CN110301105A - 光中继系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够增加光纤的数量的光中继系统。根据本发明的光中继系统(10)包括：第一中继器(11)，所述第一中继器(11)包括被配置为将光信号分离成第一波长带中的光信号和第二波长带中的光信号的第一光耦合器(111)；接合盒(13)，所述接合盒连接到第一中继器(11)并且包括第一均衡滤波器(131)和第二均衡滤波器(132)，第一均衡滤波器(131)被配置为均衡第一波长带中的光信号，第二均衡滤波器(132)被配置为被配置为均衡第二波长带中的光信号；以及第二中继器(12)，所述第二中继器(12)连接到接合盒(13)并且包括第二光耦合器(121)，第二光耦合器(121)被配置为复用第一波长带中的均衡光信号和第二波长带中的均衡光信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种光中继系统，具体地涉及一种能够增加光纤的数量的光中继系统。
背景技术
近年来，越来越多地执行能够实现高速和大容量通信的使用光缆的长距离传输。在使用光缆的这种光通信中，通过使用光中继器来放大由于光传输而衰减的光信号，从而实现长距离光传输。然而，在作为用于实现大容量通信的技术之一的光波长复用技术中，光中继器的增益根据波长而不同，从而导致不同波长当中的光信号强度不同。因此，在一些情况下，将减小光信号的增益的偏差的光增益均衡滤波器并入到将光中继器与另一光中继器连接的接合盒中。
当将光缆铺设在海底时，光中继器和接合盒也铺设在海底。然而，如果光中继器和接合盒的直径较大，则它们可能不会被埋入在足够的深度处。因此，希望减小接合盒的尺寸。此外，还希望减小接合盒的尺寸，以便减小光缆的波阻和由光缆上的水压引起的负载。接合盒包括将光信号分离(例如，解复用)成不同波长的光耦合器，在不同波长上均衡光信号的强度的光增益均衡滤波器，以及对分离的光信号进行重复用(即，重组合)的另一光耦合器。当为了以较小尺寸设计接合盒的尺寸而限制接合盒的尺寸时，在接合盒中设置的诸如光耦合器和光增益均衡滤波器的光装置的数量受到限制。结果，存在连接到光装置的光纤的数量受限的问题，使得难以执行高速和大容量通信。
专利文献1公开了在光海底中继装置中，在构造为接合盒的壳体中设置包括生成激发光的回路和浪涌保护回路的电子回路。此外，它公开了在构造为接合盒的另一壳体中设置光信号穿过其的光回路。此外，它公开了3dB耦合器、WDM耦合器和掺铒光纤被布置为光回路。然而，专利文献1没有公开设置光增益均衡滤波器。注意的是，光增益均衡滤波器还可以称为均衡滤波器。
专利文献2公开了在用于光海底光缆的光部件容器内设置光增益均衡器，该光增益均衡器具有关于光放大器的增益的偏差，光海底光缆的传输特性、以及铺设光海底光缆的环境对于各个光纤最佳的均衡特性。然而，专利文献2没有公开设置了对波长复用技术所需的光耦合器。注意的是，光增益均衡器还可以称为均衡滤波器。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2014-146881
专利文献2：日本未审查专利申请公开No.2005-215413
发明内容
技术问题
如上所述，存在的问题是，当为了减小接合盒的尺寸而限制设置在接合盒中的光装置的数量时，难以增加连接到光装置的光纤的数量。
本发明是为了解决上述问题而做出的，并且其目的是提供一种能够增加光纤数量的光中继系统。
问题的解决方案
根据本发明的光中继系统包括：
第一中继器，所述第一中继器包括第一光耦合器，所述第一光耦合器被配置为将光信号分离成第一波长带中的光信号和第二波长带中的光信号；
接合盒，所述接合盒连接到所述第一中继器并且包括第一均衡滤波器和第二均衡滤波器，所述第一均衡滤波器被配置为均衡所述第一波长带中的所述光信号，所述第二均衡滤波器被配置为均衡所述第二波长带中的所述光信号；以及
第二中继器，所述第二中继器连接到所述接合盒并且包括第二光耦合器，所述第二光耦合器被配置为复用所均衡的所述第一波长带中的所述光信号和所均衡的所述第二波长带中的所述光信号。
根据本发明的光中继系统包括：
第一中继器，所述第一中继器包括第一光耦合器，所述第一光耦合器被配置为将光信号分离为第一波长带中的光信号和第二波长带中的光信号；
接合盒，所述接合盒连接到所述第一中继器并且包括第一衰减器和第二衰减器，所述第一衰减器被配置为衰减第一波长带中的光信号，所述第二衰减器被配置为衰减第二波长带中的光信号；以及
第二中继器，所述第二中继器连接到所述接合盒并且包括第二光耦合器，所述第二光耦合器被配置为复用所衰减的所述第一波长带中的所述光信号和所衰减的所述第二波长带中的所述光信号。
发明的有益效果
根据本发明，能够提供一种能够增加光纤数量的光中继系统。
附图说明
图1是示出根据第一示例实施例的光中继系统的示例的框图；
图2A是示出图1中示出的点P1处的光信号的示例的示意图；
图2B是示出图1中示出的点P2处的光信号的示例的示意图；
图2C是示出图1中示出的点P3处的光信号的示例的示意图；
图2D是示出图1中示出的点P4处的光信号的示例的示意图；
图2E是示出在图1中示出的点P5处的光信号的示例的示意图；
图2F是示出在图1中示出的点P6处的光信号的示例的示意图；
图3是示出根据第一示例实施例的光中继系统的示例的框图；
图4是示出根据比较示例的光中继系统的示例的框图；
图5是示出根据第二实施例的光中继系统的示例的框图；以及
图6是示出根据第三实施例的光中继系统的示例的框图。
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明的示例实施例。在所有附图中，相同或相对应的元件由相同的符号表示，并且为了清楚起见，重复的说明必要时被省略。
[第一实施例]
描述了根据第一示例实施例的光中继系统的配置。
在第一示例实施例中，以下光海底通信系统被描述为示例，即，光海底通信系统，其被铺设在海底以中继诸如电话线路的信号的光信号，并且在光海底通信系统中，将其中C波带和L波带被波长复用的光信号分离(例如，解复用)、均衡和复用。此外，在一些情况下，放大光信号的光放大器被设置在中继器中。然而，其在这个示例中被省略。
图1是示出根据第一示例实施例的光中继系统的示例的框图。
图1是由一个光纤组成的下行链路DL1的框图。
图2A是示出图1中示出的点P1处的光信号的示例的示意图。
图2B是示出图1中示出的点P2处的光信号的示例的示意图。
图2C是示出图1中示出的点P3处的光信号的示例的示意图。
图2D是示出图1中示出的点P4处的光信号的示例的示意图。
图2E是示出在图1中示出的点P5处的光信号的示例的示意图。
图2F是示出在图1中示出的点P6处的光信号的示例的示意图。
在图2A到2F的每一个中，横轴指示波长λ，纵轴指示光信号的强度Ps。
图3是示出根据第一示例实施例的光中继系统的示例的框图。
图3是用于两个光纤(下行链路DL1和DL2)和两个光纤(上行链路UL1和UL2)的框图。
描述了下行链路DL。
如图1中示出，在下行链路DL1中，光信号被输入到光耦合器111，并且通过均衡滤波器131到达光耦合器121。
根据第一示例实施例的光中继系统10包括中继器11、中继器12和接合盒13。中继器11包括光耦合器111，其分离(例如，解复用)光信号。此外，光耦合器111是将光信号分成第一波长带和第二波长带的光耦合器。第一波长带例如是C波带，第二波长带例如是L波带。
在C波带中的光信号的强度和L波带中光信号的强度之间存在变化(即，差)。因此，通过使用均衡滤波器将C波带和L波带中的每个中的光信号的强度调整到预定值。
具体地，光耦合器111将如图2A所示的其中C波带和L波带被波长复用的光信号分离成如图2B所示的C波带中的光信号和如图2C所示的L波带中的光信号。
接合盒13连接到中继器11并包括均衡滤波器131和均衡滤波器132。均衡滤波器131均衡C波带(第一波长带)中的分离的光信号，均衡滤波器132均衡L波带(第二波长)中的分离的光信号。
具体地，均衡滤波器131将对于每个波长具有不同光信号强度的光信号(图2B中示出的)校正为在C波带上具有大致均匀的光信号强度的光信号(图2D中示出的)。此外，与均衡滤波器131类似，均衡滤波器132将如图2C中示出的光信号校正为在L波带上具有大致均匀的光信号强度的光信号(如图2E中示出的)。注意的是，接合盒13可以邻近中继器11设置。
中继器12连接到接合盒13并包括光耦合器121，其复用C波带中的均衡光信号和L波带中的均衡光信号。具体地，光耦合器121复用如图2D中示出的C波带中的光信号和如图2E中示出的L波带中的光信号，并且输出如图2F中示出的波长复用光信号。注意的是，接合盒13可以邻近中继器12设置。
此外，中继器11可以包括连接到接合盒13的接合环113，并且光耦合器111可以被设置在接合环113内。此外，中继器12可以包括连接到接合盒13的接合环123，并且光耦合器121可以被设置在接合环123内。
注意的是，中继器11还可以称为第一中继器，且中继器12还可以称为第二中继器。此外，光耦合器111还可以称为第一光耦合器，光耦合器121还可以称为第二光耦合器。此外，均衡滤波器131还可以称为第一均衡滤波器，均衡滤波器132还可以称为第二均衡滤波器。此外，接合环113还可以称为第一接合环，并且接合环123还可以称为第二接合环。
描述了上行链路UL1。
在图3中，与图1中示出的配置相比，添加一个下行链路光纤(下行链路DL2)和两个上行链路光纤(上行链路UL1和UL2)。
如图3所示，光耦合器和均衡滤波器被布置在上行链路UL1中，使得它们与下行链路DL1中的光耦合器和均衡滤波器相对应。此外，在上行链路UL1中，光信号被输入到光耦合器122，并通过均衡滤波器133和均衡滤波器134到达光耦合器112。
中继器12包括光耦合器122，其分离接合环123内的光信号。此外，光耦合器122将光信号分离成C波带和L波带。
接合盒13包括均衡滤波器133和均衡滤波器134。均衡滤波器133均衡L波带中的分离的光信号，并且均衡滤波器134均衡C波带中的分离的光信号。
中继器11包括光耦合器112，其在接合环113内复用C波带中的所均衡的光信号和L波带中的所均衡的光信号。
光耦合器122与光耦合器121一起被设置在接合环123内。均衡滤波器133和134与均衡滤波器131和132一起设置在接合盒13内。光耦合器112与光耦合器111一起被设置在接合环113内。
在下行链路DL1中，仅均衡滤波器131和132被设置在光中继系统10中的接合盒13中。此外，光耦合器111被设置在中继器11的接合环113中，并且光耦合器121被设置在中继器12的接合环123中。如上所述，诸如光耦合器和均衡滤波器的光装置以分布式方式设置在接合盒和中继器中。
结果，在对均衡波长复用光信号的增益所需的光装置当中，能够将光耦合器111和121设置在接合盒13的外部。此外，能够将在接合盒13中设置的光装置的数量减少到两个，因此使得能够简化光装置的设置(例如，布置)和光纤的路由。
能够以类似于下行链路DL1的方式来配置上行链路UL1。也就是，在上行链路UL1中，仅均衡滤波器133和134被设置在接合盒13中。此外，光耦合器122被设置在接合环123中，光耦合器112被设置在接合环113中。
由下行链路DL1中的一个光纤和上行链路UL1中的一个光纤组成的光纤被称为一对光纤(或一个光纤对)。如下是对一个光纤对所需的光装置的数量(即，下行链路DL1和上行链路UL1中所需的光装置的数量)。也就是，对一个光纤对需要四个接合盒13、两个接合环113和两个接合环123。接合盒13中的四个光装置是均衡滤波器131至134，并且接合环113的两个光装置是光耦合器111和112。此外，接合环123的两个光装置是光耦合器121和122。
注意的是，下行链路DL2类似于下行链路DL1，并且上行链路UL2类似于上行链路UL1。因此，省略了它们的详细描述。
[比较示例]
描述了第一示例实施例的比较示例。
图4是示出根据比较示例的光中继系统的示例的框图。
如图4所示，因为光耦合器111、112、121和122被设置在接合盒53中，根据比较示例的光中继系统50不同于其中实现一个光纤对的光中继系统10。也就是，光耦合器111和112不被设置在接合环113中，而是被设置在接合盒53中。此外，光耦合器121和122不被设置在接合环123中，而是被设置在接合盒53中。结果，在接合盒13中设置的光装置的数量是八个。
这里，将光中继系统10与光中继系统50进行比较。
在光中继系统50中，在用于一个光纤对(下行链路DL1和上行链路UL1)的接合盒53中设置的光装置的数量是八个。相反，在光中继系统10中，对于一个光纤对的接合盒13中设置的光装置的数量是四个。也就是，在光中继系统10中，在接合盒13中设置的光装置的数量能够被减少到光中继系统50的数量的一半。
此外，当光中继系统被铺设在海底等时，为了减小接合盒的尺寸，其接合盒的尺寸被限制。当然，能够被设置在尺寸受到限制的接合盒中的光装置的数量是有限的。例如，当在接合盒中设置的光装置的数量限于八个时，仅两个光纤(仅一个光纤对)能够连接到光中继系统50。相反，如图3中示出的，在大程度上，能够将四个光纤(两个光纤对)连接到光中继系统10。也就是，与光中继系统50相比，能够连接到光中继系统的光纤的数量能够在数量上加倍。
为了将接合盒铺设在海底，需要减小光中继系统的接合盒的尺寸。因此，在根据第一示例实施例的光中继系统10中，能够通过改变诸如光耦合器和均衡滤波器的光装置的布置(设置)来增加在接合盒13内容纳的光纤的数量，从而增加能够连接到中继器或接合盒的光纤的数量。结果，能够提供一种能够增加光纤的数量的光中继系统。
此外，由于通过使用光中继系统10能够增加光纤的数量，所以能够扩展光海底通信系统。
下面描述根据第一示例实施例的光中继系统10的特征。
在第一示例实施例中，诸如均衡滤波器的无源装置被设置在接合盒内，用于将海底光缆彼此连接。此外，光耦合器被设置在中继器的接合环内。
例如，在下行链路DL1中，将光信号分离成C波带和L波带的光耦合器111设置在连接到接合盒13的接合环113内。此外，复用C波带和L波带的光耦合器121设置在连接到接合盒13的接合环123内。
在上行链路UL1中，将光信号分离成C波带和L波带的光耦合器122设置在连接到接合盒13的接合环123内。此外，复用C波带和L波带的光耦合器112被设置在连接到接合盒13的接合环113内。
通过上述布置，能够减少可以是例如工厂接合(factory joint)或通用接合(universal joint)的接合盒13内设置的光装置的数量。此外，通过上述布置，能够增加在接合盒13内容纳的光纤的数量。
此外，在不增加接合盒和中继器的数量的情况下，能够增加铺设在海底的能够被设置接合盒和中继器中的光纤的数量。
[第二示例实施例]
图5是示出根据第二示例实施例的光中继系统的示例的框图。
如图5中示出的，因为代替均衡滤波器而设置了衰减器，所以根据第二示例实施例的光中继系统20不同于图3中示出的光中继系统10。
如在第一示例实施例中所解释的，在C波带中的光信号强度和L波带中的光信号强度之间存在变化(即，差)。因此，通过使用衰减器将在C波带和L波带中的每个的光信号的强度衰减并调整到预定值。具体地，类似于其中使用均衡滤波器的上述示例，在光信号被分离成C波带和L波带之后，通过使用衰减器将光信号的强度衰减并调整到预定值。
光中继系统20包括中继器11、接合盒23和中继器12。
类似于光中继系统10，在下行链路DL1中，中继器11包括将光信号分离成C波带和L波带的光耦合器111。接合盒23连接到中继器11，并且包括衰减C波带中的光信号的衰减器231和衰减L波带中的光信号的衰减器232。中继器12连接到接合盒23并且包括光耦合器121，该光耦合器121复用C波带中的衰减光信号和L波带中的衰减光信号。
光耦合器111被设置在连接到接合盒13的接合环113内，并且光耦合器121被设置在连接到接合盒13的接合环123内。
在上行链路UL1中，接合盒23包括衰减器233和衰减器234。衰减器233衰减L波带中的分离的光信号，并且衰减器234衰减C波带中的分离的光信号。以这种方式，能够以平衡的方式来调整C波带和L波带中的每个中的光信号的强度。
注意的是，衰减器233和234与衰减器231和232一起被设置在接合盒23中。此外，由于下行链路DL2类似于下行链路DL1，并且上行链路UL2类似于上行链路UL1，因此省略了它们的详细描述。
在根据第二示例实施例的光中继系统20中，能够通过将光耦合器设置在接合环内并将衰减器设置在接合盒内来增加在接合盒内容纳的光纤的数量，并从而增加能够连接到中继器或接合盒的光纤的数量。
注意的是，衰减器231还可以称为第一衰减器，衰减器232还可以称为第二衰减器。
[第三示例实施例]
图6是示出根据第三示例实施例的光中继系统的示例的框图。
如图6所示，因为光中继系统30另外包括接合盒35和中继器34，所以根据第三示例实施例的光中继系统30不同于图3中示出的光中继系统10。接合盒35连接到中继器11，并且中继器34连接到接合盒35。
用于下行链路DL1的光装置(即，光耦合器111、均衡滤波器131、均衡滤波器132和光耦合器121)和用于上行链路UL1的光装置(即，光耦合器122、均衡滤波器133、均衡滤波器134和光耦合器112)的布置与光中继系统10的布置相似。因此，省略了它们的描述。
中继器34包括接合环343。此外，在接合环343中设置将下行链路DL2中的光信号分离成C波带和L波带的光耦合器341。接合盒35连接到中继器11和中继器34。此外，在接合盒35中设置均衡C波带中的分离的光信号的均衡滤波器351和均衡L波带中的分离的光信号的均衡滤波器352。在中继器11的接合环316中设置复用C波带中的所均衡的光信号和L波带中的所均衡的光信号的光耦合器314。
此外，在中继器11的接合环316中设置上行链路UL2中的光信号分离成C波带和L波带的光耦合器315。在接合盒35中设置均衡L波带中的分离的光信号的均衡滤波器353和均衡C波带中的分离的光信号的均衡滤波器354。在中继器34的接合环343中设置复用C波带中的所均衡的光信号和L波带中的所均衡的光信号的光耦合器342。
此外，可以代替光中继系统30中的均衡滤波器而设置衰减器。
在根据第三示例实施例的光中继系统30中，四个光装置(即，均衡滤波器351至354)被设置在接合盒35中，并且四个光装置(即，均衡滤波器131至134)被设置在接合盒13中。此外，两个光装置(即，光耦合器341和342)被设置在接合环343中，并且两个光装置(即，光耦合器314和315)被设置在接合环316中。此外，两个光装置(即，光耦合器111和112)被设置在接合环113中，并且两个光装置(即，光耦合器121和122)被设置在接合环123中。
以这种方式，光中继系统30能够容纳两个光纤对。
注意的是，中继器34还可以称为第三中继器，并且接合盒35还可以称为另一接合盒。下行链路DL2中的光信号还可以称为另一光信号。光耦合器341还可以称为第三光耦合器，并且光耦合器314还可以称为第四光耦合器。均衡滤波器351还可以称为第三均衡滤波器，均衡滤波器352还可以称为第四均衡滤波器。
此外，光海底通信系统被描述为在上述示例实施例中的每个中的示例。本发明不限于该实施例。也就是，本发明可以应用于其它类型的装置，其中该装置的尺寸受到限制并且在该装置中设置的装置的数量受到限制。
注意的是，本发明不限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下适当地修改。
虽然上面参照实施例解释了本发明，但是本发明不限于上述实施例。在本发明的范围内，本领域技术人员可以对本发明的配置和细节进行各种修改。
本申请基于2017年2月22日提交的日本专利申请No.2017-030786并要求于其优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
附图标记列表
10、20、30、50 光中继系统
11、12、34 中继器
13、35 接合盒
111、112、121、122、314、315、341、342 光耦合器
131-134、351-354 均衡滤波器
113、123、316、343 接合环
231-234 衰减器
DL、DL1、DL2 下行链路
UL、UL1、UL2 上行链路
P1、P2、P3、P4、P5、P6 点
Ps 强度
λ 波长
Claims (10)
1.一种光中继系统，包括：
第一中继器，所述第一中继器包括第一光耦合器，所述第一光耦合器被配置为将光信号分离成第一波长带中的光信号和第二波长带中的光信号；
接合盒，所述接合盒连接到所述第一中继器并且包括第一均衡滤波器和第二均衡滤波器，所述第一均衡滤波器被配置为均衡所述第一波长带中的所述光信号，所述第二均衡滤波器被配置为均衡所述第二波长带中的所述光信号；以及
第二中继器，所述第二中继器连接到所述接合盒并且包括第二光耦合器，所述第二光耦合器被配置为复用被均衡的所述第一波长带中的所述光信号和被均衡的所述第二波长带中的所述光信号。
2.根据权利要求1所述的光中继系统，其中，所述第一波长带是C波带，并且所述第二波长带是L波带。
3.根据权利要求1或2所述的光中继系统，其中，所述第一中继器包括连接到所述接合盒的第一接合环，并且所述第一光耦合器被设置在所述第一接合环内。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光中继系统，其中，所述第二中继器包括连接到所述接合盒的第二接合环，并且所述第二光耦合器被设置在所述第二接合环内。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光中继系统，还包括：
第三中继器，所述第三中继器包括第三光耦合器，所述第三光耦合器被配置为将另一光信号分离成所述第一波长带中的另一光信号和所述第二波长带中的另一光信号；以及
另一接合盒，所述另一接合盒连接到所述第一中继器和所述第三中继器并且包括第三均衡滤波器和第四均衡滤波器，所述第三均衡滤波器被配置为均衡所述第一波长带中的所述另一光信号，所述第四均衡滤波器被配置为均衡所述第二波长带中的所述另一光信号，其中
所述第一中继器包括第四光耦合器，所述第四光耦合器被配置为复用被均衡的所述第一波长带中的所述另一光信号和被均衡的所述第二波长带中的所述另一光信号。
6.一种光中继系统，包括：
第一中继器，所述第一中继器包括第一光耦合器，所述第一光耦合器被配置为将光信号分离为第一波长带中的光信号和第二波长带中的光信号；
接合盒，所述接合盒连接到所述第一中继器并且包括第一衰减器和第二衰减器，所述第一衰减器被配置为衰减所述第一波长带中的所述光信号，所述第二衰减器被配置为衰减所述第二波长带中的所述光信号；以及
第二中继器，所述第二中继器连接到所述接合盒并且包括第二光耦合器，所述第二光耦合器被配置为复用被衰减的所述第一波长带中的所述光信号和被衰减的所述第二波长带中的所述光信号。
7.根据权利要求6所述的光中继系统，其中，所述第一波长带是C波带，并且所述第二波长带是L波带。
8.根据权利要求6或7所述的光中继系统，其中，所述第一中继器包括连接到所述接合盒的第一接合环，并且所述第一光耦合器被设置在所述第一接合环内。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的光中继系统，其中，所述第二中继器包括连接到所述接合盒的第二接合环，并且所述第二光耦合器被设置在所述第二接合环内。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的光中继系统，还包括：
第三中继器，所述第三中继器包括第三光耦合器，所述第三光耦合器被配置为将另一光信号分离成所述第一波长带中的另一光信号和所述第二波长带中的另一光信号；以及
另一接合盒，所述另一接合盒连接到所述第一中继器和所述第三中继器并且包括第三衰减器和第四衰减器，所述第三衰减器被配置为衰减所述第一波长带中的所述另一光信号，所述第四衰减器被配置成衰减所述第二波长带中的所述另一光信号，其中
所述第一中继器包括第四光耦合器，所述第四光耦合器被配置为复用被衰减的所述第一波长带中的所述另一光信号和被衰减的所述第二波长带中的所述另一光信号。
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