单光口多路集成WDM收发一体光模块和光纤网络系统的制作方法

本发明属于光纤通信技术领域，具体地说，是涉及一种单光口多路集成WDM收发一体光模块和光纤网络系统。

背景技术：

WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术，每个信号经过数据调制后都在它独有色带内传输，实现在一根光纤转换为多条“虚拟”纤，每条虚拟纤独立工作在不同波长上，极大的提高了光纤的传输容量。

CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexing,稀疏波分复用）则是一种面向城域网接入层的低成本WDM传输技术。如图1所示的一种CWDM光模块结构，其利用光复用器CWDM MUX将不同波长的发射光信号TX（图示中为四路发射光信号）复用至单根光纤进行传输，在链路的接收端（对应图示中的接收端部分），借助光解复用器CWDM DMUX将光纤中的混合信号分解为不同波长的信号，连接到相应的接收设备。

如图1所示可见，对于一部CWDM光模块而言，由于收发两端为相同波长信号，而复用器和解复用器对于相同波长的发送和接收是双向的，因此这种CWDM光模块为双纤光口结构，在现有光纤网络系统中，需要铺设两根光纤才能实现，这使得光纤通信的运营成本较高，且造成光纤使用效率和网络传输带宽较低的问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种单光口多路集成WDM收发一体光模块，解决现有的光纤网络系统中需要铺设两根光纤造成运营成本较高、光纤使用效率和网络传输带宽较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

提出一种单光口多路集成WDM收发一体光模块，包括发射光组件和接收光组件；所述发射光组件包含有光信号复用器，用于将具有不同波长的n支路光信号复用为一路光信号；所述接收光组件包含有光信号解复用器，用于将接收的包含有n路不同波长的光信号解复用为n支路光信号；所述发射光组件还包括有发射单模光纤，与所述光信号复用器的输出端连接；所述接收光组件还包括有接收单模光纤，与所述光信号解复用器的输入端连接；所述单光口多路集成WDM收发一体光模块还包括有光纤环形器和传输光端口；所述发射单模光纤与所述光纤环形器的第m个端口连接，所述接收单模光纤与所述光纤环形器的第m+2个端口连接，所述光纤环形器的第m+1个端口连接所述传输光端口；其中，所述n为大于等于2的正整数，所述m为正整数。

进一步的，所述光信号复用器为稀疏光波分复用器，所述光信号解复用器为稀疏光波分解复用器。

提出一种光纤网络系统，包括传输光纤和上述的单光口多路集成WDM收发一体光模块；所述单光口多路集成WDM收发一体光模块的传输光端口连接所述传输光纤。

与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块和光纤网络系统中，利用光纤环形器的多端口非互易性特点，能够实现上下行传输光的分离，n支路光信号经光信号复用器复用为一路光信号后，从光纤环形器的第m个端口输入，并从第m+1个端口、经传输光端口几乎毫无损失的发射至传输光纤，并由传输光纤传输至接收端；而从发射端经传输光纤传输来的的包含n路不同波长的光信号，经传输光端口接收，进入光纤环形器的第m+1个端口，并从第m+2个端口输出至光信号解复用器，经光信号解复用器解复用为n支路光信号，从而实现了以单光口多路集成WDM收发一体光模块结构设计实现了光纤网络系统中同工作波长在同一根传输光纤中的传输，打破现有收发一体光模块均为双纤光接口结构的限制，解决了现有光纤网络系统中同工作波长需要双纤上下行需要独立传输的问题，使用一根传输光纤实现现有两根光纤传输的效果，将光纤使用效率和网络传输带宽相比现有铺设上下行两根光纤的光纤网络系统都提高了一倍，有效降低客户运营成本。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为现有技术双光纤接口的光模块架构图；

图2 为本申请提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块的架构图；

图3为本申请提出的光纤网络系统的系统架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。

如图2所示，本申请提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块，包括发射光组件、接收光组件、光纤环形器U和传输光端口P；发射光组件包含有光信号复用器MUX，用于将具有不同波长的n支路光信号复用为一路光信号；接收光组件包含有光信号解复用器DMUX，用于将接收的包含有n路不同波长的光信号解复用为n支路光信号；如图1中所示，不同波长的4支路光信号Tx0、Tx1、Tx2、Tx3由光信号复用器MUX复用为一路光信号发送；而对于接收的包含有4路不同波长的光信号由光信号解复用器DMUX解复用为4支路光信号Rx0、Rx1、Rx2和Rx3。

发射光组件还包括有发射单模光纤SMF TX，与光信号复用器MUX的输出端连接；接收光组件还包括有接收单模光纤SMF RX，与光信号解复用器DMUX的输入端连接。

发射单模光纤SMF TX与光纤环形器U的第m个端口连接，接收单模光纤SMF RX与光纤环形器U的第m+2个端口连接，光纤环形器U的第m+1个端口连接传输光端口P；这其中，n为大于等于2的正整数，m为正整数。

由上述可见，本申请提出的光模块只具有一个端口，也即传输光端口P，该端口既负责向相对的接收方发射光信号，也负责从相对的发送方接收光信号；由于光纤环形器的非互易性，对于同波长光信号，发射的光信号和接收的光信号可以完成正反向的分离。

如图2所示，当m为1时，该光纤环形器具有三个端口，发射单模光纤SMF TX连接在第1个端口上，被光信号复用器MUX复用为一路的光信号由第2个端口发射至相对的接收方，而从第2个端口接收的由相对的发送方复合为一路的光信号由第3个端口接收至光信号解复用器DMUX。对于同波长光信号，发射的光信号从第1个端口进入光纤环形器，并从第2个端口发射，经传输光端口P发射出去，而从发送方接收的光信号，从第2个端口接收进入光纤环形器，并从第3个端口接收至光信号解复用器DMUX进行解复用，由于光纤环形器的非互易性，发射和接收的同波长光信号被光纤环形器几乎毫无损失的分离，实现上下行传输光的分离，就整个光模块而言，以一个光口就实现了上下行传输光的发射和接收。

上述可见，本申请提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块中，利用光纤环形器的多端口非互易性特点，能够实现上下行传输光的分离，n支路光信号经光信号复用器复用为一路光信号后，从光纤环形器的第m个端口输入，并从第m+1个端口、经传输光端口几乎毫无损失的发射至传输光纤，并由传输光纤传输至接收端；而从发射端经传输光纤传输来的的包含n路不同波长的光信号，经传输光端口接收，进入光纤环形器的第m+1个端口，并从第m+2个端口输出至光信号解复用器，经光信号解复用器解复用为n支路光信号，从而实现了以单光口多路集成WDM收发一体光模块结构设计实现了光纤网络系统中同工作波长在同一根传输光纤中的传输，打破现有收发一体光模块均为双纤光接口结构的限制，解决了现有光纤网络系统中同工作波长需要双纤上下行需要独立传输的问题，使用一根传输光纤实现现有两根光纤传输的效果，将光纤使用效率和网络传输带宽相比现有铺设上下行两根光纤的光纤网络系统都提高了一倍，有效降低客户运营成本。

本申请中，光信号复用器优选为稀疏光波分复用器，光信号解复用器为稀疏光波分解复用器，是一种能够用于40G或者100G BASE LR4型光纤通讯系统的光收发器。

基于上述提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块，本申请提出一种光纤网络系统，该光纤网络系统包括有一路传输光纤，还包括有上述的单光口多路集成WDM收发一体光模块，该单光口多路集成WDM收发一体光模块的传输光端口连接该传输光纤的任一端或两端。

如图3所示，在A端为发射端时，多路不同波长的光信号经单光口多路集成WDM收发一体光模块a1的光信号复用器复用为一路光信号后，从a1的传输光端口p1发射至传输光纤L上，由传输光纤L传输至接收端B，接收端B的单光口多路集成WDM收发一体光模块b1经传输光端口p2从传输光纤L上接收发射端A发射的光信号，由其光信号解复用器解复用为n支路光信号；同理，在B端为发射端时，多路不同波长的光信号经单光口多路集成WDM收发一体光模块b1的光信号复用器复用为一路光信号后，从b1的传输光端口p2发射至传输光纤L上，由传输光纤L传输至接收端A，接收端A的单光口多路集成WDM收发一体光模块a1经传输光端口p1从传输光纤L上接收发射端B发射的光信号，由其光信号解复用器解复用为n支路光信号。

上述，本申请提出的单光口多路集成WDM收发一体光模块和光纤网络系统中，打破现有内置复用器和解复用器收发一体光模块均为双纤光接口的限制，以单光口实现发射光和接收光，在现有布线环境下，使用一路传输光纤即可实现上下行光信号的传输，提高了光纤的使用效率，且将光纤网络传输带宽提高了一倍。在搭建光纤网络系统时，投入少见效快，能够增强企业产品美誉度，提高企业品牌价值。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。