波分光交换网络

12.3.2　波分光交换网络

波分复用技术在光传输系统中已经得到了广泛的应用。一般来说，在光波复用系统中其源端和目的端采用相同的波长来传递信号。如果使用不同波长的终端要进行通信，那么必须在每个终端上都具有各种不同波长的光源和接收器。为了适应光波分复用终端的相互通信而又不增加终端设备的复杂性，人们便设法在传输系统的中间节点上采用光波分交换。采用这样的技术，不仅可以满足光波分复用终端的互通，而且还能提高传输系统的资源利用率。光波分交换网络的结构如图12.9所示。

在这个图中，光分束器可以采用熔拉锥型－多耦合器件，或者采用硅平面波导技术制成的耦合器，它的作用是把输入的多波长光信号功率均匀地分配到N个输出端上。然后通过N个具有不同波长选择功能的法布里—玻罗（F－P）滤波器或者相干检测器从输入的光信号中检出所需波长的输出，虚线框中的模块组合相当于波长解复器的功能。波长转换器可以采用本章第12.2.4介绍的直接转换或外调制转换器件来实现，它的作用是把输入波长光信号转换成想要交换输出的波长的光信号。最后通过光波复用器把这些完成波长交换的光信号复用在一起，经由一条光纤输出。

图12.9　波长互换光交换网络结构

上面这种结构是首先把各个输入信号变成不同波长的光信号复用在一起进行传输，然后通过光波分路、波长互换完成信号交换，最后合路输出，输出信号还是一个多路复用信号。而另外一种波长交换结构正好与此相反，它是从各个单路的原始信号开始，先用各种不同波长的单频激光器将各路输入信号变成不同波长的输出光信号，把它们复合在一起，构成一个多路复用信号，然后再由各个输出线上的处理部件从这个多路复用信号中选出各个单路信号来，从而完成交换处理。

图12.10给出了这种波长交换的原理结构，该结构可以看成是一个N×N阵列型波长交换系统。N路原始信号在输入端分别去调制N个可变波长激光器，产生出N个波长的信号，经星形耦合器形成一个波分复用信号，并输出在N个输出端上。在输出端上可以采用滤波器或相干检测器检出所需波长的信号。

图12.10　波长选择型光交换结构

入线和出线连接方式的选择，既可以在输入端通过改变激光器波长，也可以在输出端通过改变调谐F－P滤波器的调谐电流或改变相干检测本振激光器的振荡波长来实现。

基于波长路由交换模式的全光网，在过去数年中有着长足的发展，并得到了规模化应用，主要应用于交叉连接（OXC）设备和光分插复用器（OADM）。波长器由交换技术，要求波长需满足一致性，即在同一光纤链路。