CN116938347A - 光通信方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光通信方法，应用于光通信领域。光通信方法包括以下步骤：获取波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。每对光信号由偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。N为大于1的整数。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。通过光纤发送波分复用光信号。在本申请中，通过在ZDF区域内配置不同偏振的光信号，可以降低四波混频效应的影响。

Description

光通信方法、装置和系统

本申请要求于2022年3月31日提交中国国家知识产权局、申请号202210333073.7、申请名称为“光通信方法、装置和系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及光通信方法、装置和系统。

背景技术

光通信系统一般通过光纤传输光信号。为了减小色散代价，可以将波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)光信号的频率配置在光纤的零色散频率(zero-dispersion frequency，ZDF)附近。但是，ZDF附近的WDM光信号存在较严重的四波混频效应。四波混频效应会降低光通信系统的性能。四波混频效应对光通信系统的性能的影响和WDM光信号的功率相关。为了抑制四波混频现象，可以降低WDM光信号的发送功率。但是，降低WDM光信号的发送功率会降低WDM光信号的功率裕量。功率裕量会影响光通信系统的可靠性。

综上，如何降低光通信系统中的四波混频效应，是当前亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种光通信方法、装置和系统，通过在ZDF区域内配置不同偏振的光信号，可以降低四波混频效应的影响。

本申请第一方面提供了一种光通信方法。光通信方法可以应用于发送端。光通信方法包括以下步骤：发送端获取波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。每对光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。每个光信号为单偏振光信号。N为大于1的整数。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。光纤的ZDF对应光纤的零色散波长(zero-dispersionwavelength，ZDW)。因此，ZDF区域也存在对应的ZDW区域。此时，N个第一光信号的至少一个的波长和N个第二光信号的至少一个的波长在光纤的ZDW区域内。发送端通过光纤发送波分复用光信号。

在本申请中，ZDF区域中的波分复用光信号包括偏振正交的光信号。偏振正交的光信号之间产生的四波混频效应较低。因此，本申请可以降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。例如，在两个相邻的第一光信号之间包括两个第二光信号，或者，在两个相邻的第二光信号之间包括两个第一光信号。当波分复用光信号中相邻频率的频率间隔为M吉赫兹(Gigahertz，GHz)时，波分复用光信号中相同偏振的光信号中至少一对相邻频率的频率间隔为K×M GHz。K为大于2的整数。其中，当第一光信号和第二光信号交替分布时，相同偏振的四个光信号之间仍可能产生四波混频效应。在本申请中，通过调整每对光信号的偏振顺序来调整频率间隔，可以使得相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号，避免第一光信号和第二光信号交替分布。因此，本申请可以进一步降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0。为了方便描述，将上述公式称为第一条件。任意四个光信号按照频率的大小依次排序。任意四个光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4。(B2+B3)/2的值在ZDF区域内。在ZDF附近，当B1+B4－B2－B3＝0时，四个光信号会产生最严重的四波混频效应。在本申请中，通过调整频率间隔，可以避免产生最严重的四波混频效应。因此，本申请可以降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，B4－B1＝B0，B0的值小于4.5太赫兹(Tera Hertz，THz)。为了提高通信带宽，在WDM光信号中可以使用不同频率的光信号。当使用的频率足够多时四个光信号容易满足上述第一条件。但是，若四个光信号中的B1和B4之间的频率间隔足够远，则四波混频效应的影响较低。因此，对于四波混频效应的影响较低的四个光信号，本申请可以无需调整频率间隔，从而降低调整频率间隔的复杂度。

在第一方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同。任意三个光信号的频率间隔不同是指任意三个光信号中相邻频率的频率间隔不同。任意三个光信号按照频率的大小依次排序。任意三个光信号的频率依次为B5、B6和B7。B5+B7－2×B6＝B8。任意三个光信号的频率间隔不同时，B8不等于0。任意三个光信号的频率间隔相同时，B8等于0。任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在ZDF区域内。在ZDF附近，频率间隔相同的三个光信号也可能发生简并的四波混频效应。在本申请中，通过调整频率间隔，可以避免三个光信号发生简并的四波混频效应。因此，本申请可以降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，光通信方法还包括以下步骤：发送端通过N个偏振复用器(Polarization-division multiplexer，PDM)对N对光信号进行合束，得到N个合束光信号。N对光信号和N个PDM一一对应。发送端通过波分复用器对N个合束光信号进行合束，得到波分复用光信号。通过先偏振合束，再进行合波，可以减少波分复用器的数量。并且，PDM的成本远小于波分复用器的成本。因此，本申请可以降低发送端的成本。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号中每对光信号的频率相邻。当每对光信号的频率不相邻时，波分复用器的输入端口需要配置跨频率的滤波器，从而增加波分复用器的成本。因此，本申请可以降低波分复用器的成本。并且，当每对光信号的频率不相邻时，不同偏振的光信号可能会发生不同的偏振偏转。不同的偏振偏转会使得第一光信号和第二光信号的偏振不正交，从而产生四波混频效应。因此，本申请可以降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，N为2。按照波长排序，N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY。N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅地降低四波混频效应的影响。其中，X表示X偏振，Y表示Y偏振。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为400或800吉比特每秒(gigabits per second，Gb/s)。

在第一方面的一种可选方式中，N为4。按照波长排序，N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为0.8或1.6太比特每秒(terabits per second，Tb/s)。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率包括局域网波分复用LANWDM系统中的两个频率。两个频率分别为229.8THz和229THz。

在第一方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

本申请第二方面提供了一种光通信装置。光通信装置包括N个PDM和波分复用器。N个PDM用于对N对光信号进行合束，得到N个合束光信号。N为大于1的整数。N对光信号N个PDM一一对应。N个合束光信号中的每个合束光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。波分复用器用于对N个合束光信号进行合束，得到波分复用光信号。波分复用器用于通过光纤传输波分复用光信号。

在第二方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。在第二方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0。其中，任意四个子光信号按照频率的大小依次排序。任意四个子光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4。(B2+B3)/2的值在ZDF区域内。

在第二方面的一种可选方式中，B4－B1＝B0。B0的值小于4.5THz。

在第二方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同。任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在ZDF区域内。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号中每对光信号的频率相邻。

在第二方面的一种可选方式中，波分复用器是与偏振无关的非保偏振波分复用器。当光通信装置通过先合波，再偏振合束的方式获取波分复用光信号时，波分复用器需要是偏振保持的波分复用器。若波分复用器是偏振无关的波分复用器，则光通信装置在偏振合束时会产生较大的损耗。在本申请中，通过先偏振合束，再合波的方式获取波分复用光信号，可以使用偏振无关的非保偏振波分复用器。偏振无关的非保偏振波分复用器不会影响偏振合束过程中的损耗。并且，偏振无关的非保偏振波分复用器的成本低于偏振保持的波分复用器的成本。因此，本申请可以降低光通信装置的成本。

在第二方面的一种可选方式中，N为2。按照波长排序，N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY。N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为400或800Gb/s。

在第二方面的一种可选方式中，N为4。N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为0.8或1.6Tb/s。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率包括局域网波分复用LANWDM系统中的两个频率。两个频率分别为229.8THz和229THz。

在第二方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

本申请第三方面提供了一种光通信系统。光通信系统包括发送端和接收端。发送端和接收端通过光纤相连。发送端用于通过光纤向接收端传输波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。每对光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。N为大于1的整数。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的零色散频率ZDF区域内。接收端用于接收波分复用光信号。

在第三方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。

在第三方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0。任意四个光信号按照频率的大小依次排序。任意四个光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4。(B2+B3)/2的值在ZDF区域内。

在第三方面的一种可选方式中，B4－B1＝B0。B0的值小于4.5THz。

在第三方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同。任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在ZDF区域内。

在第三方面的一种可选方式中，N等于N，发送端还用于通过N个PDM对N对光信号进行合束，得到N个合束光信号。N对光信号和N个PDM一一对应。发送端还用于通过波分复用器对N个合束光信号进行合束，得到波分复用光信号。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号中每对光信号的频率相邻。

在第三方面的一种可选方式中，波分复用器是与偏振无关的非保偏振波分复用器。

在第三方面的一种可选方式中，N为2。按照波长排序，N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY。N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为400或800Gb/s。

在第三方面的一种可选方式中，N为4。N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号的总传输速率为0.8或1.6Tb/s。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率包括局域网波分复用LANWDM系统中的两个频率。两个频率分别为229.8THz和229THz。

在第三方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

本申请第四方面提供了一种波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。每对光信号由偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。N为大于1的整数。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。

在第四方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。

在第四方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0。其中，任意四个光信号按照频率的大小依次排序。任意四个光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4。(B2+B3)/2的值在ZDF区域内。

在第四方面的一种可选方式中，B4－B1＝B0，B0的值小于4.5THz。

在第四方面的一种可选方式中，波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同。任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在ZDF区域内。

在第四方面的一种可选方式中，N为2。按照波长排序，N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY。N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第四方面的一种可选方式中，N为4。N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。通过以上控制N对光信号的偏振排布，可以大幅降低四波混频效应的影响。

在第四方面的一种可选方式中，N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

在第四方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率包括局域网波分复用LANWDM系统中的两个频率。两个频率分别为229.8THz和229THz。

在第四方面的一种可选方式中，N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

附图说明

图1为波分复用光信号的分布示意图；

图2为本申请实施例中提供的光通信方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第一个分布示意图；

图4为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第二个分布示意图；

图5为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第三个分布示意图；

图6为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第四个分布示意图；

图7为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第五个分布示意图；

图8为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第六个分布示意图；

图9为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第七个分布示意图；

图10为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第八个分布示意图；

图11为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第九个分布示意图；

图12为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十个分布示意图；

图13为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十一个分布示意图；

图14为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十二个分布示意图；

图15为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十三个分布示意图；

图16为本申请实施例中提供的发送端的第一个结构示意图；

图17为本申请实施例中提供的发送端的第二个结构示意图；

图18为本申请实施例中提供的接收端的结构示意图；

图19为本申请实施例中提供的光通信系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种光通信方法、装置和系统，通过在ZDF区域内配置不同偏振的光信号，可以降低四波混频效应的影响。应理解，本申请中使用的“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。另外，为了简明和清楚，本申请多个附图中重复参考编号和/或字母。重复并不表明各种实施例和/或配置之间存在严格的限定关系。

本申请中的光通信方法可以应用于光通信系统。在光通信系统中，可以通过光纤传输光信号。为了减小色散代价，可以将波分复用光信号的频率配置在光纤的ZDF附近。但是，在ZDF附近的波分复用光信号存在较严重的四波混频效应。图1为波分复用光信号的分布示意图。图1中的横坐标表示频率，向左的箭头表示频率沿着箭头方向逐渐增加。如图1所示，波分复用光信号包括不同频率的8个光信号。8个光信号分别为L1～L8。在L1～L8中，相邻频率的光信号的频率间隔相同。波分复用光信号在光纤的ZDF附近。例如，光纤的ZDF区域的频率范围覆盖L6～L8的频率。此时，在图1中，任意四个连续的光信号之间存在四波混频效应。例如，任意四个连续的光信号为L1～L4、L2～L5、L3～L6或L5～L8等。四波混频效应会降低光通信系统的性能。

为此，本申请提供了一种光通信方法。光通信方法可以应用于发送端。发送端通过光纤和接收端相连。发送端或接收端可以为交换机、路由器或服务器等。服务器可以是数据中心的计算节点。发送端或接收端还可以为交换机、路由器或服务器中的光模块。图2为本申请实施例中提供的光通信方法的流程示意图。如图2所示，光通信方法包括以下步骤。

在步骤201中，发送端获取波分复用光信号。波分复用光信号在光纤的ZDF区域内包括偏振正交的第一光信号和第二光信号。

发送端可以从其它设备接收波分复用光信号。或者，发送端可以根据电信号生成波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。N为大于1的整数。每对光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。每个光信号为单偏振光信号。即在一个波长上，每个光信号最多只包括X偏振的光信号或Y偏振的光信号。发送端通过光纤和接收端相连。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。光纤存在ZDF或ZDW。零色散波长是指在该频率处光纤的群速度色散(或称为单位长度的群时延色散或二阶色散)为0。群速度色散是透明介质中光的群速度与光的频率或者波长相关的现象。ZDF＝C/ZDW。C为光速。由于生产工艺的原因，不同光纤的ZDF可能不同。ZDF区域可以是指标准规定的一个频率区间。例如，对于标准的单模光纤(standardsingle mode fiber，SSMF)。ZDF区域为230.609THz～226.429THz。对于生产商按照标准生产的光纤，ZDF在ZDF区域内。ZDF区域也可以是指连续的第一频率区域。第一频率区域的中心为光纤的ZDF。第一频率区域的频率宽度小于第一阈值。例如，第一阈值为4.5THz。

应理解，在实际应用中，波长和频率可以相互转换。因此，ZDF区域存在对应的ZDW区域。例如，ZDF区域为230.609THz～226.429THz时，ZDF区域对应的ZDW区域为1300nm～1324nm。因此，在本申请中，N个第一光信号的至少一个的波长和N个第二光信号的至少一个的波长在光纤的ZDW区域内。在申请中，未特别注明的情况下，光信号的频率是指光信号的中心频率。光信号的波长是指光信号的中心波长。频率间隔是指两个中心频率的频率间隔。

在本申请中，N为大于1的整数。因此，N可以为2、4、6或8等。下面将以N等于4为例，对本申请中的波分复用光信号进行描述。图3为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第一个分布示意图。如图3所示，波分复用光信号包括不同频率的4对光信号。4对光信号包括8个光信号。8个光信号分别为L1～L8。L1、L3、L5和L7为X偏振的第一光信号。L2、L4、L6和L8为Y偏振的第二光信号。第一光信号和第二光信号交替分布。假设光纤的ZDF区域覆盖了L3～L8的频率。此时，ZDF区域内包括3个X偏振的第一光信号和3个Y偏振的第二光信号。

在步骤202中，发送端通过光纤发送波分复用光信号。发送端和接收端通过光纤相连。光纤可以为非保偏光纤。发送端通过光纤向接收端发送波分复用光信号。接收端可以向其它设备传输波分复用光信号。或者，接收端可以对波分复用光信号进行分波，得到N个第一光信号和N个第二光信号。接收端将N个第一光信号和N个第二光信号转换为2×N个电信号。每个光信号和每个电信号一一对应。接收端可以对2×N个电信号进行数据处理。

在图3中，ZDF区域内包括偏振正交的第一光信号和第二光信号。第一光信号和第二光信号之间不会产生四波混频效应。例如，在图1中，L5～L8之间会产生四波混频效应。在图3中，L5和L7为X偏振的第一光信号，L6和L8为Y偏振的第二光信号。因此，L5～L8之间不会产生四波混频效应。因此，本申请可以降低四波混频效应的影响。

在图3中，第一光信号和第二光信号交替分布。因此，相邻的两个相同偏振的光信号之间包括1个不同偏振的光信号。此时，相同偏振的四个光信号之间仍可能产生四波混频效应。例如，L1、L3、L5和L7之间可能产生四波混频效应。因此，本申请实施例还可以通过调整频率间隔来降低四波混频效应的影响。调整频率间隔是指在不改变光信号的数量和频率的情况下，改变波分复用光信号的偏振分布。图4为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第二个分布示意图。如图4所示，在图3的基础上，通过改变L2、L3、L4、L6和L7的偏振，波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。具体地，4个第一光信号分别为L1、L4、L5和L6。4个第二光信号分别为L2、L3、L7和L8。L1和L4之间包括2个第二光信号。L3和L7之间包括3个第一光信号。通过调整频率间隔，可以使得L1、L4、L5和L6之间不会产生四波混频效应，从而可以降低四波混频效应的影响。

以波分复用光信号中相邻频率的频率间隔均为M GHz为例。在图3中，相邻的第一光信号之间的频率间隔为2×M GHz。相邻的第二光信号之间的频率间隔为2×M GHz。在图4中，L1和L4之间的频率间隔为3×M GHz。L4和L5之间频率间隔为M GHz。L3和L7之间的频率间隔为4×M GHz。

在图4中，假设4个第二光信号的中心频率分别为B1～B4。4个第二光信号按照频率大小依次排序。L2的中心频率为B1。L3的中心频率为B2。L7的中心频率为B3。L8的中心频率为B4。4个第二光信号存在对称的中心轴。此时，B1+B4－B2－B3＝B。B等于0。为了方便描述，将该公式称为第一条件。在B等于0，(B2+B3)/2值在ZDF区域内时，4个第二光信号仍可能产生四波混频效应。因此，本申请实施例可以通过调整频率间隔使得B不等于0。图5为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第三个分布示意图。如图5所示，在图3的基础上，改变L3和L6的偏振。4个第一光信号分别为L1、L5、L6和L7。4个第二光信号分别为L2、L3、L4和L8。4个第二光信号按照频率大小依次排序。4个第二光信号的中心频率分别为B1～B4。此时，B1+B4－B2－B3＝B。B不等于0。类似地，在图5中，当4个第一光信号的中心频率分别为B1～B4时，B不等于0。

根据前面的描述可知，N为大于3的整数。因此，随着N的增大，WDM光信号中的四个光信号容易满足上述第一条件。但是，在实际应用中，当B等于0，B1和B4的差值较大时，四个光信号产生的四波混频效应的影响较低。因此，为了降低调整频率间隔的复杂度，可以限定B1和B4的差值小于4.5THz。当B1和B4的差值大于或等于4.5THz时，发送端无需通过调整频率间隔来使四个子光信号不满足第一条件。

在实际应用中，频率间隔相同的三个光信号可能发生简并的四波混频。三个光信号按照频率的大小依次排序。三个光信号的中心频率依次为B5、B6和B7。三个光信号的频率间隔相同是指B8等于0。其中，B5+B7－2×B6＝B8。例如，在图5中，L2、L3和L4的频率间隔相同。此时，L2、L3和L4之间可能发生简并的四波混频效应。类似地，L5、L6和L7之间也可能发生简并的四波混频效应。因此，本申请实施例还可以通过调整频率间隔使得ZDF附近不存在频率间隔相同的三个光信号。图6为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第四个分布示意图。如图6所示，在图3的基础上，改变L3和L4的偏振。4个第一光信号分别为L1、L4、L5和L7。4个第二光信号分别为L2、L3、L6和L8。4个第二光信号中不存在频率间隔相同的三个光信号。具体地，L2和L3之间的频率间隔为M GHz。L3和L6之间的频率间隔为3×M GHz。L6和L8之间的频率间隔为2×M GHz。类似地，4个第一光信号中也不存在频率间隔相同的三个光信号。L1和L4之间的频率间隔为3×M GHz。L4和L5之间的频率间隔为M GHz。L5和L7之间的频率间隔为2×M GHz。

根据前面的描述可知，N为大于3的整数。因此，随着N的增大，WDM光信号中容易存在频率间隔相同的三个光信号。但是，在实际应用中，当三个光信号的频率和ZDF区域较远时，三个光信号产生的四波混频效应的影响较低。因此，为了降低调整频率间隔的复杂度，可以只调整在ZDF区域附近的三个光信号的频率间隔。这三个光信号指的是其中至少两个光信号的频率在ZDF区域内。

本申请中的光通信方法可以应用于前传通信系统、数据中心通信或城域网络通信系统等。前传通信系统可以是局域网波分复用(local area network WDM，LAN WDM)系统、或其它可能的波分复用系统。下面以LAN WDM系统为例，对本申请中的波分复用光信号进行描述。LAN WDM系统可采用位于O波段的1273nm～1309nm范围的8个波段。

表1LAN WDM系统的8波段分布

对于LAN WDM系统的8个波段的中心频率、中心波长以及波长范围可参见表1。在表1中，波分复用光信号包括不同频率的8个光信号L1～L8。L1～L4中相邻频率的频率间隔为800GHz。L5～L8中相邻频率的频率间隔为800GHz。L4和L5之间的频率间隔为1600GHz。

根据表1所示的波段分布，可以得到偏振分布不同的波分复用光信号。图7为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第五个分布示意图。如图7所示，波分复用光信号包括不同频率的8个光信号。8个光信号分别为L1～L8。L1～L8的中心频率对应表一所述的8个中心频率。L1、L4、L6和L7为X偏振的第一光信号。L2、L3、L5和L8为Y偏振的第二光信号。在一种具体的实例中，8个光信号的偏振排布为XYYXYXXY。

假设光纤的ZDF区域的频率范围为230.609THz～226.429THz。此时，ZDF区域覆盖了L6、L7和L8的频率。此时，ZDF区域内包括2个X偏振的第一光信号和1个Y偏振的第二光信号。在图6中，ZDF附近不存在满足第一条件的四个光信号，也不存在频率间隔相同的三个光信号。

应理解，图7只是本申请实施例中提供的波分复用光信号的一种示例。例如，在实际应用中，也可在图7的基础上，改变所有波分复用光信号的偏振使得L1、L4、L6和L7为Y偏振的第一光信号。L2、L3、L5和L8为X偏振的第二光信号。此时，8个光信号的偏振排布可描述为YXXYXYYX。在实际应用中，L4和L5之间的频率间隔可以为800GHz或1600GHz。又例如，8个光信号的偏振排布也可为XYYXXYYX或YXXYYXXY。若8个光信号中的每个波分复用光信号的传输速率是200Gb/s(如用100G波特率的PAM-4调制)，则8个光信号的总传输速率为1.6Tb/s。若8个光信号中的每个波分复用光信号的传输速率是100Gb/s，则8个光信号的总传输速率为800Gb/s。

在实际应用中，波分复用光信号的偏振分布可以与前述图3～图6中的波分复用光信号的偏振分布相同。例如，在波分复用光信号中，4个第一光信号分别为L1、L4、L5和L7。4个第二光信号分别为L2、L3、L6和L8。L1～L8的中心频率对应表一所述的8个中心频率。

根据前面的描述可知，至少需要三个光信号才会发生四波混频效应。因此，在通过偏振正交的方式降低四波混频效率的影响后，至少需要5个光信号才会发生四波混频效应。图8为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第六个分布示意图。如图8所示，波分复用光信号包括不同频率的5个光信号。5个光信号分别为L4～L8。L4、L6和L8为X偏振的第一光信号。L5和L7为Y偏振的第二光信号。此时，L4、L6和L8的频率间隔相同。L4、L6和L8之间可能发生简并的四波混频效应。通过调整频率间隔，可以使得相同偏振的光信号中不存在频率间隔相同的三个光信号。图9为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第七个分布示意图。如图9所示，在图8的基础上，改变L6和L7的偏振。此时，L4、L7和L8为X偏振的第一光信号。L5和L6为Y偏振的第二光信号。L4、L7和L8中相邻频率之间的频率间隔不同。L4和L7之间的频率间隔为2×M GHz。L7和L8之间的频率间隔为M GHz。因此，通过调整频率间隔降低了四波混频效应的影响。

根据前面的描述可知，N为大于3的整数。在实际应用中，N可以为2和Z的乘积。Z为大于0的整数。例如，N可以为2、4、6或8等。在前述图3～图7中，N为4。下面以N为8为例，对本申请实施例中提供的波分复用光信号进行描述。图10为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第八个分布示意图。如图10所示，波分复用光信号包括不同频率的16个光信号。16个光信号分别为L1～L8、L1+～L4+和L5－～L8－。L1～L8的中心频率详见前述表一中描述的8个中心频率。L1+的频率在L1和L3频率之间。L2+的频率在L2和L3频率之间。类似地，L5－的频率在L4和L5频率之间。L6－的频率在L5和L6频率之间。16个光信号包括X偏振的8个第一光信号和Y偏振的8个第二光信号。8个第一光信号分别为L1、L2、L3+、L4、L5－、L6－、L7和L8－。8个第二光信号分别为L1+、L2+、L3、L4+、L5、L6、L7－和L8。

假设光纤的ZDF区域的频率范围为230.609THz～226.429THz。此时，ZDF区域的频率范围覆盖了L6、L7－、L7、L8－和L8的频率。在图10中，不存在满足第一条件，且(B2+B3)/2的值在ZDF区域内的四个光信号。但是，L8、L7－和L5之间相邻频率的频率间隔相同。L8、L7－的频率在ZDF区域内。L8、L7－和L5之间可能发生简并的四波混频效率。为此，可以通过调整频率间隔使得ZDF附近不存在频率间隔相同的三个光信号。图11为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第九个分布示意图。如图11所示，在图10的基础上，改变L2、L2+、L3、L3+、L6－、L6、L7－和L7的偏振。此时，在ZDF区域附近不存在频率间隔相同的三个光信号。

在图10和图11中，L1～L4+的偏振分布和L5－～L8的偏振分布相同。具体地，在图10中，L1～L4+的偏振分布为10100110。L1～L4+的偏振分布为10100110。1表示X偏振。0表示Y偏振。在图11中，L1～L4+的偏振分布为10011010。L5－～L8的偏振分布为10011010。通过使用相同的偏振分布，可以降低调整频率间隔的复杂度。

在图11中，L1～L4+的偏振分布和图6中的偏振分布相同。因此，关于N等于16的波分复用光信号的描述，可以参考前述图3～图7中的相关描述。例如，在图7中，波分复用光信号的偏振分布为10010110。当N等于16时，在一种可能的示例中，波分复用光信号的偏振分布为1001011010010110。类似地，在N等于32时，也可以参考前述图3～图7中的相关描述。

下面以N为2为例，对本申请实施例中提供的波分复用光信号进行描述。图12为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十个分布示意图。如图12所示，波分复用光信号包括不同频率的2对光信号。2对光信号包括L5～L8。L5～L8的中心频率、中心波长和波长范围可以参考前述表一中的L5～L8。2对光信号包括X偏振的2个第一光信号和Y偏振的2个第二光信号。2个第一光信号分别为L5和L7。2个第二光信号分别为L6和L8。

应理解，在图12中，每对光信号都包括一个X偏振的第一光信号和Y偏振的第二光信号。在实际应用中，不同对的光信号的偏振态可能不同。例如，波分复用光信号包括2对光信号。2对光信号包括第一对光信号和第二对光信号。第一对光信号包括X偏振的第一光信号和Y偏振的第二光信号。第二光信号包括X′偏振的第三光信号和Y′偏振的第四光信号。其中，X偏振和Y偏振正交。X′偏振和Y′偏振正交。X偏振和X′偏振不同。Y偏振和Y′偏振不同。

根据前面的描述可知，本申请实施例可以调整相同偏振的光信号之间的频率间隔。例如，四个相邻并等间距的波分复用光信号的偏振排布可为XYYX或YXXY，其在随机双折射光纤模型下的四波混频效应较低。图13为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十一个分布示意图。如图13所示，在图12的基础上，改变L7和L8的偏振。此时，L5和L8为X偏振。L6和L7为Y偏振。若4个光信号中的每个波分复用光信号的传输速率是100Gb/s，则4个光信号的总传输速率为400Gb/s。也可在图13的基础上，改变所有四个波分复用光信号的偏振。此时，L5和L8为Y偏振。L6和L7为X偏振。在实际应用中，任何4的倍数的波分复用光信号中4个相邻的等间距的波分复用光信号都可采用偏振排布XYYX或YXXY。如8个波分复用光信号的偏振排布可为XYYXYXXY，YXXYXYYX，XYYXXYYX，或YXXYYXXY。

下面以N为6为例，对本申请实施例中提供的波分复用光信号进行描述。图14为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十二个分布示意图。如图14所示，波分复用光信号包括不同频率的6对光信号。6对光信号包括L1～L12。L1～L12的中心频率、中心波长和波长范围可以参考表2。6对光信号包括X偏振的6个第一光信号和Y偏振的6个第二光信号。6个第一光信号分别为L1、L3、L5、L7、L9和L11。6个第二光信号分别为L2、L4、L6、L8、L10和L12。

表2LAN WDM系统的12波段分布

根据前面的描述可知，本申请实施例可以调整相同偏振的光信号之间的频率间隔。图15为本申请实施例中提供的波分复用光信号的第十三个分布示意图。如图15所示，在图14的基础上，改变L7和L8的偏振。此时，6个第一光信号分别为L1、L3、L5、L8、L9和L11。6个第二光信号分别为L2、L4、L6、L7、L10和L12。

前面对本申请实施例中提供的光通信方法进行描述。下面对本申请实施例中提供的光通信装置进行。光通信装置也称为发送端。图16为本申请实施例中提供的发送端的第一个结构示意图。如图16所示，发送端1600包括N个PDM 1603～1606和波分复用器1601。N为大于1的整数。在图16中，以N等于4为例进行描述。N个PDM 1603～1606用于对N对光信号进行合束，得到N个合束光信号。N对光信号和N个PDM 1603～1606一一对应。N对光信号分别包括第一对光信号、第二对光信号、第三对光信号和第四对光信号。第一对光信号和PDM 1603对应。第一对光信号包括L1和L2。第二对光信号包括L3和L4。第三对光信号包括L5和L6。第四对光信号包括L7和L8。N个合束光信号中的每个光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。第一光信号为X偏振，第二光信号为Y偏振。X偏振和Y偏振正交。

PDM可以为偏振合束器(polarization beam combiner，PBC)或偏振旋转合束器件。当PDM为偏振旋转合束器件时，L1～L8都为X偏振或Y偏振。偏振旋转合束器件用于对相同偏振的光信号进行偏振旋转合束，得到一个合束光信号。合束光信号包括一个X偏振的第一光信号和一个Y偏振的第二光信号。当PDM为PBC时，每个PBC接收一个X偏振的第一光信号和一个Y偏振的第二光信号。PBC用于对两个偏振不同的光信号进行偏振合束，得到一个合束光信号。

波分复用器1601用于对N个合束光信号进行合波，得到波分复用光信号。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的ZDF区域内。关于波分复用光信号的描述，可以参考前述图2至图15中对波分复用光信号的描述。发送端1600通过光纤1602和接收端相连。波分复用器1601用于通过光纤1602向接收端传输波分复用光信号。发送端1600可以根据电信号生成N对光信号。图17为本申请实施例中提供的发送端的第二个结构示意图。如图17所示，在图16的基础上，发送端1600还包括光调制器1701、激光器1702和处理器1703。

处理器1703用于向光调制器1701发送电信号。处理器1703可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。处理器1703也可以图像处理器(graphic processing unit，GPU)。处理器1703还可以进一步包括硬件芯片或其他通用处理器。上述硬件芯片可以是专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。

激光器1702用于生成不同波长的2×N个激光。下面以N等于4为例进行描述。例如，激光器1702包括8个子激光器。每个子激光器用于生成一个波长的激光。光调制器1701用于根据电信号调制8个激光，得到8个光信号L1～L8。其中，光调制器1701可以通过强度调制或相位调制得到L1～L8。光调制器1701还用于向偏振旋转合束器件1603～1606传输L1～L8。每个偏振旋转合束器件用于对2个光信号进行偏振旋转合束，输出一个合束光信号。波分复用器1601用于对N个合束光信号进行合束，得到波分复用光信号。波分复用器1601还用于通过光纤1602向接收端传输波分复用光信号。

在其它实施例中，发送端1600还可以包括存储器。存储器可以用于存储电信号。处理器1703可以用于从存储器获取电信号。存储器可以是非易失性存储器，比如硬盘(harddisk drive，HDD)等，还可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

在实际应用中，一个设备可以同时包括发送端1600和接收端。另一设备可以同时包括接收端和发送端。一个设备的发送端1600用于向另一个设备的接收端发送波分复用光信号。另一设备的发送端也可以用于向一个设备的接收端发送波分复用光信号。此时，一个设备的接收端可以通过光纤1602从另一设备接收波分复用光信号。关于波分复用光信号的描述可以参考前述图2至图15中对波分复用光信号的描述。此时，接收端可以通过以下任意一种方式处理波分复用光信号。例如，接收端向其它设备传输波分复用光信号。又例如，接收端将波分复用光信号转换为电信号，对电信号进行数据处理。

下面以接收端将波分复用光信号转换为电信号为例进行描述。图18为本申请实施例中提供的接收端的结构示意图。如图18所示，接收端1800包括波分解复用器1801、光电转换模块1802和处理器1803。波分解复用器1801用于通过光纤1602从另一个设备的发送端接收波分复用光信号。波分解复用器1801用于对波分复用光信号进行波分解，得到8个光信号L1～L8。光电转换模块1802用于解调L1～L8，得到8个电信号。处理器1803用于对电信号进行数据处理。关于处理器1803的描述，可以参考前述图17中对处理器1703的描述。

应理解，在图16～图18只是本申请实施例中提供的发送端或接收端的几种示例。在实际应用中，本领域技术人员可以根据需求对上述示例进行适应性的改变。适应性的改变包括但不限于以下任意一项内容。

第一、修改N对光信号中一对或多对光信号的频率间隔。例如，在图16中，每对光信号的频率相邻。第一对光信号中L1和L2的频率相邻。第二对光信号中L3和L4的频率相邻。在实际应用中，第一对光信号可以包括L1和L4。第二对光信号可以包括L2和L3。此时，第一对光信号中L1和L4的频率不相邻。

第二、发送端1600还包括偏振旋转器。例如，在图17中，PDM为偏振旋转合束器件。偏振旋转合束器件1603～1606接收的都是X偏振或Y偏振的光信号。在实际应用中，PDM可以为PBC。发送端1600还包括偏振旋转器。偏振旋转器用于对光调制器1701输出的L2、L4、L6和L8进行偏振旋转，得到Y偏振的L2、L4、L6和L8。每个PBC用于对1个X偏振的第一光信号和1个Y偏振的第二光信号进行偏振合束，得到1个合束光信号。

第三、发送端1600通过1个激光器生成激光。例如，在图17中，发送端1600可以通过8个子激光器生成L1～L8的激光。在实际应用中，发送端1600可以只包括1个激光器。1个激光器用于生成多个频率的激光。多个频率的激光包括L1～L8。

第四、发送端1600先进行合波，再进行偏振合束。例如，在图17中，发送端1600先通过偏振旋转合束器件进行偏振合束，再通过波分复用器1601进行合波。在实际应用中，发送端1600可以包括两个波分复用器和PBC。一个波分复用器用于对X偏振的4个光信号进行合波，得到X偏振的合束光信号。另一个波分复用器用于对Y偏振的4个光信号进行合波，得到Y偏振的合束光信号。PBC用于对Y偏振的合束光信号和X偏振的合束光信号进行偏振合束，得到波分复用光信号。

第五、发送端1600用一个波分复用器直接对N个X偏振光信号和N个Y偏振光信号先进行合波，并保证这N对光信号的偏振排布。此时，发送端1600可以不需要包括N个PDM。N对光信号的偏振排布可以参考前述任一示例中的描述。

在实际应用中，PDM 1603～1606和波分复用器1601之间可以通过光纤相连。光纤可以为非保偏光纤。其中，当发送端1600先进行合波，再进行偏振合束时，波分复用器和PBC之间需要保偏光纤相连。因此，本申请实施例可以降低发送端1600的成本。

PDM 1603～1606和光调制器1701可以在同一集成光芯片上实现。PDM 1603～1606或光调制器1701的材料可以为磷化铟InP、绝缘体上的硅(silicon-on-insulator，SoI)或绝缘体上铌酸锂LNoI。波分复用器1601的材料可以为厚硅或平面光波导(planarlightwave circuit，PLC)。波分复用器1601可以在具有偏振保持或偏振不敏感特性的光芯片上实现。两个光芯片可直接耦合或通过光纤连接，光纤可以为非保偏光纤。本实施例可以减小发送端1600的尺寸，简化发送端1600的组装复杂度和成本。

下面对本申请实施例中提供的光通信系统进行描述。图19为本申请实施例中提供的光通信系统的结构示意图。如图19所示，光通信系统1900包括发送端1901和接收端1902。发送端1901和接收端1902通过光纤相连。发送端1901用于通过光纤向接收端1902传输波分复用光信号。波分复用光信号包括N对光信号。每对光信号由两个偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成。N为大于1的整数。N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的零色散频率ZDF区域内。接收端1902用于接收波分复用光信号。关于发送端1901的描述，可以参考前述图16或图17中对发送端1600的描述。关于接收端1902的描述，可以参考前述图18中对接收端1800的描述。关于波分复用光信号的描述，可以参考前述图2至图15中对波分复用光信号的描述。

在其它实施例中，光通信系统还可以包括第一设备和第二设备。第一设备用于向发送端1901传输2×N个电信号。发送端1901还用于将2×N个电信号转换为N个第一光信号和N个第二光信号。每个光信号和每个电信号一一对应。发送端1901还用于根据N个第二光信号和N个第一光信号得到波分复用光信号。接收端1902还用于将波分复用光信号分束为N个第一光信号和N个第二光信号，将N个第一光信号和N个第二光信号转换为2×N个电信号。接收端1902还用于向第二设备传输2×N个电信号。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (36)

1.一种光通信方法，其特征在于，包括：

获取波分复用光信号，所述波分复用光信号包括N对光信号，每对光信号由偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成，N为大于1的整数，N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的零色散频率ZDF区域内；

通过所述光纤发送所述波分复用光信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：

B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0，其中，所述任意四个光信号按照频率的大小依次排序，所述任意四个光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4，(B2+B3)/2的值在所述ZDF区域内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，B4－B1＝B0，B0的值小于4.5THz。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同，所述任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在所述ZDF区域内。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过N个偏振复用器PDM对所述N对光信号进行合束，得到N个合束光信号，所述N对光信号和所述N个PDM一一对应；

通过波分复用器对所述N个合束光信号进行合束，得到所述波分复用光信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述N对光信号中每对光信号的频率相邻。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述N为2，所述N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY，所述N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为400或800吉比特每秒Gb/s。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述N为4，所述N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为0.8或1.6太比特每秒Tb/s。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，其特征在于，所述N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述N对光信号所在的频率包括局域网波分复用LAN WDM系统中的两个频率，所述两个频率分别为229.8THz和229THz。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

15.一种光通信装置，其特征在于，包括N个偏振复用器PDM和波分复用器，其中：

所述N个PDM用于对N对光信号进行合束，以得到N个合束光信号，N为大于1的整数，所述N对光信号和所述N个PDM一一对应，所述N个合束光信号中的每个合束光信号由偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成，N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的零色散频率ZDF区域内；

所述波分复用器用于对所述N个合束光信号进行合束，得到波分复用光信号，通过所述光纤传输所述波分复用光信号。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述波分复用光信号中相邻的两个相同偏振的光信号之间包括至少两个不同偏振的光信号。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述波分复用光信号中相同偏振的光信号中的任意四个光信号满足以下条件：

B1+B4－B2－B3＝B，B不等于0，其中，所述任意四个光信号按照频率的大小依次排序，所述任意四个光信号的频率依次为B1、B2、B3和B4，(B2+B3)/2的值在所述ZDF区域内。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，B4－B1＝B0，B0的值小于4.5THz。

19.根据权利要求15至18中任意一项所述的装置，其特征在于，所述波分复用光信号中相同偏振的光信号中任意三个光信号的频率间隔不同，所述任意三个光信号中的至少两个光信号的频率在所述ZDF区域内。

20.根据权利要求15至19中任意一项所述的装置，其特征在于，所述N对光信号中每对光信号的频率相邻。

21.根据权利要求15至20中任意一项所述的装置，其特征在于，所述波分复用器是与偏振无关的非保偏振波分复用器。

22.根据权利要求15至21中任意一项所述的装置，其特征在于，所述N为2，所述N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY，所述N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为400或800Gb/s。

24.根据权利要求15至21中任意一项所述的装置，其特征在于，所述N为4，所述N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为0.8或1.6Tb/s。

26.根据权利要求15至25中任意一项所述的装置，其特征在于，所述N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

27.根据权利要求15至26中任意一项所述的装置，其特征在于，所述N对光信号所在的频率包括LAN WDM系统中的两个频率，所述两个频率分别为229.8THz和229THz。

28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。

29.一种光通信系统，其特征在于，包括发送端和接收端，所述发送端和所述接收端通过光纤相连，其中：

所述发送端用于通过所述光纤向所述接收端传输所述波分复用光信号，所述波分复用光信号包括N对光信号，每对光信号由偏振相互正交的不同波长的第一光信号和第二光信号组成，N为大于1的整数，N个第一光信号的至少一个的频率和N个第二光信号的至少一个的频率在光纤的零色散频率ZDF区域内。

30.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述N为2，所述N对光信号的偏振排布为XYYX或YXXY，所述N对光信号中任意相邻的两个光信号之间的间距相同。

31.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为400或800Gb/s。

32.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述N为4，所述N对光信号的偏振排布为XYYXYXXY、YXXYXYYX、XYYXXYYX或YXXYYXXY。

33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，所述N对光信号的总传输速率为0.8或1.6Tb/s。

34.根据权利要求29至33中任意一项所述的系统，其特征在于，所述N对光信号的相邻频率的频率间隔为400或800GHz。

35.根据权利要求29至34中任意一项所述的系统，其特征在于，所述N对光信号所在的频率包括LAN WDM系统中的两个频率，所述两个频率分别为229.8THz和229THz。

36.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述N对光信号所在的频率还包括231.4THz和230.6THz。