一种功率分配器以及光纤通信系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种功率分配器以及光纤通信系统，该功率分配器应用至光纤通信系统中，且为连接在发送设备和接收设备之间的无源器件，或该功率分配器作为抽头监测器件并与光谱分析仪连接，或该功率分配器作为光功率衰减器件，该功率分配器包括第一传输介质和第二传输介质，第一传输介质和第二传输介质形成耦合区域，位于耦合区域内的第一传输介质和第二传输介质之间的间距小于或等于目标距离；第一传输介质用于支持N个光信号模式，第二传输介质用于支持M个光信号模式，N和M均为大于1的正整数，且N的取值小于或等于M的取值，其中，M个光信号模式的模式类型包括N个光信号模式的模式类型。式类型。式类型。

【技术实现步骤摘要】
一种功率分配器以及光纤通信系统


[0001]本申请涉及光纤通信领域，尤其涉及一种功率分配器以及光纤通信系统。

技术介绍

[0002]目前，随着第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)、大数据、 云计算等技术的高速发展，以单模光纤为基础的传统光纤通信系统已经逐渐逼近其物理传 输容量极限。为了解决容量极限的问题，近年来提出一种基于模分复用技术的光纤通信系 统，其能够使用不同的光信号模式作为独立传输信道进而可以成倍提升光纤传输系统的容 量。
[0003]图1所示为已有的功率分配器，该功率分配器包括第一光纤101和第二光纤102，该 第一光纤101和第二光纤102经过熔融拉锥工艺，以形成熔融拉锥区域103。第一光纤101 和第二光纤102所传输的光信号，在熔融拉锥区域103发生光功率的分配。
[0004]但是，在熔融拉锥的过程中，纤芯的直径会随着熔融拉锥的过程而减小，纤芯的直径 越小，则所支持的光信号模式的数量越少，可见，现有的功率分配器无法支持多个光信号 模式的光功率的分配。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种功率分配器以及光纤通信系统，其能够解决功率分配器无法 对多个光信号模式进行光功率分配的弊端。
[0006]本专利技术实施例第一方面提供了一种功率分配器，所述功率分配器包括第一传输介质和 第二传输介质，所述第一传输介质和所述第二传输介质形成耦合区域，位于所述耦合区域 内的所述第一传输介质和所述第二传输介质之间的间距小于或等于目标距离；所述第一传 输介质用于支持N个光信号模式，所述第二传输介质用于支持M个光信号模式，所述N和 所述M均为大于1的正整数，且所述N的取值小于或等于所述M的取值，其中，所述M个 光信号模式的模式类型包括所述N个光信号模式的模式类型。
[0007]可见，本方面所示的功率分配器，第一传输介质和第二传输介质形成耦合区域的过程 中，无需对第一传输介质和第二传输介质进行熔融拉锥，使得功率分配器能够对多个光信 号模式的光功率进行分配。而且采用本方面所示的功率分配器，在耦合区域内的第一传输 介质和第二传输介质，能够实现具有相同模式类型的两个光信号模式之间的光功率的分 配。形成功率分配器的过程，无需对第一传输介质和第二传输介质进行特殊的预处理动作， 降低了制成功率分配器的制作要求，提高了生产功率分配器的效率。
[0008]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述功率分配器支持多对光信号模式，所述 多对光信号模式中的一对光信号模式包括第一光信号模式和第二光信号模式，所述第一光 信号模式为所述N个光信号模式中的一个，所述第二光信号模式为所述M个光信号模式中 的一个，且所述第一光信号模式的模式类型与所述第二光信号模式的模式类型相同；所述 多对光信号模式均用于在所述耦合区域内进行光功率分配。
[0009]可见，采用本方面所示的功率分配器，能够在成对的两个光信号模式之间进行任意比 例的光功率的分配。
[0010]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一传输介质的第一输入端口和所述第 二传输介质的第二输入端口中的至少一个输入端口，用于接收输入光信号；所述第一传输 介质的第一输出端口和所述第二传输介质的第二输出端口中的至少一个输出端口，用于输 出经由所述耦合区域进行光功率分配后的光信号。
[0011]可见，本方面所示根据需要可调节用于接收光信号的输入端口的数量以及调节用于出 射光信号的输出端口的数量，根据输入端口和/或输出端口的数量的不同，以使本方面所 示的功率分配器能够实现对光功率的分配过程，实现对通信系统的抽头监测的功能，实现 对光信号的衰减功能等。
[0012]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一传输介质为第一光纤，所述第二传 输介质为第二光纤，位于所述耦合区域内的所述第一光纤的纤芯和所述第二光纤的纤芯之 间的间距小于或等于所述目标距离，或，所述第一传输介质为第一光波导，所述第二传输 介质为第二光波导，位于所述耦合区域内的所述第一光波导和所述第二光波导之间的间距 小于或等于所述目标距离。
[0013]可见，无需对第一光纤和第二光纤进行特殊的预处理动作，降低了制成功率分配器的 制作要求，提高了生产功率分配器的效率。因无需对功率分配器所包括的光纤的纤芯进行 研磨，因此不会给功率分配器带来过大的插入损耗，而且通过调节耦合区域的目标长度和 /或目标距离的方式，即可实现对功率分配器所输出的光信号的光功率的大小进行精确调 节的目的。
[0014]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一光信号模式经由所述第一传输介质 的第一输出端口输出第一输出光信号，所述第一输出光信号的光功率为如下公式所示：
[0015]P1(L)＝cos2(CL)，其中，所述P1(L)为所述第一输出光信号的光功率，所述C为相关 系数，所述L为目标长度，其中，位于所述耦合区域内的所述第一传输介质和所述第二传 输介质在第一方向上的间距为所述目标距离，所述耦合区域在第二方向上的长度为所述目 标长度，所述第二方向与第一方向垂直，所述C的大小与所述目标距离的大小呈正相关关 系。
[0016]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第二光信号模式经由所述第二传输介质 的第二输出端口输出第二输出光信号，所述第二输出光信号的光功率为如下公式所示：
[0017]P2(L)＝sin2(CL)，其中，所述P2(L)为所述第二输出光信号的光功率。
[0018]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一传输介质和所述第二传输介质位于 同一平面内。
[0019]可见，因第一传输介质和第二传输介质位于同一平面内，则降低了制成光功率分配器 的难度，提高了制成光功率分配器的效率。
[0020]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一传输介质位于第一平面内，所述第 二传输介质位于第二平面内，所述第一平面和所述第二平面相交，所述耦合区域为所述第 一平面和所述第二平面相交的区域。
[0021]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述功率分配器还包括第三传输介质，所述 第一传输介质和所述第三传输介质形成目标耦合区域，所述第一传输介质所支持的光信号 模式和所述第三传输介质所支持的光信号模式在所述目标耦合区域内进行光功率分配。
[0022]基于第一方面，一种可选地实现方式中，所述第一传输介质为第一光纤，所述第二传 输介质为第二光纤；所述第一光纤和所述第二光纤形成非耦合区域，所述第一光纤在所述 耦合区域内的纤芯直径等于所述第一光纤在所述非耦合区域内的纤芯直径，所述第二光纤 在所述耦合区域内的纤芯直径等于所述第二光纤在所述非耦合区域内的纤芯直径。
[0023]可见，本方面所示的功率分配器采用的是全光纤的结构，即功率分配器仅包括第一光 纤和第二光纤，不包括其他非光纤器件，从而使得功率分配器的结构紧凑，对功率分配器 进行封装后，不会受到外界的干扰。而且采用本方面所示的功率分配器，第一光纤和第二 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率分配器，其特征在于，所述功率分配器包括第一传输介质和第二传输介质，所述第一传输介质和所述第二传输介质形成耦合区域，位于所述耦合区域内的所述第一传输介质和所述第二传输介质之间的间距小于或等于目标距离；所述第一传输介质用于支持N个光信号模式，所述第二传输介质用于支持M个光信号模式，所述N和所述M均为大于1的正整数，且所述N的取值小于或等于所述M的取值，其中，所述M个光信号模式的模式类型包括所述N个光信号模式的模式类型。2.根据权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述功率分配器支持多对光信号模式，所述多对光信号模式中的一对光信号模式包括第一光信号模式和第二光信号模式，所述第一光信号模式为所述N个光信号模式中的一个，所述第二光信号模式为所述M个光信号模式中的一个，且所述第一光信号模式的模式类型与所述第二光信号模式的模式类型相同；所述多对光信号模式均用于在所述耦合区域内进行光功率分配。3.根据权利要求1或2所述的功率分配器，其特征在于，所述第一传输介质的第一输入端口和所述第二传输介质的第二输入端口中的至少一个输入端口，用于接收输入光信号；所述第一传输介质的第一输出端口和所述第二传输介质的第二输出端口中的至少一个输出端口，用于输出经由所述耦合区域进行光功率分配后的光信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的功率分配器，其特征在于，所述第一传输介质为第一光纤，所述第二传输介质为第二光纤，位于所述耦合区域内的所述第一光纤的纤芯和所述第二光纤的纤芯之间的间距小于或等于所述目标距离，或，所述第一传输介质为第一光波导，所述第二传输介质为第二光波导，位于所述耦合区域内的所述第一光波导和所述第二光波导之间的间距小于或等于所述目标距离。5.根据权利要求1至4任一项所述的功率分配器，其特征在于，所述第一光信号模式经由所述第一传输介质的第一输出端口输出第一输出光信号，所述第一输出光信号的光功率为如下公式所示：P1(L)＝cos2(CL)，其中，所述P1(L)为所述第一输出光信号的光功率，所述C为相关系数，所述L为所述耦合区域的长度。6.根据权利要求1至5任一项所述的功率分配器，其特征在于，所述第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，周锐，付松年，郭强，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：