多路复用/多路分路光线路制造技术

用于去交错或者交错具有预定的信道间频率间隔的多个信道光信号的线路使用多个顺序地耦合的类似的自由频谱范围的周期滤波器，例如基于Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ校准器的交错器／去交错器。偏移连续的滤波器的频谱响应以便容纳不同的信道分组。每一个交错器的自由频谱范围是类似的并且该信道周期大于输入光信号的两个相邻的信道间的频率间隔。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多路复用和多路分路光信号的多路复用器/多路分路器。特别地，本专利技术涉及用于滤波或者分开紧密间隔的信号信道的方法和系统，这些信号信道不能由常规的光滤波器适当地滤波。使用光信号作为携带信道信息的手段以高速度通过光路径，诸如光波导，即光纤传送，优于其他方案，诸如使用微波链路，同轴电缆和双绞铜线，因为在前者传播损耗是较低的。光系统不受电磁干扰(EMI)的影响和具有更高信道容量。高速光系统具有每秒几兆比特到每秒几十千兆比特的信令速率。光通信系统在通信网络中几乎是到处存在的。在此处“光通信系统”的表达涉及在两个点之间通过任何光路径使用任何波长的光信号传递信息的任何系统。光通信系统例如在1993年Gower,Ed.OpticalCommunication Systems(Prentice Hall,NY)中和1993年P.E.Green,Jr.在“Fiberoptic networks”(Prentice Hall New Jersey)中描述，引用在此处供参考。随着通信容量进一步增加以便在光纤上发送不断增加的信息量，数据传输速率增加了且可用带宽变为稀罕的资源。高速数据信号是多个信号，它们是由几个数据流的集合(或者多路复用)形成的，以便共享传输介质发送数据到远的位置。波分多路复用(WDM)通常在光通信系统中使用作为更有效地使用可用资源的手段。在WDM中每个高速数据信道在单个光波导上以预分配的波长发送它的信息。在接收机端，不同波长的信道通常利用窄带滤波器分开，然后检测或者用于进一步处理。实际上，在WDM系统中单个光波导可以传送的信道的数量是由串音、光放大器的窄的工作带宽和/或光纤非线性限制的。此外这样的系统要求准确的频带选择，稳定的可调激光器或者滤波器，和光谱纯度，这增加了WDM系统的费用和增加了它们的复杂性。当前，国际上商定的高速光传输系统的信道间隔是100GHz，相当于0.8nm，例如超过相当于相邻信道之间的1.6毫微米的200GHz信道间隔。当然，由于相邻信道之间的波长间隔减少，增加了对超窄频带滤波器、没有串音的更精确的多路分路线路的要求。使用常规的分色滤光器分开以0.4nm或者更小的间隔而没有串音的信道是不可行的；如果不是不可能制造，这样的滤波器也是困难的。在由美国光学协会1998年出版的Benjamin B.Dingle和MasayukiIzutsu的标题为Multifunction optical filter with a Michelson-Gires-Turnois Interferometer for wave length-division-multiplexed networksystem applications的论文中，此后称为GT设备的一个设备提供了由本专利技术提供的一些功能。例如，正如在附图说明图1中举例的GT设备用作窄带波长多路分路器；这个设备依赖于干涉由平面镜16反射的具有E场的反射E场。使用的校准器10具有一个99.9％反射的后反射器12r和具有大约10％的反射率的一个前反射器12f；因此使用仅仅来自前反射器12f的输出信号。设置光束分离棱柱(BSP)18接收入射光束和将入射光束导向校准器10。BSP 18进一步接收从该校准器返回的光并且提供一部分该光给平面镜16以及提供剩余部分给输出端口。虽然这个已知的GT设备看上去执行它的预定的作用，但是它显然具有某些限制正如与本专利技术的设备相反，本专利技术的设备具有0和π弧度的透射(传送)和反射的E场之间的相位差，正如在图1b的图线中可以看到的GT设备，在0和π弧度之间有一些相位变化。此外，在GT设备中，在干涉仪中要求有限的光程差以便产生输出响应，它模仿由本专利技术的设备提供的输出响应。典型地对于50GHz自由频谱范围(FSR)，这个光程差是几个毫米；相反在本专利技术中，光相位差仅仅需要大约λ/4，结果导致温度更稳定和温度不敏感的系统。GT设备的另外的限制是它对校准器和干涉仪的稳定的明显的要求。然而GT设备的进一步缺点是要求光环行器提取加给信号衰耗的输出信号，并且该设备的增加了费用；以及已知的BSP要求有重大的极化相关的损耗。图1a表示来自具有光程差的GT和反射镜的两个反射E场之间的相位差的具有线性曲线的曲线图。另外，该曲线图显示来自该GT的反射光的相位变化的线性曲线。还以对数曲线表示反射分布图，而直线斜率的虚线是具有有限的光程差的GT的线性曲线。本专利技术的一个目的是提供用于分开具有紧密间隔的信道的光信号为至少两个光信号的方法和线路，其中相邻信道之间的信道间隔在至少两个光信号的每一个中是较大的，从而要求较小精度的滤波器以便多路分路由至少两个信号的每一个传送的信道。本专利技术的一个目的是提供相对地便宜的光线路，用于交错或者解交错光信道。本专利技术的一个目的是提供基于校准器的设备，其中从两个相对地放置的端口的输出信号可以可控制地干涉地组合以便得到期望的输出响应。本专利技术的一个目的是提供一个去交错器/交错器线路，使用多个具有基本上类似的自由频谱范围(FSR)的周期设备。根据本专利技术的一个方面，提供一个交错器/去交错器光线路，用于交错或者去交错具有预定的信道间频率间隔的多个信道的输入光信号，包括多个子交错器/去交错器，每个子交错器/去交错器光学地耦合到至少一个另外的子交错器/去交错器，用于给它提供输出信号，或者用于从那里接收输出信号，每一个子交错器/去交错器具有基本上相同的自由频谱范围和相对于其他的子交错器/去交错器的偏移频谱响应，用于交错或者去交错基本上不同的周期信道的组的每一个子交错器/去交错器，具有不同的中心波长。根据本专利技术，另外提供去交错多信道光信号的方法，包括步骤具有预定的间隔的多个信道的输入信号通过多个顺序地耦合的周期去交错滤波器，每个去交错滤波器具有基本上相同的周期，以及其中，滤波器的峰值中心通带彼此偏移，安排这些滤波器使得滤波器中的一个被光学地耦合以便接收或者提供信号给另一个滤波器，以及其中，滤波器的周期大于所述输入信号的两个相邻的信道间频率间隔。根据本专利技术的另一个方面，提供去交错光信号的方法，包括步骤提供具有基本上相同的FSR和不同的中心峰值波长的三个周期滤波器。将光信号传至具有一个输入端口和两个输出端口的三个滤波器中的第一滤波器；将来自两个输出端口的部分地去交错的信号提供给三个滤波器的另外的两个滤波器的输入端口；以及允许信号从两个另外的滤波器的输出端口传播。本专利技术的一个方面为提供一个系统，用于去交错多个信道光信号，包括具有周期的输出响应的多个滤波器，每个滤波器具有周期T，其中，这些滤波器的峰值中心通带彼此偏移一个预定的量，安排这些滤波器使得滤波器中的每一个被光学地耦合以便接收或者提供信号给另一个滤波器，这些滤波器具有基本上对称的输出响应。有利地，具有n△T(n＞2)输出信道间隔的交错器可用于交错由△T间隔分开的信道。这个设备比使用串联馈送第一个去交错级的输出到两个顺序级和馈送第二个两级的输出给四个另外的去交错级等等的方法的体积更小。在现有技术方法中，每个下一级比前面的级具有两倍的自由频谱范围(FSR)(即当以50GHz的输入信号信道间隔开始时，第一交错器间隔是100Ghz，下一间隔是200GHz，然后400GHz等)。另一个优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于交错或者去交错具有预定的信道间频率间隔的多个信道的输入光信号的一个交错器／去交错器光线路，包括多个子交错器／去交错器，每个子交错器／去交错器光学地耦合到至少一个另外的子交错器／去交错器，用于向其提供输出信号，或者用于从其接收输出信号，每一个子交错器／去交错器具有基本上相同的自由频谱范围和相对于另外的子交错器／去交错器的偏移频谱响应，用于交错或者去交错基本上不同的周期信道的组的每一个子交错器／去交错器具有不同的中心波长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：傅晓理，谢纪闽，
申请(专利权)人：JDS尤尼费斯公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]