多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM技术方案

本发明专利技术公开了多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM，多根所述直通桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接，所述第一桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模分解复用器的输入端连接，所述第一光纤与所述模分解复用器的输出端连接，所述第二光纤与所述模分复用器的输入端连接，所述第二桥接光纤的两端分别与所述模分复用器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接，所述模斑扩斑器和模斑缩斑器均为一个独特设计的圆光波导，其折射率分布沿纵向和沿横截面方向都是变化的，以保证光波导的稳定性，从而提高光通道分插复用器OCADM的稳定性。OCADM的稳定性。OCADM的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM


[0001]本专利技术涉及多芯多模光纤通信系统
，尤其涉及一种多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM。

技术介绍

[0002]随着高速通信系统的发展，常规以波长为基本单元的光通道资源几乎用尽，所谓多维通信（多芯、多模、角动量复用等）是下一步高速大容量通信系统的必然选择。其中重要的发展方向之一，就是在一根光纤中采用多芯结构，而每一芯则采用多模式复用，这种实现多芯且多模的光纤，称为多芯多模光纤（MCMM-Fiber, Multi-Core-Multi-mode fiber）。利用这种MCMM Fiber，单根光纤的传输容量大大增加，目前P比特/秒（10
15
比特/秒）1000公里的超长大容量通信系统已经进入实验阶段，预示着超大容量的系统将进入商用阶段。
[0003]在这种超大超长的多芯多模复用通信系统中，“光通道（OCh, Optical Channel）”是指一个光纤纤芯中的一个模式。目前，已经有7芯商用光纤提供，19芯光纤也进入现场试验阶段；2模和4模复用的少模光纤也已经商用化。因此, 一根19芯4模的光纤就共有76个光通道（OCh），每个光通道采用DPM-16QAM信号格式（双偏振-16个相位兼幅度复用），波特数为28GBaud, 则每个波长传输的速率为896Gb/s。如采用40个波长，则每个光通道的传输容量为35.8Tb/s，76个光通道的容量总计达到2.7Pb/s。目前的1000km的系统设计，每80km增加一个中继站，所以1000km的系统要经过12个左右的中继站才可能实现。
[0004]然而对于用户来说，并不是每一个用户的信息都要传送1000km，有的用户需要在中途下路，而另一些用户需要在中途上路。正如京沪高铁一样，除了北京、上海两个始发站以外，中途仍然需要有一些旅客的换乘站。对于这种超大容量超长距离的光通信系统来说，解决好用户信息在中途的上下问题，是一个绕不开必需解决的问题，以便使更多用户灵活便捷的使用这个系统，提高其经济价值。实现这个功能的设备或者装置，就称为光通道分插复用器OCADM（Optical Channel Add-Drop Multiplexer）。
[0005]光通道分插复用器OCADM是在光中继器中完成的。目前，可以用来实现光分插复用功能的主要装置是所谓的光子灯笼，它是将多根光纤放在一个套管内，然后通过拉锥使得另一端变得和多芯光纤(MCMM Fiber)一样的粗细，它基本上可以实现多根光纤向一根光纤之间的耦合。当把它用于光通道分插复用的时候，需要一对光子灯笼，首先将多芯光纤的每一芯解复用，然后分离出每个芯后，再利用模分解复用器将每根光纤的多个模式分离出多个单模，实现某个模式的下路。该模式可以被中途上路的用户再利用，经过调制后，经过模分复用和多芯复用，最后进入多模多芯光纤通信系统，完成了光分插复用。
[0006]然而光子灯笼的制作是靠将多根光纤熔融拉制成一根多芯光纤的工艺，光子灯笼属于一种折射率纵向渐变的光波导，这种光波导的模式是不稳定的，而且不断地发生低阶模向高阶模的耦合。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM，以提高光通道分插复用器OCADM的稳定性。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM，包括输入多芯多模光纤、模斑扩斑器、多根直通桥接光纤、模斑缩斑器、输出端多芯多模光纤、第一桥接光纤、模分解复用器、第一光纤、第二光纤、模分复用器和第二桥接光纤，所述输入多芯多模光纤与所述模斑扩斑器的输入端连接，多根所述直通桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接，所述输出多芯多模光纤与所述模斑缩斑器的输出端连接，所述第一桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模分解复用器的输入端连接，所述第一光纤为所述模分解复用器的一个模式的输出单芯单模光纤，所述第二光纤为所述模分复用器的一根输入单芯单模光纤，所述第二桥接光纤的两端分别与所述模分复用器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接。
[0009]其中，所述多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM还包括桥接少模光纤，所述桥接少模光纤的两端分别与所述模分解复用器的输出端和所述模分复用器的输入端连接。
[0010]其中，所述模斑扩斑器和所述模斑缩斑器均为折射率横向分布与纵向分布变化的圆光波导。
[0011]其中，所述模分解复用器为基于光纤模耦合原理制作的并行模分解复用器，所述模分复用器为基于光纤模耦合原理制作的并行模分复用器。
[0012]其中，所述模分解复用器为基于光纤模耦合原理制作的串行模分解复用器，所述模分复用器为基于光纤模耦合原理制作的串行模分复用器。
[0013]其中，所述模分解复用器为基于平面光波导的模分解复用器，所述模分复用器为基于平面光波导的模分复用器。
[0014]本专利技术的有益效果体现在：通过所述模斑扩斑器，将一个多芯多模光纤（通常有2-3层分布）的模斑间距扩大到与单模光纤的外径相匹配的尺度，这样，普通光纤可以直接与之连接。该连接有固定连接和活动连接两种形式：当活动连接时，还可以通过灵活的变动光纤，实现不同纤芯间的交叉连接，将这些与所述模斑扩斑器连接的一部分所述直通桥接光纤，直接连接到所述模斑缩斑器 ，将模斑间距缩小到与输出多芯多模光纤相匹配的程度，实现各个光通道的直接转接。当某一根MCMM光纤中的某一个光通道OCh需要下路和上路的时候，首先将一根所述第一桥接光纤直接连接在所述模斑扩斑器的一个对应纤芯上，然后将它的另一端连接到所述模分解复用器。所述模分解复用器把需要下路的光通道OCh直接下载到一根所述第一光纤上，供本地用户使用。本地用户对于该通道进行调制，把本地信息调制到这个通道上，然后经过所述第二光纤进入所述模分复用器，把该通道的信号复用到所述第二桥接光纤中，所述第二桥接光纤直接连接到所述模斑缩斑器，实现了本地用户的上路。所述模斑扩斑器和模斑缩斑器均为一个独特设计的圆光波导，其折射率分布沿纵向（光传输方向）和沿横截面方向都是变化的，以保证光波导的稳定性，从而提高光通道分插复用器OCADM的稳定性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术的多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM的结构示意图。
[0017]图2是本专利技术的基于平面光波导的模分解复用器和模分复用器的原理图。
[0018]图3是本专利技术的基于光纤模耦合原理制作的串行模分解复用器和串行模分复用器的原理图。
[0019]1-输入多芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM，其特征在于，包括输入多芯多模光纤、模斑扩斑器、多根直通桥接光纤、模斑缩斑器、输出端多芯多模光纤、第一桥接光纤、模分解复用器、第一光纤、第二光纤、模分复用器和第二桥接光纤，所述输入多芯多模光纤与所述模斑扩斑器的输入端连接，多根所述直通桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接，所述输出多芯多模光纤与所述模斑缩斑器的输出端连接，所述第一桥接光纤的两端分别与所述模斑扩斑器的输出端和所述模分解复用器的输入端连接，所述第一光纤为所述模分解复用器的一个模式的输出单芯单模光纤，所述第二光纤为所述模分复用器的一根输入单芯单模光纤，所述第二桥接光纤的两端分别与所述模分复用器的输出端和所述模斑缩斑器的输入端连接。2.如权利要求1所述的多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM，其特征在于，所述多芯多模光纤通信系统的光通道分插复用器OCADM还包括桥接少模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴重庆，尚超，王健，
申请(专利权)人：南京帕卓丽电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：