CN117856963A - 支持多个信道大小的光复用器 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例包括支持多个信道大小的光复用器。一种装置包括光波长复用器，用以复用光波长信道的序列。光波长复用器包括第一无源光滤波器，以将光波长信道的序列的奇数信道组合成第一复用光信号，第二无源光滤波器，以将光波长信道序列的偶数信道组合成第二复用光信号，以及光组合器，以将奇数信道和偶数信道组合成复合光信号。该光波长复用器包括可变光衰减器和电子控制器，该电子控制器以响应于针对特定光波长信道的宽度大于(多个)相邻光波长信道的宽度，操作可变光衰减器，以基本上阻挡与提供给光波长复用器的特定光波长信道相邻的一个或多个相邻光波长信道。

Description

支持多个信道大小的光复用器

技术领域

各种示例实施例涉及光通信领域。

背景技术

波分复用(WDM)，诸如密集WDM(DWDM)，是光纤通信中的一种技术，它使用多波长信道通过相同的介质发送数据。光可以在一根光纤中通过两个或更多个不重叠的波长信道传播，并且若干个光信号可以利用光谱的不同波长信道在光纤中被发出。WDM系统使用光复用器将多个波长信道的光组合成复合光信号，并使用光解复用器将复合光信号分开成单独波长信道的光。许多传统的光复用器/解复用器对于波长信道具有固定的信道大小，诸如50GHz、75GHz等。然而，单个固定的波长信道大小对于某些WDM应用来说可能是不够的。

发明内容

各种实施例提供支持多个信道大小的光波长复用器或光波长复用器/解复用器。作为概述，本文描述的光波长复用器使用一个或多个无源光滤波器将奇数信道复用为第一复用光信号，并使用一个或多个无源光滤波器将偶数信道复用为第二复用光信号。光波长复用器使用光组合器将从无源光滤波器输出的复用光信号组合成包括奇数信道和偶数信道的较密集的复合光信号。例如，每个无源光滤波器可以支持具有150GHz信道间隔的32个信道，并且将来自奇数光滤波器和偶数光滤波器的复用光信号进行组合可以创建具有75GHz信道间隔的64个信道。奇数信道和偶数信道在频域中偏移奇数或偶数信道大小的宽度的一半。例如，利用150GHz信道间隔，偶数信道的中心频率与奇数信道偏移75GHz。当奇数信道和偶数信道被组合时，所得到的复合光信号定义了用于WDM信道的一个信道大小(例如，第一信道大小)。

为了支持多个信道大小，光波长复用器包括在WDM信道上实现的光衰减器。较大的信道大小(即，第二信道大小)可以使用光衰减器为WDM信道中的一个或多个(称为目标信道)提供。对于目标信道，相邻信道的光衰减器基本上阻挡相邻信道中的光信号。阻挡相邻信道中的光信号防止来自相邻信道对目标信道的干扰。因此，可以为目标信道提供较大的信道大小。一项技术优势是光波长复用器可以在需要不同信道大小的WDM应用中被使用。

在一个实施例中，一种装置包括光波长复用器，以复用光波长信道的序列。光波长复用器包括第一无源光滤波器，被配置为将光波长信道的序列的奇数信道组合为第一复用光信号，第二无源光滤波器，被配置为将光波长信道的序列的偶数信道组合为第二复用光信号，以及光组合器，被配置为将奇数信道和偶数信道组合成复合光信号。光波长复用器还包括多个可变光衰减器。可变光衰减器中的每个可变光衰减器连接到光波长复用器的对应光输入。光波长复用器还包括电子控制器，该电子控制器被配置为响应于针对特定光波长信道的宽度大于一个或多个相邻光波长信道的宽度而操作可变光衰减器，以基本上阻挡与提供给光波长复用器的特定光波长信道相邻的一个或多个相邻光波长信道。

在一个实施例中，第一无源光滤波器包括第一阵列波导光栅滤波器，并且第二无源光滤波器包括第二阵列波导光栅滤波器。

在一个实施例中，光波长复用器还包括光电检测器。光电检测器中的每个光电检测器被配置为测量光波长复用器的光输入中的对应一个光输入处的光。

在一个实施例中，电子控制器被配置为使得光波长复用器能够选择性地组合来自不同宽度的光波长信道的光。

在一个实施例中，可变光衰减器被实现在第一无源光滤波器和第二无源光滤波器中的一者或两者的光信道输入端口之间。

在一个实施例中，电子控制器被配置为将一个或多个相邻光波长信道的光输入处的可变光衰减器中的每个可变光衰减器设置为大于25dB的光衰减，以基本上阻挡一个或多个相邻光波长信道。

在一个实施例中，特定光波长信道具有约150GHz的宽度，并且一个或多个相邻光波长信道中的至少一个相邻光波长信道具有约75GHz的宽度。

在一个实施例中，光波长复用器被实现在数据中心互连(DCI)网络中。

在一个实施例中，一种装置包括被配置为在光波分复用(WDM)信道的序列上操作的光波长复用器/解复用器。光波长复用器/解复用器包括第一无源光滤波器，被配置为将序列的奇数信道组合为第一复用光信号，第二无源光滤波器，被配置为将序列的偶数信道组合为第二复用光信号，以及光组合器，被配置为将第一复用光信号的奇数信道和第二复用光信号的偶数信道组合成复合光信号。光波长复用器/解复用器还包括可变光衰减器。可变光衰减器中的每个可变光衰减器在针对光WDM信道的对应一个光WDM信道的光输入附近被实现。光波长复用器/解复用器还包括电子控制器，该电子控制器被配置为对于光WDM信道中的所选择的一个光WDM信道，响应于光WDM信道中的所选择的一个光WDM信道的宽度大于一个或多个相邻光WDM信道的宽度而操作光WDM信道中的相邻一个或多个光WDM信道的可变光衰减器以基本上阻挡其中的光信号。

在一个实施例中，第一无源光滤波器和第二无源光滤波器包括阵列波导光栅滤波器。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器还包括多个光电检测器。光电检测器中的每个光电检测器被连接以向电子控制器发送对光WDM信道中的对应一个光WDM信道的强度的测量结果。

在一个实施例中，电子控制器被配置为响应于光WDM信道中的一些光WDM信道被配置为具有比光WDM信道中的其他光WDM信道大的宽度，选择性地操作可变光衰减器以减少光WDM信道的重叠。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器还包括分光器，被配置为分离另一复合光信号，第三无源光滤波器，被配置为将其他复合光信号分开到奇数信道中，以及第四无源光滤波器，被配置为将其他复合光信号分开到偶数信道中。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器在统一平台上被实现，该统一平台包括容纳在外壳中的第一无源光滤波器、第二无源光滤波器、光组合器、可变光衰减器、第三无源光滤波器、第四无源光滤波器和分光器。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器在模块化平台上被实现，该模块化平台包括光波长复用器/解复用器模块和可变光衰减器阵列模块，光波长复用器/解复用器模块包括第一无源光滤波器、第二无源光滤波器、光组合器、第三无源光滤波器、第四无源光滤波器和分光器，可变光衰减器阵列模块包括可变光衰减器的阵列。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器在模块化平台上被实现，该模块化平台包括第一光波长复用器/解复用器模块、第二光波长复用器/解复用器模块、第一可变光衰减器阵列模块和第二可变光衰减器阵列模块，第一光波长复用器/解复用器模块包括第一无源光滤波器、第三无源光滤波器、光组合器和分光器，第二光波长复用器/解复用器模块包括第二无源光滤波器和第四无源光滤波器，第一可变光衰减器阵列模块包括针对奇数信道的可变光衰减器的第一阵列，第二可变光衰减器阵列模块包括针对偶数信道的可变光衰减器的第二阵列。

在一个实施例中，电子控制器被配置为将一个或多个相邻光WDM信道的可变光衰减器中的每个可变光衰减器设置为大于25dB的光衰减，以基本上阻挡一个或多个相邻光WDM信道中的光信号。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器在数据中心互连(DCI)网络中被实现。

在一个实施例中，公开了一种支持光波长信道的多个信道大小的方法。该方法包括在第一无源光滤波器处将光波长信道的奇数信道组合成第一复用光信号。该方法还包括在第二无源光滤波器处将光波长信道的偶数信道组合成第二复用光信号。该方法还包括在光组合器处将第一复用光信号的奇数信道和第二复用光信号的偶数信道组合成复合光信号。该方法还包括经由电子控制器控制可变光衰减器，以基本上阻挡与特定光波长信道相邻的一个或多个相邻光波长信道，该特定光波长信道被提供有大于该一个或多个相邻光波长信道的宽度的宽度。

在一个实施例中，控制可变光衰减器包括将一个或多个相邻光波长信道的可变光衰减器中的每个可变光衰减器设置为大于25dB的光衰减，以基本上阻挡一个或多个相邻光波长信道。

在一个实施例中，一种装置包括光波长复用器以对光波长信道的序列进行波长复用。该光波长复用器包括：用于将光波长信道的序列的奇数信道组合成第一复用光信号的部件，用于将光波长信道的序列的偶数信道组合成第二复用光信号的部件，以及用于将奇数信道和偶数信道组合成复合光信号的部件。光波长复用器还包括用于对光波长复用器的每个光输入处的光波长信道进行光学衰减的部件。光波长复用器还包括用于响应于针对特定光波长信道的宽度大于一个或多个相邻光波长信道的宽度，操作可变光衰减器，以基本上阻挡与提供给光波长复用器的特定光波长信道相邻的一个或多个相邻光波长信道的部件。

上述实施例中的一个或多个可以根据需要进行组合。

上面的发明内容提供了对说明书的某些方面的基本理解。此发明内容并不是对该说明书的广泛概述。其既不旨在标识本说明书的关键或重要要素，也不旨在界定本说明书的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本说明书的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

附图说明

现在仅通过示例并参考附图来描述一些实施例。在所有附图上相同的附图标记表示相同的元素或相同类型的元素。

图1是说明性实施例中的光波长复用器的框图。

图2图示了说明性实施例中的复用光信号和复合光信号的光波长信道。

图3图示了说明性实施例中针对目标信道的较大信道大小。

图4是说明性实施例中具有VOA的光波长复用器的框图。

图5是说明性实施例中具有光电检测器(PD)的光波长复用器的框图。

图6是说明性实施例中具有阵列波导光栅(AWG)滤波器的光波长复用器的框图。

图7是说明性实施例中的具有光信道输入端口和输出线路端口的光波长复用器的框图。

图8是示例性实施例中具有电连接器的光波长复用器的框图。

图9是说明性实施例中的光波长复用器/解复用器的框图。

图10是说明性实施例中具有阵列波导光栅(AWG)滤波器的光波长复用器/解复用器的框图。

图11是示例性实施例中的光波长复用器/解复用器的框图，该光波长复用器/解复用器在添加侧(add side)具有光信道输入端口和输出线路端口，并且在分出侧(dropside)具有光信道输出端口和输入线路端口。

图12是示例性实施例中具有电连接器的光波长复用器/解复用器的框图。

图13是说明性实施例中的统一平台上的光波长复用器/解复用器的透视图。

图14是另一说明性实施例中的模块化平台上的光波长复用器/解复用器的透视图。

图15是在另一说明性实施例中的模块化平台上的具有用于奇数信道和偶数信道的光复用器/解复用器模块以及光学衰减器阵列模块的光波长复用器/解复用器的透视图。

图16是在另一说明性实施例中的具有用于奇数信道的光复用器/解复用器模块、用于偶数信道的光复用器/解复用器模块、用于奇数信道的光衰减器阵列模块和用于偶数信道的光衰减器阵列模块的光波长复用器/解复用器的透视图。

图17是图示了说明性实施例中支持用于光波长信道的多个信道大小的方法的流程图。

图18是图示了说明性实施例中为目标信道提供较大信道大小的方法的流程图。

图19是说明性实施例中的WDM光纤通信系统的框图。

具体实施方式

附图和以下描述示出了具体的示例性实施例。因此，将理解，本领域技术人员将能够设计出各种布置，尽管本文没有明确地描述或示出，但是它们体现了实施例的原理并且被包括在权利要求的范围内。本发明构思不限于下面描述的具体实施例或示例，而是由权利要求及其等同物限定。

在WDM应用中，多个光波长信道(也称为WDM信道或DWDM信道)的光信号经由单根光纤发出。光波长信道是具体的光波长带，并且该光波长信道的光信号通过基本上以该信道的中心波长为中心的光纤发送。中心光信道波长由波长差分开，该波长差称为信道间隔。例如，DWDM支持C-频带的4800GHz频谱，其可以被划分为具有75GHz信道间隔的64个信道，尽管不同数目的波长信道和信道间隔是可能的。有时，光波长信道可以在传输端被组合成光纤，并且可以在接收器端被分开成不同的非重叠光波长信道。

图1是说明性实施例中的光波长复用器100的框图。光波长复用器100是被配置为在不同波长信道120上复用光信号的电光装置，诸如在WDM或DWDM应用中。

在该实施例中，光波长复用器100包括多个无源光滤波器110-111、光组合器104、光衰减器114和电子控制器134。无源光滤波器是一种类型的光学设备，它使用棱镜、带通滤波器和/或其他不通电的组件来执行或提供用于光波长信道的波长分开。无源光滤波器可以被配置为将不同波长处的光波长信道120的序列组合或复用成在添加(或发送)方向上具有固定信道间隔的复用光信号，和/或将复用光信号分开成分出(或接收)方向上的单独光波长信道120。在图1的添加方向上，无源光滤波器110被配置为将奇数信道121(例如，λ₁、λ₃、λ₅、λ₇、λ₉、……)组合或复用成具有固定信道间隔的复用光信号130。固定信道间隔由无源光滤波器110的构造或设计来定义。无源光滤波器111被配置为将偶数信道122(例如，λ₂、λ₄、λ₆、λ₈、λ₁₀、……)组合或复用成具有固定信道间隔的复用光信号131。再次，固定信道间隔由无源光滤波器111的构造或设计来定义。可以假设固定信道间隔在无源光滤波器110-111之间大致相同。尽管无源光滤波器110-111被示出为相应地在奇数和偶数信道121-122上操作，但是可以想象，无源光滤波器110-111可以在光波长信道120的其他子集上操作。而且，尽管图1中示出了两个无源光滤波器110-111，但是在其他实施例中，光波长复用器100可以包括更多个无源光滤波器110-111。

光组合器104(也称为光耦合器)是被配置为将多个光信号组合成复合光信号(也称为复合WDM信号或复合DWDM信号)的光学设备。例如，光组合器104被配置为将包括奇数信道121的复用光信号130和包括偶数信道122的复用光信号131组合到包括奇数信道121和偶数信道122的较密集的复合光信号132上。例如，偶数信道122的中心频率可以从奇数信道121的中心频率偏移信道宽度的二分之一。尽管图1中示出了一个光组合器104，但是在其他实施例中，光波长复用器100可以包括多个光组合器104。

在复合光信号132中，奇数信道121和偶数信道122偏移固定信道间隔的大约一半。换句话说，奇数信道121和偶数信道122之间的信道间隔(也称为信道分开)大约是复用光信号130中的奇数信道121之间的固定信道间隔和复用光信号131中的偶数信道122之间的固定信道间隔的一半。图2图示了说明性实施例中的复用光信号130-131和复合光信号132的光波长信道120。如由无源光滤波器110生成的复用光信号130包括奇数信道121(例如，CH1、CH3、CH5等)，在连续的奇数信道121之间具有固定的信道间隔210。如由无源光滤波器111生成的复用光信号131包括偶数信道122(例如，CH2、CH4、CH6等)，在连续的偶数信道122之间具有固定的信道间隔210。在一个实施例中，固定信道间隔210可以是大约150GHz，但是本文也考虑其他信道间隔。如由光组合器104生成的复合光信号132包括奇数信道121和偶数信道122，奇数信道121和偶数信道122具有比固定信道间隔210小的信道间隔212(例如，固定信道间隔210的大约一半)。例如，如果固定信道间隔约为150GHz，则较小信道间隔212约为75GHz。

除了信道间隔之外，无源光滤波器110-111的构造或设计还定义了无源光滤波器110-111处的信道大小或信道宽度，其在本文中可被称为滤波器信道大小或滤波器信道宽度。用于单独光波长信道120的光载波信号由其中心光频率定义，但是光带宽分布在分配给光波长信道120的小范围光频率上。无源光滤波器110-111被配置为滤波指派给光波长信道120的波长(即，中心频率)，并阻挡光波长信道120之外的其他光频率。因此，滤波器信道大小包括无源光滤波器110-111处的光波长信道120的较高截止光频率和较低截止光频率之间的差。在图2中，无源光滤波器110和无源光滤波器111定义了针对光波长信道120的滤波器信道大小220或滤波器信道宽度。

当光组合器104组合奇数信道121和偶数信道122以创建较密集的复合光信号132时，偶数信道122的中心频率相对于奇数信道121的中心频率偏移大约信道宽度的二分之一，并且光波长信道120的部分重叠。因此，复合光信号132或复合光信号132上的光波长信道120的重叠定义了比滤波器信道大小220小的信道大小或信道宽度，其在本文中可被称为密集信道大小或密集信道宽度。在图2中，复合光信号132定义了针对光波长信道120的密集信道大小222，其小于滤波器信道大小220。

在图1中，光衰减器114是被配置为降低或减弱光信号的功率水平的光学设备。光衰减器114可以包括可变光衰减器(例如，逐步可变或连续可变)，或具有可控或可调节光衰减的另一类型的光衰减器。在光波长复用器100中，光衰减器114被实现、布置或定位在光波长复用器100的光输入144处的光波长信道120上。光波长复用器100的光输入144包括光路径116，其被配置为将针对光波长信道120的光载波信号128携带或引导到无源光滤波器110-111。因此，光波长信道120的光衰减器114可以衰减针对该光波长信道120的光载波信号128。

控制器134包括被配置为控制或管理光波长复用器100的操作的电路系统(例如数字或模拟)、逻辑、硬件、部件等。控制器134可以在一个或多个处理器上被实现，该处理器执行用于被加载到存储器中的软件的指令(即，计算机可读代码)。处理器、存储器和任何算法(被编码为指令、程序或代码)可以包括用于提供或引起光波长复用器100的性能或操作的部件。尽管图1中未具体图示，但是控制器134通过电迹线(例如，铜)等电耦合到光衰减器114，并且被配置为向光衰减器114提供控制信号以单独控制光衰减器114。例如，控制器134可以向光衰减器114提供激活/解激活控制信号、可变衰减控制信号或者另一控制信号。控制器134可以被配置为使得光波长复用器100能够选择性地组合来自不同信道宽度的光波长信道120的光。控制器134可以被配置为响应于光波长信道120中的一些被配置为具有比其他大的信道宽度来操作光衰减器114以减少光波长信道120的重叠。

在一个实施例中，控制器134可以包括板载控制器(即，在与光波长复用器100相同的平台或模块上被实现的)，如图1所示。在一个实施例中，控制器134可以包括板外控制器(在与光波长复用器100不同的平台或模块上被实现的)，诸如被配置为连接到光波长复用器100的机架控制器。

如上所述的光波长复用器100被配置为支持针对光波长信道120的多个(例如，两个)信道大小或信道宽度。如图2所示，光波长复用器100支持针对光波长信道120的密集信道大小222，并且还被配置为支持比密集信道大小222大的信道大小。图3图示了用于说明性实施例中的目标信道的较大的信道大小。对于该示例，假设目标信道302是信道5(CH5)。为了为目标信道302创建或提供较大的信道大小，相邻信道304的光衰减器114可以被激活或调整以阻挡相邻信道304的光信号，并将光信号的功率水平降低到基本上为零(如果存在)。相邻信道304包括在任一侧上紧邻或邻近目标信道302的光波长信道。例如，目标信道302的相邻信道304是信道4(CH4)和信道6(CH6)。在相邻信道304的光信号被消除的情况下，目标信道302的信道大小322或信道宽度可以在没有干扰的情况下被增加。例如，目标信道302的信道大小322可以包括滤波器信道大小220，或者可以包括密集信道大小222和滤波器信道大小220之间的大小。较大的信道大小322可以为其他目标信道302提供,，如上所述。其他剩余的光波长信道120可以使用密集信道大小222操作。一项技术优势是可以在光波长复用器100中为每个光波长信道120提供不同的信道大小或信道宽度。

图4至图8是示出了说明性实施例中的附加结构的光波长复用器100的框图。

在图4中，光衰减器114可以包括可变光衰减器(VOA)414，可变光衰减器414是被配置为基于电信号改变衰减的一种类型的光衰减器。相邻信道304的VOA 414可以被调整或设置为基本上完全或最大衰减，以阻挡相邻信道304的光信号，如上所述。在一个实施例中，基本上完全或最大衰减可包括大于约25dB、大于约35dB等的光衰减。

在图5中，光波长复用器100还可以包括多个光电检测器(PD)518。光电检测器518是通过将光强度转换成电信号来测量光的设备或传感器电路。例如，光电检测器518可以包括将光强度转换成电流的一个或多个光电二极管，以及可选地包括将一个或多个光电二极管的电流输出转换成电压输出的跨阻放大器(TIA)。光电检测器518被连接以将光波长信道120的强度的测量结果发出到另一组件，诸如控制器134。在光波长复用器100中，光电检测器518可以被实现、布置或被定位在光波长复用器100的光输入144处(例如，在光衰减器114(或VOA 414)和针对光波长信道120的无源光滤波器110-111之间的光路径116(参见图1)上)。光电检测器518可以被使用以测量相邻信道304上的光功率以确保光功率被光衰减器114(或VOA 414)阻挡。另外，VOA 414和光电检测器518的组合也可以被使用以执行光波长信道120之间的功率平衡。

在图6中，无源光滤波器110-111可以包括阵列波导光栅(AWG)滤波器610-611。AWG滤波器610-611是一种类型的无源复用器，其将不同波长的光信号组合成复用光信号。在一个实施例中，AWG滤波器610可以被配置为组合奇数信道121，并且AWG滤波器611可被配置为组合偶数信道122，如上所述。

在图7中，光波长复用器100还可以包括多个光信道输入端口706和输出线路端口708。光信道输入端口706(也称为客户端输入端口)是被配置为接收或输入与光波长信道120相对应的具体波长的光载波信号。光信道输入端口706与具体光波长信道120相关联。输出线路端口708是被配置为将复合光信号132输出到光纤的端口。

光波长复用器100还可以包括被设置或实现在光组合器104和输出线路端口708之间的一个或多个光放大器733。光放大器733被配置为至少部分地补偿无源光滤波器110-111、光组合器104等的光插入损耗。例如，光放大器733可以包括一种类型的光纤放大器(OFA)，诸如掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤拉曼放大器(FRA)或另一类型的放大器。

在图8中，光波长复用器100还可以包括电耦合到控制器134的一个或多个电连接器836。电连接器836被配置为接收供应到控制器134的数据、指令等。

上述结构或其他结构的任何组合可以针对光波长复用器100被实现。

如上所述的光波长复用器100的类似结构可以在光波长复用器/解复用器(也称为光分插设备(optical add/drop device))中被实现。图9是说明性实施例中的光波长复用器/解复用器900的框图。光波长复用器/解复用器900包括添加(例如，复用)组件901和分出(例如，解复用)组件902。添加组件901包括如上所述的用于光波长复用器100的组件。分出组件902包括分光器904和多个无源光滤波器910-911。分光器904是被配置为将光功率分离或划分成两个或更多个光路径的光学设备。例如，分光器904被配置为将包括奇数信道121和偶数信道122两者的复合光信号932的光功率分成包括奇数信道121和偶数信道122的多个复合光信号932。

无源光滤波器910被配置为将复合光信号932分开成分开的奇数信道121(例如，λ₁、λ₃、λ₅、……)，并且无源光滤波器911被配置为将复合光信号932分开成单独的偶数信道122(例如，λ₂、λ₄、λ₆、……)。尽管无源光滤波器910-911被示出为分别在奇数和偶数信道121-122上操作，但是可以想象，无源光滤波器910-911可以在光波长信道120的其他子集上操作。而且，尽管图9中示出了两个无源光滤波器910-911，但是在其他实施例中，光波长复用器/解复用器900可以包括更多无源光滤波器910-911。

光波长复用器/解复用器900包括一个或多个电子控制器134。控制器134包括被配置为控制或管理光波长复用器/解复用器900的操作的电路系统(例如，数字或模拟)、逻辑、硬件、部件等。在一个实施例中，控制器134可以包括板载控制器(即，在与光波长复用器/解复用器900相同的平台或模块上被实现的)，如图9所示。在一个实施例中，控制器134可以包括板外控制器(即，在与光波长复用器/解复用器900不同的平台或模块上被实现的)，诸如被配置为连接到光波长复用器/解复用器900的机架控制器。

图10-12是示出了说明性实施例中的附加结构的光波长复用器/解复用器900的框图。在图10中，无源光滤波器110-111可以包括AWG滤波器610-611，和/或无源光滤波器910-911可以包括AWG滤波器1010-1011。在一个实施例中，如上所述，AWG滤波器1010可以被配置为分开奇数信道121，并且AWG滤波器1011可以被配置为分开偶数信道122。

在图11中，光波长复用器/解复用器900还可以包括多个光信道输入端口706和位于添加侧的输出线路端口708。在分出侧，光波长复用器/解复用器900还可以包括多个光信道输出端口1106和输入线路端口1108。光信道输出端口1106与光波长信道120相关联，并且被配置为输出具体信道波长的光载波信号128。输入线路端口1108是被配置为从光纤输入复合光信号932的端口。

光波长复用器/解复用器900的分出组件902还可以包括一个或多个光放大器1133。例如，光放大器1133可以包括一种类型的OFA，诸如EDFA、FRA或另一类型的放大器。分出组件902还可以包括一个或多个光衰减器1114和一个或多个光电检测器(PD)1118。光衰减器1114和光电检测器1118被实现、布置或定位在到光放大器1133的光路径1116或光波导上。光路径1116被配置为携带或引导包括多个光波长信道120的复合光信号932。光衰减器1114被配置为基于来自光电检测器1118的输出来衰减复合光信号932以满足光放大器1133的输入要求。

在图12中，光波长复用器/解复用器900还可以包括电耦合到控制器134的一个或多个电连接器836。电连接器836被配置为接收供应到控制器134的数据、指令等。尽管在图12中没有具体图示，但是控制器134通过电迹线(例如，铜)等电耦合到光衰减器114/1114，并且被配置为向光衰减器114/1114提供控制信号。控制器134还可以电耦合至其他组件，诸如光电检测器518/1118。。

上述结构或其他结构的任何组合可以针对光波长复用器/解复用器900被实现。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器900的组件可以被组合或集成到单个单元或统一平台中。图13是说明性实施例中的统一平台1300上的光波长复用器/解复用器900的透视图。光波长复用器/解复用器900包括容纳其组件的外壳1302(参见例如图11-12)。在外壳1302的侧面或面上可见的是针对多个光波长信道120的光信道输入端口706和光信道输出端口1106、输入线路端口1108和输出线路端口708。光波长复用器/解复用器900可以具有其他配置，如图13所示的一个示例。

在一个实施例中，光波长复用器/解复用器900的至少一些组件可以包括可插拔模块。图14是另一说明性实施例中的模块化平台1400上的光波长复用器/解复用器900的透视图。在该实施例中，模块化平台1400可以包括基座单元1402和一个或多个可插拔模块1404。基座单元1402包括一个或多个模块化插槽1410、电源(不可见)、一个或多个板载控制器(不可见)等。可插拔模块1404被配置为连接在基座单元1402的模块化插槽1410中。图15至16中图示了用于光波长复用器/解复用器900的可插拔模块的示例。

在图15中，光波长复用器/解复用器900包括用于奇数信道121和偶数信道122的光复用器/解复用器模块1510以及光衰减器阵列模块1512。光复用器/解复用器模块1510包括用于奇数信道121和偶数信道122的添加(add)光滤波器110-111，以及用于奇数信道121和偶数信道122的分出(drop)光滤波器910-911。光复用器/解复用器模块1510还可以包括如图15所示的光组合器104和分光器904，但是在其他实施例中这些组件可以位于分开的模块上。光衰减器阵列模块1512包括用于奇数信道121和偶数信道122的光衰减器114(例如，VOA)的阵列1516。光波长复用器/解复用器900的其他组件可以在分开的模块上被实现或者被集成在光复用器/解复用器模块1510中，诸如光放大器733/1133。

在图16中，光波长复用器/解复用器900包括用于奇数信道121的光复用器/解复用器模块1610、用于偶数信道122的光复用器/解复用器模块1611、用于奇数信道121的光衰减器阵列模块1612以及用于偶数信道122的光衰减器阵列模块1613。光复用器/解复用器模块1610包括用于奇数信道121的添加光滤波器110和分出光滤波器910。光复用器/解复用器模块1611包括用于偶数信道122的添加光滤波器111和分出光滤波器911。光复用器/解复用器模块1610还可以包括如图16所示的光组合器104和分光器904，但是在其他实施例中这些组件可以在分开的模块上或者在光复用器/解复用器模块1611上。光衰减器阵列模块1612包括用于奇数信道121的光衰减器114(例如，VOA)的阵列。光衰减器阵列模块1613包括用于偶数信道122的光衰减器114(例如，VOA)的阵列。光波长复用器/解复用器900的其他组件可以在分开的模块或集成的另一个模块上被实现。

本文考虑用于光波长复用器/解复用器900的其他模块化配置。

图17是图示说明性实施例中支持针对光波长信道的多个信道大小的方法1700的流程图。图17中的方法1700的步骤将参考光波长复用器100或光波长复用器/解复用器900来描述，但是本领域技术人员将理解，该方法可以在其他设备中被执行。本文描述的流程图的步骤并非全部包括在内，并且可以包括未示出的其他步骤，并且这些步骤可以以备选顺序被执行。

对于方法1700，无源光滤波器110将光波长信道120的奇数信道121组合成包括奇数信道121的第一复用光信号130(步骤1702)。注意，第一复用光信号130排他地包括奇数信道121，并且偶数信道122不驻留在第一复用光信号130上。无源光滤波器111将光波长信道120的偶数信道122组合成包括偶数信道122的第二复用光信号131(步骤1704)。注意，第二复用光信号131排他地包括偶数信道122，并且奇数信道121不驻留在第二复用光信号131上。光组合器104将第一复用光信号130的奇数信道121与第二复用光信号131的偶数信道122组合成复合光信号132(步骤1706)。

如上所述，由于复合光信号132中奇数信道121和偶数信道122之间的部分重叠，第一通信道大小针对光波长信道120被定义。为了支持多个信道大小，较大的信道大小可以被提供用于目标信道302。光衰减器114操作以基本上阻挡与被提供有大于相邻信道304的宽度的宽度的目标信道302相邻的一个或多个相邻信道304(步骤1708)。例如，相邻信道304的光衰减器114可以被激活或调整以阻挡相邻信道304的光信号，并且将光信号的功率水平降低到基本上为零(如果存在)。在相邻信道304的光信号被阻挡或消除的情况下，目标信道302的信道大小322可以在没有干扰的情况下被增加。一项技术优势是可以为每个光波长信道120提供不同的信道大小。步骤1708可以根据需要针对多个目标信道302被重复。

图18是图示说明性实施例中为目标信道提供较大信道大小的方法1800的流程图。图18中的方法1800的步骤将参考控制器134来描述，但是本领域技术人员将理解，该方法可以在其他设备中被执行。

对于方法1800，控制器134被配置为使得光波长复用器100或光波长复用器/解复用器900能够选择性地组合来自不同信道大小或信道宽度的光波长信道120的光。例如，控制器134被配置成响应于针对目标信道302的信道宽度大于相邻信道304的信道宽度来操作光衰减器114以基本上阻挡与提供给光波长复用器100或光波长复用器/解复用器900的目标信道302相邻的一个或多个相邻信道304。因此，控制器134选择或标识针对较大信道大小(即，比由复合光信号132中的奇数信道121和偶数信道122之间的部分重叠定义的密集信道大小大的信道大小)的目标信道302(步骤1802)。例如，控制器134可以接收提供光波长信道120(或对应的信道输入端口)针对较大信道大小的输入(例如，来自用户、信道分配器等)。控制器134标识与目标信道302相邻的相邻信道304(步骤1804)。然后控制器134控制相邻信道304的光衰减器114以基本上阻挡相邻信道304中的光信号(步骤1806)。例如，控制器134可以将相邻信道304的光衰减器114设置为大于25dB的光衰减。控制器134可以根据需要针对多个目标信道302重复方法1800。

如上所述的光波长复用器100或光波长复用器/解复用器900的一种实现是在数据中心互连(DCI)网络中。图19是说明性实施例中的WDM光纤通信系统1900的框图。WDM光纤通信系统1900可以在DCI网络1902中被实现，其中两个(或更多)数据中心(例如，数据中心1910和数据中心1911)通过光网络互连。数据中心1910和1911通过一根或多根光纤1914连接。数据中心1910和1911之间的带宽可以是200G、400G、800G或更高的容量，这取决于期望的实现方式。DCI网络1902可以在城域、区域或长途(LH)距离上操作。

数据中心1910包括基于DWDM的DCI传输设备，诸如光发送器(TX)1920(例如光转发器、光复用转发器、路由器等)、一个或多个光复用器设备1922以及控制器1924。光复用器设备1922可以包括如上所述的光波长复用器100或光波长复用器/解复用器900。光复用器设备1922包括具有不同WDM波长(即，不同WDM信道)的多个光信道输入端口，并且光发送器1920被配置为通过基本上以它们相应的WDM波长为中心的光载波信号来发送数据。光复用器设备1922被配置为将不同WDM波长处的光载波信号组合成经由输出线路端口在光纤1914上输出的复合光信号。控制器1924被配置为控制光复用器设备1922的操作。尽管被示出为在光复用器设备1922的外部，但是控制器1924可以在与光复用器设备192公共的平台上被板载实现。

数据中心1911还包括基于DWDM的DCI传输设备，诸如光接收器(RX)1930、一个或多个光解复用器设备1932以及控制器1934。光解复用器设备1932可以包括如上所述的光波长复用器/解复用器900。光解复用器设备1932经由输入线路端口通过光纤1914接收复合光信号，并且将复合光信号分成不同WDM波长的单独光载波信号。光解复用器设备1932包括映射到不同WDM波长的多个光信道输出端口，并且光接收器1930被配置为通过WDM信道上的光载波信号接收数据。

数据中心1910可以实现以基于波特率、调制格式等的第一信道大小操作的光发送器1920。例如，一个或多个光发送器1920可以包括以大约75GHz的信道大小操作的400ZR相干光学模块。将至少一些光发送器1920迁移到较高容量的模块可能是有益的，诸如以约150GHz的较大信道大小操作的800ZR相干光学模块。

光复用器设备1922是灵活的复用器，其在每波长基础上或在每端口基础上支持多种信道大小以满足每种光发送器操作模式，诸如第一信道大小222和较大的第二信道大小322，如图3所示。例如，光复用器设备1922可以支持约75GHz和150GHz的信道大小，尽管本文也考虑其他信道大小，诸如100GHz/200GHz、150GHz/300GHz等。因此，数据中心1910可以实现为第一信道大小222配置的一个或多个光发送器1920，并且可以实现为较大的第二信道大小322配置的一个或多个光发送器1920。为了适应较大的信道大小，控制器1924被配置为与光复用器设备1922交互以调整一个或多个WDM信道的信道大小。

使用本文所述的灵活复用器的一项技术优势是简单、低成本的设备可以支持未来网络升级到DCI网络1902或一般的WDM网络。这使得网络运营方能够部署当前一代的相干光学技术和下一代波长速度，随着下一代转发器技术被开发，消除了过度建设WDM网络的需求。例如，DCI网络1902可以将400G波长用于一些应用，并且可以使用如上所述的灵活复用器升级到800G波长。

如本申请中所使用的，术语“电路系统”可以指以下一项或多项或全部：

(a)纯硬件电路实现方式(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现方式)；

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：

(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合；以及

(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，它们一起工作以使装置执行各种功能；以及

(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如固件)用于操作，但当操作不需要软件时该软件可能不存在。

电路系统的该定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另外的示例，如本申请中所使用的，术语“电路系统”还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。

尽管本文描述了具体实施例，但是本公开的范围不限于那些具体实施例。本公开的范围由所附权利要求及其任何等同物限定。

Claims (15)

1.一种用于通信的装置，包括：

光波长复用器，用以复用光波长信道的序列，所述光波长复用器包括：

第一无源光滤波器，被配置为将光波长信道的所述序列的奇数信道组合成第一复用光信号；

第二无源光滤波器，被配置为将光波长信道的所述序列的偶数信道组合成第二复用光信号；

光组合器，被配置为将所述奇数信道和所述偶数信道组合成复合光信号；

多个可变光衰减器，所述可变光衰减器中的每个可变光衰减器被连接到所述光波长复用器的对应的光输入；以及

电子控制器，被配置为响应于针对特定光波长信道的宽度大于一个或多个相邻光波长信道的宽度，操作所述可变光衰减器，以基本上阻挡与被提供给所述光波长复用器的所述特定光波长信道相邻的所述一个或多个相邻光波长信道。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一无源光滤波器包括第一阵列波导光栅滤波器；以及

所述第二无源光滤波器包括第二阵列波导光栅滤波器。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述光波长复用器还包括：

光电检测器，所述光电检测器中的每个光电检测器被配置为测量所述光波长复用器的所述光输入中的对应的一个光输入处的光。

4.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述可变光衰减器被实现在所述第一无源光滤波器和第二无源光滤波器中的一者或两者的光信道输入端口之间。

5.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述电子控制器被配置为将所述一个或多个相邻光波长信道的所述光输入处的所述可变光衰减器中的每个可变光衰减器设置为大于25dB的光衰减，以基本上阻挡所述一个或多个相邻光波长信道。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中：

所述特定光波长信道具有大约150GHz的宽度，并且所述一个或多个相邻光波长信道中的至少一个相邻光波长信道具有大约75GHz的宽度。

7.一种用于通信的装置，包括：

光波长复用器/解复用器，被配置为在光波分复用WDM信道的序列上操作，所述光波长复用器/解复用器包括：

第一无源光滤波器，被配置为将所述序列的奇数信道组合成第一复用光信号；

第二无源光滤波器，被配置为将所述序列的偶数信道组合成第二复用光信号；

光组合器，被配置为将所述第一复用光信号的所述奇数信道和所述第二复用光信号的所述偶数信道组合成复合光信号；

可变光衰减器，所述可变光衰减器中的每个可变光衰减器在针对所述光WDM信道的对应的一个光WDM信道的光输入附近被实现；以及

电子控制器，被配置为针对所述光WDM信道中所选择的一个光WDM信道，响应于所述光WDM信道中的所选择的所述一个光WDM信道的宽度大于所述一个或多个相邻光WDM信道的宽度，而操作所述光WDM信道中的相邻一个或多个光WDM信道的所述可变光衰减器，以基本上阻挡其中的光信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述第一无源光滤波器和所述第二无源光滤波器包括阵列波导光栅滤波器。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述光波长复用器/解复用器还包括：

多个光电检测器，所述光电检测器中的每个光电检测器被连接，以向所述电子控制器发送所述光WDM信道中的对应的一个光WDM信道的强度的测量结果。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述光波长复用器/解复用器还包括：

分光器，被配置为分离另一复合光信号；

第三无源光滤波器，被配置为将其他复合光信号分开到所述奇数信道中；以及

第四无源光滤波器，被配置为将所述其他复合光信号分开到所述偶数信道中。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述光波长复用器/解复用器在统一平台上被实现，所述统一平台包括被容纳在外壳中的以下项：所述第一无源光滤波器、所述第二无源光滤波器、所述光组合器、所述可变光衰减器、所述第三无源光滤波器、所述第四无源光滤波器以及所述分光器。

12.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述光波长复用器/解复用器在模块化平台上被实现，所述模块化平台包括：

光波长复用器/解复用器模块，包括所述第一无源光滤波器、所述第二无源光滤波器、所述光组合器、所述第三无源光滤波器、所述第四无源光滤波器以及所述分光器；以及

可变光衰减器阵列模块，包括所述可变光衰减器的阵列。

13.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述光波长复用器/解复用器在模块化平台上被实现，所述模块化平台包括：

第一光波长复用/解复用器模块，包括所述第一无源光滤波器、所述第三无源光滤波器、所述光组合器以及所述分光器；

第二光波长复用/解复用器模块，包括所述第二无源光滤波器以及所述第四无源光滤波器；

第一可变光衰减器阵列模块，包括针对所述奇数信道的所述可变光衰减器的第一阵列；以及

第二可变光衰减器阵列模块，包括针对所述偶数信道的所述可变光衰减器的第二阵列。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其中：

所述电子控制器被配置为将所述一个或多个相邻光WDM信道的所述可变光衰减器中的每个可变光衰减器设置为至少25dB的光衰减，以基本上阻挡所述一个或多个相邻光WDM信道中的所述光信号。

15.一种支持针对光波长信道的多个信道大小的方法，所述方法包括：

在第一无源光滤波器处，将所述光波长信道的奇数信道组合成第一复用光信号；

在第二无源光滤波器处，将所述光波长信道的偶数信道组合成第二复用光信号；

在光组合器处，将所述第一复用光信号的所述奇数信道和所述第二复用光信号的所述偶数信道组合成复合光信号；以及

经由电子控制器控制可变光衰减器，以基本上阻挡与特定光波长信道相邻的一个或多个相邻光波长信道，所述特定光波长信道被提供有大于所述一个或多个相邻光波长信道的宽度的宽度。