專利名稱：光學(xué)分路與插入裝置及光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于在多終端站之間實(shí)施光通信的光傳輸系統(tǒng)的光學(xué)分路與插入裝置，涉及由互連于終端站之間的光纖構(gòu)成的分路光傳輸線，并且還涉及具有上述類型光學(xué)分路與插入裝置的光學(xué)傳輸系統(tǒng)。
為了在彼此分隔開的終端站(比如越洋的終端站)之間進(jìn)行光信號(hào)的通信，已經(jīng)開發(fā)出一種將光纜鋪設(shè)于海底、并且用多個(gè)裝配于光纜中的光放大器而使光信號(hào)得到多級(jí)中繼和放大的光傳輸系統(tǒng)。
如上所述的這種鋪設(shè)于海底的光傳輸系統(tǒng)實(shí)例將參考

圖15進(jìn)行描述。
參見圖15，標(biāo)記為100的光傳輸系統(tǒng)具有多終端站之間雙向通信的功能，并且包括多個(gè)終端站如A站101，B站102，C站103和D站104。A至D站101至104通過光分路與插入裝置105和106，由光纖構(gòu)成的光傳輸線107相互連接起來。
尤其是如圖15所示，A站101和C站103用置于其間的光分路與插入裝置105而彼此連接，B站102和D站104用置于其間的光分路與插入裝置106彼此連接。A站101和B站102，B站102和C站103，及C站103和D站104，用置于其間的光分路與插入裝置105和106而彼此連接起來。
如圖15中所示，在光分路與插入裝置105中的使A站101，B站102和C站103彼此連接的光傳輸線107，由圖16作更為細(xì)致的表示。
參考圖16，所示的光分路與插入裝置105被置于光傳輸線107的分路點(diǎn)處，這些光傳輸線使A站101、B站102與C站103彼此連接起來，而且用置于其間的光分路與插入裝置105使A站101與B站102，A站101與C站103，B站102與C站103連接。
再參考圖15，每一條光傳輸線107上其各段上都有多個(gè)用于放大傳輸光信號(hào)的的多個(gè)光放大器108。
在圖15所示的有上述結(jié)構(gòu)的光傳輸系統(tǒng)100中，光信號(hào)在A至D站101至104之間交換。
但是，由于圖15和1 6所示的光分路與插入裝置105中，或圖15所示的光分路與插入裝置106中，光傳輸線107在不同的終端站之間相互重疊，所以采用所述光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)有一個(gè)問題有待解決，即如果要增加光傳輸系統(tǒng)中的終端站數(shù)量，則光傳輸線和光分路構(gòu)成裝置在結(jié)構(gòu)上將變得復(fù)雜。
另一方面，近年來，有關(guān)用于波分復(fù)用(WDM，即按波長進(jìn)行多路復(fù)用傳輸)的光纖光傳輸線和光放大器的研究與開發(fā)已經(jīng)并正在開展。在采用上述這種WDM傳輸線或光放大器的光傳輸系統(tǒng)中，通過光信號(hào)傳輸線可以傳輸多個(gè)波長的光信號(hào)，而且如此傳輸?shù)亩嗖ㄩL光信號(hào)可以用單一一個(gè)光放大器進(jìn)行放大。
因此，作為應(yīng)用于波分復(fù)用的光學(xué)傳輸系統(tǒng)中的光分路與插入裝置，當(dāng)不使用并行光傳輸線傳輸多波長的光信號(hào)時(shí)，對(duì)可根據(jù)波長實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路(波分分路)或插入(波分復(fù)用)的光分路與插入裝置的要求正在增長。
這樣的光分路與插入裝置之一是一個(gè)光纖光柵濾波器，其中在一個(gè)馬赫-策德爾(Mach-Zehnder)干涉儀的兩個(gè)總線上形成光柵。在光柵濾波器中，形成光柵以便反射所要求的波長，允許該波長的光信號(hào)的分路與插入。
然而，由于具有上面述描述結(jié)構(gòu)的光柵濾波器由一個(gè)光纖形成，其特性有時(shí)受溫度變化而變化。另外，由于用于光信號(hào)的分路單元和插入單元由光耦合器組成，光信號(hào)的的分路與插入中的損耗高是另外要解決的一個(gè)課題。
而且，如上所述的這樣一個(gè)光柵濾波器應(yīng)用到可實(shí)現(xiàn)單向通信的光傳輸系統(tǒng)中，而該光柵濾波器不能在可實(shí)現(xiàn)雙向通信的另一光傳輸系統(tǒng)中使用，是另外要解決的一個(gè)課題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)光分路與插入裝置和一個(gè)包括該光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)，其中光信號(hào)傳輸過程中的光信號(hào)分路和/或插入，可以在無并行光傳輸線的情況下由一個(gè)簡單結(jié)構(gòu)以低損耗和高準(zhǔn)確度來實(shí)現(xiàn)。
為了達(dá)到上面所述的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一個(gè)光分路與插入裝置，它包括一個(gè)第一分路單元，用于將從一個(gè)上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到一個(gè)上行輸出端光纖，并將由上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖；一個(gè)第一插入單元，用于將從一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖；一個(gè)第二分路單元，用于將由一個(gè)下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第二波長的信號(hào)輸出到一個(gè)下行輸出端光纖，并將由下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖；一個(gè)第二插入單元，用于將由一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖；一個(gè)第三分路單元，用于將由分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖，并將由分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖；一個(gè)第三插入單元，用于將由下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖。
可以如此構(gòu)成光分路與插入裝置，使得經(jīng)由第一分路單元和第一插入單元把從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖，及經(jīng)由第一分路單元和第三插入單元把從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖；經(jīng)由第三分路單元和第一插入單元把從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖；經(jīng)由第二分路單元和第二插入單元把從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖，及經(jīng)由第二分路單元和第三插入單元把從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖；并且經(jīng)由第三分路單元和第二插入單元把從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖。
光分路與插入單元的優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度，光信號(hào)在傳輸過程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入。
或者，可以這樣構(gòu)成光分路與插入裝置，使得第一分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖中的帶通濾波器的作用，而對(duì)從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用；第一插入單元由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它起一個(gè)光耦合器的作用，將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖；第二分路單元由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第二波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用；第二插入單元仍由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖；第三分路單元也由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第三波長的光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖，而對(duì)從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖；而第三插入單元也由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖。
用光分路與插入裝置，由于第一分路單元、第一插入單元、第二分路單元、第二插入單元、第三分路單元和第三插入單元各由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，光信號(hào)的分路與插入可以在不施加任何電壓的情況下以低損耗實(shí)現(xiàn)。因此，光分路與插入裝置的優(yōu)點(diǎn)在于在用于海底光通信的光傳輸系統(tǒng)中也可穩(wěn)定工作。
另外，可以如此構(gòu)成光分路與插入裝置，使得第一分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用；第一插入單元由一個(gè)起光耦合器作用的光波合成器組成，將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖；第二分路單元由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第二波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用；第二插入單元由另外一個(gè)起濾波器作用的光波合成器組成，將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖；第三分路單元由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第三波長光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸入端光纖的帶阻濾波器的作用；第三插入單元由另外一個(gè)起濾波器作用的光波合成器組成，將從下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖，第一插入單元以級(jí)聯(lián)的形式提供在第一分路單元之后，而第二插入單元以級(jí)聯(lián)的形式提供在第二分路單元之后。
在該光分路與插入裝置的情況下，由于第一分路單元、第二分路單元和第三分路單元各由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成而第一插入單元、第二插入單元和第三插入單元各由一個(gè)光波合成器組成，光信號(hào)的分路與插入可以在不施加任何電壓的情況下以低損耗實(shí)現(xiàn)。因此，光分路與插入裝置的優(yōu)點(diǎn)在于在用于海底光通信的光傳輸系統(tǒng)中也可穩(wěn)定工作。
可以這樣來構(gòu)成光分路與插入裝置，其第一分路單元和第一插入單元可以各由一個(gè)光柵濾波器組成，和/或第二分路單元和第二插入單元各由一個(gè)光柵濾波器組成。
這里，可以這樣來構(gòu)成光分路與插入裝置，其光柵濾波器可以是光纖光柵濾波器或波導(dǎo)型光柵濾波器。
在此例中的光分路與插入裝置的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一個(gè)光分路與插入裝置，包括一個(gè)分路單元，用于將從一個(gè)輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖，并將從一個(gè)分路輸出端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)到輸出到一個(gè)輸出端光纖，和一個(gè)插入單元，用于將從一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖；其分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)從輸入端光纖輸入的光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從輸入端光纖輸入的除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用，其插入單元由與分路單元的同樣類型的另外多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖。
在該光分路與插入裝置的情況下，由于分路單元和插入單元各由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，所以它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化各由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸過程中的光信號(hào)分路與插入。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一個(gè)光分路與插入裝置，包括一個(gè)分路單元，用于將從一個(gè)輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖，并將從一個(gè)輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖；和一個(gè)插入單元，用于將從一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖，其分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從輸入端光纖的輸入光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從輸入端光纖輸入的除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用，插入單元由一個(gè)起光耦合器作用的光合成器組成，它把從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖，插入單元以級(jí)聯(lián)的形式提供在分路單元之后。
在該光分路與插入裝置的情況下，由于分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成而插入單元由一個(gè)光波合成器組成，它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化各個(gè)由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度在光信號(hào)傳輸過程中的實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路與插入。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一個(gè)具有一個(gè)光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)，包括多個(gè)終端站、多個(gè)由光纖組成并用于互相連接各個(gè)終端的光纖傳輸線，和提供在光傳輸線的分路處并允許在終端之間通過光傳輸線進(jìn)行通信的一個(gè)分路與插入裝置。光分路與插入裝置包括一個(gè)第一分路單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)上行輸出端光纖，并將由上行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中除第一波長光信號(hào)外的其它波長光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖；一個(gè)第一插入單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸入端光纖輸入光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖；一個(gè)第二分路單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)下行輸出端光纖，并將由下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的除第二波長光信號(hào)外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖；一個(gè)第二插入單元，用于將由一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖；一個(gè)第三分路單元，用于將由分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖，并將由分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的除第三波長光信號(hào)外的其它波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖；一個(gè)第三插入單元，用于將由下行輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖。
在該光分路與插入裝置的情況下，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化各個(gè)由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度，在光信號(hào)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路與插入。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一個(gè)具有一個(gè)光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)，包括多個(gè)終端站、多個(gè)由光纖組成的用于互相連接各個(gè)終端的光纖傳輸線，和提供在光傳輸線的分路處的允許在終端之間通過光傳輸線進(jìn)行通信的一個(gè)分路與插入裝置。光分路與插入裝置包括一個(gè)分路單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)輸出端光纖，并將由輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的除第一波長光信號(hào)外的其它波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸出端光纖；一個(gè)插入單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖；分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從輸入端光纖輸入的第一波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從輸入端光纖輸入的除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用，插入單元由另外一個(gè)和分路單元一樣的多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖。
在該光分路與插入裝置的情況下，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化各個(gè)由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度在光信號(hào)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路與插入。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，供一了個(gè)具有一個(gè)光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)，包括多個(gè)終端站、多個(gè)由光纖組成的用于互相連接各個(gè)終端的光纖傳輸線，和提供在光傳輸線的分路點(diǎn)的允許在終端之間通過光傳輸線進(jìn)行通信的一個(gè)分路與插入裝置。該光分路與插入裝置包括一個(gè)分路單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)輸出端光纖，并將由輸入端光纖輸入的光信號(hào)中的除第一波長光信號(hào)外的其它波長光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸出端光纖；一個(gè)插入單元，用于將由組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到組成光傳輸線之一的一個(gè)分路輸出端光纖；分路單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從輸入端光纖輸入的第一波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將第一波長光信號(hào)輸出到輸出端光纖的帶通濾波器的作用，而對(duì)從輸入端光纖輸入的除第一波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)將其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖的帶阻濾波器的作用，插入單元由一個(gè)起光耦合器作用的光波合成器組成，它將從分路輸入端光纖輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖，插入單元以級(jí)聯(lián)方式提供在分路單元之后。
在該光分路與插入裝置的情況下，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以在簡化各個(gè)由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度在光信號(hào)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路與插入。
本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)合其相同部分和單元被賦予同樣字符標(biāo)注的附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從下面的詳細(xì)說明中可以變得顯而易見。
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是說明使用圖1的光分路與插入裝置的一個(gè)光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3(a)和(3b)是說明圖1中的光分路與插入裝置所使用的多層介質(zhì)膜濾波器的工作的示意圖；圖4是說明圖1中的光分路與插入裝置所使用的多層介質(zhì)膜濾波器的工作的示意圖；圖5是圖1中的光分路與插入裝置所使用的多層介質(zhì)膜濾波器的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是圖1中的光分路與插入裝置所使用的多層介質(zhì)膜濾波器的波長特性的示意圖；圖7是圖1中的光分路與插入裝置所使用的多層介質(zhì)膜濾波器的另外一個(gè)波長特性的示意圖；圖8是說明圖1的光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是說明圖1的改進(jìn)的光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是一個(gè)類似的但說明圖1的另外一個(gè)改進(jìn)的光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11是說明圖1中改進(jìn)的光分路與插入裝置中使用的一個(gè)光纖光柵濾波器的框圖；圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖13是說明使用圖12的光分路與插入裝置的一個(gè)光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖14是說明圖12中改進(jìn)的光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15是說明一個(gè)典型光傳輸吸引的結(jié)構(gòu)框圖，而圖16是說明圖15的一個(gè)光分路與插入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
a.第一優(yōu)選實(shí)施方案圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的一個(gè)光分路與插入裝置的框圖。
參照?qǐng)D1，光分路與插入裝置通常標(biāo)注為4，并如圖2所示提供在互相連接著一個(gè)光傳輸系統(tǒng)的多個(gè)終端站(在圖2中，A終端站1、B終端站2和C終端站3)的光傳輸線5的分路處。光分路與插入裝置將所要求波長的光信號(hào)從1-3終端站的任何一個(gè)輸出到1-3終端站所要求的另外任何一個(gè)，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所要求的終端站之間的光信號(hào)傳輸。
圖2中所示的光傳輸線各由一個(gè)光纖組成，并包括多個(gè)內(nèi)置的光放大器，用于對(duì)所傳輸光進(jìn)行中繼放大。
如圖1所示，光分路與插入裝置包括第一分路單元11-1、第一插入單元11-2、第二分路單元12-1、第二插入單元12-2、第三分路單元13-1和第三插入單元13-2。
當(dāng)光信號(hào)從一個(gè)上行輸入端光纖14-1輸入時(shí)，第一分路單元11-1通過另外一個(gè)光纖14-3，把輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到第一插入單元11-2，而通過另外一個(gè)光纖14-4，把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到第三插入單元13-2。
特別地，參照?qǐng)D3(a)，第一分路單元11-1由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，它對(duì)從上行輸入光纖14-1經(jīng)一個(gè)端口“1”輸入的光信號(hào)中的所要求波長光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以通過光纖14-3和第一插入單元11-2，經(jīng)另外一個(gè)端口“2”把所要求波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)上行輸出輸出端光纖14-2，而對(duì)從上行輸入端光纖經(jīng)端口“1”輸入的光信號(hào)中的除所要求波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用(陷波濾波器)，以通過光纖14-4和第三插入單元13-2，經(jīng)另外一個(gè)端口“3”把其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖16-2。在后面將對(duì)多層介質(zhì)膜濾波器進(jìn)行詳細(xì)的說明。
同時(shí)，第一插入單元11-2將經(jīng)過第三分路單元13-1和光纖14-5從一個(gè)分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)，與經(jīng)過光纖14-3從第一分路單元11-1輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2。
特別地，參照?qǐng)D3(b)，第一插入單元由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)由光纖14-3經(jīng)端口“2”輸入的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以經(jīng)端口“1”把光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2，但對(duì)經(jīng)過第三分路單元13-1和光纖14-5，通過端口“3”從分路單元16-1輸入的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器(陷波濾波器)的作用，以經(jīng)過端口“1”，將光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2。
因此，第一插入單元起一個(gè)光耦合器的作用，將經(jīng)過端口“2”輸入的光信號(hào)和經(jīng)端口“3”輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到端口“1”。
注意，由于圖3(a)和(b)中的多層介質(zhì)膜濾波器具有可逆特性，根據(jù)本實(shí)施方案光分路與插入裝置中的第一分路單元11-1和第一插入單元11-2，可以由同樣類型的多層介質(zhì)膜濾波器組成。
當(dāng)光信號(hào)從一個(gè)下行輸入端光纖15-1輸入時(shí)，第二分路單元12-1把輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)通過一個(gè)光纖15-3輸出到第二插入單元12-2，并通過另外一個(gè)光纖15-4，把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到第三插入單元13-2。
特別地，第二分路單元12-1由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)從下行輸入光纖15-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以通過光纖15-3和第二插入單元12-2把所要求波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)下行輸出端光纖15-2，而對(duì)從下行輸出端光纖15-2輸入的光信號(hào)中的除所要求波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，以通過光纖15-4和第三插入單元13-2，把其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖16-2。
第二插入單元12-2將通過第三分路單元13-1和光纖15-5、由一個(gè)分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)，與通過光纖15-3、由第二分路單元12-1輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
特別地，第二插入單元12-2由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從分路輸出端光纖16-1輸入的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
當(dāng)光信號(hào)從一個(gè)下行輸入端光纖16-1輸入時(shí)，第三分路單元13-1把輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)通過一個(gè)光纖14-5輸出到第一插入單元11-2，并通過光纖15-5，把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到第二插入單元12-2。
特別地，第三分路單元13-1由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以通過光纖14-5和第一插入單元11-2，把所要求波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)上行輸出端光纖14-2，而對(duì)從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中的除所要求波長外的其它波長光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，以通過光纖15-5和第二插入單元12-2，把其它波長的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
第三插入單元13-2將通過第二分路單元12-1和光纖15-4、由一個(gè)下行輸入端光纖15-1輸入的光信號(hào)，與通過光纖14-4，由第一分路單元11-1輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
特別地，第三插入單元13-2由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從下行輸入端光纖15-1輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
應(yīng)注意，在該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4中，一個(gè)與形成如圖3(a)中所示的第一分路單元11-1一樣的多層介質(zhì)膜濾波器，用于形成如上所述的第二和第三分路單元12-1及13-1的多層介質(zhì)膜濾波器。
另外，一個(gè)與形成如圖3(b)中所示的第一插入單元11-2一樣的多層介質(zhì)膜濾波器，用于形成如上所述的第二和第三插入分路單元12-2及13-2的多層介質(zhì)膜濾波器。
由于根據(jù)該實(shí)施方案的光分路與插入裝置，以這種方式用多層介質(zhì)膜濾波器組成，有可能依據(jù)波長，對(duì)由單光纖傳輸?shù)亩嗖ㄩL光信號(hào)進(jìn)行分路，或把要求波長的光信號(hào)插入到由單根光纖傳輸?shù)亩嗖ㄩL光信號(hào)中。
因此，盡管典型的光分路與插入裝置，分別由光纖形成的光傳輸線以并行關(guān)系提供在終端站(參照?qǐng)D16)之間，但根據(jù)該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4，可以簡單地構(gòu)成而沒有如圖8所示由光纖組成的在終端站之間并行的光傳輸線。注意，在圖8中和圖1中所標(biāo)注同樣符號(hào)的單元具有相同的結(jié)構(gòu)和功能。
這里，將詳細(xì)地說明上面描述的多層介質(zhì)膜濾波器。
每一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器都構(gòu)成了如圖3(a)和3(b)所示的3-端口型光濾波器。例如，圖3(a)中所示的多層介質(zhì)膜濾波器在其端口“1”和端口“2”之間具有如圖6所示的中心波長為1,558nm的帶通濾波器特性，而在端口“1”和端口“3”之間具有如圖7所示的中心波長為1,558nm的帶阻濾波器特性。注意圖6和圖7說明了光信號(hào)波長和光信號(hào)損耗的關(guān)系。
如果光信號(hào)從端口“1”輸入到上面所述的多層介質(zhì)膜濾波器，那么1,558nm波長的光信號(hào)輸出到端口“2”，而除1,558nm波長外的其它波長的光信號(hào)就輸出到端口“3”。這樣就完成了根據(jù)波長光信號(hào)的分路。注意，多層介質(zhì)膜濾波器也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的插入。
盡管光信號(hào)的分路與插入也可通過光耦合器的方式完成，由于光耦合器在實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入時(shí)有光損耗，如果使用這種光耦合器構(gòu)成光分路與插入裝置，那么通過光分路與插入裝置傳輸?shù)墓庑盘?hào)的損耗也有一個(gè)高損耗。
因此，在該實(shí)施方案中，用具有低于光耦合器的損耗的多層介質(zhì)膜濾波器組成光分路與插入裝置，使得通過光分路與插入裝置傳輸?shù)墓庑盘?hào)的損耗較低。
更特別地，參照?qǐng)D5，每一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器由透鏡18-1～18-3和一個(gè)多層介質(zhì)膜19組成。
透鏡18-1～18-3是單獨(dú)與光纖20相連的準(zhǔn)直透鏡，以保證光信號(hào)的高度聚焦。根據(jù)輸入的光信號(hào)，多層介質(zhì)膜19實(shí)際上具有使光信號(hào)通過的帶通濾波器的功能，或有另外一個(gè)對(duì)輸入其中的光信號(hào)進(jìn)行反射的帶阻濾波器功能。
圖5的具有上面所述結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜濾波器17用于第一至第三分路單元11-1～13-1，光信號(hào)經(jīng)端口“1”輸入，并且分路光經(jīng)端口“3”輸出，而除分路光外的其它光信號(hào)經(jīng)端口“2”輸出。
另一方面，多層介質(zhì)膜濾波器用于第一至第三插入單元12-1～12-3，光信號(hào)經(jīng)端口“2”輸入，而插入的光信號(hào)經(jīng)端口“3”輸入，并且輸入光信號(hào)和插入的光信號(hào)的合成光信號(hào)經(jīng)端口“1“輸出。
使用具有如上所述結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜濾波器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行分路與插入的工作原理，將參照?qǐng)D4加以說明。
在圖4中，第一分路單元11-1和第一插入單元12-1分別作為對(duì)光信號(hào)分路的一個(gè)分路單元和對(duì)光信號(hào)插入的一個(gè)插入單元的示例被示出，并且示意出通過第一分路單元和第一插入單元的光信號(hào)分路與插入。
如圖4所示，如果光信號(hào)λA1-λA6從上行輸入端光纖14-1輸入到第一分路單元11-1的端口“1”，那么第一分路單元11-1從端口“2”將光信號(hào)λA2-λA5輸出光纖14-3，而對(duì)光信號(hào)λA1和λA6進(jìn)行分路，并從端口“3”把它們輸出至分路輸出端光纖16-2。
那么，當(dāng)光信號(hào)λA2-λA5從光纖14-3輸入到第一插入單元11-2的端口“ 2”且要插入的光信號(hào)λB1和λB6從分路端光纖16-1輸入到第一插入單元11-2的端口“3”時(shí)，第一插入單元11-2將光信號(hào)λA2-λA5和光信號(hào)λB1及λB6互相合成，并從端口“1”將它們輸出到上行輸出端光纖14-2。
注意，第二分路單元12-1和第二插入單元12-2或第三分路單元13-1和第三插入單元13-2以在第一分路單元11-1和第一插入單元11-2中同樣的方式實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入。
在根據(jù)具有如上所述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方案的光分路與插入裝置4中，如果光信號(hào)從上行輸入端光纖14-1輸入，那么，光分路與插入裝置4通過第一分路單元11-1和第一插入單元11-2，把從所輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2，并通過第一分路單元11-1和第三插入單元13-2把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到分路端光纖16-2。
同時(shí)，光分路與插入裝置4通過第三分路單元13-1和第一插入單元11-2，將從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2。
另外，如果光信號(hào)從上行輸入端光纖15-1輸入，那么光分路與插入裝置4通過第二分路單元12-1和第二插入單元12-2，將輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2，而通過第二分路單元12-1和第三插入單元13-2，將輸入的光信號(hào)中除所要求波長的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
另外，光分路與插入裝置4通過第三分路單元13-1和第二插入單元12-2，把從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
由于根據(jù)本實(shí)施方案的光分路與插入裝置包括各由多層介質(zhì)膜濾波器17組成的第一至第三分路單元11-1～13-1和第一至第三插入單元11-2～13-2，所以可以在簡化由光纖組成的光傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度信號(hào)傳輸過程中來實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入。
因此，當(dāng)根據(jù)該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4應(yīng)用于遠(yuǎn)距離通信的光通信系統(tǒng)時(shí)，例如水海底光通信時(shí)，可以減少放置在海底的光纜數(shù)目，以大大地降低費(fèi)用。
另外，由于根據(jù)該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4所使用的多層介質(zhì)膜濾波器為無源型光濾波器，所以可以在不施加任何電壓的情況下實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入，并且光分路與插入裝置在一個(gè)用于海底光通信的光傳輸系統(tǒng)中也可穩(wěn)定地工作。
a1.對(duì)第一實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案圖9示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案的光分路與插入裝置的框圖。類似于上面所述第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置，圖9中所示的光分路與插入裝置4A也被置于光傳輸線分路處，該光傳輸線使多個(gè)終端站相互連接，以便光信號(hào)可在終端站之間通過。
參照?qǐng)D9，所示的光分路與插入裝置4A包括第一分路單元11-1、第一插入單元11’-2、第二分路單元12-1、第二插入單元12’-2、第三分路單元13-1和第三插入單元13’-2。
類似于第一實(shí)施方案中的第一至第三分路單元11-1～13-1，本第一至第三分路單元11-1～13-1各由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，并分別具有類似于第一實(shí)施方案中的第一至第三分路單元11-1～13-1的同樣功能。
第一至第三插入單元11’-2～13’-2分別具有和第一實(shí)施方案中的第一至第三插入單元11-2～13-2同樣的功能，而都由不同于第一實(shí)施方案中的插入單元11-2～13-2的光波合成器組成。對(duì)于光波合成器來講，例如，可以使用熔接型的光耦合器。注意，第一和第二插入單元11’-2和12’-2分別以級(jí)聯(lián)的形式提供在第一分路單元11-1和第二分路單元12-1之后。
類似于根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4，在具有上面所述結(jié)構(gòu)的第一改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4A中，如果光信號(hào)從上行輸入端光纖14-1輸入，那么光分路與插入裝置4A通過第一分路單元11-1和第一插入單元11’-2，將輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2，并通過第一分路單元11-1和第三插入單元13’-2，將輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
同時(shí)，光分路與插入裝置4A通過第三分路單元13-1和第一插入單元11’-2，將從分路端光纖16-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2。
另外，如果光信號(hào)從下行輸入端光纖15-1輸入，那么光分路與插入裝置4A通過第二分路單元12-1和第二插入單元12’-2，將輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2，并通過第二分路單元12-1和第三插入單元13’-2，將輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
另外，光分路與插入裝置4A通過第三分路單元13-1和第二插入單元12’-2，將從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
由于根據(jù)第一實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4A包括各由多層介質(zhì)膜濾波器組成的第一至第三分路單元11-1～13-1和各由一個(gè)光波合成器以這種方式組成的第一至第三插入單元11’-2～13’-2，光分路與插入裝置4A具有和據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4類似的優(yōu)點(diǎn)。
另外，由于根據(jù)第一實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4A的第一至第三插入單元11’-2～13’-2各由一個(gè)光波合成器組成，雖然光分路與插入裝置4A表現(xiàn)出高于根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4的光損耗，但相比于光分路與插入裝置4，分路與插入裝置4A在結(jié)構(gòu)上卻簡化了。
a2.第一實(shí)施方案的第二改進(jìn)方案現(xiàn)在參照?qǐng)D10，在該框圖中示出了一個(gè)本發(fā)明第一實(shí)施方案的第二改進(jìn)方案。類似于上面所述的第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4，圖10中所示的光分路與插入裝置4B也被置于光傳輸線的分路點(diǎn)處，該光傳輸線使多個(gè)終端站相互連接以便光信號(hào)可在終端站之間通過光傳輸線傳輸。
參照?qǐng)D10，所示的光分路與插入裝置4B包括第一分路與插入單元21、第二分路與插入單元22、第三分路單元13-1和第三插入單元13-2。
類似于第一實(shí)施方案中的第三分路單元13-1和第三插入單元13-2，本第三分路單元13-1和第三插入單元13-2各由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，并分別具有類似于第一實(shí)施方案中第三分路單元13-1和第三插入單元13-2同樣的功能。注意，類似于第一實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案的第三插入單元13’-2，第三插入單元13-2可由一個(gè)光波合成器組成。
當(dāng)多波長的光信號(hào)輸入其中時(shí)，第一分路與插入單元21及第二分路及插入單元22依據(jù)波長實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入，并且由如圖11中所示的光纖光柵濾波器組成。
參照?qǐng)D11，光纖光柵濾波器包括馬赫-策德爾(Mach-Zehnder)干涉儀的兩個(gè)總線23，在其上通過UV(紫外〕光曝光(UV微調(diào)27)形成有能反射所要求波長的光信號(hào)的光柵24。
光纖光柵濾波器還包括各由一個(gè)光纖組成的一個(gè)分路單元25和一個(gè)插入單元26。
在例如一個(gè)形成有布拉格波長λB光柵24的光纖光柵濾波器中，當(dāng)多波長的光信號(hào)λA至λD由端口“1”輸入時(shí)，分路單元25將光信號(hào)λA、λC和λD輸出到另一個(gè)端口“4”，而在光柵24，將光信號(hào)λB反射到分路并將其輸出到另外一個(gè)端口“2”。
然后，當(dāng)光信號(hào)λB從另外一個(gè)端口“3”輸入時(shí)，插入單元26將光信號(hào)λB與光信號(hào)λA、λC和λD合成，并將合成的光輸出到端口“4”。
類似于根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4，在根據(jù)具有上面所述結(jié)構(gòu)的第二改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4B中，如果光信號(hào)從上行輸入端光纖14-1輸入，那么光分路與插入裝置4B通過第一分路與插入單元21，將輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2，而通過第一分路與插入單元21和第三插入單元13-2，將輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
同時(shí)，光分路與插入裝置4B通過第三分路單元13-1和第一分路及插入單元21，將從分路端光纖16-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖14-2。
另外，如果光信號(hào)從下行輸入端光纖15-1輸入，那么光分路與插入裝置4B通過第二分路與插入單元22，將輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2，而通過第二分路與插入單元22及第三插入單元13-2，將輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖16-2。
另外，光分路與插入裝置4B通過第三分路單元13-1和第二分路及插入單元22，將從分路輸入端光纖16-1輸入的光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長光信號(hào)輸出到下行輸出端光纖15-2。
由于根據(jù)第一實(shí)施方案的第二改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4B包括各由一個(gè)光纖光柵濾波器組成的第一和第二分路及插入單元21和22和由多層介質(zhì)膜濾波器以這種方式組成的第三分路單元13-1和第三插入單元13-2，光分路與插入裝置4B具有和根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4類似的優(yōu)點(diǎn)。
另外，由于根據(jù)第一實(shí)施方案第二改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4B的第一和第二分路及插入單元21和22各由一個(gè)光纖光柵濾波器組成，雖然光分路與插入裝置4B表現(xiàn)出稍高于根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4的光損耗，但相比于光分路與插入裝置4，分路與插入裝置4B在結(jié)構(gòu)上得以簡化。
注意，第一分路與插入單元21和第二分路與插入單元22，還外可由一種波導(dǎo)型光柵濾波器組成，其中在光纖光柵濾波器中的光濾波器由一個(gè)光波導(dǎo)替代，而且在這種情況下，雖然光分路與插入裝置也表現(xiàn)出稍高于根據(jù)第一實(shí)施方案的光分路與插入裝置4的光損耗，但相比于光分路與插入裝置4，分路與插入裝置4B在結(jié)構(gòu)上得以簡化。
b、第二實(shí)施方案圖12由框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案的一個(gè)光分路與插入裝置。
參照?qǐng)D12，光分路與插入裝置一般由4C所標(biāo)注，并如圖13所示被置于互相連接著一個(gè)光傳輸系統(tǒng)的多個(gè)終端站(在圖13中，A終端站1’、B終端站2’和C終端站3’)的光傳輸線5’的分路處。光分路與插入裝置4C將所要求波長的光信號(hào)從1’-3’終端站的任何一個(gè)輸出到1’-3’終端站所要求的另外任何一個(gè)，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所要求的終端站之間的光信號(hào)傳輸。
圖13中所示的光傳輸線各由一個(gè)光纖組成，并包括多個(gè)內(nèi)置的光放大器6’，用于以多個(gè)級(jí)聯(lián)的形式對(duì)傳輸光中繼放大。
如圖12所示，光分路與插入裝置4C包括一個(gè)分路單元31-1和一個(gè)插入單元31-2。
當(dāng)光信號(hào)從一個(gè)輸入端光纖32-1輸入時(shí)，分路單元31-1將輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)通過另外一個(gè)光纖14-3輸出到插入單元31-2，而把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖32-4。
特別地，分路單元31-1由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)經(jīng)端口“1”從輸入端光纖32-1輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以經(jīng)由光纖32-3和插入單元31-2，穿過另外一個(gè)端口“2”把所要求波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)另外一個(gè)輸出端光纖32-2；而對(duì)經(jīng)過端口“1”從輸入端光纖32-1輸入的光信號(hào)中除所要求的波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用(陷波濾波器)，以經(jīng)由光纖14-4和第三插入單元13-2，穿過另外一個(gè)端口“3”把其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖32-4。
同時(shí)，插入單元31-2將從分路輸入端光纖32-5輸入的光信號(hào)和通過光纖32-3從分路單元31-1輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2。
特別地，插入單元31-2由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，對(duì)穿過端口“2”經(jīng)由光纖32-3輸入的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶通濾波器的作用，以經(jīng)端口“1”把光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2；而對(duì)穿過端口“3”經(jīng)由分路輸入端光纖32-5輸入的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器(陷波濾波器)的作用，以經(jīng)過端口“1”將光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2。
這樣，插入單元31-2起一個(gè)光合成器的作用，將經(jīng)端口“2”輸入的光信號(hào)和經(jīng)端口“3”輸入的光信號(hào)進(jìn)行合成，并把合成的光信號(hào)輸出到端口“1”。
注意，對(duì)于構(gòu)成分路單元31-1的多層介質(zhì)膜濾波器來講，使用了類似于圖3(a)所示多層介質(zhì)膜濾波器，而對(duì)于構(gòu)成插入單元31-2的多層介質(zhì)膜濾波器來講，使用了類似于圖3(b)所示多層介質(zhì)膜濾波器。
另外，由于圖3(a)和(b)中所示的多層介質(zhì)膜濾波器各具有可逆特性，該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C中的光分路單元31-1和插入單元31-2可以由同樣類型的多層介質(zhì)膜濾波器組成。
由于該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C由多層介質(zhì)膜濾波器以這種方式組成，它可以根據(jù)波長對(duì)由單光纖傳輸?shù)亩嗖ㄩL光信號(hào)進(jìn)行分路，并可將所要求波長的光信號(hào)插入到由單光纖傳輸?shù)亩嗖ㄩL光信號(hào)中。
因此，在普通光分路與插入裝置中，光傳輸線由光纖相互交迭組成，而根據(jù)本實(shí)施方案的光分路與插入裝置，光傳輸線可以簡單地形成，不會(huì)導(dǎo)致光傳輸線的相互交迭。
在具有如上所述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C中，當(dāng)光信號(hào)從輸入端光纖32-1輸入時(shí)，光分路與插入裝置4C通過光纖32-3和插入單元31-2，把輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2，而把輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖32-4。
另外，光分路與插入裝置4C把從分路輸入端光纖32-5輸入的光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2。
由于該實(shí)施方案的光分路與插入裝置，包括以這種方式由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成的分路單元31-1和插入單元31-2，可以在簡化各由光纖形成的光纖傳輸線結(jié)構(gòu)的同時(shí)，以低損耗和高準(zhǔn)確度光信號(hào)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路與插入。
因此，當(dāng)該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C應(yīng)用于用于遠(yuǎn)距離通信的光通信系統(tǒng)時(shí)，例如海底光通信，可以減少放置在海底的光纜數(shù)目，以大大地降低費(fèi)用。
另外，由于該實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C使用的多層介質(zhì)膜濾波器是無源型光濾波器，可以在不施加任何電壓時(shí)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入，并且在一個(gè)用于海底光通信的光傳輸系統(tǒng)中，光分路與插入裝置也可穩(wěn)定地工作。
b1.第二實(shí)施方案的改進(jìn)方案圖14由框圖中示出一個(gè)本發(fā)明第二實(shí)施方案的第一改進(jìn)方案。類似于上面所述的第二實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C，圖14中所示的光分路與插入裝置4D也被置于相互連接著多個(gè)終端站以使光信號(hào)可在終端站之間通過光傳輸線傳輸?shù)墓鈧鬏斁€的分路點(diǎn)處。
參照?qǐng)D14，所示的光分路與插入裝置4D包括分路單元31-1和插入單元31’-2。
類似于第二實(shí)施方案中的分路單元31-1，分路單元31-1由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成，并具有類似于第二實(shí)施方案中分路單元31-1同樣的功能。
盡管插入單元31’-2具有類似于第二實(shí)施方案中分路單元31-2同樣功能，它不同于第二實(shí)施方案中的插入單元31-2，插入單元31’-2由一個(gè)光波合成器組成。對(duì)于光波合成器來講，例如，可以使用一個(gè)熔接型的光耦合器。注意，插入單元以級(jí)聯(lián)的形式提供在分路單元31-1的后面。
類似于根據(jù)第二實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C，在具有上面所述結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施方案改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4D中，如果光信號(hào)從輸入端光纖32-1輸入，那么光分路與插入裝置4D通過光纖32-3和插入單元31’-2，將輸入光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2，而將輸入光信號(hào)中除所要求波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖32-4。
同時(shí)，光分路與插入裝置4D將從分路輸入端光纖32-5輸入的光信號(hào)中所要求波長的光信號(hào)輸出到輸出端光纖32-2。
由于第二實(shí)施方案改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4D，包括以這種方式由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器組成的分路單元31-1和由一個(gè)光波合成器組成的插入單元31’-2，所以光分路與插入裝置4D具有和第二實(shí)施方案的光分路與插入裝置4類似的優(yōu)點(diǎn)。
另外，由于第二實(shí)施方案改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4D的插入單元31’-2以這種方式由一個(gè)光波合成器組成，雖然光分路與插入裝置4D表現(xiàn)出稍高于根據(jù)第二實(shí)施方案的光分路與插入裝置4C的光損耗，但相比于光分路與插入裝置4C，分路與插入裝置4D在結(jié)構(gòu)上得以簡化。
c.其它盡管如上所述，構(gòu)成第一實(shí)施方案第一改進(jìn)方案的光分路與插入裝置4A的第一至第三插入單元11’-2～13’-2或第二實(shí)施方案的光分路與插入裝置4D的光波耦合器，采用了熔接型的光耦合器，但是光波耦合器不是必須由熔接型的光耦合器構(gòu)成，它可以使用與偏振無關(guān)的大容量耦合器來替代。在這種情況下，也可以簡化結(jié)構(gòu)組成光分路與插入裝置4A和光分路與插入裝置4D。
本發(fā)明不局限于這些特別說明的實(shí)施方案，一些變化和改進(jìn)并沒有離開本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一個(gè)光分路與插入裝置，其特征在于它包括一個(gè)第一分路單元(11-1)，用于將從一個(gè)上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)輸出到一個(gè)上行輸出端光纖(14-2)，并將由所述的上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖(16-2)；一個(gè)第一插入單元(11-2，11′-2)，用于將從一個(gè)分路輸入端光纖(14-5)輸入的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖(14-2)；一個(gè)第二分路單元(12-1)，用于將由一個(gè)下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)輸出到一個(gè)下行輸出端光纖(15-2)，并將由所述的下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖(16-2)；一個(gè)第二插入單元(12-2，12′-2)，用于將由一個(gè)分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述的下行輸出端光纖(15-2)；一個(gè)第三分路單元(13-1)，用于將由所述的分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中的第三波長的光信號(hào)輸出到所述的上行輸入端光纖(14-2)，并將由所述的分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長光信號(hào)輸出到所述的下行輸入端光纖(15-2)；一個(gè)第三插入單元(13-2，13′-2)，用于將由所述的下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖(16-2)。
2.如權(quán)利要求1提出的光分路與插入裝置，其特征在于通過所述第一分路單元(11-1)和第一插入單元(11-2，11′-2)把由所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖(14-2)，及通過所述第一分路單元(11-1)和所述第三插入單元(13-2，13′-2))把由所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；通過第三分路單元(13-1)和第一插入單元(11-2；11’-2)把由所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中的第三波長的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)；通過所述第二分路單元(12-1)和第二插入單元(12-2，12′-2)把由所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中的第二波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)，及通過所述第二分路單元(12-1)和所述第三插入單元(13-2，13′-2)把由所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；并且通過所述第三分路單元(13-1)和第二插入單元(12-2，12′-2)把由所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)。
3.如權(quán)利要求1提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述第一分路單元(11-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)中，而對(duì)從所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；所述第一插入單元(11-2)由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)；所述第二分路單元(12-1)由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第二波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)，而對(duì)從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；所述第二插入單元(12-2)仍由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)；所述第三分路單元(13-1)也由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第三波長的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)，而對(duì)從所述分路輸入端光纖(61-1)輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)；以及所述第三插入單元也由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)。
4.如權(quán)利要求1提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述第一分路單元(11-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)中，而對(duì)從所述上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；所述第一插入單元(11′-2)由一個(gè)起光耦合器作用的光波合成器組成，將從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述上行輸出端光纖(14-2)；所述第二分路單元(12-1)由另外一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中的第二波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第二波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)，而對(duì)從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；所述第二插入單元(12′-2)由另一個(gè)起光耦合器作用的光波合成器組成，將從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)；所述第三分路單元(13-1)也由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中的第三波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第三波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸入端光纖(14-2)，而對(duì)從所述分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述下行輸出端光纖(15-2)；以及所述第三插入單元(13′-2)由另一個(gè)起光耦合器作用的光波合成器組成，將從所述下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(16-2)；所述第一插入單元(11′-2)級(jí)聯(lián)在所述第一分路單元(11-1)之后，而所述第二插入單元(12′-2)級(jí)聯(lián)在所述第二分路單元(12-1)之后。
5.如權(quán)利要求1提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述的第一分路單元(11-1)和所述第一插入單元(11-2)都由光柵濾波器(21)組成。
6.如權(quán)利要求1提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述的第二分路單元(12-1)和所述第二插入單元(12-2)都由光柵濾波器(22)組成。
7.如權(quán)利要求5或6提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述的光柵濾波器(21，22)是光纖光柵濾波器。
8.如權(quán)利要求5或6提出的光分路與插入裝置，其特征在于所述的光柵濾波器(21，22)是波導(dǎo)型光柵濾波器。
9.一個(gè)光分路與插入裝置，其特征在于它包括一個(gè)分路單元(31-1)，用于將從一個(gè)輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖(32-2)，并將由所述的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖(32-4)；以及一個(gè)插入單元(31-2)，用于將從所述一個(gè)分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)；所述分路單元(31-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-3)，而對(duì)從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(32-4)；所述插入單元(31-2)由與所述分路單元(31-1)同樣類型的另一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)。
10.一個(gè)光分路與插入裝置，其特征在于它包括一個(gè)分路單元(31-1)，用于將從一個(gè)輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)輸出端光纖(32-2)，并將由所述的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖(32-4)；以及一個(gè)插入單元(31′-2)，用于將從所述一個(gè)分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)；所述分路單元(31-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)，而對(duì)從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(32-4)；所述插入單元(31′-2)由光波合成器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)；所述插入單元(31′-2)級(jí)聯(lián)在所述分路單元(31-1)之后。
11.一種具有光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)(10)，其特征在于包括若干個(gè)終端站(1至3)；多條用于所述終端站(1至3)之間互相連接的、由光纖構(gòu)成的光傳輸線(5)；以及置于允許光信號(hào)在所述終端站(1至3)之間通過所述光傳輸線(5)通信的光傳輸線(5)的分路點(diǎn)處的光分路與插入裝置(4；4A)；所述的光分路與插入裝置(4；4A)包括第一分路單元(11-1)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5)之一的上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5)之一的上行輸出端光纖(14-2)，并將由所述的上行輸入端光纖(14-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)分路輸出端光纖(16-2)；第一插入單元(11-2，11′-2)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5)之一的分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到上行輸出端光纖(14-2)；第二分路單元(12-1)，用于將由一個(gè)構(gòu)成所述光傳輸線(5)之一的下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中的第二波長的光信號(hào)輸出到一個(gè)構(gòu)成所述光傳輸線(5)之一的下行輸出端光纖(15-2)，并將由所述的下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)中除第二波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖(16-2)；一個(gè)第二插入單元(12-2，12′-2)，用于將由一個(gè)分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)輸出到所述的下行輸出端光纖(15-2)；一個(gè)第三分路單元(13-1)，用于將由所述的分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中的第三波長的光信號(hào)輸出到所述的上行輸入端光纖(14-2)，并將由所述的分路輸入端光纖(16-1)輸入的光信號(hào)中除第三波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到所述的下行輸入端光纖(15-2)；第三插入單元(13-2，13′-2)，用于將由所述的下行輸入端光纖(15-1)輸入的光信號(hào)輸出到分路輸出端光纖(16-2)。
12.一種具有光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)(10)，其特征在于包括若干個(gè)終端站(1′至3′)；多條用于所述終端站(1′至3′)之間互相連接的、由光纖構(gòu)成的光傳輸線(5′)；以及置于允許光信號(hào)在所述終端站(1′至3′)之間通過所述光傳輸線(5′)通信的光傳輸線(5′)的分路點(diǎn)處的光分路與插入裝置(4C)；所述的光分路與插入裝置(4C)包括一個(gè)分路單元(31-1)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的輸出端光纖(32-2)，并將由所述的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的分路輸出端光纖(32-4)；和一個(gè)插入單元(31-2)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的所述輸出端光纖(32-2)；所述分路單元(31-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)，而對(duì)從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(32-4)；所述插入單元(31-2)由與所述分路單元(31-1)同樣類型的另一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)。
13.一種具有光分路與插入裝置的光傳輸系統(tǒng)(10)，其特征在于包括若干個(gè)終端站(1′至3′)；多條用于所述終端站(1′至3′)之間互相連接的、由光纖構(gòu)成的光傳輸線(5′)；以及置于允許光信號(hào)在所述終端站(1′至3′)之間通過所述光傳輸線(5′)通信的光傳輸線(5′)的分路點(diǎn)處的光分路與插入裝置(4D)；所述的光分路與插入裝置(4D)包括一個(gè)分路單元(31-1)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的輸出端光纖(32-2)，并將由所述的輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的分路輸出端光纖(32-4)；和一個(gè)插入單元(31′-2)，用于將從構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到構(gòu)成所述光傳輸線(5′)之一的所述輸出端光纖(32-2)；所述分路單元(31-1)由一個(gè)多層介質(zhì)膜濾波器(17)組成，對(duì)于從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中的第一波長光信號(hào)來講起一個(gè)帶通濾波器的作用，將第一波長的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)，而對(duì)從所述輸入端光纖(32-1)輸入的光信號(hào)中除第一波長外的其它波長的光信號(hào)來講，起一個(gè)帶阻濾波器的作用，將其它波長的光信號(hào)輸出到所述分路輸出端光纖(32-4)；所述插入單元(31′-2)由光波合成器組成，起一個(gè)光耦合器的作用，將從所述分路輸入端光纖(32-5)輸入的光信號(hào)輸出到所述輸出端光纖(32-2)，所述的插入單元(31′-2)級(jí)聯(lián)在所述分路單元(31-1)之后。
全文摘要
本發(fā)明提供一個(gè)由簡單結(jié)構(gòu)的光傳輸線以低損耗和高精度準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路與插入的光分路與插入裝置。該光分路與插入裝置包括:第一分路單元(11—1);第一插入單元(11—2);第二分路單元(12—1);第二插入單元(12—2);第三分路單元(13—1);及第三插入單元(13—2)。
文檔編號(hào)G02B6/28GK1170143SQ97103440
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1997年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月9日
發(fā)明者巖田宏之, 藤原春生 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社