CN1152224A - 线性调频脉冲多波长电信系统 - Google Patents

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Abstract

一种设备和方法，通过一个单光学宽带源产生许多独立光学波长信道以提供光学多波长信道。一种光学发送器，包括一个脉冲线性调频设备，以在时域中分离周期性光脉冲的频率成分，形成由高速宽带光学调制器单独调制的独立波长信道。一种接收器，包括一个无源分离器以分离单个波长信道。线性调频脉冲发送器能通过调制信道频谱方便地调整以提供最优化的波长信道重叠。

Description

线性调频脉冲多波长电信系统
本发明涉及到光通信系统的改进，具体涉及多波长光通信系统。
光通信系统的传输容量目前受限于光源调制带宽、色散和非线性传播效应。尽管光纤拥有很宽的光波带宽(10-20THz)，以典型的单能通信方式，使用例如波长调谐分布反馈(DFB)激光之类的传统光源，通过光纤传输的单路通信系统的系统数据传输速率目前受限在2.5G比特每秒。波分多路复用(WDM)通过在多个不同波长的光载波信号上同时传输数据来增加光学系统容量。总的系统容量随不同波长信道数而增加。WDM的另一优点是适用于单点到多点通信系统，如光纤到户系统。在这种情况下，改进的功率分配方案，安全性，可升级性，业务灵活性和较低的元件速率要求使WDM比时分多路复用(TDM)点对点链路更吸引人。
此中所用的专用词汇“WDM”系统通常是指可在多个波长信道上传输数据的系统。其它系统可以使用调谐到不同的波长的，而后合并在一起并予以传输的一些单独的光调制源。
现有技术的WDM系统在多个信道上传送数据，因此通常每个信道都具有一个单独的光调制源，例如，一组激光二极管可能以这样的方式使用：每个激光二极管调谐到一个不同的频率并进行单独调制。激光频率通常均匀间隔，使用光耦合器将之合并，通过光纤进行传输。在光纤的另一端，使用某种设备分离波长信道，每个波长信道通常使用一个独立的光波接收器。
尽管通过WDM方法，光纤通信方案可以获得实际上更宽的带宽，现有的WDM却遇到了许多技术难题，目前，WDM系统还未能在大量市场应用例如光纤分布到户系统中得到商业性使用。例如，WDM本应是最经济的大数量信道系统，(32-64或甚至是128个信道)，但现有的多信道激光二极管却难以产生哪怕是8信道的可接受的输出。另外，目前所用的无源WDM分离设备在传输频带信道上温度变化大，因而要求多信道源具有连续可调谐性，这仍未得到实现。当前WDM系统实现上的组装和复杂性产生困难描述了目前WDM系统存在的严重问题。这些复杂性和产生问题大大增加了WDM的实际耗费。
因此，尽管WDM在增加光网络的容量和透明性上提出了一个简洁的解决方案，目前设想的光纤分布网络上的WDM却无法与简单的点对点方案(每个用户一根光缆)形成价格上的竞争，需要提出更为经济的方案。对光纤到户光通信系统而言，可低耗费将光信号送入住宅和从住宅中输出光信号是个挑战性的难题。尽管数据流的时域多路复用(TDM)也是另一个增加传输容量的方法，人们却并不希望以昂贵的高频电气元件构造一个在将来难以升级的专用网络。例如，为了将50M比特每秒的数据送入一所房子，一个32信道系统需要发送器，路由器，放大器，接收器和调制解调器，这些元件必须具有1.5G比特每秒以上的容量。不值得在每所房子里布置那么昂贵的现有技术水平的元件。另外，人们希望在野外和住宅拥有相同数量的透明和无源系统，也就是说，行频独立并且不需要任何电气能源。除了本地接入所需的低数据率系统(50-155MHz)，高数据率系统(622MHz-2.5G比特/秒)也能从WDM中获益。在该情况下，相似的难题是难以获取具有足够信道调谐，稳定性和调制带宽的多频源。
以上已经很明了，存在着对能发送大量光信道的高效经济的WDM系统的持续要求。
本发明描述了在波长复用通信系统中，使用单个高速单路调制器单独调制线性调频电脉冲的每一波长。从而消除每个调解器用于每一波长的使用大阵列调解器所带来的问题。
更具体地说，本发明提供了一种带有光色散器的光波长设备，用以接收第一种速率的短光脉冲，而后产生一列线性光脉冲，每个线性光脉冲占据多个时间段，每个时间段与一个不同的光波长信道相关联。通过一个以第二种速率发送的数据信号，光调制器将线性光脉冲序列中选中的脉冲的一个或多个时间段的光波长信道编码，形成编码光波信号。上述第二种速率大于等于所述的第一种速率。在一个实施例中，光调制器也响应由光调制器所调制的具有预定义(例如正弦)振幅或相位特征的模拟信号输入，产生一个实际上等幅或等相的编码光信号。
一种多波长光通信系统由该多波长设备和一个多波长接收器组成，后者用以将接收到的编码光信号去复用成多个已调光波长信道。
另一实施例提供了一个双工光通信系统，其中选用相同的线性光脉冲在发射端进行编码，并且与未编码的线性光脉冲一起送往接收端，接收端对它们进行编码并送回发送端。另一种做法是：发送到接收端的线性光脉冲的多个时间段可被划分成至少两部分，一部分至少有一个光波长信道在发送端编码，另一部分拥有的本编码光波长信道在接收端编码并发送回发送端。
在附图中，
图1(a)是示例性的锁模激光脉冲的频谱。
图1(b)是图1(a)中锁模脉冲频谱的示例性的一部分的更详尽的视图，显示了包含单个WDM信道的多个纵向空腔谐振模。
图2是依照本发明的一个示例情况线性脉冲波分复用传输系统的框图。
图3(a)示出了短光脉冲输入序列。
图3(b)示出了短光脉冲在经过线性调频滤波器后，是如何被拉伸和重新整形的，以及单个数据比特被TDM编码成线性调频脉冲的方法。
图4(a)示出了光脉冲的与时间相关的频率，并标明了单个TDM比特位位置。
图4(b)示出了光脉冲的与时间相关的频率，并标明了单个TDM比特位位置。
图5示出了依照本发明，一种线性脉冲WDM系统的理想多信道滤波器的传输频谱。
图6(a)是依照本发明的一种波导栅格路由器。
图6(b)示出了例如波导栅格路由器之类的多波长滤波器的传输频谱，显示了一个周期性的波长通带频谱。只有中央信道应由WDM系统支持。
图6(c)示出了落在指定光信道区域之外的源信道能由TDM空置信道编码零来删除。
图7示出了依照本发明，不等信道间隔的WDM分离设备如何通过时移单个数据比特得到使用。
图8示出了依照本发明，一种WDM本地接入的示例性光学网络的框图。
图9示出了使用锁模激光的反馈环路，将TDM数据源和锁模激光同步的装置的示例性框图。
图10示出了通过波长路由器的反馈实现多信道调谐的进一步锁定方案的示例性框图。
图11示出了一种环形网络体系结构，其中多信道WDM用以传送大量信道(16，32，64或128)，并且允许回送和双向通信。
图12(a)到图12(f)示出了除使用数字数据信号之外，使用模拟信号以均衡锁模光源的波长频谱的例示性波形。
图13(a)示出了产生线性调频脉冲序列的光纤光栅集。
图13(b)示出了线性调频脉冲序列的TDM编码。
在以下描述中，每一示图中的每一项或每一块都有一个相关的参考标号，标号的第一个数字指明该标号第一次出现的那张示图(例如，101出现在图1中)。
本发明提出了一种广泛适用于许多应用的单源光学多波长发射和接收系统。本发明使宽带WDM系统不用需要多个光源，而仅仅使用单个宽带光调制器，通过WDM路由器元件分离本系统中的数据流，从而提供一种简单有效的频道调谐标准方式。图1(a)示出了一个示例性的短光脉冲频谱，短脉冲光信号具有一个由不定关系所需的大的光带宽101。在一个优选实施例中，信号源是由锁模激光源(如图2的201)按下行数据率所确定的重复率产生的50-100fs脉冲。该激光的重复率由适合于该应用的下行数据率所决定。对本地接入应用，速率可能是，例如，50MHz。
那样的一个脉冲有大约5THz(5×1012Hz)带宽101，足以支持多达50个100GHz信道间隔102的数据信道，图1(b)示出了图1(a)中一个信道的放大的脉冲频谱视图。纵模间隔103等同于例示实施例中的50MHz的重复率。典型的WDM信道间隔在100-200GHz之间，因而每一个WDM含有几千条纵模。为此，锁模激光作为一个“连续区间”光源，以许多纵模填充每一WDM信道，每一纵模并不一定要“锁”在WDM信道频率内。这是WDM发射器非常需要的特性。我们注意到WDM信道指定是等频率间隔的，如100或200GHz。既然波长和频率有着倒数关系，各信道的波长并不精确相等。超过50nm带宽，假定的等波长间隔所带来的误差很小，因而我们在方便时使用其中任意一个。
图2示出了一个包括发射器200和接收器210的线性调频脉冲WDM系统。从激光201来的一个短光脉冲经过色散器202得到线性调频调制。该色散器可以是一个标准的电信光纤，例如长度约在1-20KM，仔细选定的色散参数D的单节点光纤。线性调频脉冲的脉冲宽度在1-20ns之间，这取决于初始源带宽和伸展光纤的色散长度成分。例如，AT&T5D电信光纤的色散参数D是17PS/nm-KM。可以认为该线性调频脉冲含有一系列波长逐步增长(或递减，这取决于色散符号)的脉冲。也可以选用频率相关滤波器206(如清除包层光纤光栅或多层干扰滤波器)连接到色散器202的输出以均衡一些或所有光波长信道的功率频谱。
在一种实施例中，数据源203产生多个低频数据信号(典型的50M比特/秒的32信道)，这些信号通过电子TDM单元204被时分多路复用到高数据率(1.6G比特/秒)205。
图3(a)示出了一系列短光脉冲(重复率T＝1/γ＝20ns)，图3(b)示出了单个短光脉冲是如何被线性调频色散器202拉伸的。图3(b)也示例性地示出了所有通过线性调频滤波器(即色散器202的光纤)后产生的波长信道中，只有一半，301，被使用了(也就是说，ΔT≈1/2γ)。波形302代表了组成元素为201，202和206的复合频率。因为滤波特性，波长信道中只有一部分(1/2)被使用。这使被使用的波长信道的振幅更统一，也在相邻的波长信道群间提供了一条保护带。
301中示出的数据模式是在线性脉冲光信号波长信道被调制器207通过高数据率信号205编码后得到的。高数据率信号205的数据率必须等于线性脉冲率(γ)乘上301所用的波长信道数的两倍。如图3(b)中所示，301具有8个波长信道。显然，如果全部16个波长信道都被使用(通过一个理想的滤波特性302)，数据率将是线性调频脉冲率的16倍，此外，如果每个时段T中只有一个波长信道被使用，数据率将等于线性调频脉冲率。
如上所述，高数据率信号205经过宽带光调制器207编码成线性调频脉冲光信号。该调制器207可以在一个大的波长范围内(典型为50nm带宽)调制光信号，并且具有低的极化相关性。大体积的InGaAsP波导调制器是本实施例的优选调制器207，但是也可以使用任何宽带光调制器。锁模激光201的频率设定等于所需数据率，并且锁相到数据源203的一个整数分谐波。经过调制器207后，线性脉冲实际上是一系列调制数据脉冲301，每一个都有不同的波长。每一不同波长(这里称为信道)与要在该特定信道上传输的信息一起被调制。本发明的发送器200提供了一种仅使用单个宽带多频源，在多个独立波长信道上传送数据的方法，其中锁模激光是宽带多频源的优选实施方案。
调制器207的输出通过光介质208(如光纤)发送到一个多波长接收器210(如一个无源WDM分离路由器)，后者将接收到的光信号去复用成多个已调光波长信道209(如50MHz WDM信道)。
图2的传输系统是非常通用的，因为初始光源201并没有固定“信道”——并且它是个光学连续区间。传输信道的最大数量由源带宽和WDM信道间隔所决定。下述关系可用以设计一个线性调频脉冲WDM发送器210：τ＝D·L·Δλ和τ＝1/N·VD，其中τ是每比特时隙，D是光纤色散参数，τ是线性光纤长度，Δλ是信道间隔，N是信道数，VD是下行数据率(在我们的例子中是50MHz)。线性脉冲WDM发送器200是一个通用概念，可用于不同数据类型(如模拟或数字)和针对不同数据率的不同调制方式(调幅，Solitons调制，脉宽调制等：)，并且适用于不同数量的信道。此外，还需要了解传送器200既可以如所述那样使用单模色散光纤作为光色散器202，也可以使用光棱镜或光栅。后该示图还将说明，光栅功能也可以由图13中所示的一系列光栅来提供。
还应当了解，接收器210既可以如所述那样使用一个无源WDM分离器或路由器，也可以使用波导光栅路由器、衍射光栅，干扰滤波器组，或其它设备以将接收到的光信号去复用成多个已调光波长信道。
按照本发明，如果在接收器210中的WDM分离器升级或改变了(引起波长信道的改变)，发送器200中的TDM源可以很方便地修改以配合新的波长信道。我们的方法其吸引人之处在于：所有的高速TDM电子设备都放置在发送器200中，后者可以集中设置在总局，而简单的无源WDM211(在接收端210)确实可以放置在野外，那里比较偏僻，环境条件也比较恶劣。
图4(a)示出了一个线性调频光脉冲的时频隙，也示出了将在该线性调频脉冲上编码的高速数据流。如该图所示，每一个TDM编码比特401在一个不同的相邻波长402上传送，为了在下行流终点处准确分离数据比特，准确设置时延是必需的，因为与线性调频脉冲包络有关的时延决定了每个信道的频率。在实际的WDM设备(位于接收端210)中，由于温度波动而导致波长信道的显著偏移。如果发送器200不能调谐或改动数据信道的波长的匹配WDM设备中的新的波长comb，信道将失去标准，数据会丢失或传送错误。本发明的一个重要特性是：传送器200能够如图4(b)所示，通过简单地移相TDM数据流，可以在任何温度下，改动所有的波长402以正确调整波长，与WDM传输信道401保持一致。在示出的第一种情况中，数据比特#4(入千)以某一特定波长传送。在示图的较低部分，通过引入一个小的时延，数据比特#4随后被移相，以一个略有不同的波长发送。同时，数据比特#17(入17)也被移动相同的波长偏移值。因此，整个波长comb通过调整一个参数-TDM数据流和线性调频光源时钟之间的同步值，而同时偏移。
图5示出了理想多信道滤波设备(如波导栅格路由器211)的传输频谱(波长comb)，该设备可用于接收器210。设备211以尽可能小的信道损耗和信道串音选取并寻址每一个后续波长信道至一个独立光纤(209)。图6(a)示出了实现这样一个波导栅格路由器(WGR)211的传统集成光学WDM设备。图6(b)示出了该设备的周期性的传输频带传输特性。在频带中央有许多所需的传输信道。在该区域之外，集成光学WGR元件显示了周期性的通带行为。图6(c)示出了一个典型的传输密度频谱。注意超出指定波长区域601之外的波长成分，可以通过在合适的TDM时隙602，603上传输“0”数据信号来有效地“置定”。这提高了整体系统串音/信噪比。在与前面提到的线性调频传送器200一起使用的情况下，该WDM设备211为图1中WDM传输/接收系统提供了一个无源WDM接收器210。集成光学WDM设备211由石英硅底加上mGaAsP薄片组成，包括片内放大器。大量元件，包括光纤组和光栅，或多干扰滤波器也能用以提供无源WDM接收器。
图7示出了具有不等信道间隔701的均衡WDM分离器，可以仅通过移相TDM数据源就可以和所述WDM发送器谐调工作。
图8示出了可以安装这样一种线性调频脉冲WDM传输系统的示例性网络。进入交换网络801的数据来自数据源或其它网络。交换网络801将多信道数据格式化成高速TDM流以供WDM发送器使用。线性调频脉冲WDM发送器803随后将高速TDM数据流编码成宽带锁模激光输出，通过传输系统804(10-20km)将数据发送至拥有WDM分离设备的远端。单个波长信道随后在WDM设备805中分离，每一波长信号被引向一个独立的ONU(光网络单元)，后者通过一个低速率不昂贵的解码接收器以50MHz的频率接收数据。
图9示出了一个包括电子同步控制电路的WDM发送器，该电路将锁模激光重复率(50MHz)锁定在下行流数据率。TDM电阻901向调制驱动器905和调制器906提供数据以编码线性激光信号907。TDM电路901也使用一个计数器902以产生下行流数据率(50MHz)中的同步信号903，该信号用于锁模激光904。无源锁模激光904可以通过具有锁相回路伺服装置和RF混合技术的反馈电路908与该外部标准实现同步。增加910模拟信号偏置909至TDM调制数据908的操作将在后续段落中描述。
图10示出了向图9的WDM发送器增加反馈技术，以保证接收器端的WDM分离器1010能去复用成正确的波长，补偿WDM发送器的波长信道的温度偏移。在调制驱动线中设置一个移相器(可变时延)1001。WDM信道中的一个在经过WDM分离器1010后被反射器1006回射，该反射信号由检测器1002监控，检测器1002检查仅通过信道1波长的滤波器1003，产生一个错误信号1004反馈回控制电路1005，后者产生一个控制信号以控制移相器1001。这个循环保证WDM分离器1010总能调谐至WDM发送器，即使在温度变化的情况下也不例外。
图11示出了一个环形网络系统结构，其传送和分配大量的光信道(32，64或128)的能力是突出的。例如，在海底光波通信方案中，希望系统设计中存在着递增单元。在这种情况下，需要灵活的双向多信道WDM方案。图11示出的是一个连接多个集线装置(如1103)的中央装置1101，其连接是通过双向光纤设备1104(每个方向都有独立光纤1104a和1104b)建立的。如图11所示，按照本发明的一个多波长线性调频脉冲WDM发送器1105以所需的下行流数据率的两倍传输，也就是说，它在每个数据已调线性调频脉冲1102a之后还传送一个未调线性调频脉冲1102b，如图11(b)所示。在许多集线器处(如1103)，信号由一个无源波长无关的分离器取出，从而给予每个集线器获取所有波长信道的机会。一个滤波器(如1106)分离出一个或多个所需的波长信道(如信道1，5，19)，以向该特定集线器传送数据。单个接收器1107抽取那些信号并检测下行流数据。剩余信号经过一个宽带光调制器1108，后者抽取剩余的下行流数据，通过将之偏码成未调制线性调频脉冲1102a，发送出上行数据流(如1109)。已调线性脉冲随后耦合到一个独立的光纤环路1104b，并发送回中央装置1101，在那儿接收器1110检测这些数据。这种结构的优点有几个：在集线器1103处不需要多频有源(激光)设备；集线器不需要波导栅格路由器；作为由单源线性调频脉冲WDM发送器1105所产生的递增数量的波长信道的结果，存在着递增单元。
参考图9和12，本发明的另一方面通过一个模拟电子信号使电子均衡不同波长信道成为可能。通常，锁模激光(如904)发射频谱形状类似于抛物线的脉冲(图12(a))。一旦线性调频，这些脉冲将会有不等的波长振幅分布。在经过从导线908来的TDM数字数据调制之后(图12(c))，产生了一个不等的TDM编码数据信号，图12(d)。通过在这些具有相似振幅的数字信号上选择不同电压脉冲可以使它们相等。这种方法在用GB/秒电子波形来实现时都有不少困难。图12(f)示出了通过向导线908上的TDM数字数据调制器信号增加(通过加法电路)，图12(c)，一个导线909上的模拟信号，图12(e)，如一个具有正确相位，频率等于基本下行流速率(如50MHz)的正弦波，宽带光调制器906可以将不等激光频谱(图12(a))纠正至第一级，纠正后的相等数据信号如图12(f)所示。振幅上的损失可以在以后的放大中得到补偿，进一步说，通过向模拟信号增加具有正确振幅和相位的后续Rf谐波，图12(e)，任意形状的光频谱都可变得完全相等。并且，RF相位调制也能以相似的方式施用以均衡波长信道的频率间隔。
参看示图13，我们描述一光纤光栅集以产生一系列线性调频脉冲，而不使用前面讨论并在图2中202所示的长色散光纤。
图13(a)示出了一种线性调频短光脉冲的可选结构。图13(a)中所示的光设备替代了元件202并连接在激光源201和均衡滤波器206之间。短脉冲经过3分且光耦合器1301传输，并被一系列光栅1302反射。如反射特性1303所示，每一个光纤光栅反射一个对应于单个光学WDM信道的窄光频谱带。光栅1302按弱反射率排序，从最低入1到最高入n波长(或相反)，形成或记录入某个特定位置的光纤。他们物理上间隔一个距离，d，由光速c乘上TDM时间间隔，除上光纤折射率的有效指数的两倍得出。例如，一个2.5Gb/秒TDM信号需要一个典型光纤的物理间距为4cm。由那样一系列光栅反射回的脉冲序列1304含有一系列递增光波长的短光脉冲(10ps间隔)。如图13(b)所示，脉冲序列1304的时间间隔等于TDM间隔1305。图13(b)显示了每一波长和它在耦合器1301中存在的脉冲序列1304中所处的光脉冲位置之间的关系。该脉冲序列随后通过光调制器207，与TDM数序流一起编码。这产生了一系列与数据1305一起编码的光脉冲1304，这些脉冲被传送并以前面所讨论过的方式被WDM分离器分隔成独立的波长1306。
图13(b)示出了从3分贝耦合器退出的与TDM数据流重叠的光脉冲时间序列。而且图13(b)示出了单个脉冲的波长与TDM比特同步并随时递增的方式，在这种实施例中，TDM数据流1305的小的时移不会导致单个光频谱的变化。
使用这种光纤光栅1302方法有几个重要的不同。首先，这样一种光纤光栅线性调频设备1302应比202中所示16km光纤线圈要更紧凑；其次，原则上它造价较少；第三，它产生了一系列精确固定的WDM信道，只要相移保持在TDM比特时间间隔内，这些信道就不会随着TDM相位偏移而持续变化。这样一种特性在某些不可能精确定时的应用中是非常需要的。
我们注意到可以用单个长线性光纤光栅来替换光纤光栅系列1302。在这样一种情况下，3分贝耦合器的输出将是单个长线性调频光脉冲，前面讨论的(图4(b))针对线性光纤情况的波长调谐就适用了。
尽管前述的详细描述主要以单源WDM系统特定应用的形式来说明本发明，但需要了解的是所讨论的实施例仅仅是示例性的。在所示安排上可以有许多变化，包括实现一个线性调频脉冲WDM系统的光信号源类型，脉冲线性调频介质类型，光调制器类型，WDM分离器类型，以及网络结构类型。这些和别的选择和变化对本领域的技术人员是很显然的，因此本发明仅由所附权利要求书限定。

Claims (29)

1、一种光学多波长设备(200)，其特征在于：
一个光学色散器(202)，用于以第一速率接收短光脉冲，并形成一系列线性调频光脉冲，每一个这样的线性调频光脉冲在多个时间段上延伸，每个时间段与一个不同的光学波长信道相关联；以及
一个光学调制器(207)，通过使用一个运行在大于等于所述第一速率的第二速率的数据信号，偏码线性调频光学脉冲中选出的几个脉冲中一个或多个时间段上的光学波长信道，形成一编码光学信号。
2、权利要求1中所述的光学多波长设备，其特征在于：数据信号是一个时分复用(TDM)信号，并且编码光学信号是一个编码TDM光学信号。
3、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：第二速率大于或等于所述第一速率乘上光学波长信道数量。
4、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：第二速率大于或等于所述第一速率乘上光学波长信道数量的两倍。
5、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：短光脉冲的脉冲宽度小于或等于第二速率的倒数。
6、权利要求5中的光学多波长设备，其特征在于：光学色散器是一个光学棱镜。
7、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：光学色散器是一个单模色散光纤。
8、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：光学色散器是一个光纤光栅。
9、权利要求1中的光学多波长设备，其特征进一步在于：
一个连接到光学色散器输出的频率相关的滤波器，以均衡所有光学波长信道的功率频谱。
10、权利要求9中的光学多波长设备，其特征在于：频率相关滤波器是一个清除包层的光纤光栅。
11、权利要求9中的光学多波长设备，其特征在于：频率相关滤波器是一个多层干扰滤波器。
12、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：选用相间的线性调频光脉冲进行编码，剩余的线性调频光脉冲不编码。
13、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：每一个线性调频光脉冲都被选用进行编码。
14、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：多个时间段被划分成至少两部分，至少有一个部分至少拥有一个由光学调制器编码的光学波长信道，并且至少有一个部分不拥有编码光学波长信道。
15、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：数据信号是一个模拟信号。
16、权利要求1中的光学多波长设备，其特征在于：光学调制器响应经光学调制器调制后的具有预定义振幅特性的一模拟输入信号，产生一个实质上等幅的编码光信号。
17、权利要求16中的光学多波长设备，其特征在于：预定义的振幅特性也具有预定义的相位特性。
18、权利要求16中的光学多波长设备，其特征在于：预定义的振幅特性是一个具有与所述第一速率相同频率的正弦信号。
19、一种光学多波长设备，其特征在于：权利要求1中的多波长设备被用以通过光学介质传输编码光信号，其进一步特征在于：
一个多波长接收器，以将光信号去复用成多个已调光波长信道。
20、权利要求19中的光学多波长通信系统，其特征在于：多波长接收器是一个无源WDM路由器。
21、权利要求19中的光学多波长通信系统，其特征在于：多波长接收器是一个波导光栅路由器。
22、权利要求19中的光学多波长通信系统，其特征在于：多波长接收器是一个折射光栅。
23、权利要求19中的光学多波长通信系统，其特征在于：多波长接收器是一个干扰滤波器组。
24，权利要求19中的光学多波长通信系统，进一步特征在于：
一个连接到光学调制器输出的相位检测电路，以检测已调光学波长信道的信号相位，并响应于此产生一个控制信号；以及
一个移相电路，以响应所述的控制信号，控制数据信号时间段内的光学波长信道的调整。
25、权利要求19中的光学多波长通信系统，其特征在于：
在所述的多波长设备中，选择相间的线性光脉冲编码并与未编码线性光脉冲一起经过光学介质传送，以及
所述的多波长接收器包括
一个选择性去复用器，以选择一个或多个已调光学波长信道进行解码，和
一个光学调制器以将数据信号调制到一个或多个未编码线性光脉冲光学波长信道上，在所述多波长设备上传输。
26、权利要求25中的光学多波长通信系统，其特征在于：第一光学介质用于传输至所述的多波长接收器，第二光学介质用于传输至所述的多波长设备。
27、权利要求25中的光学多波长通信系统，其特征在于：所述的多波长设备包括
一个接收器，用于从所述多波长接收器发送的所述一个或多个已调光学波长信道中选择至少一个，进行解码。
28、一种运行一光学多波长通信系统的方法，其特征在于以下步骤：
以第一速率接收短光脉冲，并形成一系列具有多个时间段的线性调频光脉冲，每一时间段与一个不同的光学波长信道相关联；
通过使用一个运行大于或等于所述第一速率的第二速率的数据信号，编码从线性光脉冲序列中选出的一些脉冲的一个或多个时间段上的光学波长信道；
在一个光学介质上发送所得的编码光学信号，和
通过该光学介质接收并将编码光学信号去复用成多个已调光学波长信道。
29、一种形成光学多波长信号的方法，其特征在于下述步骤：
以第一速率接收短光脉冲，并形成一系列线性光脉冲，每一个线性调频光脉冲在多个时间段上延伸，每一时间段与一个不同的光学波长信道相关联，并且
通过使用一个运行在大于或等于所述第一速率的第二种速率的数据信号，编码从线性光脉冲序列中选出的一些脉冲的一个或多个时间段的光学波长信道，以形成编码光学信号。
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