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光可调波分复用器的设计与应用

2013-09-05 00:01
苏子言岁月
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  引言

  为满足对带宽及传输速率的需求,通信运营商和系统供应商都把掺铒光纤放大器(EDFA)与密集波分复用(DWDM)技术相结合作为当前光纤通信的主要手段,随着DWDM技术的不断升级,通信网中的信道数量越来越多,信道速率不断提高,容量也越来越大。光纤通信网络的广泛使用使得网络拓扑结构越来越复杂,各种不同功能的器件和模块越来越多,网络管理智能化和网络自动控制需求也来越紧迫;另一方面由于EDFA的增益不平坦,造成信道(波长)的功率分配不均,导致系统的动态失衡;因此,对系统商和设备商而言,为保证在光网络在多信道和高速率情况下运行稳定可靠,必须在光网络中对各个光通道信号功率实现监控和自动调节。

  光可调波分复用器(VMUX)模块可以实现40~48通道光信号增益控制,解决DWDM系统中各通道的增益不平坦问题,提高光信号传输的OSNR,降低误码率(BER),大大提高DWDM系统的传输距离、速率、容量以及可靠性。

  1、技术方案及比较

  光可调波分复用器(VMUX)的实现功能主要为:光功率自动控制及DWDM系统的分合波技术,DWDM系统分合波的实现技术有FBG、TFF及AWG技术,目前主要应用为TFF及AWG技术;光功率阵列衰减技术主要有MEMS阵列衰减 、液晶阵列及热光波导技术(PLC-VOA)阵列技术;目前主流应用技术为MEMS阵列及热光波导阵列技术,具体目前VMUX主要商用技术,如表1所示。

  表1:主流VMUX商用技术比较

  2、结构设计与原理

  光可调波分复用器(VMUX)的系列产品,分为开环控制型和闭环控制型,即VMUX及VMUX-PD两种产品,具体方案如图1﹑2所示。

  光迅科技VMUX系列模块采用AWG技术实现波长的分合波,结合PLC技术,利用热光效应电流控制多通道光功率的变化,同时使用多通道集成及温控技术,实现40~48通道的光功率可调波分复用器,成本低、体积小、集成度及可靠性高。

  1ch PLC-VOA原理如图3所示,通过改变每通道电流,实现通道热场变化,从而改变波导折射率,实现光功率的衰减;PLC-VOA Array 内部结构如图4所示。

  图3 1ch PLC-VOA结构原理

  图4  PLC-VOA Array内部结构

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