專利名稱：包括單獨(dú)分支單元和預(yù)定波長濾波器單元的分支配置以及包括該配置的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及光學(xué)通信系統(tǒng)，具體來說，涉及包括分支單元和單獨(dú)預(yù)定波長濾波器單元的分支配置以及包括該配置的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
為了使光學(xué)通信系統(tǒng)的傳輸容量為最大，單個光纖可用于在所謂的波分復(fù)用系統(tǒng)(以下稱作WDM系統(tǒng))中攜帶多個光信號。多個光信號可復(fù)用以形成聚合復(fù)用信號或WDM信號，其中多個信號的每個在稱作信道的單獨(dú)波長上調(diào)制。現(xiàn)代WDM系統(tǒng)具有高業(yè)務(wù)容量，例如以每秒10千兆位(以下稱作Gb/s)或以上攜帶96或更多信道的容量。光學(xué)通信系統(tǒng)可包括可端接于傳送和/或接收中繼終端的較長中繼路徑(例如光纖)。光學(xué)傳輸系統(tǒng)還可包括沿其中繼路徑所定位的一個或多個分支單元。各分支單元(BU)可連接到在傳送和/或接收分支終端中端接的分支路徑(例如光纖)。各BU可包括一個或多個整體光學(xué)插入/分離復(fù)用器(OADM)?？山?jīng)由OADM對光學(xué)傳輸系統(tǒng)的中繼路徑插入和/或分離信道或波長，以便定向來自或送往分支終端的所選信道上的光信號。在將BU與集成OADM功能性結(jié)合的系統(tǒng)中，波長分配、S卩，將要插入、分離和/或經(jīng)過OADM的波長必須在構(gòu)成和部署B(yǎng)U之前來確定。這可能增加系統(tǒng)成本并且降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性。定制BU以便在各分支段中進(jìn)行預(yù)期波長分配會是費(fèi)時且麻煩的。另外，波長分配要求可能就在系統(tǒng)部署之前和/或系統(tǒng)部署之后發(fā)生變化。在海底系統(tǒng)中，這些變化能夠延遲BU的海底部署，和/或要求收回海底BT以進(jìn)行預(yù)期變更。


應(yīng)當(dāng)參照結(jié)合以下附圖來閱讀的以下詳細(xì)描述，附圖中相似標(biāo)號表示相似部件圖I是符合本公開的光學(xué)通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是符合本公開、包括分支單元和單獨(dú)預(yù)定波長濾波器(PWF)單元的分支配置的一個實(shí)施例的示意圖；圖3示出與符合本公開的分支配置結(jié)合可用的分離帶通濾波器的示范透射特性；圖4示出與符合本公開的分支配置結(jié)合可用的插入帶通濾波器的示范透射特性；圖5示出與符合本公開的分支配置結(jié)合可用的帶阻濾波器的示范透射特性；圖6示出與符合本公開的分支配置結(jié)合可用的并且示出關(guān)聯(lián)保護(hù)頻帶的帶阻濾波器的示范透射特性；圖7是符合本公開的分支配置的一個實(shí)施例的示意圖，其中分支單元包括用于執(zhí)行OADM分割和組合功能的插入/分離耦合器，并且單獨(dú)PWF單元包括插入/分離濾波器組；圖7A是符合本公開的分支配置的一個示范實(shí)施例的示意圖，其中分支單元包括插入/分離耦合器，并且單獨(dú)PWF單元包括濾波器的示范布置；圖8是符合本公開的分支配置的一個實(shí)施例的示意圖，其中單獨(dú)PWF單元包括插入/分離耦合器和濾波器組；圖9是符合本公開、包括插入/分離耦合器和濾波器的示范布置的PWF單元的一個實(shí)施例的示意圖； 圖10是符合本公開的分支配置的一個實(shí)施例的示意圖，其中單獨(dú)PWF單元耦合到中繼纜線。
具體實(shí)施例方式一般來說，符合本公開、波分復(fù)用(WDM)光學(xué)通信系統(tǒng)中使用的分支配置包括分支單元(BU)和單獨(dú)預(yù)定波長濾波器(PWF)單元。PWF單元可包括用于提供預(yù)期波長分配的波長選擇性元件(例如濾波器)，并且還可包括用于耦合WDM系統(tǒng)中的中繼與分支路徑之間的所分配波長的光學(xué)連接(例如光學(xué)耦合器)。PWF單元在物理上與關(guān)聯(lián)BU分隔，但是耦合成與BU相鄰。在一個實(shí)施例中，PWF單元可位于離BU大約30-200m之間，以使得一旦部署在海底環(huán)境中，BU和PWF單元可共同收回供修理或更換操作。在另一個實(shí)施例中，PWF單元可定位成離開BU充分?jǐn)?shù)量的水層深度、如兩個或更多水層深度，以使得PWF單元可獨(dú)立于BU被收回供修理或更換?，F(xiàn)在來看圖1，示出符合本公開的示范WDM光學(xué)通信系統(tǒng)100。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，為了便于說明，通過極簡化形式示出了系統(tǒng)100。光學(xué)通信系統(tǒng)100包括耦合到中繼路徑112的中繼終端110、120。本文所使用的術(shù)語“耦合”指的是將一個系統(tǒng)元件所攜帶的信號賦予“所耦合”元件所采用的任何連接、耦合、鏈路等等。這類“所耦合”裝置不一定相互直接連接，而是可由可操縱或修改這類信號的中間部件或裝置分隔。中繼路徑112可包括用于攜帶光信號的多個光纜段、如光纜段114、134、144中的光纖。各光纜段可包括其中包含光纖對的光纖纜線的一個或多個部分以及一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器170，以便提供中繼終端110與中繼終端120之間的光信號的雙向通信的傳輸通路。一個或多個分支單元、如分支單元130、140可耦合到中繼終端110、120之間的中繼路徑112，并且一個或多個關(guān)聯(lián)PWF單元、如PWF單元132、142可耦合到分支單元130、140但是在物理上與其分隔。每個PWF單元132、142還可分別通過關(guān)聯(lián)分支路徑152、162分別耦合到分支終端、如分支終端150、160。分支單元130、140和相應(yīng)的PWF單元132、142共同形成分支配置，這些分支配置通過分離和插入所分配信道波長，來定向送往和來自分支路徑152、162和分支終端150、160的光信號，下面將更詳細(xì)描述。分支路徑152、162還可包括光纜段中的光纖，以便提供光信號的雙向通信的傳輸路徑。因此，系統(tǒng)100可配置成提供終端110、120、150、160的任一個之間的光信號的雙向通信。為了便于說明，本文的描述可指從一個終端到另一個終端的傳輸。然而要理解，系統(tǒng)100可配置用于任何數(shù)量的終端110、120、150、160之間的雙向通信或單向通信。與中繼路徑112相似，分支路徑152、162還可包括一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器170。
中繼和分支路徑中的部件可包括用于實(shí)現(xiàn)其預(yù)計(jì)功能性的各種配置。例如，轉(zhuǎn)發(fā)器170可包括補(bǔ)償傳輸路徑上的信號衰減的任何光學(xué)放大器/轉(zhuǎn)發(fā)器配置。例如，轉(zhuǎn)發(fā)器中的一個或多個可配置為光學(xué)放大器，例如摻鉺光纖放大器(EDFA)、拉曼放大器或者混合拉曼/EDFA放大器。另外，轉(zhuǎn)發(fā)器中的一個或多個可通過光-電-光配置來提供，它通過將光信號轉(zhuǎn)換電信號、處理電信號并且然后重傳光信號，來再生光信號。系統(tǒng)100可配置為跨越水域、如海洋的長程系統(tǒng)，例如具有超過大約600km的終端的至少兩個之間的長度。分支單元130、140和PWF單元132、142可位于海底環(huán)境中的洋底。因此，中繼路徑112可跨越海灘平臺之間。PWF單元132、142在物理上沒有位于BU 130、140或者分支終端150、160中。而是，PWF單元在物理上與BU和分支終端分隔，并且位于與BU相鄰或在其附近。物理分隔可通過 允許更換或修改PWF單元而無需更換或修改BU，來便于改變分支配置中的波長分配。如上所述，PWF單元可位于離它們關(guān)聯(lián)的BU大約30-200m之內(nèi)，以便允許收回BU和PWF單元。備選地，PWF單元可位于離其關(guān)聯(lián)BU充分?jǐn)?shù)量的水層深度(例如兩個或更多水層深度)，以便允許通過船只操作來收回PWF單元而無需收回BU。在一個實(shí)施例中,例如,PWF單元可位于離其關(guān)聯(lián)BU大約10-15km。一般來說，PWF單元可位于離其關(guān)聯(lián)BU 30m與50km之間。將PWF單元部署成與BU相鄰不僅允許根據(jù)離BU的距離而連同BU或與BU分開來收回PWF，而且還提供較小(與BU和分支終端之間的距離相比)纜線長度(其可能被外力損壞)，由此提供中繼業(yè)務(wù)被纜線損壞而中斷的較低可能性。影響中繼業(yè)務(wù)的纜線損壞的風(fēng)險僅延伸到BU與其關(guān)聯(lián)PWF單元之間的距離，而不是例如其中波長選擇性元件設(shè)置在分支終端的配置中的分支路徑的整個長度。另外，將PWF單元放置成與BU相鄰而不是在分支終端中提供了安全特征，因?yàn)榭捎蒔WF單元阻止沒有分配給分支路徑的中繼業(yè)務(wù)到達(dá)分支終端，而不是耦合到分支路徑并且定向到分支終端。一般來說，WDM信號可在終端中的一個或多個始發(fā)，并且可包括在多個不同信道波長上調(diào)制的多個復(fù)用光信號。一個或多個信道可分配作為配置成通過BU和PWF從始發(fā)中繼終端無中斷穿過中繼路徑112并且到達(dá)接收中繼終端的快速信道。一個或多個其它信道可以是由PWF對分支終端插入和分離的本地信道。例如，在中繼終端110始發(fā)的信號可包括占用一個或多個信道(例如快速信道和本地信道)的一個或多個信息信號。同樣，在分支終端150始發(fā)的信號也可包括占用一個或多個信道(例如本地信道)的一個或多個信息信號。在信號從中繼終端始發(fā)的情況下，中繼和分支信號均可例如通過分支單元130傳送給PWF單元132。攜帶信息信號的信道又可稱作被利用信道。中繼和分支信號還可包括沒有信息信號的稱作未利用信道的信道上的負(fù)荷信號，以便保持均勻信道負(fù)荷。負(fù)荷信號可包括非信息攜帶信號，例如寬帶噪聲，如ASE噪聲、ASE噪聲頻帶或啞音(dummy tone)。啞音一般表示集中于特定波長并且沒有攜帶信息或業(yè)務(wù)的光能。任何快速信道可直接通過BU或PWF單元無中斷地從始發(fā)中繼終端傳遞到中繼路徑。在PWF單元從中繼路徑分離或者對中繼路徑插入一個或多個本地信道。PWF單元132可配置成分離、即提取攜帶從中繼終端110始發(fā)的信息信號的一個或多個本地信道波長。分離的本地信道上的信息信號則可傳遞給分支終端150。PffF單元132還可配置成向中繼路徑112插入、即插進(jìn)攜帶從分支終端150始發(fā)的信息信號的一個或多個本地信道波長。所產(chǎn)生的WDM光信號、即包括插入的信息信號則可傳遞到中繼路徑112(例如傳遞到BU 130之后的段134)。所產(chǎn)生的WDM光信號可由PWF單元142例如通過分支單元140來接收，并且PWF單元142可類似地插入和/或分離攜帶信息信號的一個或多個本地信道。攜帶在其它終端始發(fā)的信息信號的本地信道可類似地在PWF單元142和/或PWF單元132插入和/或分離。在圖2中圖解示出符合本公開的分支配置200的一個示范實(shí)施例。分支配置200的所示示范實(shí)施例包括耦合到中繼路徑212 (例如光纖)的BU 230以及耦合到BU 230但在物理上與其分隔并且耦合到插入和分離分支路徑252、254(例如光纖)的關(guān)聯(lián)PWF單元232。中繼路徑112可攜帶由分支配置200來管理的快速信道和本地信道。如圖所示，快速信道通過分支配置200從一個中繼終端傳遞給接收中繼終端。一個或多個本地信道(又稱作分離信道)可通過分支配置200從中繼路徑212傳遞到分離分支路徑252。一個或多個本地信道(又稱作插入信道)可通過分支配置200從插入分支路徑254傳遞到中繼路徑212。本地信道波長的插入和分離一般稱作光學(xué)插入分離復(fù)用(OADM)。為了在分支配置200中實(shí)現(xiàn)0ADM，例如，分支配置200可實(shí)現(xiàn)下列功能分割、濾波和組合。分割功能涉及將一個輸入光纖上的光功率分割到兩個或更多出局光纖中。光學(xué)耦合器是能夠?qū)崿F(xiàn)分割功能的裝置的一個示例。濾波功能涉及阻止輸入光譜(即，一個或多個波長)的至少一部分進(jìn)入一個或多個出局光纖，同時允許其它波長通過。傳送某些波長但阻塞一個或多個特定波長的光學(xué)濾波器能夠使用諸如薄 膜光學(xué)濾波器和光纖布拉格光柵之類的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。濾波功能還可涉及使用不根據(jù)光波長進(jìn)行區(qū)分的濾波器配置、如衰減器和全通濾波器進(jìn)行濾波。組合功能涉及把來自兩個或更多源的光信號合并到單個輸出濾波器上。光學(xué)耦合器是能夠?qū)崿F(xiàn)組合功能的裝置的一個示例。在本公開中提到的海底分支配置的OADM功能性可使用固定光學(xué)特性的光學(xué)裝置來實(shí)現(xiàn)。OADM功能性還可使用其光學(xué)耦合和/或光學(xué)濾波特性可在已安裝的分支配置中使用送往這些裝置的本地或遠(yuǎn)程控制信號來改變或控制的光學(xué)裝置來實(shí)現(xiàn)。在一個示例中，海底系統(tǒng)操作員可向BU和/或PWF單元傳送作為通過海底系統(tǒng)纜線的光纖所傳送光學(xué)信號的控制命令?？捎糜谔峁㎡ADM功能性的可控光學(xué)裝置的示例非限制性地包括光學(xué)開關(guān)、可調(diào)光學(xué)濾波器、可變光學(xué)衰減器、波長選擇性開關(guān)和可配置的光學(xué)插入分離復(fù)用器(ROADM)。分支配置200可采用BU 230中實(shí)現(xiàn)的所需分割和組合功能的任何子集并且采用PWF單元232中實(shí)現(xiàn)的分割和組合功能的其余部分來實(shí)現(xiàn)。雖然一些濾波功能可在BU 230中實(shí)現(xiàn)，但是OADM波長分配過程所特定的濾波功能在PWF單元232中實(shí)現(xiàn)。在所示示范實(shí)施例中，PffF單元232包括用于傳遞分支路徑所需的中繼路徑的總光譜的那個部分的分離帶通濾波器(BPF-D) 282、用于傳遞將要插入中繼路徑的分支路徑光譜的那個部分的插入帶通濾波器(BPF-A) 286以及用于阻止或阻塞在插入信道波長時再使用的中繼路徑信道波長的帶阻濾波器(BRF) 284。圖3圖解示出符合本公開的示范分離濾波器(BFP-D)的透射與波長。分離帶通濾波器是限制進(jìn)入分離分支路徑的光譜的范圍但使與被分離的一個或多個本地信道(即，分離信道)對應(yīng)的一個或多個波長通過的帶通濾波器。分離帶通濾波器還可使線路監(jiān)測設(shè)備(LME)音通過，由此實(shí)現(xiàn)來自終端的中繼和分支路徑的選擇性和明確的光學(xué)時域反射計(jì)(OTDR)監(jiān)測。由于分支轉(zhuǎn)發(fā)器中的光學(xué)放大器標(biāo)稱地是恒定輸出功率，并且由于總輸出功率在通過分支轉(zhuǎn)發(fā)器傳播的信道之間共享，所以除了支持分支站端接的信道中的光功率管理所需的分離信道之外，分離帶通濾波器還可向分離分支路徑傳遞其它信道。圖4圖解示出符合本公開的示范插入帶通濾波器(BFP-A)的透射與波長。插入帶通濾波器是將光譜的范圍限制成使得僅允許與被插入的一個或多個信道(即，插入信道)對應(yīng)的一個或多個波長從插入分支路徑傳遞到中繼路徑的帶通濾波器。所有其它波長可由插入帶通濾波器阻塞。因此，插入帶通濾波器可確保在分支路徑上用于光功率管理的負(fù)荷信號、如噪聲或負(fù)荷音沒有到達(dá)中繼路徑，它們在中繼路徑中可能使中繼路徑上的信道降級。插入帶通濾波器還可防止分支LME音被傳遞到中繼路徑。圖5圖解示出符合本公開的示范帶阻濾波器(BRF)的透射與波長。帶阻濾波器阻塞或去除中繼路徑上在將要插進(jìn)插入信道的帶寬的那個部分中的一個或多個信道波長，由 此使中繼路徑上的一個或多個現(xiàn)有波長能夠再用于插入信道。對于插入信道被去除的帶寬的部分可以是由分離信道所占用的帶寬的相同部分。因此，可使得用于在分支配置所分離的分離信道的相同波長可用于接收來自分支配置的插入信道。為了提供BRF通過的信道與BRF阻塞的信道的區(qū)分，可在濾波器頻帶的邊緣限定保護(hù)頻帶(即，其中不允許活動信道的限制區(qū))。保護(hù)頻帶可提供分支配置處的信道串?dāng)_的抑制。在一個實(shí)施例中，各保護(hù)頻帶可以是150-200GHZ寬。保護(hù)頻帶消耗的信道的數(shù)量取決于保護(hù)頻帶寬度和信道間距。圖6圖解示出符合本公開的示范帶阻濾波器(BRF)的透射與波長，示出示范保護(hù)頻帶。如上所述，符合本公開的分支配置可采用BU中實(shí)現(xiàn)的分割和組合功能的任何子集并且采用關(guān)聯(lián)PWF單元中實(shí)現(xiàn)的分割和組合功能的其余部分來實(shí)現(xiàn)。圖7示出符合本公開的分支配置700的一個示范實(shí)施例，其中OADM分割和組合功能包含在BU 730中，而OADM濾波功能在PWF單元732中實(shí)現(xiàn)。在所示示范實(shí)施例中，中繼纜線714、734端接于BU 730，其中各纜線中的2個光纖對(4個光纖)形成提供雙向通信的中繼路徑。穿通中繼光纖716、717、736、737提供通過BU 730的直接中繼路徑，它們在各方向攜帶快速信道。OADM中繼光纖718、719、738、739耦合到PWF單元732以提供OADM功能性，并且可攜帶快速信道和本地信道。入局OADM中繼光纖718、739可耦合到分離分支光纖748、749以從各方向分離信道，并且出局OADM中繼光纖719、738可分別耦合到插入分支光纖759、758以在各方向插入信道。在這個實(shí)施例中，BU 730包括用于分割和組合送往/來自中繼光纖718、719、738、739的信道的耦合器791-794，如圖所示。雖然OADM中繼光纖718、719、738、739在BU 730中耦合到分支光纖748、749、758、759，但是OADM中繼光纖718、719、738、739還傳到PWF單元732，以便提供用于波長分配的波長再使用濾波。包括OADM中繼光纖718、719、738、739和/或分支光纖748、749、758、759的分支纜線段740、752耦合到BU 730和PWF單元732。PffF單元732包括如上所述用于對中繼和分支信號進(jìn)行濾波的插入/分離濾波器組780、781。在示范實(shí)施例中，一個插入/分離濾波器組780對中繼和分支信號進(jìn)行濾波，以便提供通過分支配置700的通信的一個方向的波長分配，并且另一個插入/分離濾波器組781對中繼和分支信號進(jìn)行濾波，以便提供通過分支配置700的另一個方向的波長分配。插入/分離濾波器組780、781可包括用于執(zhí)行預(yù)定的預(yù)期波長分配的上述BPF-A、BPF-D和BRF濾波器的組合。圖7A示出具有用于在PWF單元732中執(zhí)行預(yù)期波長分配的BPF-A、BPF-D和BRF濾波器的示范組合的分支配置700’。在該示范組合中，帶通濾波器782、784和帶阻濾波器786提供光學(xué)通信的一個方向的濾波，并且?guī)V波器783、785和帶阻濾波器787提供光學(xué)通信的另一個方向的濾波。分離帶通濾波器782、783耦合到分離分支路徑或光纖748、749,以便將所分離信道波長傳遞到分離分支光纖748、749。插入帶通濾波器784、785耦合到插入分支光纖758、759，以便將所插入信道波長傳遞至與出局中繼路徑耦合。帶阻濾波器786,787在將所插入信道波長耦合到中繼路徑的插入耦合器之前耦合到中繼路徑。但是要理解，可提供濾波器的任何配置以實(shí)現(xiàn)預(yù)期波長分配。圖8示出符合本公開的分支配置800的一個示范實(shí)施例，其中OADM分割和組合功能和OADM濾波功能包含在與BU 830耦合但與其分隔的關(guān)聯(lián)PWF單元832中。在所示示范實(shí)施例中，中繼纜線814、834端接于BU 830，其中各纜線中的2個光纖對(4個光纖)形成 提供雙向通信的中繼路徑。穿通中繼光纖816、817、836、837提供通過BU 830的直接中繼路徑，它們在各方向攜帶快速信道。OADM中繼光纖818、819、838、839耦合到PWF單元832以提供OADM功能性，并且可攜帶快速信道和本地信道。在這個實(shí)施例中，PWF單元832包括插入/分離耦合器和濾波器組880、881，其中可包括用于執(zhí)行分割和組合功能的耦合器以及用于執(zhí)行預(yù)定的預(yù)期波長分配的上述BPF-A,BPF-D和BRF濾波器的組合。在示范實(shí)施例中，一個插入/分離濾波器組880提供通過分支配置800的通信的一個方向的耦合和濾波，并且另一個插入/分離濾波器組881提供通過分支配置800的另一個方向的耦合和濾波。因此，OADM中繼光纖818、819、838、839在PWF單元832中使用插入/分離耦合器和濾波器組880、881耦合到插入和分離分支光纖848、849、858、859。分別包括 OADM 中繼光纖 818、819、838、838、739 和分支光纖 848、849、858、859的分支纜線段840、852耦合到BU 830和PWF單元832。圖9是符合本公開、與雙向分支配置結(jié)合可用的并且包括OADM分割和組合功能以及OADM濾波功能的PWF單元932的一個示范實(shí)施例。PWF單元932的所示示范實(shí)施例包括PWF單元中用于分割和組合送往/來自BU的信道的耦合器(C1、C2、C3和C4)。一組耦合器(C1、C2)分割和組合送往/來自BU的東向通信的信道，并且另一組耦合器(C3、C4)分割和組合送往/來自BU的西向通信的信道。PffF單元932的所示示范實(shí)施例還包括用于執(zhí)行東向通信的預(yù)定的預(yù)期波長分配的一組濾波器(BPF-1、BPF-3、BRF-U BRF-2)以及用于執(zhí)行西向通信的預(yù)定的預(yù)期波長分配的一組濾波器(BPF-2、BPF-4、BRF-3、BRF-4)。濾波器組可包括允許所分離或插入信道波長通過的帶通濾波器(BPF-l、BPF-2、BPF-3、BPF-4)，如上所述。濾波器組還可包括帶阻濾波器(BRF-1、BRF-2、BRF-3、BRF-4)，例如3端口帶阻濾波器，它們阻塞與所插入信道波長對應(yīng)的波長，以便允許信道波長再使用，如上所述。PWF單元932還可包括夾板固定的接頭(例如S1-S20)，以便將入局和出局中繼光纖以及分支插入和分離光纖接合到PWF單元932中的光纖，并且接合PWF單元932中的穿通光纖。PWF單元932還可包括線路擴(kuò)建光學(xué)衰減器(LB01-LB04)。如圖10所示,海底光學(xué)分支配置1000的另一個示范實(shí)施例包括分支單元1030以及耦合在分支單元1030與中繼終端(例如纜線站)之間的單獨(dú)PWF單元1032。分支配置1000耦合到第一和第二中繼纜線1014、1034，以及包括將分支單元1030耦合到PWF單元1032并且提供物理分隔的互連中繼纜線1040的長度。如上所述，分支單元1030和PWF單元1032可在系統(tǒng)操作預(yù)計(jì)共同升起PWF單元和分支單元供船舶操作時由短互連纜線1040來分隔，或者在PWF單元和分支單元將無需使兩個單元同時處于懸浮而部署或回收時由長纜線1040(例如比分支單元的部署深度大許多)來創(chuàng)建。在所示實(shí)施例中，第一和第二中繼纜線1014、1034各包括第一和第二光纖對1016、1018、1036、1038。相應(yīng)的第一和第二纜線1014、1034中的第一光纖對1016、1036可實(shí)現(xiàn)通過分支配置1000的直接光學(xué)連接以及第一與第二中繼終端或纜線站(未示出)之間的雙向光學(xué)通信。相應(yīng)的第一和第二纜線1014、1034中的第二光纖對1018、1038實(shí)現(xiàn)通過分支配置1000以及到分支光纖對1052和分支終端或纜線站(未示出)的OADM連接。PWF單元1032包括OADM裝置，該OADM裝置實(shí)現(xiàn)用于在中繼OADM光纖對1018、1038與分支光纖對1052之間插入和分離信道的光學(xué)耦合和光學(xué)濾波(例如，如上所述)。因此，送往和來自分支纜線站的光信號可通過經(jīng)由分支單元1030和互連纜線1040以及PWF單元1032中 的OADM裝置1080的直接光學(xué)連接在分支光纖對1052與中繼纜線1014上的PWF單元1032之間傳送。這只是用于使用組裝到中繼纜線中的PWF單元來實(shí)現(xiàn)中繼光纖對與分支光纖對之間的OADM連接的分支配置的一個示例。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)和OADM連接可在沒有直接連接光纖對1016、1036的情況下實(shí)現(xiàn)。其它實(shí)施例還可支持到一個以上中繼光纖對和/或一個以上分支光纖對的OADM連接。另外，PWF單元可放置在連接到第一中繼纜線站的中繼纜線中或者在連接到第二中繼纜線站的中繼纜線中。按照一種使用方法，符合本公開的WDM光學(xué)通信系統(tǒng)可最初在沒有PWF單元的一個或多個的情況下構(gòu)成和部署，以便允許將來升級。由于符合本公開的分支配置允許使用公共分支單元，所以對OADM架構(gòu)的將來升級的選項(xiàng)能夠通過在初始系統(tǒng)部署中使用短截線BU得到促進(jìn)。在這種配置中，BU安裝在中繼路徑中，但是分支路徑端接在端部封合處，例如離BU的兩個水層深度的距離處。用于通過分支配置實(shí)現(xiàn)到將來分支終端的連接的所有光纖路徑通過BU延伸到短截線分支纜線的末端封合。為了執(zhí)行升級，分支纜線短截線的末端能夠回收，而無需從洋底升起B(yǎng)U，并且纜線段能夠連接以完成從BU到新分支終端的路徑。如果將要實(shí)現(xiàn)基于濾波器的OADM架構(gòu)，如上所述，則能夠在配置新分支時安裝提供預(yù)期波長分配的PWF單元。如果將要實(shí)現(xiàn)寬帶OADM架構(gòu)，則可在無需插入PWF單元的情況下配置新分支。按照另一種使用方法，符合本公開的WDM光學(xué)通信系統(tǒng)可重新配置成在一個或多個分支配置處改變波長分配。例如，現(xiàn)有PWF單元可回收，并且采用提供預(yù)期的重新配置的波長分配的另一個PWF來替換。相應(yīng)地，符合本公開的分支配置提供用于執(zhí)行OADM功能性的單獨(dú)單元，這便于其中將插入和分離信道波長的預(yù)期分配的分支WDM光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、部署和升級。分支配置還可通過避免分支終端中的OADM來提高光學(xué)系統(tǒng)的可靠性和安全性。符合一個實(shí)施例，波分復(fù)用(WDM)光學(xué)系統(tǒng)包括至少一個中繼終端，配置成在中繼路徑上提供中繼信號，該中繼信號占用多個信道波長；以及至少一個分支終端，配置成在分支路徑上提供分支信號，該分支信號占用至少一個信道波長。WDM光學(xué)系統(tǒng)還包括位于海底環(huán)境中并且耦合到中繼路徑和分支路徑的至少一個分支配置，用于接收中繼信號和分支信號，以及用于對中繼路徑插入和從中繼路徑分離信道波長。分支配置包括分支單元以及耦合在分支單元與分支終端之間的預(yù)定波長濾波器(PWF)單元。PWF單元在物理上與分支單元和分支終端分隔，并且包括配置成有選擇地對分支信號或中繼信號進(jìn)行濾波以用于插入或分離信道波長的至少一個濾波器。符合另一個實(shí)施例，海底光學(xué)通信分支配置包括位于海底環(huán)境中的分支單元。分支單元耦合到中繼路徑供接收中繼信號，并且耦合到分支路徑供接收分支信號。中繼信號占用多個信道波長，并且分支信號占用至少一個信道波長。預(yù)定波長濾波器(PWF)單元耦合到分支路徑上的分支單元。PWF單元在物理上與分支單元和分支終端分隔。PWF單元包括配置成有選擇地對分支信號或中繼信號進(jìn)行濾波以用于插入或分離信道波長的至少一 個濾波器。符合另一個實(shí)施例，提供一種用于部署分支WDM光學(xué)系統(tǒng)的方法。該方法包括將至少一個中繼終端耦合到中繼路徑，中繼終端配置成在中繼路徑上提供中繼信號，中繼信號占用多個信道波長；將至少一個分支單元和短截線分支路徑段耦合到中繼纜線；在海底環(huán)境中部署中繼路徑、分支單元和短截線分支路徑段；從海底環(huán)境回收短截線分支路徑段；將PWF單元和附加分支路徑段耦合到短截線分支路徑段，PffF單元包括配置成有選擇地對中繼和/或分支信號進(jìn)行濾波以用于插入和/或分離信道波長的至少一個濾波器；將分支終端耦合到附加分支路徑段；以及在海底環(huán)境中部署PWF單元和附加分支路徑段。雖然本文描述了本發(fā)明的原理，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解，本描述僅作為舉例而不是作為關(guān)于本發(fā)明的范圍的限制來進(jìn)行。除了本文所示和所述的示范實(shí)施例之外，還預(yù)期其它實(shí)施例落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行的修改和替換被認(rèn)為落入僅受到以下權(quán)利要求書限制的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用WDM光學(xué)系統(tǒng),包括 至少ー個中繼終端，配置成在中繼路徑上提供中繼信號，所述中繼信號占用多個信道波長; 至少ー個分支終端，配置成在分支路徑上提供分支信號，所述分支信號占用至少ー個信道波長；以及 至少ー個分支配置，位于海底環(huán)境中并且耦合到所述中繼路徑和所述分支路徑，用于接收所述中繼信號和所述分支信號，以及用于對所述中繼路徑插入和從所述中繼路徑分離信道波長，所述分支配置包括 分支單元；以及 預(yù)定波長濾波器PWF単元，耦合到所述分支単元，所述PWF単元在物理上與所述分支單元和所述分支終端分隔，所述PWF単元包括配置成有選擇地對所述分支信號或所述中繼信號進(jìn)行濾波以用于插入或分離信道波長的至少ー個濾波器。
2.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述至少一個濾波器包括至少第一濾波器，其配置成有選擇地對所述中繼信號進(jìn)行濾波，以便允許所述多個信道波長的至少ー個通過以便從所述中繼路徑分離到分離分支路徑；以及至少第二濾波器，其有選擇地對所述分支信號進(jìn)行濾波，以便允許所述至少ー個信道波長通過以便從插入分支路徑插入到所述中繼路徑。
3.如權(quán)利要求2所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF單元還包括至少第三濾波器，所述第三濾波器配置成對所述中繼信號進(jìn)行濾波，以便阻塞與所插入的所述至少一個信道波長對應(yīng)的至少ー個信道波長。
4.如權(quán)利要求3所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二濾波器是帶通濾波器，并且其中所述第三濾波器是帶阻濾波器。
5.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF單元還包括至少第一耦合器，用于把來自所述中繼路徑的所述中繼信號分割到所述分支路徑；以及至少第二耦合器，用于組合來自所述分支路徑的所述分支信號與所述中繼路徑上的所述中繼信號。
6.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述分支単元包括至少第一耦合器，用于把來自所述中繼路徑的所述中繼信號分割到所述分支路徑；以及至少第二耦合器，用于組合來自所述分支路徑的所述分支信號與所述中繼路徑上的所述中繼信號。
7.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述中繼路徑包括至少入局中繼光纖和出局中繼光纖，并且所述分支路徑包括耦合到所述入局中繼光纖的至少ー個分離光纖以及耦合到所述出局中繼光纖的至少ー個插入光纖。
8.如權(quán)利要求7所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述中繼路徑包括無需耦合到插入光纖或分離光纖而經(jīng)過所述分支単元的至少ー個穿通中繼光纖。
9.如權(quán)利要求I所述WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述多個信道波長提供快速信道和本地信道，并且所述PWF単元配置成允許快速信道的信道波長未經(jīng)插入或分離而經(jīng)過，并且所述PWF単元配置成針對所述本地信道的至少ー個來插入和分離所述多個信道波長的至少ー個。
10.如權(quán)利要求I所述的WDM系統(tǒng)，還包括所述分支単元與所述PWF単元之間的光纜的長度，以便提供物理分隔。
11.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF単元位于離所述分支単元足以允許所述PWF単元從所述海底環(huán)境被提取而無需從海底環(huán)境提取所述分支單元并且無需從所述分支單元拆解所述PWF単元的距離。
12.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF単元位于離所述分支単元30-200米的距離。
13.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF單元位于離所述分支單元10-15公里的距離。
14.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF單元耦合到所述分支終端與所述分支単元之間的分支纜線段。
15.如權(quán)利要求I所述的WDM光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述PWF單元耦合到所述中繼終端與所述分支単元之間的中繼纜線段。
16.ー種海底光學(xué)通信分支配置，包括 分支単元，配置成位于海底環(huán)境中，所述分支單元耦合到中繼路徑，用于接收中繼信號，并且耦合到分支路徑，用于接收分支信號，所述中繼信號占用多個信道波長，所述分支信號占用至少ー個信道波長；以及 預(yù)定波長濾波器(PWF)単元，配置成耦合到所述分支単元，所述PWF単元在物理上與所述分支単元和分支終端分隔，所述PWF単元包括配置成有選擇地對所述分支信號或所述中繼信號進(jìn)行濾波以用于插入或分離信道波長的至少ー個濾波器。
17.如權(quán)利要求16所述的海底光學(xué)通信分支配置，其中，所述至少一個濾波器包括至少第一濾波器，配置成有選擇地對所述中繼信號進(jìn)行濾波，以便允許所述多個信道波長的至少ー個通過以便從所述中繼路徑分離到分離分支路徑；以及至少第二濾波器，有選擇地對所述分支信號進(jìn)行濾波，以便允許所述至少ー個信道波長通過以便從插入分支路徑插入到所述中繼路徑。
18.如權(quán)利要求17所述的海底光學(xué)通信分支配置，其中，所述PWF單元還包括至少第三濾波器，所述第三濾波器配置成對所述中繼信號進(jìn)行濾波，以便阻塞與所插入的所述至少一個信道波長對應(yīng)的至少ー個信道波長。
19.如權(quán)利要求16所述的海底光學(xué)通信分支配置，其中，所述PWF單元還包括至少第ー耦合器，用于把來自所述中繼路徑的所述中繼信號分割到所述分支路徑；以及至少第二耦合器，用于組合來自所述分支路徑的所述分支信號與所述中繼路徑上的所述中繼信號。
20.如權(quán)利要求16所述的海底光學(xué)通信分支配置，還包括所述分支単元與所述PWF單元之間的光纜的長度，以便提供物理分隔。
21.—種部署分支的WDM光學(xué)系統(tǒng)的方法，包括 將至少一個中繼終端耦合到中繼路徑，所述中繼終端配置成在所述中繼路徑上提供中繼信號，所述中繼信號占用多個信道波長； 將至少一個分支単元和短截線分支路徑段耦合到所述中繼路徑； 在海底環(huán)境中部署所述中繼路徑、所述分支単元和所述短截線分支路徑段； 從海底環(huán)境回收所述短截線分支路徑段； 將PWF単元和附加分支路徑段耦合到所述短截線分支路徑段，所述PWF単元包括配置成有選擇地對中繼和/或分支信號進(jìn)行濾波以用于插入和/或分離信道波長的至少ー個濾波器； 將分支終端耦合到所述附加分支路徑段；以及 在海底環(huán)境中部署所述PWF単元和附加分支路徑段。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，無需回收所述分支単元地回收所述短截線分支路徑段。
全文摘要
一般來說，波分復(fù)用(WDM)光學(xué)通信系統(tǒng)中使用的分支配置包括分支單元(BU)和單獨(dú)的預(yù)定波長濾波器(PWF)單元。PWF單元可包括用于提供預(yù)期波長分配的波長選擇性元件(例如濾波器)，并且還可包括用于耦合WDM系統(tǒng)中的中繼與分支路徑之間的所分配波長的光學(xué)連接(例如光學(xué)耦合器)。PWF單元在物理上與關(guān)聯(lián)BU分隔，但是耦合成與BU相鄰。
文檔編號H04B10/08GK102804648SQ201080032355
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者S·M·阿博特 申請人:泰科電子海底通信有限責(zé)任公司