基于半导体全光波长转换器的光传输设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型新型涉及波分复用技术，具体来说是一种基于半导体全光波长转换器的密集波分复用光传输设备。
【背景技术】
[0002]随着光纤通信系统在电力通信中的飞速发展，电力通信光缆纤芯资源日益紧张，已有部分主干光缆段纤芯资源已全部用尽，出现纤芯卡口的状况，由于部分卡口线路段不具备新增光缆的条件或在短时间内无法新增光缆，使电力光纤通信的发展受到了严重制约。
[0003]纤芯资源的不足，源于传统同步数字系列(SDH)光纤传输系统的不断新增，这些不同级别(电力通信一、二、三、四级光纤传输系统)、不同用途、不同厂家的传统SDH设备，占用了大量纤芯资源，此外，部分主干光缆段还要提供部分纤芯给线路保护系统使用，再加上光缆投入运行年限过长，部分纤芯遭受损坏，使得纤芯资源更趋紧张。
[0004]解决光缆卡口问题的途径，其一是新增光缆路由，但此种方法投资大，建设时间长，尤其是针对长距离传输线路而言，且部分卡口线路不具备新增光缆的条件。其二是积极采用新的传输技术，如波分复用技术，利用波分复用的原理实现共纤芯传输，但是，传统的SDH设备板卡并不具备直接采用波分复用技术的条件，在此环境下，利用半导体材料构建即插即用型全光波长转换器，和原有SDH设备传输板卡相配合构建一个基于全光波长转换器的光传输系统，在传统SDH设备上实现波分复用技术，成为了解决目前光缆纤芯资源紧张，部分光缆段出现纤芯卡口问题的重要选择。
【发明内容】
[0005]针对目前存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于半导体全光波长转换器的光传输设备。本实用新型基于半导体全光波长转换器，在传统SDH设备上实现密集波分复用技术，设备结构简单合理，能节约纤芯资源，降低设备建设、维护成本，利于大规模工程应用和后期设备维护。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:基于半导体全光波长转换器的光传输设备，其包括依次相连的同步数字系列下行信号发送端、第一增益钳制波长转换器、合波器、传输光纤、分波器、第二增益钳制波长转换器、同步数字系列下行信号接收端。
[0007]所述的光传输设备，基于半导体全光波长转换器的光传输设备内还包括上行光信号设备，且同步数字系列上行信号发送端与同步数字系列下行信号接收端在同一套同步数字系列设备中，同步数字系列上行信号接收端与同步数字系列下行信号发送端在同一套同步数字系列设备中；与同步数字系列上行信号发送端依次相连的包括与下行相同的上行第一增益钳制波长转换器、合波器、传输光纤、分波器、第二增益钳制波长转换器，上行第二增益钳制波长转换器再与同步数字系列上行信号接收端相连。
[0008]所述的光传输设备，各增益钳制波长转换器均包括并联的分布式反馈激光器和掺铒光纤放大器，它们再与合波器、第一隔离器、半导体光放大器、第二隔离器、滤波器依次相连，掺铒光纤放大器外接需进行波长转换的源信号，即与同步数字系列下行或上行信号发送端，或者分波器输出端相连，波长转换后的光信号由滤波器输出。
[0009]所述的光传输设备，同步数字系列下行或上行信号接收端还接有可调衰减器。
[0010]本实用新型的有益效果在于:使不同厂家、不同型号、不同传输速率的SDH设备信号实现共纤芯传输，缓解纤芯资源不足的情况。同时节省了材料与附件设备的投资，降低了光缆纤芯管理难度，提高了传输设备的安全性和稳定性。
【附图说明】
[0011]图1是增益钳制波长转换器(GCWC)结构图。
[0012]图2是基于半导体全光波长转换器的光传输设备结构图。
【具体实施方式】
[0013](I)增益钳制波长转换器(GCWC)实施方式
[0014]增益钳制波长转换器(GCWC)如图1所示。前端包括分布式反馈激光器(DFB)和掺铒光纤放大器(EDFA)，DFB用于提供转换波长光信号，EDFA用于将需进行波长转换的源信号[在第一 GCWC为同步数字序列(SDH)输出端信号，在第二 GCWC为分波器输出信号]进行放大，以提高转换效率。DFB光信号和源信号经合波器耦合后通过隔离器进入半导体光放大器(SOA)，由于交叉增益调制效应，DFB光信号的功率幅度将受到源信号的调制，从而产生波长与DFB光信号相同、与源信号相反的波长转换信号，完成全光波长转换过程，再经隔离器输出。隔离器的作用是防止光信号逆行，从而损坏SOA或其他光器件。经隔离器输出的混合光信号通过光滤波器，将剩余的SDH或分波器输出的源信号及部分噪音信号滤除后，输出即为经过全光波长转换的光信号。
[0015]GCWC的输出信号波长AiQ = 1，2，3...)由DFB输出波长决定，采用不同输出波长的、波长符合密集波分复用技术波长标准的DFB，使得不同的第一 GCWC输出光信号的波长不同，且符合密集波分复用技术波长标准；采用不同的、与相应SDH波长Aia近似的分布式反馈激光器，使得第二 GCWC输出的光信号波长与λ ia近似，以便被相应的SDH接收端接收。
[0016]GCffC的输出信号功率幅度特征由下式决定:
[0017]gj= a (N—N 0) - γ i ( λ 厂 λ N)2+γ 2 ( λ 厂 λ N)3
[0018]式中，gi(i = l，2，3...)为增益系数，α为材料增益常数，N为载流子密度，N。是透明时的载流子密度，Xi表示波长转换器输出信号波长，λ ,是载流子密度为N时的增益峰值波长，γ 2分别为第一系数和第二系数。
[0019]当半导体光放大器驱动电流恒定时，其有源区的载流子密度N为一常数。
[0020]在第一 GCWC中，当经EDFA放大后的SDH光信号λ ia的强度增加(即λ ia表现为“I”)时，将大量消耗SOA有源区内的载流子，使载流子密度N值减小，依上式gi将减小，导致DFB输出的光信号λ 1获得的增益减少，经