專利名稱：光時(shí)分復(fù)用信號(hào)的信道提取方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠方便地從時(shí)分復(fù)用光信號(hào)中提取信道的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
時(shí)分復(fù)用是一種在信號(hào)傳輸系統(tǒng)中提高傳輸容量的公知技術(shù)。作為一種為每一傳輸速率定義復(fù)用信號(hào)的體系結(jié)構(gòu)的方法，同步數(shù)字體系(SDH)方法是廣為人知的。這種體系使用一種規(guī)定的結(jié)構(gòu)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，然后，在光纖上傳輸光電轉(zhuǎn)換后的復(fù)用信號(hào)。
在提取被復(fù)用在時(shí)分復(fù)用信號(hào)內(nèi)的信道的現(xiàn)有方法中，電信號(hào)的系統(tǒng)開銷(overhead)得到了使用。換句話說(shuō)，時(shí)分復(fù)用(TDM)的信號(hào)信道也使用了在SDH中使用的電信號(hào)格式所定義的系統(tǒng)開銷。具體而言，光TDM信號(hào)被解復(fù)用(demultiplex)到可以執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的比特率，然后所有信道內(nèi)的光信號(hào)都被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。隨后，在這些信道內(nèi)獲得的電信號(hào)被讀出，并且它們的系統(tǒng)開銷數(shù)據(jù)受到解釋以提取各條信道。
在發(fā)送側(cè)，時(shí)分復(fù)用信道內(nèi)的信號(hào)通過(guò)一個(gè)低速幀信號(hào)得到復(fù)用，所述低速幀信號(hào)受控制從而移動(dòng)每條信道的相位，在接收側(cè)，各條信道則根據(jù)所分離出的低速幀信號(hào)而被識(shí)別出來(lái)(例如，日本專利申請(qǐng)未決公開No.2000-77091)。
然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，因?yàn)樵趯⒐庑盘?hào)分離到可由光電轉(zhuǎn)換處理的比特率之后將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后才檢查電信號(hào)，所以導(dǎo)致系統(tǒng)規(guī)模增大，同時(shí)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。
同時(shí)，還有一些不需要解復(fù)用時(shí)分復(fù)用光信號(hào)就可以提取信道的方法(例如日本專利申請(qǐng)未決公開No.7-99484(1995)以及美國(guó)專利US5610911)。在發(fā)送側(cè)，可提取信道的相關(guān)信息在信號(hào)復(fù)用時(shí)被插入一條預(yù)定信道。在接收側(cè)，預(yù)定信道在時(shí)間軸上的位置受到檢測(cè)，并且其余的信道根據(jù)與參考時(shí)間位置的相對(duì)時(shí)間差而得到識(shí)別。但是，這種技術(shù)的問(wèn)題在于，它占用了一條信道用以進(jìn)行信道提取處理，并降低了傳輸速率。
另外，還有一種技術(shù)通過(guò)給每條信道疊加一個(gè)相對(duì)于該信道具有唯一頻率的低頻信號(hào)來(lái)提取信道(例如，日本專利申請(qǐng)未決公開No.10-173634(1998)以及美國(guó)專利US 6178022)。但是，這種技術(shù)的問(wèn)題在于其系統(tǒng)規(guī)模很大，因?yàn)樗枰娐芬詾槊織l信道生成不同的低頻信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光時(shí)分復(fù)用信號(hào)的信道提取方法和設(shè)備，它決定光時(shí)分解復(fù)用單元的端口號(hào)和信道號(hào)之間的一對(duì)一關(guān)系，因此便于信道的提取。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供了一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取方法，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。這種方法包括解復(fù)用步驟，將復(fù)用信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用信號(hào)提供給總共N個(gè)的單獨(dú)端口；提取步驟，在對(duì)應(yīng)于所述N個(gè)單獨(dú)端口的N條信道內(nèi)提取至少一條信道的信道號(hào)；交換步驟，根據(jù)在所述提取步驟中識(shí)別出來(lái)的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，將所述N條信道交換到其端口號(hào)與N條信道的編號(hào)唯一匹配的輸出端口；以及輸出步驟，將所述交換后的N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
根據(jù)這種方法所述，復(fù)用光信號(hào)被劃分成N條信道，并且時(shí)間軸上的信道順序被唯一地轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)軸上的信道順序以將輸出提供給總共N個(gè)單獨(dú)端口。因此，如果識(shí)別出N條信道中的一條信道，則可在端口號(hào)唯一匹配信道號(hào)時(shí)將所有N條信道交換到輸出端口。這樣，提取信道將變得很容易，并且系統(tǒng)規(guī)模也可被縮小。
作為本發(fā)明的另一方面，它可以控制提供給所述單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以便根據(jù)在所述提取步驟中識(shí)別出的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，使所述N條信道的編號(hào)唯一地匹配輸出端口號(hào)。
作為本發(fā)明的另一方面，它還可包括一個(gè)解復(fù)用步驟將時(shí)間軸上信道間隔不規(guī)則的不規(guī)則間隔(irregular-intervals)時(shí)分復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用的信號(hào)提供給與這些信道具有相同間隔的總共N個(gè)單獨(dú)端口。當(dāng)N條信道的編號(hào)匹配輸出端口的編號(hào)時(shí)，所述解復(fù)用步驟將這些信號(hào)提供給所有的N個(gè)單獨(dú)端口。這個(gè)方法包括一個(gè)控制步驟，所述控制步驟監(jiān)視輸出到輸出端口的信號(hào)，并控制提供給單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以便所有N個(gè)單獨(dú)端口都接收到信號(hào)輸出。
通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其它目的、效果、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖；圖2B是使用本發(fā)明第二實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的信道提取結(jié)果的方框圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖；圖3B是使用第三實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的信道提取結(jié)果的方框圖；圖4的方框圖示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第一個(gè)例子；圖5示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第一個(gè)例子的半導(dǎo)體光放大器的輸出頻譜；圖6是光時(shí)分解復(fù)用單元的第二個(gè)例子的方框圖；圖7示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第一個(gè)例子的光纖的輸出頻譜；圖8是光時(shí)分解復(fù)用單元的第三個(gè)例子的方框圖；圖9用于說(shuō)明提供給第三個(gè)例子的互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系；圖10是光時(shí)分解復(fù)用單元的第三個(gè)例子的電路圖；圖11是光時(shí)分解復(fù)用單元的第四個(gè)例子的方框圖；圖12用于說(shuō)明提供給第四個(gè)例子的互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系；圖13是光時(shí)分解復(fù)用單元的第四個(gè)例子的電路圖；圖14是光時(shí)分解復(fù)用單元的第五個(gè)例子的方框圖；圖15用于說(shuō)明提供給第五個(gè)例子的互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的復(fù)用信號(hào)和門光脈沖串之間的關(guān)系；圖16是光時(shí)分解復(fù)用單元的第五個(gè)例子的電路圖；圖17示出了不規(guī)則間隔的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器的方框圖；圖18是不規(guī)則間隔的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器中的時(shí)分復(fù)用的時(shí)間圖；圖19是光時(shí)分解復(fù)用單元的第六個(gè)例子的方框圖；以及圖20用于說(shuō)明提供給第六個(gè)例子的互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖。該信道提取設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用單元101，用于將時(shí)分復(fù)用光信號(hào)劃分為總共N條信道；信道提取單元102，用于提取各信道的信道號(hào)；信道交換機(jī)103，用于將多個(gè)信道交換到對(duì)應(yīng)于信道號(hào)1-N的端口；以及數(shù)據(jù)輸出單元104，其安裝有端口號(hào)為1-N的總共N個(gè)輸出端口。
第一實(shí)施例的信道提取單元102僅識(shí)別光時(shí)分解復(fù)用單元101的單獨(dú)端口1的信道。用于信道提取的端口可以是除了端口1之外的一個(gè)或多個(gè)端口，或者可以是包括端口1在內(nèi)的兩個(gè)或更多端口。
經(jīng)光時(shí)分解復(fù)用單元101解復(fù)用后的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)被提供給端口1-N，它們被在信道提取單元102內(nèi)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的端口。信道提取單元102通過(guò)波長(zhǎng)檢測(cè)或者通過(guò)解釋光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的首部來(lái)識(shí)別例如端口1的信道。在圖1中，從端口1提供的信號(hào)的信道號(hào)為3。根據(jù)信道提取單元102識(shí)別出的信道號(hào)，信道交換機(jī)103將來(lái)自端口1的信號(hào)交換到數(shù)據(jù)輸出單元104的輸出端口3。
當(dāng)信道3被分配給光時(shí)分解復(fù)用單元101的端口1時(shí)，其它端口也一對(duì)一地與各條信道唯一地相關(guān)。即，光時(shí)分解復(fù)用單元101的端口2、3、……、N-2、N-1、N與數(shù)據(jù)輸出單元104的輸出端口4、5、……、N、1、2相關(guān)。然后，通過(guò)識(shí)別出一條信道就可以識(shí)別出所有的信道。用于使光時(shí)分解復(fù)用單元101與數(shù)據(jù)輸出端口104相關(guān)的其它方法將在下文中得到描述。
(第二實(shí)施例)圖2A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖。該信道提取設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用單元201，用于將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道；信道提取單元202，用于提取各信道的信道號(hào)；數(shù)據(jù)輸出單元204，它具有端口號(hào)為1-N的總共N個(gè)輸出端口；以及信道控制器205，用于根據(jù)信道提取單元202所提供的信道提取結(jié)果來(lái)控制光時(shí)分解復(fù)用單元201中的信號(hào)解復(fù)用順序。
第二實(shí)施例的信道提取單元202僅識(shí)別光時(shí)分解復(fù)用單元201的端口1的信道。信道提取所用的端口可以是除了端口1之外的一個(gè)或多個(gè)端口，或者可以是包括端口1在內(nèi)的兩個(gè)或更多的端口。
經(jīng)光時(shí)分解復(fù)用單元201解復(fù)用后的復(fù)用信號(hào)被提供給端口1-N，它們被發(fā)送給信道提取單元202中的對(duì)應(yīng)端口。信道提取單元202通過(guò)波長(zhǎng)檢測(cè)或者通過(guò)解釋光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的首部來(lái)識(shí)別例如端口1的信道。在圖2A中，從端口1提供的信號(hào)的信道號(hào)為3。根據(jù)由信道提取單元202識(shí)別的信道號(hào)，信道控制器205控制光時(shí)分解復(fù)用單元201中的信號(hào)解復(fù)用順序，以便將來(lái)自端口1的信號(hào)發(fā)送給數(shù)據(jù)輸出單元204的輸出端口3。由于信道號(hào)3被分配給端口1，因此信號(hào)解復(fù)用順序被移動(dòng)兩條信道(兩個(gè)比特)。圖2B示出了這一移動(dòng)的結(jié)果。
當(dāng)信道3被分配給光時(shí)分解復(fù)用單元201的端口1時(shí)，其它端口也一對(duì)一地與各條信道相關(guān)。即，光時(shí)分解復(fù)用單元101的端口2、3、……、N-2、N-1、N與數(shù)據(jù)輸出單元204的輸出端口4、5、……、N、1、2相關(guān)。換句話說(shuō)，通過(guò)識(shí)別一條信道就已識(shí)別出所有信道。用于使光時(shí)分解復(fù)用單元101與數(shù)據(jù)輸出端口104相關(guān)的其它方法將在下文中得到描述。
(第三實(shí)施例)圖3A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的光時(shí)分復(fù)用信道提取設(shè)備的方框圖。該信道提取設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用單元301，用于將從不規(guī)則間隔光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器306發(fā)送的復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道；數(shù)據(jù)輸出單元304，它具有編號(hào)為1-N的N個(gè)輸出端口；以及信道控制器305，用于控制光時(shí)分解復(fù)用單元301內(nèi)的信號(hào)解復(fù)用順序。
不規(guī)則間隔光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器306執(zhí)行信號(hào)復(fù)用，以使N條信道之間的比特間隔(即信道之間的時(shí)間間隔)不同。具體而言，信道1和信道2之間的間隔為Δt1、信道2和信道3之間的間隔為Δt2、信道3和信道4之間的間隔為Δt3、信道N-1和信道N之間的間隔為ΔtN-1，其中至少一個(gè)比特間隔與其它的比特間隔不同。下文中將會(huì)對(duì)不規(guī)則間隔光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器306再次進(jìn)行說(shuō)明。
在光時(shí)分解復(fù)用單元301中，對(duì)應(yīng)于N條信道的比特間隔被確定為是與復(fù)用信號(hào)的不規(guī)則間隔相匹配的。因此，如果總共N個(gè)信道號(hào)與輸出端口號(hào)相匹配，則所有端口將同時(shí)提供輸出信號(hào)。反之，如果它們相互不匹配，則至少一個(gè)端口將不能提供輸出信號(hào)。信道控制器305監(jiān)視數(shù)據(jù)輸出單元304中信號(hào)輸出的存在與否，并控制光時(shí)分解復(fù)用單元301中的端口-信道關(guān)系，以使所有端口都提供輸出信號(hào)。在下文中將描述其它的控制操作。
如圖3A所示，當(dāng)光時(shí)分解復(fù)用單元301的N個(gè)端口的至少一個(gè)端口不提供輸出信號(hào)時(shí)，信道控制器305在光時(shí)分解復(fù)用單元301中逐一地移動(dòng)信道解復(fù)用順序。然后，它再次監(jiān)視數(shù)據(jù)輸出單元304輸出端口的輸出，并如圖3B所示，它將重復(fù)上述順序移動(dòng)操作，直到所有輸出端口都提供輸出為止。按照這種方式，數(shù)據(jù)輸出單元的輸出端口號(hào)就與信道號(hào)相匹配。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第一個(gè)例子)圖4是光時(shí)分解復(fù)用單元的第一例子的方框圖。這是一個(gè)利用半導(dǎo)體光放大器采用四波混合(FWM)以作為光時(shí)分解復(fù)用方法的例子。在該例子中，160Gbit/s的光信號(hào)被劃分為20Gbit/s×8信道。光時(shí)分解復(fù)用單元包括光耦合器401，用于耦合160Gbit/s的復(fù)用信號(hào)和20GHz的線性調(diào)頻脈沖(chirp pulse)串；半導(dǎo)體放大器402，用于放大所耦合的信號(hào)；以及波長(zhǎng)濾波器403，用于將這些信號(hào)劃分為單獨(dú)的信道。
半導(dǎo)體放大器402利用發(fā)生在復(fù)用信號(hào)與線性調(diào)頻光脈沖之間的FWM效應(yīng)，將不同波長(zhǎng)的FWM光提供給各條信道。圖5示出了半導(dǎo)體放大器402的輸出頻譜。通過(guò)將轉(zhuǎn)換后的FWM光解復(fù)用到對(duì)應(yīng)信道，波長(zhǎng)濾波器403可以同時(shí)將所有信道的光信號(hào)提供給各個(gè)單獨(dú)的端口。除了半導(dǎo)體放大器402之外，也可以使用光纖。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第二個(gè)例子)圖6是光時(shí)分解復(fù)用單元第二個(gè)例子的方框圖。這是一個(gè)在光纖中使用交叉相位調(diào)制(XPM)的例子。在該例子中，160Gbit/s的光信號(hào)被劃分為20Gbit/s×8信道。該光時(shí)分解復(fù)用單元包括光耦合器401，用于耦合160Gbit/s的復(fù)用信號(hào)和20GHz的線性調(diào)頻脈沖串；光纖404；以及波長(zhǎng)濾波器403，用于將這些信號(hào)劃分為單獨(dú)的信道。
在光纖404中，復(fù)用信號(hào)與線性調(diào)頻脈沖在時(shí)間軸上的重疊被在各信道的線性調(diào)頻脈沖頻譜中帶有峰值的XPM效應(yīng)所取代。圖7示出了光纖404的輸出。波長(zhǎng)濾波器403通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換成線性調(diào)頻脈沖的不同頻譜單元的光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，從而將各條信道的光信號(hào)提供給對(duì)應(yīng)的輸出端口。
上述第一個(gè)和第二個(gè)例子可被應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明第一、第二和第三實(shí)施例所述的光時(shí)分解復(fù)用單元內(nèi)。例如，可根據(jù)波長(zhǎng)濾波器輸出上的信道波長(zhǎng)來(lái)識(shí)別這些信道。信道控制器上的控制可以通過(guò)對(duì)用于耦合線性調(diào)頻脈沖和復(fù)用信號(hào)的定時(shí)(timing)進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在第一和第二個(gè)例子中，因?yàn)闀r(shí)分復(fù)用信道被轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)分割復(fù)用信道(wavelength-division-multiplexed channels)，所以時(shí)分復(fù)用信道的順序被轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)分割復(fù)用信道中波長(zhǎng)的順序。升序或降序由線性調(diào)頻脈沖的符號(hào)來(lái)決定。然后，時(shí)分復(fù)用信道之間的關(guān)系(即它們的順序)就可被唯一地確定。如果耦合復(fù)用信號(hào)和線性調(diào)頻脈沖的定時(shí)被改變，則信道順序也將相對(duì)于端口號(hào)相應(yīng)地改變。按照這種方式，就可以唯一地確定信道順序。
在第三實(shí)施例的不規(guī)則間隔復(fù)用信號(hào)的情況下，轉(zhuǎn)換后的波長(zhǎng)間隔變得不規(guī)則。如果波長(zhǎng)濾波器被設(shè)計(jì)成在僅當(dāng)復(fù)用信號(hào)和線性調(diào)頻脈沖在某一特定的定時(shí)上被耦合時(shí)才能通過(guò)波長(zhǎng)來(lái)分割所有信道，則當(dāng)在與給定的定時(shí)不同的定時(shí)上執(zhí)行耦合時(shí)，波長(zhǎng)濾波器將不提供輸出，并且信道號(hào)也不與端口號(hào)匹配。按照這種方式，端口中輸出的存在與否就可被用于信道的控制。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第三個(gè)例子)圖8是光時(shí)分解復(fù)用單元的第三個(gè)例子的方框圖；這是一個(gè)批量型多輸出信號(hào)解復(fù)用方法的例子。在預(yù)定的同步定時(shí)上，在時(shí)間上復(fù)用了N條信道的光信號(hào)的復(fù)用信號(hào)(頻率f0，比特率N·f0)以及具有重復(fù)頻率f0的門光脈沖(gate light pulse)串(頻率fg)被提供給分光器(splitter)601、602。
時(shí)分復(fù)用光信號(hào)通過(guò)光時(shí)分解復(fù)用單元601被分離成N條信道，然后通過(guò)延遲電路603-1至603-N被提供給耦合器604-1至604-N，所述延遲電路在信號(hào)比特之間將信號(hào)延遲Δt。同時(shí)，門脈沖通過(guò)分光器602被劃分成N條信道，并被提供給耦合器604-1至604-N。耦合器604-1至604-N將復(fù)用信號(hào)和門脈沖合并起來(lái)，并將它們提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N。
圖9用于說(shuō)明提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系。由于復(fù)用信號(hào)被移位一個(gè)比特(Δt)，所以信道1的光信號(hào)將與門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1中發(fā)生重疊；信道2的光信號(hào)將與門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-2中發(fā)生重疊；其余信道中的情況也相同。結(jié)果，互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N為各條信道提供了相關(guān)信號(hào)。這些信道的相關(guān)信號(hào)被光濾波器606-1至606-N同時(shí)分開。按照這種方式，就能夠同時(shí)分割N條信道的復(fù)用信號(hào)。
如果使用四波混合(FWM)半導(dǎo)體放大器作為互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605，則互相關(guān)信號(hào)將由復(fù)用信號(hào)和門光脈沖的四個(gè)光波組成。光濾波器606分割光頻率f＝2fg-fs或f＝2fs-fg。如果在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中使用半導(dǎo)體光放大器的交叉增益調(diào)制(XGM)功能，則互相關(guān)信號(hào)將具有與復(fù)用光信號(hào)相同的頻率，并且光濾波器606將波分割為頻率f＝fs。
當(dāng)通過(guò)四波混合或交叉增益調(diào)制生成互相關(guān)信號(hào)時(shí)，半導(dǎo)體放大器有時(shí)會(huì)產(chǎn)生光柵效應(yīng)(pattern effect)問(wèn)題。在這種情況下，通過(guò)在將復(fù)用光信號(hào)或門光脈沖串提供給光放大器之前為復(fù)用光信號(hào)或門光脈沖串添加輔助光(CW光)，就可縮短半導(dǎo)體放大器中載波(carrier)的壽命并減小光柵效應(yīng)。
如果在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中使用電場(chǎng)吸收型光放大器的交叉吸收調(diào)制(XAM)功能，則由于互相關(guān)信號(hào)與復(fù)用光信號(hào)具有相同的頻率，因此光濾波器606分離頻率為f＝fs的光波。同時(shí)，如果在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中使用二次非線性光材料的和頻率生成(SFG)效應(yīng)，則互相關(guān)信號(hào)將變成頻率為復(fù)用信號(hào)與門光脈沖之和的光，并且光濾波器606分離頻率為f＝fs+fg的光波。所述二次非線性光材料包括LiNbO3、AAP和KTP。
如果在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中使用二次非線性光材料的差分頻率生成(DFG)效應(yīng)，則互相關(guān)信號(hào)將變成頻率為復(fù)用信號(hào)與門光脈沖之差的光，并且光濾波器606分離頻率為f＝|fs-fg|的光波。所述二次非線性光材料包括LiNbO3、AAP和KTP。
圖10示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第三個(gè)例子的電路圖。該光時(shí)分解復(fù)用單元將160Gbit/s復(fù)用光信號(hào)劃分為20Gbit/s×8信道，其復(fù)用度為N＝8。光時(shí)分解復(fù)用單元101(201)包括分光器701、702、等同于光延遲電路的波導(dǎo)707、708、耦合器704、互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705以及濾波器706，所有上述電路都被集成在一個(gè)基片700上。
在本例中，圖8所示的延遲電路603-1至603-8的功能是通過(guò)改變各個(gè)波導(dǎo)707-1至707-8(它們與分光器701和耦合器704-1至704-8相連)的光路長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。連接至分光器702和耦合器704-1至704-8的波導(dǎo)708-1至708-8的路徑長(zhǎng)度被設(shè)置為彼此相等。然后，將門光脈沖與時(shí)分復(fù)用光信號(hào)合并的定時(shí)被高精度地確定出來(lái)。
本例中，延遲間隔被在波導(dǎo)中按照從707-1至707-8的順序遞增Δt。盡管波導(dǎo)707-1的路徑長(zhǎng)度不同于708-1，但由于信號(hào)輸入定時(shí)是受控制的，以使信道1的光信號(hào)與門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-1內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。結(jié)果，信道2-8的光信號(hào)和門脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-2至705-8內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第四個(gè)例子)圖11示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第四個(gè)例子，該圖說(shuō)明了批量型多輸出信號(hào)解復(fù)用方法的一個(gè)例子。其中光信號(hào)的N條信道在時(shí)間上受到復(fù)用的比特率為N·f0的復(fù)用光信號(hào)(頻率為fs)被分光器601劃分為N條信道，然后被提供給耦合器604-1至604-N。同時(shí)，具有重復(fù)頻率f0的門脈沖串(頻率為fg)被分光器602劃分為N條信道，并通過(guò)將信號(hào)每比特延遲Δt的延遲電路603-1至603-N被提供給耦合器604-1至604-N。耦合器604-1至604-N將復(fù)用信號(hào)與門光脈沖合并起來(lái)，并將它們提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N。
圖12示出了提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系。因?yàn)殚T脈沖被移位了一個(gè)比特(Δt)，所以信道1的光信號(hào)和門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1中相互重疊；信道2的光信號(hào)和門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-2中相互重疊；其余信道的情況也相同。結(jié)果，互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N為各條信道都提供互相關(guān)信號(hào)。各條信道的互相關(guān)信號(hào)被分光器606-1至606-N同時(shí)分割。按照這種方式，就能夠同時(shí)分割N條信道的復(fù)用信號(hào)。
在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中，可以使用四波混合(FWM)半導(dǎo)體放大器、XGM半導(dǎo)體放大器、XAM型放大器、二次非線性光材料的SFG以及二次非線性光材料的DFG，以便光濾波器606分割對(duì)應(yīng)于各個(gè)互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的光信號(hào)。
圖13是光時(shí)分解復(fù)用單元的第四個(gè)例子的電路圖。該光時(shí)分解復(fù)用單元將160Gbit/s的復(fù)用光信號(hào)劃分為20Gbit/s×8信道，其復(fù)用度為N＝8。光時(shí)分解復(fù)用單元101(201)包括分光器701、702、等同于光延遲電路的光波導(dǎo)707、708、耦合器704、互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705以及濾波器706，上述所有電路都被集成在一個(gè)基片700上。
本例中，圖11所示的延遲電路603-1至603-8的功能是通過(guò)改變與分光器702和耦合器704-1至704-8相連的各個(gè)波導(dǎo)708-1至708-8的光路徑長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。連接分光器701和耦合器704-1至704-8的波導(dǎo)707-1至707-8的路徑長(zhǎng)度被設(shè)置成彼此相同。然后，將門光脈沖與時(shí)分復(fù)用光信號(hào)合并的定時(shí)被高精度地確定出來(lái)。
在這個(gè)例子中，延遲間隔被在光波導(dǎo)中按照從708-1至708-8的順序遞減Δt。盡管波導(dǎo)707-1的路徑長(zhǎng)度不同于708-1，但由于信號(hào)輸入定時(shí)是受控制的，從而使信道1的光信號(hào)與門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-1內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。結(jié)果，信道2-8的光信號(hào)和門脈沖也將在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-2至705-8之內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第五個(gè)例子)圖14示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第五個(gè)例子，該圖說(shuō)明了批量型多輸出信號(hào)解復(fù)用方法的一個(gè)例子。其中光信號(hào)的N條信道在時(shí)間上受到復(fù)用的比特率為N·f0的復(fù)用光信號(hào)(頻率為fs)被分光器601劃分為N條信道，然后通過(guò)每1/2比特產(chǎn)生Δt/2延遲的延遲電路607-1至607-N被提供給耦合器604-1至604-N。同時(shí)，具有重復(fù)頻率f0的門脈沖串(頻率為fg)被分光器602劃分為N條信道，并通過(guò)反方向地將信號(hào)每1/2比特延遲-Δt/2的延遲電路608-1至608-N被提供給耦合器604-1至604-N。耦合器604-1至604-N將復(fù)用信號(hào)與門光脈沖合并起來(lái)，并將它們提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N。
圖15示出了提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系。由于復(fù)用信號(hào)和門脈沖被移位了一個(gè)比特(Δt)，所以信道1的光信號(hào)和門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1中相互重疊；信道2的光信號(hào)和門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-2中相互重疊；其余信道的情況相同。結(jié)果，互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N為各條信道都提供互相關(guān)信號(hào)。各條信道的互相關(guān)信號(hào)被光濾波器606-1至606-N同時(shí)分割。按照這種方式，就能夠同時(shí)分割N條信道的復(fù)用信號(hào)。
在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605中，可以使用四波混合(FWM)半導(dǎo)體放大器、XGM半導(dǎo)體放大器、XAM型放大器、二次非線性光材料的SFG以及二次非線性光材料的DFG，以便光濾波器606分割對(duì)應(yīng)于各個(gè)互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器的光信號(hào)。
圖16示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第五個(gè)例子的電路圖。該光時(shí)分解復(fù)用單元將160Gbit/s的復(fù)用光信號(hào)劃分為20Gbit/s×8信道，其復(fù)用度為N＝8。光時(shí)分解復(fù)用單元101(201)包括分光器701、702、等同于光延遲電路的光波導(dǎo)707、708、耦合器704、互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705以及濾波器706，上述所有電路都被集成在一個(gè)基片700上。
在這個(gè)例子中，圖14所示的延遲電路607-1至607-8的功能是通過(guò)改變與分光器701和耦合器704-1至704-8相連的各個(gè)波導(dǎo)707-1至707-8的光路徑長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖14所示的延遲電路608-1至608-8的功能是通過(guò)改變與分光器702和耦合器704-1至704-8相連的各個(gè)波導(dǎo)708-1至708-8的光路徑長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后，將門光脈沖和時(shí)分復(fù)用光信號(hào)合并的定時(shí)被高精度地確定出來(lái)。
本實(shí)施例中，延遲間隔在光波導(dǎo)中被按照從707-1至707-8的順序遞增Δt/2，同時(shí)按照從708-1至708-8的順序遞減Δt/2。盡管波導(dǎo)707-1的路徑長(zhǎng)度不同于708-1，但由于信號(hào)輸入定時(shí)是受到控制，以使信道1的光信號(hào)與門光脈沖在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-1內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。結(jié)果，信道2-8的光信號(hào)和門脈沖也在互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器705-2至705-8內(nèi)在時(shí)間軸上互相重疊。
如在光時(shí)分解復(fù)用單元的第三、第四和第五個(gè)例子中所描述的那樣，用于降低光柵效應(yīng)的輔助光(CW光)單元和將復(fù)用信號(hào)與門光脈沖合并的光耦合器可被集成在基片700中?；?00可以是石英基片、半導(dǎo)體基片或陶瓷基片，其上可以形成石英波導(dǎo)、半導(dǎo)體波導(dǎo)或陶瓷波導(dǎo)。通過(guò)形成獨(dú)立于極性的互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器，就可以消除因復(fù)用信號(hào)與門光脈沖之間的極性差值而導(dǎo)致的波動(dòng)。
接下來(lái)描述提取信道的方式?？梢酝ㄟ^(guò)下述方法來(lái)彼此區(qū)分信道(1)將時(shí)分復(fù)用光信號(hào)劃分為N條信道，將一條或多條信道內(nèi)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并從轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)中讀取數(shù)據(jù)；或者(2)在部分信道上疊加一個(gè)副載波(sub-carrier)，傳輸所有標(biāo)記或者執(zhí)行色散復(fù)用或碼分復(fù)用以識(shí)別所述副載波、標(biāo)記比例或者色散復(fù)用或碼分復(fù)用信號(hào)。
通過(guò)相對(duì)于信號(hào)解復(fù)用順序所用的門光脈沖的定時(shí)來(lái)移位復(fù)用信號(hào)的定時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)信道的控制。將光信號(hào)和門光脈沖劃分成N條信道并為不同比特?cái)?shù)據(jù)的選通(gating)提供不同的延遲時(shí)間的功能可被合并入PLG波導(dǎo)和半導(dǎo)體波導(dǎo)中?？梢酝ㄟ^(guò)這樣一種波導(dǎo)來(lái)唯一地確定用于信號(hào)解復(fù)用順序的信道號(hào)順序。如果門光脈沖的定時(shí)被相對(duì)于光信號(hào)的定時(shí)移位，則對(duì)應(yīng)于輸出端口的信道順序也相應(yīng)地改變。這樣，用于信號(hào)解復(fù)用順序的信道就能夠得到控制。
在第一和第二實(shí)施例中已經(jīng)采用了第三、第四和第五個(gè)例子。如果使延遲電路603-1至603-N給定的延遲時(shí)間變得不規(guī)則，則它們也可被用在第三實(shí)施例中。
(不規(guī)則間隔的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器的例子)圖17示出了不規(guī)則間隔的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器的一個(gè)例子。該不規(guī)則間隔的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)發(fā)生器306通過(guò)將不規(guī)則間隔賦予N條信道的復(fù)用比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行信號(hào)復(fù)用。信道1與信道2之間的間隔為Δt1、信道2與信道3之間的間隔為Δt2、信道3與信道4之間的間隔為Δt3、信道N-1與信道N之間的間隔為ΔtN-1；τsend≤1/(Nf0)Δt1+Δt2+……+ΔtN-1+ΔtN＝1/f0。
在本發(fā)明中，Δt被確定用以使i和j的至少一個(gè)組合符合要求Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝1，2，……，N)(i≠j)。
換句話說(shuō)，在信號(hào)復(fù)用過(guò)程中，至少有一個(gè)比特間隔不同于其它的比特間隔。圖18的時(shí)間圖示意性地示出了時(shí)分復(fù)用的過(guò)程。該圖中作為一個(gè)例子示出了符合要求Δt1＜Δt2＜……＜ΔtN-1＜ΔtN的時(shí)間圖。在這個(gè)例子中，作為一種光調(diào)制的方法描述了與比特率為f0的光信號(hào)相關(guān)的信號(hào)的生成。然而，也可以使用另一種利用比特率為f0的電信號(hào)調(diào)制光脈沖的調(diào)制方法。光信號(hào)解復(fù)用單元301可以對(duì)通過(guò)不規(guī)則間隔的時(shí)分復(fù)用而生成的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并將解復(fù)用的信號(hào)同時(shí)提供給所有的輸出端口。
另外，可以控制時(shí)間間隔以使其符合Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝i+1或j＝i-1)，ΔtN+1＝Δt1，Δt-1＝ΔtN。
(光時(shí)分解復(fù)用單元的第六個(gè)例子)圖19示出了光時(shí)分解復(fù)用單元的第六個(gè)例子，其中說(shuō)明了一個(gè)可應(yīng)用于不規(guī)則間隔的時(shí)分復(fù)用信號(hào)的光時(shí)分解復(fù)用單元301的結(jié)構(gòu)。本例的結(jié)構(gòu)與圖8相同，并對(duì)應(yīng)于在不規(guī)則間隔時(shí)分復(fù)用信號(hào)內(nèi)的比特間隔，在延遲電路609-1至609-N內(nèi)設(shè)置延遲時(shí)間。
圖20示出了提供給互相關(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N的復(fù)用信號(hào)與門光脈沖串之間的關(guān)系。不規(guī)則間隔的復(fù)用信號(hào)被分光器601劃分為N條信道，它們?cè)谘舆t電路609-1至609-N內(nèi)被賦予預(yù)定的延遲。另一方面，門光脈沖被分光器602劃分為N條信道，并在未延遲的情況下被提供給光耦合器604-1至604-N。耦合器604-1至604-N在圖20所示的定時(shí)上耦合復(fù)用信號(hào)和門光脈沖?；ハ嚓P(guān)信號(hào)發(fā)生器605-1至605-N將互相關(guān)信號(hào)同時(shí)提供給各條信道?；ハ嚓P(guān)信號(hào)被光濾波器606-1至606-N同時(shí)分割，并且N條信道的復(fù)用信號(hào)可以被同時(shí)分割并提供給輸出端口。
由于不規(guī)則間隔的時(shí)分復(fù)用信號(hào)被延遲，所以它們可以同時(shí)被分割，如果與門光脈沖耦合的定時(shí)不同于一個(gè)預(yù)定的定時(shí)，則光信號(hào)解復(fù)用單元的輸出端口將不為所有的N條信道提供輸出。這是因?yàn)檫@樣一個(gè)定時(shí)偏移會(huì)使整個(gè)信道的信號(hào)移位相同的量值。換句話說(shuō)，光信號(hào)解復(fù)用單元301的N個(gè)端口中的至少一個(gè)端口并不提供輸出。與門光脈沖耦合的定時(shí)一次被移位一條信道，同時(shí)信號(hào)解復(fù)用單元端口的輸出受到監(jiān)視。然后，在一個(gè)特定的耦合定時(shí)上，所有的輸出端口同時(shí)接收解復(fù)用信號(hào)。
在圖19所示的光信號(hào)解復(fù)用單元內(nèi)，類似于圖8的情況，延遲電路與分光器601相連。然而，延遲電路也可以像圖11所示的情況那樣與分光器602相連，或者像圖14所示的情況那樣，延遲電路可以同時(shí)與兩個(gè)分光器601、602相連以分離不同信道內(nèi)的信號(hào)。
以上參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明更廣泛含義的情況下，顯然可以對(duì)其進(jìn)行各種改變和修改，因此，因?yàn)槁淙氡景l(fā)明實(shí)際的精神范圍內(nèi)，在權(quán)利要求書中將涵蓋所有的這種變換和修改。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取方法，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述方法包括解復(fù)用步驟，將復(fù)用信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給總共N個(gè)單獨(dú)端口；提取步驟，在對(duì)應(yīng)于所述N個(gè)單獨(dú)端口的N條信道內(nèi)提取至少一條信道的信道號(hào)；交換步驟，根據(jù)在所述提取步驟中識(shí)別出來(lái)的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，將所述N條信道交換到其端口號(hào)與N條信道的編號(hào)唯一匹配的輸出端口；以及輸出步驟，將所述交換后的N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
2.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取方法，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述方法包括解復(fù)用步驟，將復(fù)用信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給總共N個(gè)的單獨(dú)端口；提取步驟，在對(duì)應(yīng)于所述N個(gè)單獨(dú)端口的N條信道內(nèi)提取至少一條信道的信道號(hào)；控制步驟，根據(jù)在所述提取步驟中識(shí)別出來(lái)的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，控制提供給單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以使N條信道的編號(hào)與輸出端口號(hào)唯一地匹配；以及輸出步驟，將所述N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
3.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取方法，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述方法包括解復(fù)用步驟，將其信道間隔在時(shí)間軸上并不規(guī)則的不規(guī)則間隔時(shí)分復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其間隔與所述信道間隔相同的總共N個(gè)單獨(dú)端口，其中，當(dāng)N條信道的編號(hào)與輸出端口的編號(hào)相匹配時(shí)，信號(hào)將被提供給所有N個(gè)單獨(dú)的端口；控制步驟，監(jiān)視輸出到輸出端口的信號(hào)，并控制提供給單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以使所有N個(gè)單獨(dú)的端口都接收到信號(hào)輸出；以及輸出步驟，將所述N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)?shù)趇條信道與第(i+1)條信道相鄰時(shí)，第N條信道與第一條信道相鄰，比特率為Nf0(比特/秒)，脈沖寬度為τsend秒，信道間隔符合關(guān)系τsend≤1/(Nf0)以及Δt1+Δt2+……+ΔtN-1+ΔtN＝1/f0，所述不規(guī)則間隔時(shí)分復(fù)用光信號(hào)符合關(guān)系Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝1，2，……，N)(i≠j)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道間隔符合關(guān)系Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝i+1或j＝i-1)；ΔtN+1＝Δt1；以及Δt-1＝ΔtN。
6.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取設(shè)備，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用裝置，用于將復(fù)用信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給總共N個(gè)單獨(dú)端口；信道提取裝置，它與所述N個(gè)單獨(dú)端口相連，用于在對(duì)應(yīng)于所述N個(gè)單獨(dú)端口的N條信道內(nèi)提取至少一條信道的信道號(hào)；信道交換裝置，用于根據(jù)由所述信道提取裝置識(shí)別出來(lái)的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，將所述N條信道交換到其端口號(hào)與N條信道的編號(hào)唯一地匹配的輸出端口；以及輸出裝置，它具有總共N個(gè)輸出端口，用于將所述交換后的N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
7.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取設(shè)備，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，從而將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用裝置，用于將復(fù)用信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給總共N個(gè)單獨(dú)端口；信道提取裝置，它與所述N個(gè)單獨(dú)端口相連，用于在對(duì)應(yīng)于所述N個(gè)單獨(dú)端口的N條信道內(nèi)提取至少一條信道的信道號(hào)；信道控制裝置，用于根據(jù)由所述信道提取裝置識(shí)別出來(lái)的一條信道的編號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述信道編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，控制提供給單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以使所述N條信道的編號(hào)與輸出端口號(hào)唯一地匹配；以及輸出裝置，它具有總共N個(gè)輸出端口，用于將所述N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
8.一種時(shí)分復(fù)用光信號(hào)的信道提取設(shè)備，它將復(fù)用信號(hào)劃分為總共N條信道，并提取信道號(hào)，用以將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口，所述設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用裝置，用于將其信道間隔在時(shí)間軸上并不規(guī)則的不規(guī)則間隔時(shí)分復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用成N條信道，并將解復(fù)用后的信號(hào)提供給其間隔與所述信道間隔相同的總共N個(gè)單獨(dú)端口，其中，當(dāng)N條信道的編號(hào)與輸出端口的編號(hào)相匹配時(shí)，信號(hào)被提供給所有N個(gè)單獨(dú)端口；信道控制裝置，用于監(jiān)視輸出到輸出端口的信號(hào)，并控制提供給單獨(dú)端口的所述N條信道的信號(hào)，以使所有的N個(gè)單獨(dú)端口都接收到信號(hào)輸出；以及輸出裝置，它具有總共N個(gè)輸出端口，用于將所述N條信道的信號(hào)提供給其輸出端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
9.如權(quán)利要求6-8中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述光時(shí)分解復(fù)用裝置包括用于耦合復(fù)用信號(hào)和線性調(diào)頻光脈沖的裝置；以及互相關(guān)裝置，用于當(dāng)復(fù)用信號(hào)與線性調(diào)頻光脈沖重疊時(shí)提供互相關(guān)信號(hào)，并將時(shí)間軸上復(fù)用信號(hào)的N條信道的順序轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)軸上的信道的唯一順序，以將解復(fù)用后的信號(hào)提供給N條單獨(dú)信道。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述互相關(guān)裝置利用使用半導(dǎo)體放大器的四波混合、使用光纖的交叉相位調(diào)制、使用電場(chǎng)吸收型光放大器的交叉吸收調(diào)制以及二次非線性光材料中的偽相位匹配之一來(lái)提供互相關(guān)信號(hào)。
11.如權(quán)利要求6-8中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述光時(shí)分解復(fù)用裝置包括耦合裝置，它為被劃分為N條信道的復(fù)用信號(hào)或被劃分為N條信道的門光脈沖的至少之一提供不同的延遲，以使信號(hào)和脈沖在各條信道內(nèi)在不同的定時(shí)上重疊；以及總共N個(gè)互相關(guān)裝置，用于當(dāng)復(fù)用信號(hào)與線性調(diào)頻光脈沖重疊時(shí)提供一個(gè)互相關(guān)信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述互相關(guān)裝置利用使用半導(dǎo)體放大器的四波混合、使用光纖的交叉相位調(diào)制、使用電場(chǎng)吸收型光放大器的交叉吸收調(diào)制以及二次非線性光材料中的偽相位匹配之一來(lái)提供互相關(guān)信號(hào)。
13.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)?shù)趇條信道與第(i+1)條信道相鄰時(shí)，第N條信道與第一條信道相鄰，比特率為Nf0(比特/秒)，脈沖寬度為τsend秒，信道間隔符合關(guān)系τsend≤1/(Nf0)以及Δt1+Δt2+……+ΔtN-1+ΔtN＝1/f0，所述不規(guī)則間隔時(shí)分復(fù)用光信號(hào)符合關(guān)系Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝1，2，……，N)(i≠j)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述信道間隔符合關(guān)系Δti(i＝1，2，……，N)≠Δtj(j＝i+1或j＝i-1)；ΔtN+1＝Δt1；以及Δt-1＝ΔtN。
全文摘要
通過(guò)使光時(shí)分解復(fù)用單元的端口號(hào)與信道號(hào)唯一地相關(guān)，就可以容易地識(shí)別出信號(hào)信道。提取設(shè)備包括光時(shí)分解復(fù)用單元，用于將復(fù)用信號(hào)劃分為N條信道，并將它們提供給N個(gè)單獨(dú)端口；信道提取單元，它與N個(gè)單獨(dú)端口相連，用于提取N條信道中的一個(gè)信道號(hào)；信道交換機(jī)，用于根據(jù)所提取的一條信道的編號(hào)和對(duì)應(yīng)于所述一條信道的編號(hào)的輸出端口號(hào)之間的關(guān)系，將N條信道交換到其端口號(hào)與N條信道的編號(hào)唯一地匹配的輸出端口；以及數(shù)據(jù)輸出單元，它具有N個(gè)輸出端口，用于將交換后的N條信道的信號(hào)提供給其端口號(hào)與信道號(hào)相匹配的輸出端口。
文檔編號(hào)H04Q3/52GK1481106SQ0314615
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者社家一平, 高良秀彥, 川西悟基, 基, 彥 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社