專利名稱：環(huán)型光傳輸系統(tǒng)和與其相連的光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在以環(huán)狀連接的多個節(jié)點(diǎn)之間傳輸波分復(fù)用(WDM)光的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，更具體地涉及一種包括多個光插/分復(fù)用(OADM)節(jié)點(diǎn)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，以及與該環(huán)型光傳輸系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
對數(shù)據(jù)通信，特別是對互聯(lián)網(wǎng)通信量的需求的劇增，意味著要求通過主干網(wǎng)絡(luò)(backbone network)進(jìn)行更大容量和更長距離的傳輸。此外，用戶可以獲得的種類不斷增多的服務(wù)意味著需要一種實(shí)現(xiàn)高可靠性及靈活性并且經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)。
特別地，由于光通信網(wǎng)絡(luò)處于信息通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)的核心位置，所以要求光通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)在更寬廣的區(qū)域內(nèi)提供更高速的服務(wù)，并且快速地向信息社會發(fā)展。此外，在光傳輸系統(tǒng)中，將波分復(fù)用(WDM)技術(shù)廣泛用作為核心技術(shù)。WDM傳輸是一種通過復(fù)用多個光信號，在單根光纖上傳輸這些光信號的方法。
在進(jìn)行WDM傳輸?shù)亩鄠€節(jié)點(diǎn)中，由于在光波長區(qū)域的光路單元中進(jìn)行了多種處理，所以通過光插/分復(fù)用(OADM)的形式進(jìn)行控制，其中例如插入(add)或者分離(drop)具有特定波長的光信號，而不將這些光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
圖19表示包括多個OADM節(jié)點(diǎn)的典型環(huán)型光學(xué)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例。
在圖19所示的系統(tǒng)中，例如，通過傳輸路徑100將以中心站N0為中心的多個OADM節(jié)點(diǎn)N1至N7連接為環(huán)狀。由于中心站N0與各個OADM節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)，以使得能夠與所有的OADM節(jié)點(diǎn)N1至N7進(jìn)行通信，所以在將從傳輸路徑100輸入的WDM光多路分解為不同的波長后，對各個波長的光信號的分離、插入和通過處理進(jìn)行控制，并且將各個波長的光信號再次復(fù)用，并且輸出到傳輸路徑100。如圖20所示，例如，將不同的波長組G1至G7預(yù)先分配給各個OADM節(jié)點(diǎn)N1至N7作為插入波長，并且通過使用波長可調(diào)濾光器等在本地節(jié)點(diǎn)中選擇分離波長，來設(shè)定用作為通信方(communication partner)的多個節(jié)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)使得可以例如以小時或者分鐘為單位來簡單地建立連接路徑，因此可以提供一種非常適合于基于時間的路徑共享(波長共享)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。此外，在各個OADM中設(shè)置相同的分離波長使得能夠進(jìn)行多播(multicast)通信(其中在多個點(diǎn)接收單個傳輸信號)以及廣播通信(其中由所有的節(jié)點(diǎn)接收單個傳輸信號)。因此，可以提供適合于圖像發(fā)布和預(yù)期在未來會增長的廣播型服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。
一種實(shí)現(xiàn)中心站功能的特定結(jié)構(gòu)的已知示例使用了中心節(jié)點(diǎn)(hubnode)，例如如圖21所示。在圖21所示的結(jié)構(gòu)示例中，將從傳輸路徑輸入的WDM光通過光放大器等輸入到光多路分解器101中，并且在光多路分解器101中多路分解為不同的波長，此后將各個波長λ1至λn的信號光從光多路分解器101的各個端口輸出。在與各個波長相對應(yīng)的光耦合器(CPL)102中將各個波長λ1至λn的信號光分支為通過光(through light)和分離光。將各個波長λ1至λn的通過光發(fā)送給與各個波長λ1至λn相對應(yīng)的光開關(guān)(SW)103，并且在各個光開關(guān)103中選擇通過光或插入光。然后在光多路復(fù)用器104中將從各個光開關(guān)103輸出的與波長λ1至λn相對應(yīng)的光信號再次進(jìn)行多路復(fù)用，并且將WDM光通過光放大器等輸出到傳輸路徑。
本說明書的中心節(jié)點(diǎn)表示將所輸入的WDM光多路分解為單個波長并對各個波長進(jìn)行對應(yīng)的光信號處理的節(jié)點(diǎn)。在圖21所示的結(jié)構(gòu)示例中，通過提供光耦合器102和光開關(guān)103以與各個分支波長相對應(yīng)，而使中心節(jié)點(diǎn)具有OADM的功能，并且用作為中心站。除以上示例之外，用作為OADM的這種中心節(jié)點(diǎn)的已知結(jié)構(gòu)包括下述結(jié)構(gòu)通過提供例如2×2光插/分開關(guān)以與各個波長相對應(yīng)來實(shí)現(xiàn)OADM功能(例如參見日本未審專利公報No.2004-153307)。
此外，為了實(shí)現(xiàn)上述OADM節(jié)點(diǎn)，需要一種能夠從WDM光中選擇具有期望波長的光信號的波長可調(diào)濾光器。聲光可調(diào)濾光器(AOTF)是廣泛使用的波長可調(diào)濾光器的一個示例。AOTF通過利用聲光效應(yīng)(一種通過基板內(nèi)或者基板表面上激發(fā)的聲波來使光散射的效應(yīng))使光波導(dǎo)的折射率發(fā)生變化來過濾出所期望的波長，并且通過旋轉(zhuǎn)經(jīng)由光波導(dǎo)傳播的光的偏振狀態(tài)來分離/選擇譜分量。由于該AOTF可以通過改變施加給形成在光波導(dǎo)基板上的用于激發(fā)聲波的電極的射頻(FR)信號的頻率值，來在一寬范圍內(nèi)來調(diào)節(jié)用于選擇的光波長，所以在OADM節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)中AOTF是一種有用的光學(xué)裝置。
例如圖22中所示的結(jié)構(gòu)是使用這種AOTF(例如參見日本未審專利公報No.2004-235741)的OADM節(jié)點(diǎn)的具體結(jié)構(gòu)的示例。在OADM節(jié)點(diǎn)的這種結(jié)構(gòu)示例中，在光耦合器(CPL)111中將從傳輸路徑輸入的WDM光分支為兩路，并且從該光耦合器111將該WDM光的一部分發(fā)送到拒絕(rejection)/插入濾光器121，并且將另一部分發(fā)送到光耦合器(CPL)112，并且將其進(jìn)一步分支為四個部分。通過使用AOTF等將從光耦合器112的各個輸出端口輸出的WDM光施加給波長可調(diào)濾光器113，由此選擇所期望的波長并且提取(extracting)分離光。此外，在光放大器122中將輸出到傳輸路徑的各個波長的插入光分別放大到期望電平之后，將這些插入光在光耦合器123(CPL)中進(jìn)行復(fù)用并且將其施加給拒絕/插入濾光器121。在拒絕/插入濾光器121中，為了防止本地節(jié)點(diǎn)中的插入光在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中再循環(huán)，終止包括在來自光耦合器111的WDM光(其具有與本地節(jié)點(diǎn)中的插入波長相同的波長)的光信號，并將剩余的通過光與來自光耦合器123的插入光進(jìn)行復(fù)用，并輸出到傳輸路徑。
此外，對于如圖19中所示的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，可以通過經(jīng)由各個網(wǎng)絡(luò)中的中心節(jié)點(diǎn)將多個(在本例中為2個)不同的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)相互連接，來在不同的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間交換各種波長的光信號，例如如圖23所示。圖24是這些環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)之間的連接的放大視圖。如圖24所示，在各個中心節(jié)點(diǎn)中，首先在光多路分解器101中將WDM光多路分解為多個波長λ1至λn，然后通過光耦合器102將這些波長分支為兩路。將這兩路光信號中的一路發(fā)送給本地環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，而將另一路光信號通過設(shè)置在這些環(huán)之間的連接光路105發(fā)送給相鄰的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。在圖24中，僅示出了與波長λn相對應(yīng)的連接光路105，但是對其它波長也設(shè)置了類似的連接光路。然后，通過光開關(guān)103來選擇在光多路復(fù)用器104中對本地環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的光信號進(jìn)行復(fù)用，還是對來自相鄰環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的光信號進(jìn)行復(fù)用。通過在中心節(jié)點(diǎn)之間提供這種連接，可以在各種環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間交換在不同的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上傳播的所有波長的光信號，并且可以實(shí)現(xiàn)光交叉連接(cross-connect)。
然而，在如圖19所示的上述環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中，例如如圖25所示，當(dāng)從中心站N0向傳輸路徑插入具有給定波長(例如，在該例中為λ3)的光信號，并且將該光信號發(fā)送給所期望的OADM節(jié)點(diǎn)時，將來自中心站N0的波長為λ3的光信號在分配有與該光信號相同的波長λ3的OADM節(jié)點(diǎn)N3處終止，因此，波長為λ3的光信號不能傳播到超過OADM節(jié)點(diǎn)N3的OADM節(jié)點(diǎn)N4至N7。換言之，傳統(tǒng)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)存在下述問題難以實(shí)現(xiàn)在中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及多播通信和廣播通信。
解決該問題的一種方法例如是將從中心站N0發(fā)送的光信號的波長設(shè)定為與分配給OADM節(jié)點(diǎn)的波長不同的波長。然而，這會導(dǎo)致下述問題由于必須對需要與環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的中心站分配與在OADM節(jié)點(diǎn)中使用的波長總數(shù)相同數(shù)量的波長，所以使得可以在整個系統(tǒng)中使用的波長數(shù)量減少一半。此外，例如如圖26所示，通過使環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的各個OADM節(jié)點(diǎn)成為與中心站處于相同方式的中心節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)與任意節(jié)點(diǎn)的通信，并且可以實(shí)現(xiàn)多播通信等。然而，由于必須使中心節(jié)點(diǎn)與包括在WDM光中的每一種波長相容，這會增加設(shè)備的規(guī)模，所以其具有尺寸和成本方面的缺點(diǎn)。
此外，對于圖23中所示的系統(tǒng)，其中通過多個中心節(jié)點(diǎn)相互連接多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，由于在各個OADM節(jié)點(diǎn)中設(shè)置有拒絕/插入濾光器121(圖22)以防止相同的波長再循環(huán)，從而當(dāng)通過中心節(jié)點(diǎn)與相鄰環(huán)型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時，例如如圖27所示，從環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A上的OADM節(jié)點(diǎn)NA3插入的波長為λ3的光信號在分配了相同波長λ3的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B上的OADM節(jié)點(diǎn)NB3處終止。因此，波長為λ3的光信號不能傳播到OADM節(jié)點(diǎn)NB3之外的OADM節(jié)點(diǎn)NB4至NB7。也就是說，存在下述問題難以實(shí)現(xiàn)通過多個中心節(jié)點(diǎn)連接的相鄰環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間的多播通信和廣播通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其通過使得能夠有效利用該系統(tǒng)的波段的簡單節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及多播通信和廣播通信，并且提供一種與該系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其通過一簡單的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在通過多個中心節(jié)點(diǎn)相連的多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及在多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上的多播通信和廣播通信，并且提供了一種與該系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置的一個方面是下述光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置能夠通過與分別設(shè)定了不同分配波長的其它光學(xué)裝置相連，來構(gòu)造環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，并且該光學(xué)裝置具有設(shè)定的分配波長，其中所述光學(xué)裝置包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；光插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋輸入光中具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光以及輸入光中不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光。
在具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)裝置中，可以根據(jù)所述插入部分中的第一狀態(tài)或者第二狀態(tài)的設(shè)置，在以下兩種操作之間進(jìn)行選擇阻擋包含在輸入光中的具有所述分配波長的光并輸出其余波長的光以及從光傳輸部分輸出的具有所述分配波長的光，或者輸出輸入光本身并且阻擋來自光傳輸部分的輸出光。因此，可以實(shí)現(xiàn)與環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中的任意光學(xué)裝置之間的通信，以及多播通信和廣播通信。
此外，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置的另一方面是下述光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置能夠通過與分別設(shè)定了不同的分配波長的其它光學(xué)裝置進(jìn)行連接，來構(gòu)建環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，并且該光學(xué)裝置具有設(shè)定的分配波長，其中所述光學(xué)裝置包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其包括分支裝置、光開關(guān)和多路復(fù)用器裝置，所述分支裝置將輸入光分支為具有所述分配波長的光和不包括所述分配波長的光，所述光開關(guān)接收由所述分支裝置分出的具有所述分配波長的光和來自所述光傳輸部分的光，并且通過在它們之間進(jìn)行切換來選擇輸出光，所述多路復(fù)用器裝置將不包括由分支裝置分出的所述分配波長的光和所述光開關(guān)的輸出光進(jìn)行復(fù)用。
在具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)裝置中，通過切換所述插入部分的光開關(guān)，可以在下述兩種操作之間進(jìn)行選擇阻擋包括在所述輸入光中的具有所述分配波長的光并且輸出其余波長的光以及來自所述光傳輸部分的所述分配波長的光，或者輸出所述輸入光本身并且阻擋來自所述光傳輸部分的輸出光。因此，可以實(shí)現(xiàn)與環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中的任意光學(xué)裝置的通信，以及多播通信和廣播通信。
根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的一個方面包括多個光學(xué)裝置、至少一個中心裝置以及環(huán)型傳輸路徑。所述多個光學(xué)裝置分別設(shè)定有不同的分配波長，并且包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋所述輸入光中的具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光，以及所述輸入光中不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光。所述中心裝置能夠阻擋所述輸入光中的具有特定波長的光，而輸出具有該特定波長的光，其中所述特定波長與所述多個光學(xué)裝置中的所述多個分配波長中的至少一個相對應(yīng)。所述多個光學(xué)裝置和所述至少一個中心裝置與所述環(huán)型傳輸路徑相連。
在具有上述結(jié)構(gòu)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中，可以在所述多個光學(xué)裝置中的每一個中進(jìn)行下述選擇阻擋包括在來自所述環(huán)型傳輸路徑的輸入光中的具有所述分配波長的光并且向所述環(huán)型傳輸路徑輸出其余波長的光以及從所述光傳輸部分輸出的具有所述分配波長的光，或者向所述環(huán)型傳輸路徑輸出所述輸入光本身并且阻擋來自所述光傳輸部分的輸出光。因此，可以實(shí)現(xiàn)在所述中心裝置和任意光學(xué)裝置之間的通信，以及多播通信和廣播通信。
此外，本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的另一方面包括多個第一環(huán)型光學(xué)裝置；多個第二環(huán)型光學(xué)裝置，以及開關(guān)裝置。所述多個第一環(huán)型光學(xué)裝置與第一環(huán)型傳輸路徑相連，每一個第一環(huán)型光學(xué)裝置都設(shè)定了不同的分配波長，并且分別包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋所述輸入光中的具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光以及所述輸入光中的不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光。所述多個第二環(huán)型光學(xué)裝置與第二環(huán)型傳輸路徑相連，每一個第二環(huán)型光學(xué)裝置都設(shè)定有不同的分配波長，并且分別包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋所述輸入光中的具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光以及所述輸入光中的不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光。所述開關(guān)裝置與所述第一環(huán)型傳輸路徑和第二環(huán)型傳輸路徑相連，并且能夠在所述第一和第二環(huán)型傳輸路徑相互連接的第一狀態(tài)以及所述第一和第二環(huán)型傳輸路徑閉合并獨(dú)立的第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
在具有上述結(jié)構(gòu)的環(huán)型傳輸系統(tǒng)中，可以在通過所述開關(guān)裝置相互連接的第一和第二環(huán)型傳輸路徑上的光學(xué)裝置中選擇進(jìn)行下述操作阻擋包括在來自所述環(huán)型傳輸路徑的輸入光中的具有所述分配波長的光并且向所述環(huán)型傳輸路徑輸出其余波長的光和從所述光傳輸部分輸出的具有所述分配波長的光，或者向所述環(huán)型傳輸路徑輸出所述輸入光本身并且阻擋來自所述光傳輸部分的輸出光。因此，可以實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)型傳輸路徑上的任意光學(xué)裝置之間的通信，以及多播通信和廣播通信。
根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)和如上所述與該環(huán)型光傳輸系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置，在環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的各種形式中，通過可以有效利用系統(tǒng)的波段的簡單光學(xué)裝置構(gòu)造，可以進(jìn)行任意光學(xué)裝置之間的通信，以及多播通信和廣播通信。這種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)非常適用于實(shí)現(xiàn)與圖像發(fā)布和廣播型服務(wù)相兼容的網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明了。


圖1是表示作為與本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置的一個實(shí)施例的OADM節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2表示在圖1的OADM節(jié)點(diǎn)中使用的拒絕/插入濾光器的一種結(jié)構(gòu)示例。
圖3是表示圖2的拒絕/插入濾光器的具體結(jié)構(gòu)的第一視圖。
圖4是表示圖2的拒絕/插入濾光器的具體結(jié)構(gòu)的第二視圖。
圖5表示將圖1的OADM節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于以中心站為中心的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示例。
圖6是用于對圖5的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的操作進(jìn)行說明的視圖。
圖7是用于對由以中心站為中心的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中的NMS進(jìn)行的控制進(jìn)行說明的視圖。
圖8是用于對連接有兩個環(huán)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的操作進(jìn)行說明的視圖，在該示例中應(yīng)用了圖1的OADM節(jié)點(diǎn)。
圖9是用于對由連接有兩個環(huán)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中的NMS進(jìn)行的控制進(jìn)行說明的視圖。
圖10表示將圖1的OADM節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于連接有三個環(huán)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的情況的示例。
圖11是表示與圖1的OADM節(jié)點(diǎn)相關(guān)的應(yīng)用示例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12是表示與圖11中的OADM節(jié)點(diǎn)相關(guān)的改進(jìn)示例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示可以應(yīng)用于本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的中心站的應(yīng)用示例的方框圖。
圖14表示在圖13的中心站中使用的波長選擇開關(guān)的具體示例。
圖15是用于說明該波長選擇開關(guān)的特性的示意圖。
圖16表示將圖13的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于連接在多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間的中心節(jié)點(diǎn)的示例。
圖17是表示與圖13的結(jié)構(gòu)相關(guān)的改進(jìn)示例的方框圖。
圖18是與圖13的結(jié)構(gòu)相關(guān)的另一改進(jìn)示例。
圖19表示具有多個OADM節(jié)點(diǎn)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例。
圖20表示用于添加分配給圖19的系統(tǒng)中的各個OADM節(jié)點(diǎn)的波長的設(shè)置示例。
圖21表示圖19的系統(tǒng)中的中心站的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例。
圖22表示圖19的系統(tǒng)中的OADM節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例。
圖23表示連接有兩個環(huán)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的示例。
圖24是圖23的系統(tǒng)中的中心節(jié)點(diǎn)之間的連接的放大視圖。
圖25是用于說明與圖19的系統(tǒng)相關(guān)的問題的視圖。
圖26是用于說明與圖19的系統(tǒng)相關(guān)的其它問題的視圖。
圖27是用于說明與圖23的系統(tǒng)相關(guān)的問題的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。在所有附圖中，相同的標(biāo)號表示相同或者對應(yīng)的部分。
圖1是表示作為與本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)相連的光學(xué)裝置的一個示例的OADM節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖1中，除了以下不同以外，該OADM節(jié)點(diǎn)1具有與傳統(tǒng)OADM節(jié)點(diǎn)(例如圖22中所示)相同的結(jié)構(gòu)設(shè)置了拒絕/插入濾光器21，而不是設(shè)置拒絕/插入濾光器121，該拒絕/插入濾光器21能夠提取包含在具有與插入光相同波長的輸入光中的光信號，并且通過新設(shè)置的光開關(guān)24將從拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd提取的光信號施加給拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa，而該拒絕/插入濾光器121在內(nèi)部終止包含在具有與插入光相同波長的輸入光中的光信號，以防止來自本地節(jié)點(diǎn)的插入光在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中再循環(huán)。除了拒絕/插入濾波器21和光開關(guān)24以外，該OADM節(jié)點(diǎn)的其它組件的結(jié)構(gòu)與圖22中所示的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同。
在以上OADM節(jié)點(diǎn)1的結(jié)構(gòu)中，拒絕/插入濾光器21和光開關(guān)24與插入部分相對應(yīng)，而對插入光進(jìn)行放大的光放大器22A至22D和光耦合器23與光傳輸部分相對應(yīng)。此外，拒絕/插入濾光器21還用作為分支裝置和多路復(fù)用器裝置。
圖2表示拒絕/插入濾光器21的具體結(jié)構(gòu)示例。在該結(jié)構(gòu)示例中，通過將分別具有三個端口的已知拒絕/插入濾光器30和30′進(jìn)行組合來實(shí)現(xiàn)具有上述功能的單個拒絕/插入濾光器21。如圖3的左側(cè)所示，拒絕/插入濾光器30之一包括公共端口Pc、反射端口Pr以及插入端口Pa。此外，如圖3中的右側(cè)所示，在拒絕/插入濾光器的主體內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)向各個端口的光纖31、透鏡32和34、多層膜濾光器33以及終端負(fù)載(terminator)35。多層膜濾光器33是典型的濾光器，其具有與插入光的波長相對應(yīng)的傳輸波段，并且還被稱為薄膜濾光器(TFF)。在該拒絕/插入濾光器30中，將從導(dǎo)向公共端口Pc的光纖31的端面發(fā)出的光通過透鏡32照射在多層膜濾光器33的上表面上，傳輸波段內(nèi)的光分量通過透鏡34穿過多層膜濾光器33，并且在終端負(fù)載35處終止，而傳輸波段以外的光分量在多層膜濾光器33處反射，并且通過透鏡32進(jìn)入導(dǎo)向反射端口Pr的光纖31的端面。此外，將從導(dǎo)向插入端口Pa的光纖31的端面發(fā)出的光通過透鏡34照射在多層膜濾光器33的下表面上，傳輸波段內(nèi)的光分量穿過多層膜濾光器33，并且通過透鏡32進(jìn)入導(dǎo)向反射端口Pr的光纖31的端面。
如圖4的左側(cè)所示，例如，另一拒絕/插入濾光器30′包括公共端口Pc、反射端口Pr以及分離端口Pd。此外，如圖4的右側(cè)所示，以與上述拒絕/插入濾光器30相同的方式，在該拒絕/插入濾光器的內(nèi)部設(shè)置有光纖31、透鏡32和34、多層膜濾光器33以及終端負(fù)載35。在該拒絕/插入濾光器30′中，將從導(dǎo)向公共端口Pc的光纖31的端面發(fā)出的光通過透鏡32照射到多層膜濾光器33的上表面上，傳輸波段內(nèi)的光分量穿過多層膜濾光器33，并通過透鏡34進(jìn)入導(dǎo)向分離端口Pd的光纖31的端面，并且傳輸波段以外的光分量在多層膜濾光器33處反射，并且通過透鏡32進(jìn)入導(dǎo)向反射端口Pr的光纖31的端面。
通過將圖4中所示的拒絕/插入濾光器30′的反射端口Pr與圖3中所示的拒絕/插入濾光器30的公共端口Pc直接相連，來構(gòu)成圖2所示的拒絕/插入濾光器21。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過分離端口Pd從輸入到拒絕/插入濾光器21的公共端口Pc中的波長λ1至λn的多個光信號中提取與輸入到插入端口Pa中的插入光相同波長(例如圖2中的λ1至λ4)的光信號。從反射端口Pr輸出具有其余波長λ5至λn的光信號以及輸入到插入端口Pa中的波長λ1至λn的光。
在此示出了將兩個拒絕/插入濾光器30和30′組合在一起以形成單個拒絕/插入濾光器21的結(jié)構(gòu)的示例。然而，適用于本發(fā)明的拒絕/插入濾光器的結(jié)構(gòu)并不限于該示例。
光開關(guān)24(圖1)具有兩個輸入端子和一個輸出端子。將這兩個輸入端子中的一個連接到拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd，而將另一輸入端子連接到對多個插入光進(jìn)行復(fù)用的光耦合器23的輸出端口，并且將輸出端子連接到拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa。該光開關(guān)24根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)提供的控制信號來對輸入端子和輸出端子之間的光路進(jìn)行切換，該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的通信狀態(tài)進(jìn)行管理，盡管圖中將其省略。
在如上所述構(gòu)造的這種OADM節(jié)點(diǎn)1中，在光耦合器11中將從環(huán)型網(wǎng)絡(luò)輸入的WDM光分支為兩路。將該WDM光的一路發(fā)送給拒絕/插入濾光器21，而將另一路WDM光發(fā)送給光耦合器12，并且再次分支為多路光(在本示例中為4路)。例如，將從光耦合器12的各個輸出端口輸出的WDM光分別施加給基于AOTF的波長可調(diào)濾光器13A至13D，從而選擇所期望的波長并且提取分離光。對于發(fā)送給拒絕/插入濾光器21的WDM光，從拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd提取具有與插入波長(用作為在本地節(jié)點(diǎn)中設(shè)置的分配波長)相同的波長的光信號，并且將其施加給光開關(guān)24的輸入端子之一。將由波長可調(diào)光源等(未示出)生成并在通過光放大器22A至22D傳播后在光耦合器中復(fù)用的多個插入光施加給光開關(guān)24的另一輸入端子，并且光開關(guān)24根據(jù)來自NMS的控制信號來對光路進(jìn)行切換。在本說明書中，對于光開關(guān)24的設(shè)置，將其中將來自光耦合器23的插入光輸出給拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa的狀態(tài)視為“插入”狀態(tài)(第一狀態(tài))，而將其中將來自拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd的光信號輸出給拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa的狀態(tài)視為“通過”狀態(tài)(第二狀態(tài))。在拒絕/插入濾光器21中，將從光耦合器發(fā)送的WDM光中去除具有與插入波長相同的波長的分量以后剩余的光信號與從光開關(guān)24輸出的光信號進(jìn)行復(fù)用，并且將其從拒絕/插入濾光器21的反射端口Pr輸出到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。
在使用上述OADM節(jié)點(diǎn)1的過程中，例如通過構(gòu)造如圖19所示的以一中心站為中心的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及多播通信和廣播通信，這對于傳統(tǒng)系統(tǒng)是存在問題的。對于這方面，在此作為示例，對具有圖5所示結(jié)構(gòu)的環(huán)型傳輸系統(tǒng)的假設(shè)進(jìn)行具體說明。
在圖5所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，將上述圖1中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1應(yīng)用于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點(diǎn)N1至N7，并且與這些節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號相對應(yīng)地將插入波長λ1至λ7分配給各個節(jié)點(diǎn)N1至N7。在此為了簡化說明，僅向各個OADM節(jié)點(diǎn)分配一個波長作為插入波長，但是顯然可以向各個OADM節(jié)點(diǎn)分配兩個或者更多個波長。對于中心站N0(用作為中央設(shè)備)，這里，例如采用了圖21中所述的上述已知結(jié)構(gòu)。將與這些OADM節(jié)點(diǎn)的插入波長(分配波長)相同的波長λ1至λ7設(shè)置為，能夠從中心站N0通過環(huán)型網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟迦氩ㄩL(特定波長)。
在這種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中，例如如圖6所示，當(dāng)從中心站N0通過環(huán)型網(wǎng)絡(luò)傳輸波長為λ3的光信號時，通過將OADM節(jié)點(diǎn)N3中的光開關(guān)24設(shè)置為“通過”側(cè)，將來自中心站N0的波長為λ3的光信號發(fā)送給超過OADM節(jié)點(diǎn)N3的OADM節(jié)點(diǎn)N4至N7，而不在OADM節(jié)點(diǎn)N3處終止。結(jié)果，可以在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上的每一個OADM節(jié)點(diǎn)N1至N7中分離出來自中心站N0的波長為λ3的光信號。因此，可以實(shí)現(xiàn)中心站N0和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及多播通信和廣播通信。
當(dāng)從給定的OADM節(jié)點(diǎn)將插入光發(fā)送到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上時，如果進(jìn)行嘗試，以向各個OADM節(jié)點(diǎn)發(fā)送與來自中心站N0的插入光具有相同波長的光信號，則可以想象，來自中心站N0的光信號可以在發(fā)送該插入光的OADM節(jié)點(diǎn)處終止，并且不會到達(dá)超過該節(jié)點(diǎn)的OADM節(jié)點(diǎn)。為了避免這種情況，可以插入與所有OADM節(jié)點(diǎn)的插入波長不同的波長(例如從λ8至λ12的波長)作為分配給中心站N0的可用波長之一。結(jié)果，即使在上述情況下也可以進(jìn)行從中心站N0的多播通信和廣播通信。
通過根據(jù)例如從NMS輸出的控制信號，以同步的方式對中心站N0中的與各個波長相對應(yīng)的光開關(guān)103(圖21)、以及OADM節(jié)點(diǎn)N1至N7中的光開關(guān)24(圖1)進(jìn)行控制，來實(shí)現(xiàn)這種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)中的各種通信狀態(tài)的設(shè)置。
這里，簡單地描述由NMS進(jìn)行的控制，假設(shè)在包括中心站和三個OADM節(jié)點(diǎn)N1至N3的簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中有四種通信狀態(tài)，如圖7所示。在圖7中所示的各種狀態(tài)中，通過箭頭的開始和終止來表示通信的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并且圓點(diǎn)表示與通信相對應(yīng)的波長的光的終止(阻擋)。
圖7的左上方所示的設(shè)置1表示從中心站向任意OADM節(jié)點(diǎn)(在該示例中為OADM節(jié)點(diǎn)N2)發(fā)送光信號的通信狀態(tài)。圖7的右上方所示的設(shè)置2表示從中心站向所有OADM節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播通信的狀態(tài)。圖7的左下方所示的設(shè)置3表示從任意OADM節(jié)點(diǎn)(在該示例中為OADM節(jié)點(diǎn)N2)向包括中心站在內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播通信的狀態(tài)。圖7的右下方所示的設(shè)置4表示在中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)(在該示例中為OADM節(jié)點(diǎn)N2)之間雙向發(fā)送具有相同波長的光信號的狀態(tài)。對于這些通信設(shè)置1至4，通過NMS來進(jìn)行控制，以使得可以根據(jù)以下表1中所示的組合來以同步的方式控制中心站中的可用波長和光開關(guān)103的設(shè)置，以及相關(guān)節(jié)點(diǎn)的光開關(guān)24的設(shè)置。
表1

換言之，在通信設(shè)置1中，通過NMS進(jìn)行控制，以使得可以通過中心站中的光開關(guān)103來選擇插入光，并且將OADM節(jié)點(diǎn)N2中的光開關(guān)24設(shè)置為通過狀態(tài)。在通信設(shè)置2中，通過NMS進(jìn)行控制，以將中心站的可用波長設(shè)置為與OADM節(jié)點(diǎn)的所有波長不同的波長，并且通過中心站中的光開關(guān)103來選擇插入光。在通信設(shè)置3中，通過NMS進(jìn)行控制，以使得通過中心站中的光開關(guān)103來選擇來自光耦合器102的通過光。在通信設(shè)置4中，通過NMS進(jìn)行控制，以將中心站的可用波長設(shè)置為與OADM節(jié)點(diǎn)N2相同的波長，并通過中心站中的光開關(guān)103來選擇插入光，并且OADM節(jié)點(diǎn)N2中的光開關(guān)24的狀態(tài)為插入狀態(tài)。
通過將圖1中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1應(yīng)用于上述以中心站為中心的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，可以通過簡單的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及多播通信和廣播通信，而不會將整個系統(tǒng)中的可用波長的數(shù)量減半。
接下來，對以下情況進(jìn)行說明將圖1中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1應(yīng)用于通過圖23中所示的中心節(jié)點(diǎn)連接多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的環(huán)型光通信系統(tǒng)。
在這種情況下，如上所述，通過組合圖5中所示的多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的兩個，并且在與各個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的中心站N0相對應(yīng)的多個中心節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置互連(參見圖24)，由此實(shí)現(xiàn)開關(guān)裝置的功能，可以實(shí)現(xiàn)在通過中心節(jié)點(diǎn)相連的不同環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及跨越多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的多播通信和廣播通信，這對于傳統(tǒng)系統(tǒng)是存在問題的。具體地，例如如圖8所示，從OADM節(jié)點(diǎn)NA3插入到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A的波長為λ3的光信號按順序通過OADM節(jié)點(diǎn)NA4至NA7，并且在中心節(jié)點(diǎn)處分支為兩路，此后在OADM節(jié)點(diǎn)NA3的拒絕/插入濾光器21處使繼續(xù)在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A中循環(huán)的光信號終止。另一方面，通過將環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B上的OADM節(jié)點(diǎn)NB3中的光開關(guān)24設(shè)置為通過側(cè)，使得通過中心節(jié)點(diǎn)從環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A發(fā)送到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B的波長為λ3的光信號不在OADM節(jié)點(diǎn)NB3處終止，并向OADM節(jié)點(diǎn)NB4至NB7發(fā)送。結(jié)果，不僅可以在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A的OADM節(jié)點(diǎn)NA1、NA2以及NA4至NA7處，而且可以在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B上的所有OADM節(jié)點(diǎn)NB1至NB7處分離從OADM節(jié)點(diǎn)NA3插入的波長為λ3的光信號。因此，可以在通過中心節(jié)點(diǎn)連接的不同環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)多播通信和廣播通信。通過根據(jù)從NMS輸出的控制信號以同步的方式，對各個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)中的與各個波長相對應(yīng)的光開關(guān)103(圖21)的切換進(jìn)行控制，以及對OADM節(jié)點(diǎn)NA1至NA7和NB1至NB7中的光開關(guān)24(圖1)的切換進(jìn)行控制，來實(shí)現(xiàn)在兩個這種環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B之間的各種通信狀態(tài)的設(shè)置。
這里，簡單地描述由NMS進(jìn)行的控制，假設(shè)簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中有三種通信狀態(tài)，該簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在如圖9中所示的各個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B上的三個節(jié)點(diǎn)NA1至NA3和NB1至NB3。在圖9中所示的各種狀態(tài)中，通過箭頭的開始和結(jié)束來表示通信的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并且圓點(diǎn)表示具有與該通信相對應(yīng)的波長的光的終止(阻擋)。
圖9的左上方所示的設(shè)置1表示從環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A上的任意OADM節(jié)點(diǎn)(在本示例中為OADM節(jié)點(diǎn)NA1)向環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B進(jìn)行多播通信的狀態(tài)。圖9的右上方所示的設(shè)置2表示在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B之間不執(zhí)行通信的狀態(tài)，即環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B閉合且獨(dú)立的狀態(tài)。圖9的左下方所示的設(shè)置3表示環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A的任意OADM節(jié)點(diǎn)(在本示例中為OADM節(jié)點(diǎn)NA3)和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B中的具有對應(yīng)波長的OADM節(jié)點(diǎn)(在本示例中為OADM節(jié)點(diǎn)NB3)之間進(jìn)行雙向通信的狀態(tài)，對于這些通信設(shè)置1至3，通過NMS進(jìn)行控制，以使得可以根據(jù)以下表2中所示的組合以同步的方式來控制在各個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B中的中心節(jié)點(diǎn)中的光開關(guān)103的設(shè)置，以及各個OADM節(jié)點(diǎn)中的光開關(guān)24的設(shè)置。
表2

換言之，在通信設(shè)置1中，通過NMS進(jìn)行控制，以使得中心節(jié)點(diǎn)中的與波長λ1相對應(yīng)的光開關(guān)103處于交叉狀態(tài)(第一狀態(tài))(在該交叉狀態(tài)中選擇來自相鄰環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的光信號)，并且使OADM節(jié)點(diǎn)NB1的光開關(guān)24處于通過狀態(tài)。在通信設(shè)置2中，通過NMS進(jìn)行控制，以將與中心節(jié)點(diǎn)的各個波長相對應(yīng)的光開關(guān)103設(shè)置為通過狀態(tài)(第二狀態(tài))(在該通過狀態(tài)中選擇來自本地環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的光信號)，并且將環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B兩者中的各個OADM節(jié)點(diǎn)的光開關(guān)24設(shè)置為插入狀態(tài)。在通信設(shè)置3中，通過NMS進(jìn)行控制，以將中心節(jié)點(diǎn)中的與波長λ3相對應(yīng)的光開關(guān)103設(shè)置為交叉狀態(tài)(在該交叉狀態(tài)中，選擇來自相鄰環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的光信號)，并且將OADM節(jié)點(diǎn)NA3和NB3的光開關(guān)24設(shè)置為插入狀態(tài)。
通過將圖1中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1應(yīng)用于如上所述通過中心節(jié)點(diǎn)(開關(guān)裝置)相互連接兩個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，來通過簡單的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間的多播通信和廣播通信。
在上述說明中，示出了通過中心節(jié)點(diǎn)連接兩個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的示例，但是本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以以與上述示例相同的方式將本發(fā)明應(yīng)用于如圖10所示的結(jié)構(gòu)，其中通過中心節(jié)點(diǎn)連接了三個或者更多個(在該示例中為4個)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。
接下來，對圖1中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1的應(yīng)用示例進(jìn)行說明。
圖11是表示OADM節(jié)點(diǎn)1的應(yīng)用示例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在上述圖1所示的OADM節(jié)點(diǎn)1中，在將分配給本地節(jié)點(diǎn)的多個插入波長中的所有波長歸為一組的狀態(tài)下，對以下操作進(jìn)行控制選擇從拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd提取的光信號，還是選擇從本地節(jié)點(diǎn)插入到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的插入光。相反，在圖11中所示的OADM節(jié)點(diǎn)1′中，可以執(zhí)行控制，以對分配給本地節(jié)點(diǎn)的該多個插入光中的每一個單個插入光，選擇通過光或者插入光，這使得能夠以更加靈活的方式來設(shè)置這些通信狀態(tài)。
具體地，在OADM節(jié)點(diǎn)1′中，將從拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd提取的通過光施加給拒絕/插入濾光器25A的公共端口，該拒絕/插入濾光器25A具有與分配給本地節(jié)點(diǎn)的多個插入波長中的一個波長相對應(yīng)的傳輸波段，并且將從拒絕/插入濾光器25A的分離端口Pd提取的光信號施加給光開關(guān)24A的輸入端子之一。將具有與拒絕/插入濾光器25A的傳輸波段相對應(yīng)的波長的插入光施加給光開關(guān)24A的另一輸入端子，并且選擇這兩個輸入光中的任意一個，并將其輸出給拒絕/插入濾光器25A的插入端口Pa。然后，將從拒絕/插入濾光器25A的反射端口Pr輸出的光信號以與上述相同的方式依次施加給具有分別與分配給本地節(jié)點(diǎn)的多個插入波長中的其余波長相對應(yīng)的傳輸波段的拒絕/插入濾光器25B至25D以及光開關(guān)24B至24D，并且將從最后一個拒絕/插入濾光器25D的反射端口Pr輸出的光信號施加給拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa。作為拒絕/插入濾光器25A至25D的具體示例，可以采用如上所述的圖2中的結(jié)構(gòu)。與拒絕/插入濾光器21的不同在于，多層膜濾光器33的傳輸波段不是包括該多個插入波長中的所有波長，而是分別與各個插入波長相對應(yīng)。此外，根據(jù)來自NMS(未示出)的控制信號來分別控制各個光開關(guān)24A至24D的切換。
在圖11中所示的結(jié)構(gòu)示例中，示出了將插入光的各個波長直接輸入到光開關(guān)24A至24D的情況。然而，通過與以上圖1相同的方式，可以在使用光放大器將光放大到所期望的電平之后，將各個波長的插入光施加給光開關(guān)24A至24D。
圖12是表示與圖11的OADM節(jié)點(diǎn)1′相關(guān)的改進(jìn)示例的方框圖。
在圖12所示的OADM節(jié)點(diǎn)1″中，在光多路分解器26中將從拒絕/插入濾光器21的分離端口Pd提取的光信號多路分解為不同的波長，并且以與圖11的示例相同的方式，將各個波長的光信號分別施加給與這些波長相對應(yīng)的光開關(guān)24A至24D。通過光多路復(fù)用器27將通過各個光開關(guān)24A至24D選擇的通過光或插入光進(jìn)行復(fù)用，然后將其施加給拒絕/插入濾光器21的插入端口Pa。通過具有這種結(jié)構(gòu)的OADM節(jié)點(diǎn)1″，可以對與分配給本地節(jié)點(diǎn)的各個插入波長相對應(yīng)地選擇通過光還是插入光分別進(jìn)行控制，這使得能夠以更加靈活的方式來設(shè)置通信狀態(tài)。
接下來，對適用于本發(fā)明的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)的中心站和中心節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用示例進(jìn)行說明。
圖13是表示中心站的應(yīng)用示例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖21中作為示例示出的中心站的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，使用利用陣列波導(dǎo)光柵(AWG)等的光多路分解器101和光多路復(fù)用器104將WDM光分解為波長為λ1至λn的多個光信號，并且通過與各個波長相對應(yīng)的光耦合器102和光開關(guān)103插入或分離各個波長的光信號。相反，在圖13中所示的中心站3中，例如通過使用波長選擇開關(guān)(WSS)，執(zhí)行光信號的插入和分離等，以與波長選擇開關(guān)的各個輸出端口相對應(yīng)。
具體地，通過光放大器31等將從傳輸路徑輸入的WDM光施加給光耦合器32，并且將其分支為兩路。然后，將WDM光的一路發(fā)送給波長選擇開關(guān)33，以提取分離光，而將另一路WDM光與插入光進(jìn)行復(fù)用，并且發(fā)送給波長選擇開關(guān)34，以輸出給傳輸路徑。例如如圖14所示，波長選擇開關(guān)33和34具有一個輸入端口Pin和多個輸出端口Pout，以及包括一衍射光柵和多個MEMS反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)，波長選擇開關(guān)33和34是具有可逆性的已知光學(xué)開關(guān)的示例，其可以從施加給輸入端口Pin的WDM光中選擇任意波長，并且將該波長輸出給任意輸出端口Pout，并且當(dāng)從相反方向?qū)⑾嗤ㄩL輸入各個光學(xué)端口Pout時，可以將該波長返回到輸入端口Pin。圖15示意性地表示了這種波長選擇開關(guān)的特性。在圖13中所示的結(jié)構(gòu)示例中，提取從波長選擇開關(guān)33的各個輸出端口輸出的光信號作為分離光。此外，在波長選擇開關(guān)34中，將在光耦合器32中分支的WDM光和在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩鄠€插入光施加給各個輸出端口，并且從輸入端口輸出組合這些光的WDM光，并且通過光放大器35等將其發(fā)送到傳輸路徑。
當(dāng)將使用這種波長選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于中心站時，不需要提供與多個光耦合器和光開關(guān)以與WDM光中的各個波長相對應(yīng)，如圖21中所示的結(jié)構(gòu)示例。因此，可以實(shí)現(xiàn)具有簡單結(jié)構(gòu)的緊湊的中心站。
此外，例如如圖16所示，還可以將使用這種波長選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于連接在多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)之間的中心節(jié)點(diǎn)(開關(guān)裝置)。具體地，在圖16的結(jié)構(gòu)示例中，在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A側(cè)的中心節(jié)點(diǎn)3A中，以與上述圖13中的示例相同的方式，通過波長選擇開關(guān)33選擇性地分離在光耦合器32處分支的光，并且通過與中心節(jié)點(diǎn)3B的波長選擇開關(guān)34相連的多個光路之一傳播到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)B側(cè)。此外，以相同的方式，將通過中心節(jié)點(diǎn)3B的波長選擇開關(guān)33選擇性分離的光，通過與中心節(jié)點(diǎn)3A的波長選擇開關(guān)34相連的多個光路之一傳播到環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A側(cè)。結(jié)果，可以在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)A和B之間交換光信號。
在圖13和圖16所示的結(jié)構(gòu)示例中，將輸入中心站(中心節(jié)點(diǎn))的WDM光在由光耦合器32分支為兩路信號以后，施加給波長選擇開關(guān)33和34。然后，還可以省略光耦合器32，例如如圖17所示，并將從環(huán)型網(wǎng)絡(luò)輸入的WDM光通過光放大器31施加給波長選擇開關(guān)33，并且將從波長選擇開關(guān)33的至少一個輸出端口輸出的光信號作為通過光施加給設(shè)置為后續(xù)級的波長選擇開關(guān)34。然后，通過這種節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，如果通過波長選擇開關(guān)33分離具有所期望波長的光信號，則不能將具有與分離光相同波長的光信號作為通過光施加給后續(xù)波長選擇開關(guān)34。因此，難于以相同的波長對網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多播通信。因此，圖13中所示的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)是更高級的，因?yàn)槠淠軌蛞愿屿`活的方式來設(shè)定通信設(shè)置。
此外，對于圖13中的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，例如，通過將附加的波長選擇開關(guān)33′和34′的輸入端口與波長選擇開關(guān)33和34的多個輸出端口中的任何一個相連，如圖18所示，可以容易地增加分離光和插入光的波長數(shù)量。因此，可以靈活地與系統(tǒng)更新等相對應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置，其能夠通過與分別設(shè)定有不同分配波長的其它光學(xué)裝置相連，來構(gòu)造環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，該光學(xué)裝置具有設(shè)定的分配波長，所述光學(xué)裝置包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)，其中阻擋所述輸入光中具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光和所述輸入光中不具有所述分配波長的光；以及第二狀態(tài)，其中輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中當(dāng)將多個波長設(shè)置為所述分配波長時，對多個分配波長一起設(shè)置所述插入部分中的所述第一和第二狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中當(dāng)將多個波長設(shè)置為所述分配波長時，對多個分配波長中的每一個獨(dú)立地設(shè)置所述插入部分中的所述第一和第二狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其中所述插入部分包括濾光器，其在第一端口處接收輸入光，并且從第二端口輸出所述輸入光中具有所述分配波長的光，并且將所述輸入光中不具有所述分配波長的光與輸入第三端口的光進(jìn)行復(fù)用，并且將其從第四端口輸出；以及光開關(guān)，其接收從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光，以及來自所述濾光器的所述第二端口的輸出光，并且將所述多個輸入光中的一個輸出給所述濾光器的所述第三端口。
5.一種光學(xué)裝置，其能夠通過與分別設(shè)定有不同分配波長的其它光學(xué)裝置相連來構(gòu)建環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，并且該光學(xué)裝置具有設(shè)定的分配波長，所述光學(xué)裝置包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其包括分支裝置，其將輸入光分支為具有所述分配波長的光和不包括所述分配波長的光；光開關(guān)，其接收由所述分支裝置分支的具有所述分配波長的光和來自所述光傳輸部分的光的輸入，并且通過在它們之間進(jìn)行切換來選擇輸出光；以及多路復(fù)用器裝置，其將由所述分支裝置分支的不包括所述分配波長的光和所述光開關(guān)的輸出光進(jìn)行復(fù)用。
6.一種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其包括多個光學(xué)裝置，其分別設(shè)置有不同的分配波長，并且包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋輸入光中具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光和所述輸入光中不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光；中心設(shè)備，其能夠阻擋所述輸入光中具有特定波長的光，而輸出具有所述特定波長的光，其中所述特定波長與所述多個光學(xué)裝置中的所述分配波長中的至少一個相對應(yīng)；以及環(huán)型傳輸路徑，其與所述多個光學(xué)裝置和所述中心設(shè)備中的至少一個相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中當(dāng)所述中心設(shè)備通過具有所述特定波長的光向所有的所述多個光學(xué)裝置輸出光信號時，將具有與所述中心設(shè)備的所述特定波長相對應(yīng)的分配波長的光學(xué)裝置設(shè)置為所述第二狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中對于所述多個光學(xué)裝置和所述中心設(shè)備，根據(jù)從管理整個系統(tǒng)的通信狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)施加的控制信號，以同步的方式對各個設(shè)置進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中所述中心設(shè)備包括光傳輸部分，其輸出具有所述特定波長的光；第一波長選擇開關(guān)，其將來自所述環(huán)型傳輸路徑的輸入光進(jìn)行分支，并且提取具有所述特定波長的光；以及第二波長選擇開關(guān)，其將所述輸入光中不具有所述特定波長的光和來自所述光傳輸部分的輸出光進(jìn)行復(fù)用，并且將其輸出到所述環(huán)型傳輸路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中所述中心設(shè)備包括光耦合器，其將來自所述環(huán)型傳輸路徑的輸入光分支為兩路，并且將由所述光耦合器分支的光中的一路施加給所述第一波長選擇開關(guān)，而將另一路光施加給所述第二波長選擇開關(guān)。
11.一種環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其包括多個第一環(huán)型光學(xué)裝置，其與第一環(huán)型傳輸路徑相連，并分別設(shè)置有不同的分配波長，并且包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋輸入光中的具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光以及所述輸入光中不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光；多個第二環(huán)型光學(xué)裝置，其與第二環(huán)型傳輸路徑相連，并分別設(shè)置有不同的分配波長，并且包括光傳輸部分，其輸出具有所述分配波長的光；以及插入部分，其具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，阻擋輸入光中具有所述分配波長的光，而輸出從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光以及所述輸入光中不具有所述分配波長的光，在所述第二狀態(tài)下，輸出所述輸入光，而阻擋從所述光傳輸部分輸入的具有所述分配波長的光；以及與所述第一環(huán)型傳輸路徑和第二環(huán)型傳輸路徑相連的開關(guān)裝置，其能夠在所述第一和第二環(huán)型傳輸路徑相互連接的第一狀態(tài)和所述第一和第二環(huán)型傳輸路徑閉合并且獨(dú)立的第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第一環(huán)型光學(xué)裝置通過具有作為所述分配波長的特定波長的光，向所有的所述多個第二環(huán)型光學(xué)裝置輸出光信號時，將所述第二環(huán)型光學(xué)裝置設(shè)置為所述第二狀態(tài)，對于所述第二環(huán)型光學(xué)裝置，所述特定波長為所述分配波長。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中對于所述多個第一環(huán)型光學(xué)裝置、所述多個第二環(huán)型光學(xué)裝置以及所述開關(guān)裝置，根據(jù)從管理整個系統(tǒng)的通信狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)施加的控制信號，以同步的方式控制各個設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中所述開關(guān)裝置包括第一波長選擇開關(guān)，其對來自所述第一環(huán)型傳輸路徑的輸入光進(jìn)行分支，并且提取發(fā)送給所述第二環(huán)型傳輸路徑的光；第二波長選擇開關(guān)，其對來自所述第二環(huán)型傳輸路徑的輸入光進(jìn)行分支，并且提取發(fā)送給所述第一環(huán)型傳輸路徑的光；第三波長選擇開關(guān)，其將來自所述第一環(huán)型傳輸路徑的所述輸入光中的不發(fā)送給所述第二環(huán)型傳輸路徑的光，與由所述第二波長選擇開關(guān)提取的光進(jìn)行復(fù)用，并且將其輸出給所述第一環(huán)型傳輸路徑；以及第四波長選擇開關(guān)，其將來自所述第二環(huán)型傳輸路徑的所述輸入光中的不發(fā)送給所述第一環(huán)型傳輸路徑的光，與由所述第一波長選擇開關(guān)提取的光進(jìn)行復(fù)用，并且將其輸出給所述第二環(huán)型傳輸路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的環(huán)型光傳輸系統(tǒng)，其中所述開關(guān)裝置包括第一光耦合器，其將來自所述第一環(huán)型傳輸路徑的光分支為兩路；以及第二光耦合器，其將來自所述第二環(huán)型傳輸路徑的光分支為兩路，并且將由所述第一光耦合器分支的光中的一路施加給所述第一波長選擇開關(guān)，而將另一路光施加給所述第三波長選擇開關(guān)，并且將由所述第二光耦合器分支的光中的一路施加給所述第二波長選擇開關(guān)，而將另一路光施加給所述第四波長選擇開關(guān)。
全文摘要
環(huán)型光傳輸系統(tǒng)和與其相連的光學(xué)裝置。在本發(fā)明的環(huán)型光通信系統(tǒng)中，在設(shè)置在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上的各個OADM中，從分離端口Pd提取包含在從該環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上輸入的WDM光中的具有各個波長的光信號中具有與分配給本地節(jié)點(diǎn)的插入波長相同的波長的光信號，而不被拒絕/插入濾光器終止，并且將其輸入到光開關(guān)。在光開關(guān)中，選擇從拒絕/插入濾光器提取的光信號或者從本地節(jié)點(diǎn)插入到該環(huán)型網(wǎng)絡(luò)上的插入光，并且將所選擇的光施加給拒絕/插入濾光器的插入端口Pa。結(jié)果，可以通過簡單的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)中心站和任意OADM節(jié)點(diǎn)之間的通信，以及通過多個環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的多播通信。
文檔編號H04J14/02GK1783755SQ20051005302
公開日2006年6月7日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者中川剛二 申請人:富士通株式會社