CN113475019A - 光学分插复用器和光学传输方法 - Google Patents

Abstract

[问题]提供一种即使在发生异常时也能够继续操作并维持稳定的传输特性的光学分插复用器。[解决方案]该光学分插复用器被配置成设有第一波长选择装置(1)、测量装置(2)和第二波长选择装置(3)。第一波长选择装置(1)输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。测量装置(2)测量所输入的光学信号的光学功率。第二波长选择装置(3)具有：当在第一波长选择装置(1)中发生异常时，代替第一波长选择装置(1)，输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置。此外，第二波长选择装置(3)具有：当第一波长选择装置(1)正常操作时，将对于每个规定的波长的输入的第二波长复用信号输出到测量装置(2)的装置。

Description

光学分插复用器和光学传输方法

技术领域

本发明涉及一种光学波长复用传输系统，更具体地，涉及一种光学分插功能。

背景技术

在陆地光通信网络中引入的光学分插复用(OADM)设备已经开始应用于海底光缆系统。因而，海底光缆系统也可以接受网络通用性。同时，在海底光缆系统中，为安装在海床上的分支设备提供OADM功能。因而，期望OADM设备具有小尺寸和高可靠性。此外，在实施后网络配置改变的情况下，当无法从外部做出设置改变时，可能需要将分支设备从海床拉上陆地，根据要改变的网络配置替换光学滤波器等的动作。

为了接受安装后网络配置的改变，海底光缆系统还使用可重配置光学分插复用(ROADM)设备，ROADM设备使用波长选择开关(WSS)。PTL 1中公开的ROADM设备是这样的使用波长选择开关的ROADM设备的示例。PTL 1中的ROADM设备包括用于分路和插入的波长选择开关，并且以切换光学信号路径的方式配置。此外，PTL 2公开了一种包括冗余单元的光学分插复用器。

[引用列表]

[专利文献]

[PTL 1]日本未审查专利申请公开第2010-98545号

[PTL 2]国际专利公开第WO2017/022231号

发明内容

技术问题

然而，由于下列原因，PTL 1的技术是不足的。当ROADM设备被安装在海床上时，需要高可靠性，并且期望即使在由于传输路径的配置改变等或每个组件的老化而导致特性波动时，也维持稳定的传输特性。取决于特性改变的性质，当在波长选择开关中引起缺陷或波长特性改变时，PTL 1中的ROADM设备可能无法维持通信或稳定的传输质量。因而，PTL 1的技术作为用于在光学分插复用器中维持稳定通信的技术是不足的。

为了解决上述问题，本发明的目标在于提供一种即使在发生异常时也能够继续操作并维持稳定的传输特性的光学分插复用器。

问题的解决方案

为了解决上述问题，根据本发明的光学分插复用器包括第一波长选择装置、测量装置和第二波长选择装置。第一波长选择装置输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。测量装置测量所输入的光学信号的光学功率。第二波长选择装置包括：用于在第一波长选择装置中发生异常时代替第一波长选择装置，输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置。此外，第二波长选择装置包括：用于当第一波长选择装置正常操作时，将对于每个规定的波长单位的输入的第二波长复用信号输出到测量装置的装置。

根据本发明的光学传输方法包括：从第一波长选择开关输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。根据本发明的光学传输方法包括：当第一波长选择开关正常操作时，从第二波长选择开关输出以规定的波长单位解复用之后的第二波长复用信号作为测量信号。根据本发明的光学传输方法包括：测量该测量信号的光学功率。根据本发明的光学传输方法包括：当在第一波长选择开关中发生异常时，代替第一波长选择开关，从第二波长选择开关输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。

本发明的有利效果

根据本发明，即使发生异常也可以继续操作，并可以维持稳定的传输特性。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一示例实施例的配置的概要的视图。

图2是示出根据本发明的第二示例实施例的配置的概要的视图。

图3是示出根据本发明的第二示例实施例的光学分插复用器的配置的视图。

图4是示出根据本发明的第二示例实施例的控制电路的配置的示例的视图。

图5是示意性地示出在根据本发明的第二示例实施例中发生异常的状态的视图。

图6是示意性地示出在根据本发明的第二示例实施例中发生异常的状态的视图。

图7是示出根据本发明的第三示例实施例的光学分插复用器的配置的视图。

图8是示出根据本发明的第三示例实施例的控制电路的配置的示例的视图。

图9是示出根据本发明的第四示例实施例的光学分插复用器的配置的视图。

图10是示出根据本发明的第四示例实施例的控制电路的配置的示例的视图。

图11是示出根据本发明的光学分插复用器的另一配置的示例的视图。

具体实施方式

(第一示例实施例)

参考附图详细地描述本发明的第一示例实施例。图1是示出根据本示例实施例的光学分插复用器的配置的概要的视图。根据本示例实施例的光学分插复用器包括第一波长选择装置1、测量装置2和第二波长选择装置3。第一波长选择装置1在为每个波长选择路径的同时，输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号。测量装置2测量所输入的光学信号的光学功率。第二波长选择装置3包括：用于在第一波长选择装置1中发生异常时代替第一波长选择装置1，在为每个波长选择路径的同时输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号的装置。此外，第二波长选择装置3包括：用于当第一波长选择装置1正常操作时，将对于每个规定的波长单位输入的第二波长复用信号输出到测量装置2的装置。

在正常操作期间，根据本示例实施例的光学分插复用器的第二波长选择装置3将对于每个规定的波长单位的光学信号输出到测量光学功率的测量装置2，由此能够测量光谱。此外，当在第一波长选择装置1中发生异常时，第二波长选择装置3代替第一波长选择装置1进行操作。因此，根据本示例实施例的光学分插复用器能够在具有冗余性的同时获取维持传输特性所需的数据。因而，通过使用根据本示例实施例的光学分插复用器，即使在发生异常时也可以继续操作并且可以维持稳定的传输特性。

(第二示例实施例)

参考附图详细地描述本发明的第二示例实施例。图2示出根据本示例实施例的光学传输系统的配置的概要。根据本示例实施例的光学传输系统包括第一主干站101、第二主干站102、分支站103以及光学分插复用器10。

根据本示例实施例的光学传输系统被配置成海底光缆系统。包括第一主干站101、第二主干站102和分支站103作为海底光缆系统的陆地站。每个陆地站包括终端设备、电源设备等。陆地站经由光缆传输光波长复用信号，并经由被包括在光缆中的电源线向海底中继设备供电。

描述光学分插复用器10的配置。图3示出根据本示例实施例的光学分插复用器10的配置的概要。根据本示例实施例的光学分插复用器10被配置成能够重配置波长设置的可重配置光学分插复用(ROADM)设备。图3示出当波长复用信号被从第一主干站101传输到第二主干站102时，将光学信号部分地分路到分支站103并插入从分支站输入的光学信号的功能。图3示出其中波长A和波长B的波长复用信号被从第一主干站101输入到光学分插复用器10，并且输入波长A’和波长B’的波长复用信号被从分支站103输入到光学分插复用器10的示例。在下面的说明中，波长A、波长A’、波长B和波长B’中的每一个是指包含多个波长的光学信号的组。每一组中包括的光学信号可以具有一个波长。

根据本示例实施例的光学分插复用器10包括第一波长选择开关11、第二波长选择开关12、第三波长选择开关13、第一开关14、第二开关15以及第三开关16。此外，根据本示例实施例的光学分插复用器包括第一耦合器17、第二耦合器18、第三耦合器19、第四耦合器20、光学检测器21以及控制电路22。此外，为了将波长复用信号从第二主干站102传输到第一主干站101，光学分插复用器10包括用于相反方向的波长复用信号的类似配置。

第一波长选择开关11、第二波长选择开关12和第三波长选择开关13将输入的光学信号当中的选定波长的光学信号输出到为每个波长选择的路径。例如，通过使用微机械系统(MEMS)来配置每个波长选择开关。每个波长选择开关可以通过使用硅基液晶(LCOS)来配置。

第一波长选择开关11是当第一主干站101经由光学分插复用器10向另一陆地站传输光学信号时，将光学信号分配给每个路径的波长选择开关。此外，根据本示例实施例的第一波长选择开关11的功能等效于根据第一示例实施例的第一波长选择装置1。

当第一波长选择开关11和第二波长选择开关12正常操作时，第二波长选择开关12选择光学信号的波长以用于光学功率测量，并将光学信号输出到光学检测器21。此外，当在第一波长选择开关11或第三波长选择开关13中发生异常时，第二波长选择开关12代替其中发生异常的波长选择开关，作为替选波长选择开关发挥作用。此外，根据本示例实施例的第二波长选择开关12的功能等效于根据第一示例实施例的第二波长选择装置3。

第三波长选择开关13是当分支站103经由光学分插复用器10向另一陆地站传输光学信号时，将光学信号分配给每个路径的波长选择开关。

第一开关14基于来自控制电路22的控制，选择用于输入的光学信号的路径并输出光学信号。第一开关14是将输入的信号输出到第一波长选择开关11和第二开关15中的任何一个的开关元件。

当第一波长选择开关11正常操作并且光学信号正常传输时，第一开关14将输入的光学信号输出到第一波长选择开关11。此外，在其中第一波长选择开关11中发生异常并且第二波长选择开关12作为替选波长选择开关发挥作用的情况下，第一开关14将输入的光学信号输出给连接到第二波长选择开关12的第二开关15。

第二开关15是基于来自控制电路22的控制，选择从任何一个路径输入的光学信号并将光学信号输出到第三波长选择开关13的开关元件。第二开关15选择从第一开关14、第三开关16、第二耦合器18以及第四耦合器20中的任何一个输入的光学信号，并将光学信号输出到第三波长选择开关13。

第三开关16是将输入的光学信号输出到第三波长选择开关13和第二开关15中的任何一个的开关元件。

当第三波长选择开关13正常操作并且光学信号正常传输时，第三开关16将输入的光学信号输出到第三波长选择开关13。此外，在其中第三波长选择开关13中发生异常并且第二波长选择开关12作为替选波长选择开关发挥作用的情况下，第三开关16将输入的光学信号输出给连接到第二波长选择开关12的第二开关15。

第一耦合器17和第三耦合器19是对输入的信号进行复用并输出复用的结果信号的光学耦合器。

第二耦合器18和第四耦合器20是对输入的信号进行复用或解复用并输出复用或解复用的结果信号的光学耦合器。

光学检测器21检测输入的信号的光学功率。光学检测器21包括光电二极管，并将输入的光学信号转换为电信号。光学检测器21将从光学信号转换的电信号转换成电压信号，检测电压信号的幅度，并将该幅度视为光学功率测量结果。光学检测器21将测得的光学功率的峰值或平均值作为测量结果输出给控制电路22。此外，根据本示例实施例的光学检测器21的功能等效于根据第一示例实施例的测量装置2。

控制电路22控制每个开关元件，并处理从光学检测器21输入的测量结果。例如，通过使用用于每个控制的半导体设备和非易失性半导体存储器来配置控制电路22。图4是示出根据本示例实施例的控制电路22的配置示例的视图。图4中的控制电路22包括控制单元201、开关控制单元202、波长选择开关控制单元203以及测量单元204。

控制单元201控制整个光学分插复用器10，并监视每个组件中是否存在异常。此外，控制单元201经由传输路径与陆地站的终端设备等进行通信。控制单元201经由开关控制单元202和波长选择开关控制单元203切换每个开关和波长选择开关，并为光学信号设置路径。此外，当测量单元204测量光谱时，控制单元201经由开关控制单元202和波长选择开关控制单元203切换每个开关和第二波长选择开关12。

开关控制单元202控制开关元件的切换，开关元件是第一开关14、第二开关15和第三开关16。

波长选择开关控制单元203控制第一波长选择开关11、第二波长选择开关12和第三波长选择开关13的内部路径的切换。

控制电路22经由未示出的信号线连接到第一波长选择开关11、第二波长选择开关12、第三波长选择开关13、第一开关14、第二开关15以及第三开关16中的每一个。

描述根据本示例实施例的光学传输系统的操作。首先，描述光学分插复用器10正常操作时的操作。下面的说明是在假设下列情况的同时做出的：波长A和波长B的波长复用信号被从第一主干站101输入到光学分插复用器10，并且波长A’和波长B’被从分支站输入到光学分插复用器10。

从第一主干站101输入的波长A和波长B的波长复用信号经由第一开关14输入到第一波长选择开关11。第一波长选择开关11将波长A的光学信号传送到第一耦合器17，并将波长B的光学信号传送到第三耦合器19。

此外，从分支站103输入的波长A’和波长B’的波长复用信号经由第三开关16传送到第三波长选择开关13。第三波长选择开关13将波长A’的光学信号传送到第三耦合器19，并将波长B’的光学信号传送到第一耦合器17。

当接收到波长A的光学信号和波长B’的光学信号时，第一耦合器17将具有两个波长组的光学信号复用，将结果波长复用信号传送到第二耦合器18。当接收到波长A和波长B’的波长复用信号时，第二耦合器18将波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往第二主干站102的传输路径，并将另一信号传送到第二开关15。从光学分插复用器10输出的波长A和波长B’的波长复用信号经由传输路径传输到第二主干站102。

当接收到波长A’和波长B的波长复用信号时，第三耦合器19将具有两个波长组的光学信号复用，将结果波长复用信号传送到第四耦合器20。当接收到波长A’和波长B的波长复用信号时，第四耦合器20将波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往分支站103的传输路径，并将另一信号传送到第二开关15。

从光学分插复用器10输出的波长A’和波长B的波长复用信号经由传输路径传输到分支站103。

接下来描述由光学检测器21进行的光学信号的光学功率的测量。

当测量光学信号的光学功率时，控制电路22的开关控制单元202切换第二开关15，以便将作为测量对象的光学信号传送到第二波长选择开关12。

当测量波长A和波长B’的波长复用信号的光学功率时，开关控制单元202控制第二开关15，使得从第二耦合器18传送至第二开关15的波长A和波长B’的波长复用信号被输出至第二波长选择开关12。

在其中波长A和波长B’被输入到第二波长选择开关12的状态下，控制电路22的波长选择开关控制单元203控制第二波长选择开关12，使得光学信号被针对每个波长依次输出到光学检测器21。

当光学信号被输入时，光学检测器21测量光学功率，并将测量结果传送给控制电路22。当输入光学功率的测量结果时，控制电路22的测量单元204存储从第二波长选择开关12输出到光学检测器21的光学信号的波长，以及与光学功率彼此相关联的测量结果。

当输出并测量所有波长的光学信号时，控制电路22的测量单元204生成与波长A和波长B’的波长复用信号相关的光谱数据。

随后，当开始测量波长A’和波长B的波长复用信号的光学功率时，控制电路22的开关控制单元202控制第二开关15，使得从第四耦合器20传送到第二开关15的波长A’和波长B的波长复用信号被输出到第二波长选择开关12。

在其中波长A’和波长B被输入到第二波长选择开关12的状态下，控制电路22的波长选择开关控制单元203控制第二波长选择开关12，使得光学信号被针对每个波长依次输出到光学检测器21。

当光学信号被输入时，光学检测器21测量光学功率，并将测量结果传送给控制电路22。当输入光学功率的测量结果时，控制电路22的测量单元204存储从第二波长选择开关12输出到光学检测器21的光学信号的波长，以及与光学功率彼此相关联的测量结果。

当输出并测量所有波长的光学信号时，测量单元204生成与波长A’和波长B的波长复用信号相关的光谱数据。

波长A和波长B的输入信号或波长A’和波长B’的输入信号也通过切换第一开关14或第三开关16，经由第二开关15传送至第二波长选择开关12，由此使得能够测量光学功率和生成光谱数据。

下面描述当在第一波长选择开关11和第三波长选择开关13任何一个中发生异常时的操作。首先，描述在第一波长选择开关11中发生异常时的情况。图5示出在光学分插复用器10的第一波长选择开关11中发生异常的情况下的示例。

当检测到第一波长选择开关11中的异常时，控制电路22的控制单元201经由开关控制单元202切换第一开关14，并防止输入的光学信号传送到第二开关15。此时，没有对第一波长选择开关11输入光学信号。

当第一开关14被切换时，控制电路22的控制单元201经由开关控制单元202切换第二开关15，使得从第一开关14输入的波长A和波长B’的波长复用信号被输入到第二波长选择开关12。

当第一开关14和第二开关15被切换时，控制电路22的控制单元201经由波长选择开关控制单元203控制第二波长选择开关12，并将第二波长选择开关12设置到其中波长A的光学信号被传送到第二耦合器18并且波长B的光学信号被传送到第四耦合器20的状态。当设置改变时，在输入的光学信号当中，第二波长选择开关12将波长A的光学信号传送到第二耦合器18，并将波长B的光学信号传送到第四耦合器20。

当从第三波长选择开关13接收到波长为B’的光学信号时，第一耦合器17将接收到的波长为B’的光学信号传送到第二耦合器18。当从第二波长选择开关12接收到波长为A的光学信号和从第一耦合器17接收到波长为B’的光学信号时，第二耦合器18对具有两个波长组的光学信号进行多路复用，将结果波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往第二主干站102的传输路径，并将另一信号传送到通往第二开关15的路径。

从光学分插复用器10输出的波长A和波长B’的波长复用信号经由传输路径被传输到第二主干站102。

当从第三波长选择开关13接收到波长为A’的光学信号时，第三耦合器19将接收到的波长为A’的光学信号传送到第四耦合器20。当从第二波长选择开关12接收到波长为B的光学信号并从第三耦合器19接收到波长为A’的光学信号时，第四耦合器20复用具有两个波长组的光学信号。第四耦合器20将结果波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往分支站103的传输路径，并将另一信号传送到通往第二开关15的路径。

从光学分插复用器10输出的波长A’和波长B的波长复用信号经由传输路径传输到分支站103。

当在第一波长选择开关11中发生异常时，上述操作使得第二波长选择开关12能够代替第一波长选择开关11分路光学信号，因而光学分插复用器10能够执行与在异常发生前的处理类似的处理。

下面描述在第三波长选择开关13中发生异常时的情况。图6示出其中在光学分插复用器10的第三波长选择开关13中发生异常的示例。

当检测到第三波长选择开关13中的异常时，控制电路22的控制单元201经由开关控制单元202切换第三开关16，并防止输入的光学信号传送到第二开关15。此时，没有对第三波长选择开关13输入光学信号。

当第三开关16被切换时，控制电路22的控制单元201经由开关控制单元202切换第二开关15，使得从第三开关16输入的波长A’和波长B’的波长复用信号被输入到第二波长选择开关12。

当第三开关16和第二开关15被切换时，控制电路22的控制单元201经由波长选择开关控制单元203控制第二波长选择开关12，并将第二波长选择开关12设置到其中波长A’的光学信号被传输到第四耦合器20并且波长B’的光学信号被传送到第二耦合器18的状态。当设置改变时，在输入的信号当中，第二波长选择开关12将波长A’的光学信号传输到第四耦合器20，并将波长B’的光学信号传送到第二耦合器18。

当从第一波长选择开关11接收到波长为A的光学信号时，第一耦合器17将接收到的波长为A的光学信号传送到第二耦合器18。当从第一耦合器17接收到波长为A的波长复用信号并从第二波长选择开关12接收到波长为B’的光学信号时，第二耦合器18对具有两个波长组的光学信号进行多路复用。第二耦合器18将结果波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往第二主干站102的传输路径，并将另一信号传送到通往第二开关15的路径。

从光学分插复用器10输出的波长A和波长B’的波长复用信号经由传输路径传输到第二主干站102。

当从第一波长选择开关11接收到波长为B的光学信号时，第三耦合器19将接收到的波长为B的光学信号传送到第四耦合器20。当从第二波长选择开关12接收到波长为A’的光学信号并从第三耦合器19接收到波长为B的光学信号时，第四耦合器20复用具有两个波长组的光学信号。第四耦合器20将结果波长复用信号分路，使得所有波长都被包括在用于输出目的地的两个路径中，将一个信号输出到通往分支站103的传输路径，并将另一信号传送到通往第二开关15的路径。

从光学分插复用器10输出的波长A’和波长B的波长复用信号经由传输路径传输到分支站103。

当在第三波长选择开关13中发生异常时，上述操作使得第二波长选择开关12能够代替第三波长选择开关13分路光学信号，因而光学分插复用器10能够执行与在异常发生前的处理类似的处理。

除了在正常操作期间进行分路光学信号的操作的第一波长选择开关11和第三波长选择开关13之外，根据本实施例的光学传输系统的光学分插复用器10还包括第二波长选择开关12作为备用波长选择开关。当在第一波长选择开关11或第三波长选择开关13中发生异常时，第二波长选择开关12能够执行向每个路径分配光学信号的处理，以代替其中发生异常的波长选择开关。此外，在根据本示例实施例的光学传输系统的光学分插复用器10中，第二波长选择开关12顺序地改变要输出的波长，并将具有作为测量对象的波长的光学信号输出到光学检测器21。以这种方式，第二波长选择开关12在改变波长的同时将波长输出到光学检测器21，因而即使在光学检测器21不具有提取波长的功能时，也可以测量每个波长的光学信号的光学功率。因此，根据本示例实施例的光学分插复用器10能够由于波长选择开关的冗余而提高可靠性而不增加设备构造的尺寸，并且能够出于维持传输质量的目的而从光谱测量获取数据。因而，通过使用根据本示例实施例的光学分插复用器10，可以继续操作，并且即使在发生异常时也可以维持稳定的传输特性。

(第三示例实施例)

参考附图详细地描述本发明的第三示例实施例。图7示出根据本示例实施例的光学分插复用器30的配置的概要。根据本示例实施例的光学分插复用器30被配置成能够重配置波长设置的ROADM设备。根据本示例实施例的光学分插复用器30可以被用在与第二示例实施例的光学传输系统类似的光学传输系统中。具体地，代替根据第二示例实施例的光学传输系统的光学分插复用器10，可以使用本示例实施例的光学分插复用器30。

根据第二示例实施例的光学分插复用器10包括备用波长选择开关和测量光学功率的功能。除了与第二示例实施例中的功能类似的功能之外，根据本示例实施例的光学分插复用器30具有通过波长选择开关控制每个波长的透射率和调整要输出的光谱的特征。

根据本示例实施例的光学分插复用器30包括第一波长选择开关31、第二波长选择开关32、第三波长选择开关33、第一开关14、第二开关15以及第三开关16。此外，根据本示例实施例的光学分插复用器包括第一耦合器17、第二耦合器18、第三耦合器19、第四耦合器20、光学检测器21以及控制电路34。

根据本示例实施例的第一开关14、第二开关15、第三开关16、第一耦合器17、第二耦合器18、第三耦合器19、第四耦合器20以及光学检测器21的配置和功能与第二示例实施例中具有相同名称的组件的那些配置和功能相似。

第一波长选择开关31、第二波长选择开关32和第三波长选择开关33具有与第二示例性实施例中具有相同名称的组件的功能相似的功能。此外，第一波长选择开关31、第二波长选择开关32和第三波长选择开关33具有基于来自控制电路34的控制调整每个波长的透射率和对光谱整形的功能。

控制电路34控制每个开关元件，并处理从光学检测器21输入的测量结果。图8是示出根据本示例实施例的控制电路34的配置示例的视图。图8中的控制电路34包括控制单元211、开关控制单元212、波长选择开关控制单元213、测量单元214以及波形控制单元215。

波长选择开关控制单元213控制第一波长选择开关31、第二波长选择开关32和第三波长选择开关33的内部路径的切换。此外，波长选择开关控制单元213基于与波形控制单元215计算的透射率的修正量有关的信息，通过每个波长选择开关控制每个波长的透射率，并调整由每个波长选择开关输出的每个波长的光学信号的光学功率。

波形控制单元215将测量单元214生成的光谱数据与预先存储的参考数据相互比较，并计算每个波长选择开关中的透射率的修正量。波形控制单元215预先存储作为参考数据的光谱数据，该光谱数据是针对每个波长组或到目的地的每个传输路径的波长复用信号的参考。参考数据可以经由通信监视线路从终端设备传送到光学分插复用器30。

控制电路34经由未示出的信号线路，连接到第一波长选择开关31、第二波长选择开关32、第三波长选择开关33、第一开关14、第二开关15以及第三开关16中的每一个。

描述了根据本示例实施例的光学分插复用器30的操作。根据本示例实施例的光学分插复用器30在正常操作期间的操作、在获取光谱数据时的操作以及在波长选择开关中出现异常时的操作与第二示例实施例中的操作相似。因而，对其中基于测得的光谱数据来调整波长选择开关的输出信号的光谱情况下的操作做出下文说明。

当测量单元214生成与光谱相关的数据时，控制电路34的波形控制单元215将所生成的光谱数据与参考数据相互比较，并生成指示测得的数据与参考数据之间差异的差分数据。

当生成差分数据时，波形控制单元215计算第一波长选择开关31或第二波长选择开关32中每个波长的透射率的修正量。

当波形控制单元215计算通过波长选择开关的透射率的修正量时，波长选择开关控制单元213设置第一波长选择开关31和第二波长选择开关32，以便获得其中反映了透射率的修正量的透射率。

当基于新透射率设置第一波长选择开关31和第二波长选择开关32时，在其中调整待输出的波长复用信号的光谱的状态下，与正常操作期间类似地进行分路和插入光学信号的操作。

根据本示例实施例的光学分插复用器30基于与由第二波长选择开关12和光学检测器21测量的输出信号相关的光谱数据来控制每个波长选择开关中的透射率，并且对光谱整形。因而，根据本示例实施例的光学分插复用器30能够通过调整从自身设备输出的波长复用信号的光谱来提高波长复用信号的传输质量。

(第四示例实施例)

参考附图详细地描述本发明的第四示例实施例。图9示出根据本示例实施例的光学分插复用器40的配置的概要。根据本示例实施例的光学分插复用器40被配置成能够重配置波长设置的ROADM设备。根据本示例实施例的光学分插复用器40可以被用在与第二示例实施例的光学传输系统类似的光学传输系统中。具体地，代替根据第二示例实施例的光学传输系统的光学分插复用器10，可以使用本示例实施例的光学分插复用器40。

根据第二示例实施例的光学分插复用器10包括备用波长选择开关和测量光学功率的功能。除了与第二示例实施例中的功能类似的功能之外，根据本示例实施例的光学分插复用器40具有包括输出所生成的光谱数据的光学信号输出单元的特征。

根据本示例实施例的光学分插复用器40包括第一波长选择开关41、第二波长选择开关42、第三波长选择开关43、第一开关14、第二开关15以及第三开关16。此外，根据本示例实施例的光学分插复用器包括第一耦合器17、第二耦合器18、第三耦合器19、第四耦合器20、光学检测器21、控制电路42以及信号输出单元43。

根据本示例实施例的第一波长选择开关11、第三波长选择开关13、第一开关14、第二开关15、第三开关16、第一耦合器17、第二耦合器18、第三耦合器19、第四耦合器20以及光学检测器21的配置和功能与第二示例实施例的那些配置和功能相似。

除了与根据第二示例实施例的第二波长选择开关12的那些功能相似的功能之外，第二波长选择开关41还将从信号输出单元43输入的信号输出到第二耦合器18或第四耦合器20。

除了与第二示例实施例中的那些功能相似的功能之外，控制电路42还具有控制信号输出单元43和将光谱数据发送到第二主干站102或分支站103的功能。图10是示出根据本示例实施例的控制电路42的配置示例的视图。图10中的控制电路42包括控制单元221、开关控制单元222、波长选择开关控制单元223、测量单元224以及信号产生单元225。

根据本示例实施例的开关控制单元222、波长选择开关控制单元223和测量单元224的配置和功能与第二示例实施例中具有相同名称的组件相似。

除了与根据第二示例实施例的控制单元201的那些功能相似的功能之外，控制单元221还将来自信号输出单元43的光谱数据经由信号生成单元225发送到终端设备。

信号生成单元225基于由测量单元214测得的光谱数据生成用于发送的数据，并将数据输出到信号输出单元43。

信号输出单元43基于来自控制电路42的控制生成用于发送光谱数据的光学信号，并将光学信号输出至第二波长选择开关41。信号输出单元43包括输出连续波的光源和调制器。基于光学传输系统的波长设计，用于传输主信号的波长被分配给从光源输出的光的波长。信号输出单元43基于从控制电路42输入的用于发送的数据来生成通过调制而获取的经调制的光学信号，并将经调制的光学信号输出到第二波长选择开关41。

描述根据本示例实施例的光学分插复用器40的操作。根据本示例实施例的光学分插复用器40在正常操作期间的操作、获取光谱数据时的操作以及在波长选择开关中发生异常时的操作与第二示例实施例中的那些操作相似。因而，仅关于经由第二波长选择开关41将测得的光谱数据发送到终端设备的操作做出下列说明。

当控制电路42的测量单元224生成光谱数据时，信号生成单元225将光谱数据转换成将通过传输路径发送的数据，并将数据传输到信号输出单元43。当接收到用于发送的光谱数据时，信号输出单元43基于接收到的数据来生成相位调制信号，并将相位调制信号输出到第二波长选择开关41。

此外，控制电路42的波长选择开关控制单元223控制第二波长选择开关41，使得从信号输出单元43输出的信号被输出到与发送目的地相关的第二耦合器18或第四耦合器20。

第二波长选择开关41基于来自控制电路42的控制来将输入的光学信号输出到第二耦合器18或第四耦合器20。被输入第二耦合器18或第四耦合器20的光学信号与另一波长复用信号复用，输出至每个传输路径，并被传输至终端设备。

根据本示例实施例的光学分插复用器40包括信号输出单元43，信号输出单元43经由第二波长选择开关41将光谱数据等传输到作为光学信号传输目的地的终端设备。光谱数据的生成和发送通过使用第二波长选择开关41来执行，作为备用波长选择开关而包括并且为了光学功率测量而包括第二波长选择开关41，因而可以简化数据发送所需的设备配置。

图11示出作为根据第二示例实施例的光学分插复用器的另一配置的示例的分插复用器50。图11中的光学分插复用器50进一步包括具有与第二示例实施例中的配置相似的配置的光学分插复用器中的波长选择开关的后级的第四开关51、第五开关52和第六开关53。具有图11中所示的配置的光学分插复用器50也可以具有与根据第二示例实施例的光学分插复用器10的功能相似的功能。

根据第三示例实施例的光学分插复用器30具有调整从波长选择开关输出的波长复用信号的光谱的功能，根据第四示例实施例的光学分插复用器40具有将所生成的光谱数据作为光学信号发送的功能。代替这些配置，光学分插复用器可以被配置成具有根据第三示例实施例的光学分插复用器的功能和根据第四示例实施例的光学分插复用器的功能两者。

可以使用基于在第二示例实施例至第四示例实施例中测量的结果的光谱数据，以控制安装在光学分插复用器中或独立地安装的光放大器的增益均衡器。此外，可以通过使用第二波长选择开关作为增益均衡器并控制在波长选择开关的每个端口处的穿过损耗，来控制主信号带中的光谱形状。

在第二示例实施例至第四示例实施例中，当光学分插复用器具有能够在主干站之间的两个方向上传输波长复用信号的配置时，在每个方向布置一个作为备用开关的第二波长选择开关。通过利用布置在作为备用开关的第二波长选择开关的前方和后方的开关元件来切换输入和输出，可以实现其中一个波长选择开关能够在两个方向上传输的配置。

应注意，上述示例实施例每一个的一部分或全部可能在下列补充说明中描述，然而，不限于此。

(补充说明1)

一种光学分插复用器，包括：

第一波长选择装置，所述第一波长选择装置用于输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；

测量装置，所述测量装置用于测量所输入的光学信号的光学功率；以及

第二波长选择装置，所述第二波长选择装置包括：

用于当在第一波长选择装置中发生异常时，代替第一波长选择装置，输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置，以及

用于当第一波长选择装置正常操作时，将对于每个规定的波长单位的输入的第二波长复用信号输出到测量装置的装置。

(补充说明2)

根据补充说明1所述的光学分插复用器，进一步包括开关装置，所述开关装置用于当在第一波长选择装置中发生异常时，将经由传输路径输入的第一波长复用信号输出到第二波长选择装置。

(补充说明3)

根据补充说明1或2所述的光学分插复用器，进一步包括发送装置，用于将基于测量装置对光学功率的测量结果而生成的光谱数据发送到经由传输路径连接的终端设备。

(补充说明4)

根据补充说明3所述的光学分插复用器，进一步包括光学输出装置，所述光学输出装置用于将光谱数据作为不被用于主信号的波长的光学信号发送到终端设备。

(补充说明5)

根据补充说明3所述的光学分插复用器，进一步包括发送装置，用于在调制来自用于光学功率放大的激励光源的光并且将所述光作为低频率分量叠加在主信号上的同时，将光谱数据发送到终端设备。

(补充说明6)

根据补充说明1至5中的任一项所述的光学分插复用器，其中，

基于测量装置对光学功率的测量结果，控制第一波长选择装置中的每个波长的光学信号的透射率。

(补充说明7)

根据补充说明1至6中的任一项所述的光学分插复用器，进一步包括：

第三波长选择装置，所述第三波长选择装置用于输出从与第一波长复用信号的输入路径不同的路径输入的第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径，其中，

第二波长选择装置进一步包括：用于当在第三波长选择装置中发生异常时，代替第三波长选择装置，输出第三波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置。

(补充说明8)

一种光学传输系统，包括：

根据补充说明1至7中的任一项所述的光学分插复用器；

第一终端设备，所述第一终端设备经由第一传输路径将第一波长复用信号发送到光学分插复用器；

第二终端设备，所述第二终端设备经由第二传输路径从光学分插复用器接收第四波长复用信号；以及

第三终端设备，所述第三终端设备经由第三传输路径从光学分插复用器接收第五波长复用信号。

(补充说明9)

一种光学传输方法，包括：

从第一波长选择开关输出所输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；

当第一波长选择开关正常操作时，从第二波长选择开关输出以规定的波长单位解复用之后的第二波长复用信号，作为测量信号；

测量该测量信号的光学功率；以及

当在第一波长选择开关中发生异常时，代替第一波长选择开关，从第二波长选择开关输出第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。

(补充说明10)

根据补充说明9所述的光学传输方法，进一步包括当在第一波长选择开关中发生异常时，经由开关元件将经由传输路径输入的第一波长复用信号输出到第二波长选择开关。

(补充说明11)

根据补充说明9或10所述的光学传输方法，进一步包括：

基于光学功率的测量结果，生成与第二波长复用信号有关的光谱数据；以及

将光谱数据发送到经由传输路径连接的终端设备。

(补充说明12)

根据补充说明11所述的光学传输方法，进一步包括：

光学输出装置，所述光学输出装置用于将光谱数据作为不被用于主信号的波长的光学信号发送到终端设备。

(补充说明13)

根据补充说明11所述的光学传输方法，进一步包括：

在调制来自用于光学功率放大的激励光源的光并且将光作为低频率分量叠加在主信号上的同时，传输装置将光谱数据发送到终端设备。

(补充说明14)

根据补充说明9至13中的任一项所述的光学传输方法，进一步包括：

基于光学功率的测量结果，控制在第一波长选择开关中的每个波长的光学信号的透射率。

(补充说明15)

根据补充说明9至14中的任一项所述的光学传输方法，进一步包括：

从第三波长选择开关输出从与第一波长复用信号的输入路径不同的路径输入的第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；并且

当在第三波长选择开关中发生异常时，代替第三波长选择开关，从第二波长选择开关输出第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。

虽然已经参考其例证性实施例具体地示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员应理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。

本申请基于并要求2019年3月25日提交的日本专利申请第2019-056433号的优先权权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

附图标记列表

1 第一波长选择装置

2 测量装置

3 第二波长选择装置

10 光学分插复用器

11 第一波长选择开关

12 第二波长选择开关

13 第三波长选择开关

14 第一开关

15 第二开关

16 第三开关

17 第一耦合器

18 第二耦合器

19 第三耦合器

20 第四耦合器

21 光学检测器

22 控制电路

31 第一波长选择开关

32 第二波长选择开关

33 第三波长选择开关

34 控制电路

41 第二波长选择开关

42 控制电路

43 信号输出单元

51 第四开关

52 第五开关

53 第六开关

101 第一主干站

102 第二主干站

103 分支站

201 控制单元

202 开关控制单元

203 波长选择开关控制单元

204 测量单元

211 控制单元

212 开关控制单元

213 波长选择开关控制单元

214 测量单元

215 波长控制单元

221 控制单元

222 开关控制单元

223 波长选择开关控制单元

224 测量单元

225 信号生成单元

Claims (15)

1.一种光学分插复用器，包括：

第一波长选择装置，所述第一波长选择装置用于输出输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；

测量装置，所述测量装置用于测量输入的光学信号的光学功率；以及

第二波长选择装置，所述第二波长选择装置包括：

用于当在所述第一波长选择装置中发生异常时，代替所述第一波长选择装置，输出所述第一波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置，以及

用于当所述第一波长选择装置正常操作时，将对于每个规定的波长单位的输入的第二波长复用信号输出到所述测量装置的装置。

2.根据权利要求1所述的光学分插复用器，进一步包括开关装置，所述开关装置用于当在所述第一波长选择装置中发生异常时，将经由传输路径输入的所述第一波长复用信号输出到所述第二波长选择装置。

3.根据权利要求1或2所述的光学分插复用器，进一步包括发送装置，所述发送装置用于将基于所述测量装置对所述光学功率的测量结果而生成的光谱数据发送到经由传输路径连接的终端设备。

4.根据权利要求3所述的光学分插复用器，进一步包括光学输出装置，所述光学输出装置用于将所述光谱数据作为不被用于主信号的波长的光学信号发送到所述终端设备。

5.根据权利要求3所述的光学分插复用器，进一步包括发送装置，所述发送装置用于在调制来自用于光学功率放大的激励光源的光并且将所述光作为低频率分量叠加在主信号上的同时，将所述光谱数据发送到所述终端设备。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光学分插复用器，其中，

基于所述测量装置对所述光学功率的测量结果，控制所述第一波长选择装置中的每个波长的光学信号的透射率。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光学分插复用器，进一步包括：

第三波长选择装置，所述第三波长选择装置用于输出从与所述第一波长复用信号的输入路径不同的路径输入的第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径，其中，

所述第二波长选择装置进一步包括：用于当在所述第三波长选择装置中发生异常时，代替所述第三波长选择装置，输出所述第三波长复用信号的每个波长的光学信号同时为每个波长选择路径的装置。

8.一种光学传输系统，包括：

根据权利要求1至7中的任一项所述的光学分插复用器；

第一终端设备，所述第一终端设备经由第一传输路径将所述第一波长复用信号发送到所述光学分插复用器；

第二终端设备，所述第二终端设备经由第二传输路径从所述光学分插复用器接收第四波长复用信号；以及

第三终端设备，所述第三终端设备经由第三传输路径从所述光学分插复用器接收第五波长复用信号。

9.一种光学传输方法，包括：

从第一波长选择开关输出输入的第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；

当所述第一波长选择开关正常操作时，从第二波长选择开关输出以规定的波长单位解复用之后的第二波长复用信号，作为测量信号；

测量所述测量信号的光学功率；以及

当在所述第一波长选择开关中发生异常时，代替所述第一波长选择开关，从所述第二波长选择开关输出所述第一波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。

10.根据权利要求9所述的光学传输方法，进一步包括当在所述第一波长选择开关中发生异常时，经由开关元件将经由传输路径输入的所述第一波长复用信号输出到所述第二波长选择开关。

11.根据权利要求9或10所述的光学传输方法，进一步包括：

基于所述光学功率的测量结果，生成与所述第二波长复用信号有关的光谱数据；以及

将所述光谱数据发送到经由传输路径连接的终端设备。

12.根据权利要求11所述的光学传输方法，进一步包括：

光学输出装置，所述光学输出装置用于将所述光谱数据作为不被用于主信号的波长的光学信号发送到所述终端设备。

13.根据权利要求11所述的光学传输方法，进一步包括：

发送装置，所述发送装置在调制来自用于光学功率放大的激励光源的光并且将所述光作为低频率分量叠加在主信号上的同时，将所述光谱数据发送到所述终端设备。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的光学传输方法，进一步包括：

基于所述光学功率的测量结果，控制在所述第一波长选择开关中的每个波长的光学信号的透射率。

15.根据权利要求9至14中的任一项所述的光学传输方法，进一步包括：

从第三波长选择开关输出从与所述第一波长复用信号的输入路径不同的路径输入的第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径；并且

当在所述第三波长选择开关中发生异常时，代替所述第三波长选择开关，从所述第二波长选择开关输出所述第三波长复用信号的每个波长的光学信号，同时为每个波长选择路径。

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