单纤双向互不干扰同波长光器件制造技术

技术编号:41556139 阅读:5 留言:0更新日期:2024-06-06 23:41
本技术公开的一种单纤双向互不干扰同波长光器件,复杂度低,方案简单,能够满足上行接收质量,旨意在解决同波长光串扰问题。本技术通过以下技术方案予以实现:包括通过单模光纤互联的激光器(1)和另一端相连的光纤适配器(4)成的单纤双向收发器,在激光器(1)发出的发射光束101与透射光束103之间设有45°分光片(2),发射光束101通过45°分光片(2)平均分为反射光102与透射光103,反射光102经过45°分光片(2)反射后分成两路,一路被吸光片(3)吸收,另一路透射光束103进入光纤适配器(4),同时传输收发两个方向互不干扰的光信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及主要用于光通信领域一种能够满足同波长的单纤双向同波长光器件。单纤双向即bidi,是指在一根光纤里可以同时传输收发两个方向光信号的光器件。


技术介绍

1、基于同步数字体系(sdh)传输技术的光纤通信已取代载波通信、微波通信等成为电网的主要通信手段,电力专用光纤通信网络为电网安全稳定和经济运行提供了可靠保障。各厂站通过输电线路架doi:10.3969/j.issn.1008-6218.2017.04.006同波长单纤双向传输技术在电力专用光纤通信网络中的应用探讨设的电力特种光缆(主要包括opgw光缆和adss光缆)与调度端进行大容量、长距离通信。在波分系统中,线路方案主要使用单纤单向和单纤双向两种系统。通常说的光模块的一个口包含收发两个方向:tx发送和rx接收。即,发射端需要接一根光纤发送信号,接收端也需要一根光纤接收信号。单纤双向bidi是指在一根光纤里可以同时传输收发两个方向的光信号。但是对于单纤双向模块,链路两端的光模块必须成对使用,不能用错,否则将不能正常工作。相比较而言,单纤双向技术只使用一根光纤就能完成原来两根光纤才能完成的工作,将现有光纤的传输量提高了一倍,从而大大节省了光纤资源。因此常规通信系统中2个站点之间采用双纤单向传输通信方式,即一芯光纤用于a站接收b站发送的信号,另一芯光纤用于b站接收a站发送的信号。双纤单向传输系统中的上、下行信号在不同的光纤中传输,互不干扰,且系统构成简单,在电力光缆纤芯资源充足的情况下,双纤单向传输是通信系统的首选。但当电力光缆纤芯资源紧张或已无空余纤芯时,开通新的基于双纤单向传输方式的通信链路已无法实现。通过架设新光缆或更换已有光缆来解决光纤资源不足的问题,不仅投资大、耗时长,而且运行中的通信链路有可能被中断,影响相关厂站与调度端的通信需求,给电网运行带来风险。而单纤双向传输中的上行信号和下行信号在同一芯光纤中传输,一条通信链路仅需占用1根纤芯。相比双纤单向传输,单纤双向传输可节约纤芯资源50%,为提高光纤资源利用率、解决光纤资源不足提供了更加便捷、经济和有效的方法。单纤双向与双纤双向光模块只是发射/接收器件略有不同,主要的区别就在于光口,元器件成本差别不大。双纤使用的光器件是独立的tosa和rosa,而单纤则只有bosa。单纤双向模块的收发波长不一样,这是比较常用的,可以通过内部合分波器件较容易实现,不足之处一是在于波长资源有限并且还需要设置保护带来分离波长,会造成一定的频谱浪费。另外色散和信道的衰减也不一样,需要分别考虑两端接口的光功率和接收灵敏度等参数。单纤双向光模块要求在一根光纤上既要发又要收,还得是同时,也就是全双工工作。在一根光纤里还可以再通过其它的维度再开辟两个独立的通道。比如wdm系统,可以在一根光纤里传上百路信号。因此,一种自然的实现方式便是,在单纤双向光模块(bidi)中发送和接收用两个不同的波长,如一个用1310,一个用1550,用一个wdm滤波器来区分发送和接收方向的波长信号。传统单纤双向光模块的上下行波长为固定值,由于两端波长不一致、须配对使用。

2、光器件主要分为:r0sa、tosa,bosa等。传统bosa基本上采用的是双波长传输方式,接收方向会有滤光片隔离其他波长的光波。不同波长的好处是波长独立,wdm容易分波,收和发方向没有干扰。劣势是需要维护两种波长的光模块,成本增加,另外上下行波长不同,也会有传输性能的波动和差异,特别是如果一个是o波段,一个c波段,两个波长差异太多的话,色散对二者的影响差异较大。单纤双向光模块方案(同波长)采用环形器后也可以用不同波长的。从光纤过来的虽然会分到2个支路上,但tosa光模块上加了隔离器,不让上行的光进入tosa光模块中,避免对器件造成损坏。但光环形器存在端口之间信号干扰(要求要有较高的隔离度,一般在30db左右),影响传输质量。此外,一个光环形器引入1db以上插入损耗,一条链路会引入2db以上的损耗,传输距离大约将缩短8公里(光纤衰耗按0.25db/公里考虑)。而rosa光模块可以正常接收。这种方案的缺点在于耦合器带来的损耗大于环形器。可能实用价值不大。除了用波长维度外,光纤有5个物理维度可用来传输信息,频率,时间,幅度相位,空间,偏振。理论上这5个维度都可以,波长只是其中一个方案。比如时间,通过时分复用来分别发送和接收信息,理论上是可行的,但它就变成了单双工模式了。既然这么多方案都可行,那是不是真的可用呢。显然不是,业界只是希望方案尽可能简单。模式、偏振这种虽然看起来可行,但实际操作起来就不太稳定可控了,目前没有太强的实用价值。同波长单纤双向传输系统有其使用局限性。后向瑞利散射是同波长单纤双向传输系统的主要限制因素,使得同波长单纤双向传输系统的传输距离不再是衰减受限或色散受限,而是光信噪比受限。通过对光纤中的瑞利散射现象进行理论计算和实际测量,发现后向瑞利散射光的光功率与入射光的波长、线宽、偏振态以及光纤种类相关。由于在光纤传输中光信号会发生瑞利散射,后向瑞利散射光使相反方向信号光的光信噪比(osnr)恶化,从而限制了同波长单纤双向传输系统的传输距离。同波长方案的优点是,仅需要维护一种模块,易维护,上下行完全对称,传输时延一致性好;劣势是环形器的2端对反射串扰非常敏感,出纤需要采用具有高回损指标的光纤倾斜端面接口,并对实际工程使用提出了较高的防尘要求,另外,同波长单纤双向传输时会有瑞利背向散射噪声的影响,特别是高速,较长距传输时,更明显。也就是说双向传输时,下行的背向散射光会影响上行的接收质量。当然也有很多的方法来避免或降低背向瑞利散射噪声的影响。比如,上下行分别采用幅度和相位调制格式,采用低频分量小的调制格式,利用频带搬移,特殊编码调制和相干探测。但是这势必会增加短距光模块方案的成本和复杂度,降低实用价值。各级调度端的出口光缆由于业务种类多、传输容量大致使光缆纤芯资源不足。此外,农网电力光纤通信网络较为薄弱,多为芯数较少的adss光缆,开通新的光纤通信链路较为困难。由于同波长单纤双向传输系统在stm-64速率下的极限传输距离较小,导致在该速率的通信链路中适用范围受限,长距离或超长距离、大容量dwdm光纤通信系统的光纤色散、长距离传输引起信道噪声以及一根光纤中多个波长之间的干扰使系统的性能大大下降的应用不能满足调控一体化对通信通道的要求。当波通过光纤传输时,噪声会对光强度产生影响,而在长距离传输时,光色散会在信号中产生明显的缺陷。每当有噪声或光色散失真的影响时,光脉冲就会退化并失去其作为0或1的意义,接收器将接收到的光脉冲转换为电压。当接收器这样做时噪声太大,它会错误地解释数据,将0读为1或将1读为0。


技术实现思路

1、本技术的目的是针对上述现有技术存在的不足之处,提供一种复杂度低,方案简单,能够满足上行接收质量,并能解决同波长光串扰问题的单纤双向互不干扰同波长光器件

2、本技术的上述目的可以通过下述技术方案予以实现,一种单纤双向互不干扰同波长光器件,包括:通过单模光纤互联的激光器1和另一端相连的光纤适配器4成的单纤双向收发器,其特征在于:在激光器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单纤双向互不干扰同波长光器件,包括:通过单模光纤互联的激光器(1)和另一端相连的光纤适配器(4)成的单纤双向收发器,其特征在于:在激光器(1)发出的发射光束(101)与透射光束(103)之间设有45°分光片(2),发射光束(101)通过45°分光片(2)平均分为反射光束(102)与透射光束(103),反射光束(102)经过45°分光片(2)反射后分成两路,一路被吸光片(3)吸收,另一路透射光束(103)进入光纤适配器(4),同时传输收发两个方向互不干扰的光信号。

2.如权利要求1所述的单纤双向互不干扰同波长光器件,其特征在于:光纤适配器的斜截面至少为8°。

3.如权利要求2所述的单纤双向互不干扰同波长光器件,其特征在于:激光器(1)发出的发射光束(101),通过45°分光片(2)平均分为反射光束(102)与透射光束(103),反射光束(102)经过反射后被吸光片(3)吸收,透射光束(103)进入8°光纤适配器(4)。

4.如权利要求1所述的单纤双向互不干扰同波长光器件,其特征在于:单纤双向收发器至少设有6个LED显示收发器的工作状态指示灯。

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【技术特征摘要】

1.一种单纤双向互不干扰同波长光器件,包括:通过单模光纤互联的激光器(1)和另一端相连的光纤适配器(4)成的单纤双向收发器,其特征在于:在激光器(1)发出的发射光束(101)与透射光束(103)之间设有45°分光片(2),发射光束(101)通过45°分光片(2)平均分为反射光束(102)与透射光束(103),反射光束(102)经过45°分光片(2)反射后分成两路,一路被吸光片(3)吸收,另一路透射光束(103)进入光纤适配器(4),同时传输收发两个方向互不干扰的光信号。

2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘勇
申请(专利权)人:泰瑞创通讯成都有限公司
类型:新型
国别省市:

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