CN115549844A - 一种带色散补偿的无源wdm复用/解复用器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，属于传输与IP技术领域。一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，包括复用器、环形器、啁啾光纤光栅、解复用器和连接光纤，所述复用器由六个不同波长的滤波器按1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm的顺序连接而成。为解决基于CWDM/MWDM的无源波分系统只支持6/12通道25G的前传，但1个通信铁塔上不同频点的5G AAU对25G前传通道数的需求通常为12‑24个，这就需要采用多套无源WDM系统，从而需占用多根从DU到AAU的光缆纤芯的问题，采用环形器使同一波长在光纤中双向传输，使光纤传输的通道数量增加1倍，5G前传纤芯数的需求量减少50％。

Description

一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器
技术领域
本发明涉及传输与IP技术领域，具体为一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器。
背景技术
当前，5G前传主要采用无源WDM(波分)方案。5G前传是指5G无线接入网中DU(分布单元)和AAU(有源天线单元)之间的传输。无源WDM采用波分复用技术，用无源的复用/解复用器将多路光信号采用不同的波长合路到一根光纤中传输，基于成本的考虑，无源WDM一般采用CWDM(粗波分)或MWDM(中密度波分)技术，并采用价格较低的DML(直接调制激光器)光模块，5G基站前传信号的速率多为25G，前传的距离通常不超过10km，CWDM共支持18个波长，由于常用的G.652光纤的色散系数随波长的增加而增加，而25G DML光模块的色散容限只有约60ps/nm左右，所以，当前5G前传一般只使用CWDM波长中的前6波。
1)基于CWDM/MWDM的无源波分系统只支持6/12通道25G的前传，但1个通信铁塔上不同频点的5G AAU对25G前传通道数的需求通常为12-24个，这就需要采用多套无源WDM系统，从而需占用多根从DU到AAU的光缆纤芯；
2)基于CWDM的第5波和第6波，以及MWDM的第9、10、11、12波，25G光模块的色散代价(10km)高达4.5dB，限制了系统的最大前传距离，光模块成本也比较高；因此，不满足现有的需求，对此提出了一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，采用环形器使同一波长在光纤中双向传输，使光纤传输的通道数量增加1倍，5G前传纤芯数的需求量减少50％，可以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，包括复用器、环形器、啁啾光纤光栅、解复用器和连接光纤，所述复用器由六个不同波长的滤波器按1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm的顺序连接而成；
所述滤波器设置有三个光纤接口，光纤接口包括前端光纤接口、后端光纤接口和反射接口，其中，前端光纤接口设置为支路接口，后端光纤接口为合路接口，所述后端光纤接口与另一波长滤波器的反射接口通过光纤接头连接；
所述环形器设置为单向传输信号的多端口器件，其中，光信号传输可从端口21到22、22到23、23到24，信号无法从24到23、23到22、22到21，且反方向传输信号会被隔离；
所述啁啾光栅包括两段光栅片段；
所述解复用器与复用器组成结构相同，功能原理与复用器相反；
所述连接光纤采用G.657光纤。
优选的，所述环形器设置有四个端口，每个端口分别顺序与复用器、线路光纤、啁啾光纤光栅以及解复用器连接。
优选的，所述复用器和解复用器分别可对CWDM的1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm进行复用和解复用。
优选的，所述啁啾光纤光栅设置为色散补偿的光纤光栅，色散补偿值为16～32ps/n。
优选的，所述解复用器可将一路由1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm共六个波长组成的光信号解复用成六路不同波长的光信号。
优选的，所述啁啾光纤光栅可对MWDM的1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm、1374.5nm四个波长进行色散补偿。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明，采用环形器使同一波长在光纤中双向传输，使光纤传输的通道数量增加1倍，5G前传纤芯数的需求量减少50％；
2、本发明，当用于CWDM技术时，使用普通DML激光器，与现网中已经大量使用的激光器相同，激光器成本低。使用的波长数只有6个，不增加光模块型号，便于维护和管理；
3、本发明，采用了色散补偿，降低了链路色散，提升传输距离。当传输距离不增加时，可降低1551nm、1571nm波长光模块的光功率预算，从而降低光模块的成本；
4、本发明，既可用于CWDM技术，也可用于MWDM技术，当用于MWDM技术时，可使单芯容量支持25G×24通道。
附图说明
图1为本发明的复用/解复用器组成示意图；
图2为本发明的复用器组成示意图；
图3为本发明的复用/解复用器传输原理图。
图中：1、复用器；2、环形器；3、啁啾光纤光栅；4、解复用器；5、连接光纤；11、滤波器；12、前端光纤接口；13、后端光纤接口；14、反射接口；15、光纤接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，包括复用器1、环形器2、啁啾光纤光栅3、解复用器4和连接光纤5，复用器1由六个不同波长的滤波器11按1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm的顺序连接而成；
滤波器11设置有三个光纤接口，光纤接口包括前端光纤接口12、后端光纤接口13和反射接口14，其中，前端光纤接口12设置为支路接口，后端光纤接口13为合路接口，后端光纤接口13与另一波长滤波器11的反射接口14通过光纤接头15连接，复用器可将六路特定波长的光信号合路成一路；
环形器2设置为单向传输信号的多端口器件，其中，光信号传输可从端口21到22、22到23、23到24，信号无法从24到23、23到22、22到21，且反方向传输信号会被隔离；
啁啾光纤光栅3是一种用于色散补偿的光纤光栅，该啁啾光栅含有两段光栅片段，可对CWDM的1551nm、1571nm波长进行色散补偿，色散补偿值约为16ps/nm～32ps/nm，可在1351nm、1531nm波长处将约10km光纤链路的色散值补偿到1331nm波长的水平；
解复用器4的组成和复用器1一样，完成复用器1相反的功能，可将一路由1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm共六个波长组成的光信号解复用成六路不同波长的光信号；
连接光纤5采用G.657光纤。
请参阅图3，连接设备的六路不同波长的光信号通过复用器1复用成一路合波信号ab，进入环形器2的端口21，从环形器2的端口22进入到线路光纤6，经线路光纤6传输到对端的复用/解复用器，从对端复用/解复用器发出的合波信号ba从同一线路光纤6进入环形器2的端口22，之后，合波信号ba从环形器2的端口23，经过啁啾光纤光栅3进行色散补偿后，从环形器2的端口24输出，经过解复用器4解调成1271nm～1371nm共六路独立的光信号。
工作原理，环形器有四个端口，分别顺序与复用器1、线路光纤6、啁啾光纤光栅3、解复用器4连接；所述的复用器1和解复用器4分别可对CWDM的前六波进行复用和解复用，连接设备的六路不同波长的光信号通过复用器1复用成一路合波信号ab，进入环形器2的端口21，从环形器2的端口22进入到线路光纤6，经线路光纤6传输到对端的复用/解复用器，从对端复用/解复用器发出的合波信号ba从同一线路光纤6进入环形器2的端口22，之后，合波信号ba从环形器2的端口23，经过啁啾光纤光栅3进行色散补偿后，从环形器2的端口24输出，经过解复用器4解调成1271nm～1371nm共六路独立的光信号，可对CWDM的1551nm、1571nm波长进行色散补偿，色散补偿值约为16～32ps/nm，也可用于MWDM技术。当用于MWDM技术时，复用器1和解复用器4可对MWDM的十二个波长进行复用和解复用，啁啾光纤光栅3可对MWDM的1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm、1374.5nm四个波长进行色散补偿，色散补偿值约为16～32ps/nm，其中，由于MWDM技术共支持十二个波长，在用于MWDM技术时，可使单芯容量支持25G×24通道。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，包括复用器(1)、环形器(2)、啁啾光纤光栅(3)、解复用器(4)和连接光纤(5)，其特征在于：所述复用器(1)由六个不同波长的滤波器(11)按1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm的顺序连接而成；
所述滤波器(11)设置有三个光纤接口，光纤接口包括前端光纤接口(12)、后端光纤接口(13)和反射接口(14)，其中，前端光纤接口(12)设置为支路接口，后端光纤接口(13)为合路接口，所述后端光纤接口(13)与另一波长滤波器(11)的反射接口(14)通过光纤接头(15)连接；
所述环形器(2)设置为单向传输信号的多端口器件，其中，光信号传输从端口21到22、22到23、23到24；
所述啁啾光栅包括两段光栅片段；
所述解复用器(4)与复用器(1)组成结构相同；
所述连接光纤(5)采用G.657光纤。
2.根据权利要求1所述的一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，其特征在于：所述环形器(2)设置有四个端口，每个端口分别顺序与复用器(1)、线路光纤、啁啾光纤光栅(3)以及解复用器(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，其特征在于：所述复用器(1)和解复用器(4)分别可对CWDM的1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm进行复用和解复用。
4.根据权利要求1所述的一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，其特征在于：所述啁啾光纤光栅(3)设置为色散补偿的光纤光栅，色散补偿值为16～32ps/n。
5.根据权利要求1所述的一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，其特征在于：所述解复用器(4)将一路由1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1351nm、1371nm共六个波长组成的光信号解复用成六路不同波长的光信号。
6.根据权利要求1所述的一种带色散补偿的无源WDM复用/解复用器，其特征在于：所述啁啾光纤光栅(3)对MWDM的1347.5nm、1354.5nm、1367.5nm、1374.5nm四个波长进行色散补偿。
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