一种多波长光通信单纤双向传输装置的制作方法

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种多波长光通信单纤双向传输装置。

背景技术：

光纤通信是现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用，在光纤到户(fibertothehome，ftth)光纤接入网中，为了节省光纤管道资源和工程开通的便利，采取波分复用的方式，在同一根光纤中采用单纤双向的方式进行业务通信，例如在传统的无源光纤网络(passiveopticalnetwork，pon)接入网中在一根光纤中采用下行1490nm，上行1310nm的方式实现业务通信。随着光通信网络的演进和用户数激增，基于融合的有线电视接入平台(convergedcableaccessplatform，ccap)的cmts(有线电视调制解调终端)与远端的光调制解调制器(cmc)的之间使用10ge的光速率进行信息传输，如果采用传统的pon技术进行信息传输，在一根光纤中只能传输1组业务，大量的光纤管道需求不能满足实际的需求，为此提出了采用c波段(1528～1565)nm密集波分复用的方式实现单纤双向，工作原理框图如图1所示。在该方法中站点的下行业务波长为1547.72～1563.05nn(c18，c19…c37)等20个itu波长；上行业务的波长为1528.77～1543.73nm(c42，c43….c61)等20个波长，波分复用器wdm进行上下行业务光信号的合波和分波，掺铒光纤放大器edfa进行光信号的放大以补偿光信号在传输光纤中的衰减，在该单纤双向传输链路中，共有20组业务在同一根光纤中进行传输。然而在该方法中，两个c波段(1528～1565nm)edfa的工作带宽没有完全利用，如下行光信号的业务波长范围为1547.72～1563.05nn，上行光信号的业务波长范围为1528.77～1543.73nm，各自只使用了1528～1565nm波长范围掺铒光纤放大器edfa放大带宽的一半，使用效率低。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种多波长光通信单纤双向传输装置，其目的在于通过波分复用器以及密集波分复用器的组合使用，充分利用两个掺铒光纤放大器的带宽资源，实现多波业务在同一根光纤中进行单纤双向传输，由此解决现有技术中未完全利用掺铒光纤放大器带宽资源的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多波长光通信单纤双向传输装置，包括第一密集波分复用器、第一掺铒光纤放大器、第一波分复用器、第二波分复用器、第二密集波分复用器、第二掺铒光纤放大器、第三波分复用器、第四波分复用器，其中：

所述第一密集波分复用器用于接收第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号并进行合波；所述第一掺铒光纤放大器用于对合波后的第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号并进行放大；所述第一波分复用器用于将所述第一掺铒光纤放大器放大后的光信号分波得到第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号；所述第二波分复用器用于将所述分波后的第一站点的下行光信号传输到所述第一站点的对应的单纤双向传输侧光纤接口，所述第四波分复用器用于将所述分波后的第二站点的下行光信号传输到所述第二站点对应的单纤双向传输侧光纤接口；

所述第二波分复用器还用于从所述第一站点的对应的单纤双向线路侧光纤接口接收所述第一站点的上行光信号，所述第四波分复用器还用于从所述第二站点对应的单纤双向线路侧光纤接口接收所述第二站点的上行光信号；所述第三波分复用器用于对所述第二波分复用器传输的第一站点的上行光信号和所述第四波分复用器传输的第二站点的上行光信号并进行合波；所述第二掺铒光纤放大器用于对合波后的第一站点的上行光信号和第二站点的上行光信号进行放大；所述第二密集波分复用器用于将所述第二掺铒光纤放大器放大后的光信号分波得到第一站点的上行光信号和第二站点的上行光信号，并将所述分波后的第一站点的上行光信号传输到所述第一站点，将所述分波后的第二站点的上行光信号传输到所述第二站点。

本发明的一个实施例中，所述第一密集波分复用器和第二密集波分复用器为40波密集波分复用器，其信道波谱为1528～1565nm。

本发明的一个实施例中，所述各波分复用器的信道波谱为(1527～1544nm)/(1547～1565nm)。

本发明的一个实施例中，

所述第一站点的下行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nn，第二站点的下行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第一站点的上行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第二站点的上行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nm；

或者，所述第一站点的上行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nn，第二站点的上行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第一站点的下行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第二站点的下行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nm。

本发明的一个实施例中，所述第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器的增益调整范围为14～18db。

本发明的一个实施例中，所述第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器的工作波长范围为1528～1565nm。

本发明的一个实施例中，所述多波长光通信单纤双向传输装置还包括控制单元，所述控制单元与所述第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器分别相连，用于根据第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器输入光的光功率和预设的增益值，调整第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器输的驱动电流的大小，使光信号的增益值恒定。

本发明的一个实施例中，所述波分复用器的透射端为1547～1565nm，反射端为1527～1544nm；或者，透射端为1527～1544nm，反射端为1547～1565nm。

本发明的一个实施例中，所述第一站点的对应的单纤双向光纤接口和第二站点对应的单纤双向光纤接口为lc/upc型单纤双向光纤接口。

本发明的一个实施例中，所述掺铒光纤放大器支持的光纤通信业务速率包括2g、10g、40g、或100g。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的多波长光通信单纤双向传输装置，通过波分复用器以及密集波分复用器的组合使用，实现40波业务在同一根光纤中进行单纤双向传输，可以增加使用c波段(1528～1568nm)掺铒光纤放大器的一倍带宽资源，从而能够减少掺铒光纤放大器的使用数量；

(2)本发明提供的多波长光通信单纤双向传输装置，结构紧凑且不需对现有光通信网络进行较大的修改，只需要增加波分复用器并对其组合使用，即可实现两个掺铒光纤放大器的带宽资源的充分利用；

(3)本发明提供的多波长光通信单纤双向传输装置，组网方便且可对各上行光信号和下行光信号的信道频谱进行灵活设置，便于在实际组网过程中灵活搭建多波长光通信单纤双向通信网络；

(4)本发明提供的多波长光通信单纤双向传输装置，通过波分复用器以及密集波分复用器的组合使用(主要是4个波分复用器的组合)，提升了掺铒光纤放大器的带宽使用率，在两路业务(即两个站点)使用场景时，可以减少一半的掺铒光纤放大器的使用数量，可以节约硬件成本，减小设备体积，并减小设备占用的安装空间。

附图说明

图1是现有技术中通过密集波分复用方式实现光通信单纤双向传输的原理图；

图2是本发明实施例提供的一种多波长光通信单纤双向传输装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2所示，本发明提供了一种多波长光通信单纤双向传输装置，包括第一密集波分复用器、第一掺铒光纤放大器、第一波分复用器、第二波分复用器、第二密集波分复用器、第二掺铒光纤放大器、第三波分复用器、第四波分复用器，其中：

所述第一密集波分复用器用于接收第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号并进行合波；所述第一掺铒光纤放大器用于对合波后的第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号并进行放大；所述第一波分复用器用于将所述第一掺铒光纤放大器放大后的光信号分波得到第一站点的下行光信号和第二站点的下行光信号；所述第二波分复用器用于将所述分波后的第一站点的下行光信号传输到所述第一站点的对应的单纤双向传输侧光纤接口，所述第四波分复用器用于将所述分波后的第二站点的下行光信号传输到所述第二站点对应的单纤双向传输侧光纤接口；

所述第二波分复用器还用于从所述第一站点的对应的单纤双向线路侧光纤接口接收所述第一站点的上行光信号，所述第四波分复用器还用于从所述第二站点对应的单纤双向线路侧光纤接口接收所述第二站点的上行光信号；所述第三波分复用器用于对所述第二波分复用器传输的第一站点的上行光信号和所述第四波分复用器传输的第二站点的上行光信号并进行合波；所述第二掺铒光纤放大器用于对合波后的第一站点的上行光信号和第二站点的上行光信号进行放大；所述第二密集波分复用器用于将所述第二掺铒光纤放大器放大后的光信号分波得到第一站点的上行光信号和第二站点的上行光信号，并将所述分波后的第一站点的上行光信号传输到所述第一站点，将所述分波后的第二站点的上行光信号传输到所述第二站点。

本发明实施例中，密集波分复用器通常为1528～1565nm的40波密集波分复用器，掺铒光纤放大器的工作波长范围为1528～1565nm，波分复用器的信道波谱为(1527～1544nm)/(1547～1565nm)。

所述的掺铒光纤放大器edfa，包含输入端口和输出端口，其工作波长范围为1528～1565nm，用于在光信号传输的光纤链路中放大光信号。

所述的掺铒光纤放大器edfa单元，支持常见的2g、10g、40g、100g等光纤通信业务速率。

所述的掺铒光纤放大器edfa单元，其增益可以在14～18db范围内调整。

所述的(1527～1544nm)/(1547～1565nm)波分复用器用于分开和汇聚1527～1544nm与1547～1565nm范围的波长业务。

所述的(1527～1544nm)/(1547～1565nm)波分复用器为三端口光学器件。通常地，其透射端为1547～1565nm，反射端为1527～1544nm；或者其透射端为1527～1544nm，反射端为1547～1565nm。

本发明提供的多波长光通信单纤双向传输装置在多波光纤通信系统的单纤双向传输过程具体如下：

下行业务方向：第一站点的1528.77～1543.73nm(c42，c43….c61)等20波下行光信号和第二站点的1547.72～1563.05nn(c18，c19…c37)等20波下行光信号经过第一密集波分复用器合波，并经过第一掺铒光纤放大器(1528～1565nm)放大后，使用第一波分复用器(1527～1544nm)/(1547～1565nm)分开放大后第一站点的20波下行光信号(c42，c43….c61)和第二站点的20波下行光信号(c18，c19…c37)，第一站点的下行光信号经过第二波分复用器(1527～1544nm)/(1547～1565nm)传送到第一站点的对应的lc/upc型单纤双向传输侧光纤接口，第二站点的下行光信号经过第四波分复用器(1527～1544nm)/(1547～1565nm)传送到第二站点的对应的lc/upc型单纤双向传输侧光纤接口；

上行业务方向：第一站点的1547.72～1563.05nn(c18，c19…c37)等20波上行光信号从第一站点对应的lc/upc型的线路侧光纤接口输入，经过第二波分复用器分波，第二站点的1528.77～1543.73nm(c42，c43….c61)等20波上行光信号从第二站点对应的lc/upc型的线路侧光纤接口输入，经过第四波分复用器分波，第一站点的和第二站点的上行光信号再经过第三波分复用器合波后，在第二掺铒光纤放大器中进行放大，放大后的40波上行光信号经过第二密集波分复用器分波，1547.72～1563.05nn(c18，c19…c37)等20波上行光信号传输到第一站点的接收端，1528.77～1543.73nm(c42，c43….c61)等20波上行光信号传输到第二站点的接收端。

上述实施例中描述的是：所述第一站点的下行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nn，第二站点的下行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第一站点的上行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第二站点的上行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nm；

当然，两个站点所使用的信道波谱也可以相反，即所述第一站点的上行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nn，第二站点的上行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第一站点的下行光信号的信道波谱为1528.77～1543.73nm，第二站点的下行光信号的信道波谱为1547.72～1563.05nm。

进一步地，所述多波长光通信单纤双向传输装置还可以包括控制单元，所述控制单元与所述第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器分别相连，用于根据第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器输入光的光功率和预设的增益值，调整第一掺铒光纤放大器和第二掺铒光纤放大器输的驱动电流的大小，使光信号的增益值恒定。另外，所述控制单元还可以提供外部rj45网口，用于收集多波长光通信单纤双向传输装置的状态信息，接收和回复网管中心下发的各种命令，如读取多波长光通信单纤双向传输装置的状态信息，设置多波长光通信单纤双向传输装置的工作模式，掺铒光纤放大器的增益等。

进一步地，所述多波长光通信单纤双向传输装置，还包括用于放置所述各器件的设备外壳。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。