单纤双向传递的双向光放大器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549697B1 (en) * 1999-09-23 2003-04-15 Alcatel Wavelength division multiplex optical signal regeneration method
CN106877930A (zh) * 2017-01-11 2017-06-20 中国科学院上海光学精密机械研究所 高精度光纤频率传输系统
CN109378688A (zh) * 2018-11-02 2019-02-22 中国科学院上海光学精密机械研究所 用于单纤双向传递的双向光放大器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
熊晓锋等: "光纤通信网中波长选择开关的时频传递性能", 《中国激光》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765586A (zh) * 2021-10-20 2021-12-07 暨南大学 基于相位敏感放大的同频单纤双向传输系统
CN113765586B (zh) * 2021-10-20 2022-07-12 暨南大学 基于相位敏感放大的同频单纤双向传输系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7974504B2 (en) Reflection suppression in a photonic integrated circuit
EP1633076B1 (en) Multiplexing communication system and crosstalk elimination method
CN109378688A (zh) 用于单纤双向传递的双向光放大器
US6188509B1 (en) Simple bidirectional add/drop amplifier module based on a single multiplexer
AU703252B2 (en) Wavelength-division multiplexing telecommunication system and method providing a controlled separation of the output channels
JP3424846B2 (ja) 光ソリトンパルス伝送システム
US8032028B2 (en) Optical add/drop device
US6529656B2 (en) Bi-Directional add/drop multiplexer and bidirectional add/drop amplifier module for wavelength interleaved bidirectional networks
US6317232B1 (en) Bi-directional all-optical regenerator
US5721637A (en) Wavelength converter apparatus
CN104917042A (zh) 应用于光纤时频传递的低噪声高对称性的双向光放大器
CN109995459A (zh) 一种用于单纤双向信息传递器件的对称结构
US6832017B2 (en) Bidirectional add/drop multiplexer and bidirectional add/drop amplifier module for band-split bidirectional networks
JP2006352194A (ja) 光子送信器およびその制御方法と光子通信システム
Ding et al. Bidirectional optical amplifier for time transfer using bidirectional WDM transmission
US7142782B2 (en) Noise light elimination method, noise light elimination apparatus and optical transmission system, using stimulated brillouin scattering
JPH03269522A (ja) 波長多重光伝送路増幅装置
US20040037524A1 (en) Optical threshold devices and methods
US20090269058A1 (en) System and Method for Self-Generation of Reference Signals
JPH08286218A (ja) 波長多重光ソリトン中継伝送装置
Kang et al. Performance evaluation of bidirectional optical amplifiers for amplified passive optical network based on broadband light source seeded optical sources
Ramaswami et al. Analysis of effective power budget in optical bus and star networks using erbium-doped fiber amplifiers
Park et al. Wavelength interleaved bidirectional add/drop amplifier module
Lee et al. Low-cost bidirectional optical amplifier using a unidirectional Er-doped fiber amplifier and a fiber Mach-Zehnder interferometer
US7403714B2 (en) All optical chromatic and polarization mode dispersion correctors

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190709