專利名稱：光濾波器以及包括光濾波器的傳輸系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及光濾波器領域。
該NRZ頻譜的雙邊帶10，11含有冗余信息。因此很有必要濾除二者之一以改善傳輸性能。該技術，稱為殘余邊帶(VSB)濾波，用于傳輸NRZ編碼信號的DWDM(高密波分復用(Dense Wavelength DivisionMultiplexing))傳輸系統中。它包括比信號帶寬窄和相對于載波波長有所偏移的窄帶光濾波器。
為此，本發明提出一種光濾波器，用于濾除含載波波長的編碼光信號頻譜的雙頻譜邊帶之一的至少一部分，被所述濾波器傳輸的所述邊帶的第一個稱為傳輸邊帶，被所述濾波器濾除的所述邊帶的第二個稱為殘留邊帶，所述光濾波器具有強度傳輸響應，其在不同于所述載波波長的中心濾波波長處具有位于所述傳輸邊帶的最大值，所述響應分作兩個部分，與包括所述載波波長的波長區域相關的第一濾波部分，與不包括所述載波波長的波長區域相關的第二濾波部分，所述光濾波器的特征在于，在不同于所述最大值的給定傳輸值處，所述第二濾波部分的濾波寬度小于所述第一濾波部分的濾波寬度。
每個濾波寬度被定義為載波波長和給定傳輸值對應的波長的差。
這樣的非對稱濾波器改善了傳輸性能。該不對稱既可以是完全的，即對于每個傳輸，第二濾波部分的濾波寬度小于第一濾波部分的濾波寬度，也可以是局部的。
此外，載波波長可被部分抑制。
傳輸邊帶可以是光信號頻譜的最大波長邊帶或最小波長邊帶。
優選地，第二濾波部分的濾波寬度實質上等于第一濾波部分的濾波寬度的0.43倍。
有利地，載波波長和中心濾波波長之間的偏移量可以實質上正比于第一濾波部分的所述濾波寬度。
在本發明優選實施方式中，該響應具有半最大值處全帶寬(FullWidth Half Maximum，FWHM)，即對應于最大傳輸值一半的波長的差，小于光信號頻譜FWHM，即對應于最大能量值一半的波長的差。
本發明也提出一種傳輸系統，其至少有兩路編碼光信號在發射機和接收機之間被多路復用和傳輸，所述編碼信號的第一路提供具有第一載波波長和雙邊帶的第一頻譜，所述編碼信號的第二路提供具有大于所述第一載波波長的第二載波波長和雙邊帶的第二頻譜。根據本發明，該傳輸系統包括至少兩個光濾波器，所述濾波器的第一個濾除第一個頻譜邊帶中的一個，所述濾波器的第二個濾除第二個頻譜邊帶中的一個。
本發明中的非對稱濾波器使得相鄰編碼信號之間的串擾降低很多。
本發明的光濾波器的非對稱依賴于被濾除的邊帶以及調制格式的頻譜形狀和所使用的波長分配方式。
優選地，當第一個和第二個頻譜相互部分交迭時，比如在某些非恒定通道間隔的DWDM系統中的情形，第一個頻譜的最小波長邊帶和第二個頻譜的最大波長邊帶都可作為傳輸邊帶。
VSB之所以在發射機難以實現，是因為殘余邊帶會迅速地恢復，比如通過光纖非線性。
因此，優選地，光纖濾波器位于靠近接收機處。
在本發明的一個實施方式中，本發明的第一個和/或第二個光濾波器具有可調的中心濾波波長。
而且，在該實施方式中，第一個或第二個光濾波器具有可調的第一和第二濾波部分的濾波寬度，因而本發明中的第一個光濾波器和第二個光濾波器可是單個的光濾波器。
該光信號頻譜表示光能量P關于波長λ的函數。該頻譜具有大約為1550nm的載波波長λc’，雙頻譜邊帶21，22，以及給定的半最大值處全帶寬(FWHM)。作為較大的波長邊帶并被傳輸的邊帶21稱為傳輸邊帶，被濾除的邊帶22稱為殘留邊帶。
傳輸響應表示歸一化傳輸T(線性比例)關于波長λ的函數。傳輸響應，比如完全不對稱高斯型，在不同于載波波長λc’的中心濾波波長λf處具有位于傳輸邊帶21的等于1的最大值，其也分為兩部分31，32以及小于光信號頻譜FWHM的濾波器FWHM。與包括載波波長λc’的波長區域相關的第一濾波部分31在濾波器FWHM處有0.175nm的濾波寬度。與不包括所述載波波長的波長區域相關的第二濾波部分32在濾波器FWHM處的濾波寬度小于第一濾波部分31的濾波寬度，實質上等于第一濾波部分31濾波寬度的0.43倍(0.075nm)。
載波波長λc’和中心濾波波長λf之間的偏移量實質上正比于第一濾波部分31在濾波器FWHM處的濾波寬度，比如，實質上等于0.14nm。
用于傳輸系統中的這樣一個濾波器的傳輸性能由如下公式定義的Q’來表示Q′=P1-P02<P>]]>公式中-P0是對應于比特“0”的標準偏差的平均輸入信號能量，-P1是對應于比特“1”的標準偏差的平均輸入信號能量，-P是時間平均能量。
對于上述本發明的光濾波器，Q’大約是0.43而不是對于現有技術(未說明)中具有對稱高斯輪廓的光濾波器的0.39。
圖3顯示本發明的一個實施方式的傳輸系統100，其通過包括光纖的連接103在發射機101和接收機102之間傳輸DWDM編碼信號(未示出)。
本發明的兩個光濾波器104，105位于靠近接收機102處。濾波器104，105具有可調的中心濾波波長。
這樣的DWDM傳輸系統100有相距很近的編碼信號，并使用非等距間隔(75GHz和50GHz交替)的分配方式，從而提高頻譜效率。
在本實施方式的一種變形中，濾波器104具有可調的濾波器中心波長和可調的給定傳輸處的濾波寬度。在這樣的結構中，光濾波器104，105可以是單個濾波器。
圖4顯示的曲線4表示由傳輸系統100傳輸的DWDM編碼信號的頻譜。
這些頻譜表示光能量P(對數比例)關于波長λ的函數。每個頻譜100，110，200，210，300，310表示實質上分別等于1545.72nm，1546.12nm，1546.72nm，1547.12nm，1547.72nm，1548.12nm的不同載波波長以及雙頻譜邊帶。
對于每一組互相交迭的頻譜，位于最短波長邊的頻譜100，200，300有被傳輸的最短的波長邊帶，位于最長波長段的頻譜110，210，310有被傳輸的最長的波長邊帶。
圖5a和5b顯示曲線5，6表示傳輸系統100的兩個光濾波器的強度傳輸響應。下面結合圖4加以描述。
傳輸響應表示傳輸T1，T2(對數比例)關于波長λ的函數。
濾波器104，105濾除如圖4所示的兩路編碼信號頻譜200，210。
濾波器104濾除頻譜200的最長波長邊帶。傳輸T1在不同于載波波長λ1c的可調中心濾波波長λ1f處具有位于頻譜200傳輸邊帶的約為-5dB的最大值，并被分作兩部分51，52以及小于相關光信號頻譜FWHM的濾波器FWHM。
第一濾波部分51與包括載波波長λ1c的波長區域相關。在濾波器FWHM處，第二濾波部分52具有小于第一濾波部分51的濾波寬度。
濾波器105濾除頻譜210最短的波長邊帶。傳輸T2在不同于載波波長λ2c的可調中心濾波波長λ2f處具有位于頻譜210的傳輸邊帶的約為-2dB的最大值，并被分作兩部分61，62以及小于相關光信號頻譜FWHM的濾波器FWHM。
第一濾波部分61與包括載波波長λ2c的波長區域相關。在濾波器FWHM處，第二濾波部分62的濾波寬度具有小于第一濾波部分61的濾波寬度。
當然，本發明并不限于已描述和說明的實例和實施方式，本領域技術人員可以對本發明進行各種變形。
濾波器響應的外形可以是一個非對稱高斯型，也可以是任一項非對稱型，比如Bessel型，butterworth型，非對稱平頂型，非對稱變跡(apodized)型等。
權利要求
1.一種光濾波器，用于濾除帶有載波波長的編碼光信號頻譜(2)的雙頻譜邊帶之一的至少一部分，被所述濾波器傳輸的所述邊帶的第一個稱為傳輸邊帶(21)，被所述濾波器濾除的所述邊帶的第二個稱為殘留邊帶(22)，所述光濾波器的強度傳輸響應(3)在不同于所述載波波長的中心濾波波長處具有位于傳輸邊帶的最大值，所述響應分作兩個部分，與包括所述載波波長的波長區域相關的第一濾波部分(31)，與不包括所述載波波長的波長區域相關的第二濾波部分(32)，所述光濾波器其特征在于，在不同于所述最大值的給定傳輸值處，所述第二濾波部分的濾波寬度小于所述第一濾波部分的濾波寬度。
2.根據權利要求1所述的光濾波器，其特征在于，所述傳輸邊帶(21)是所述光信號頻譜的最長波長邊帶。
3.根據權利要求1所述的光濾波器，其特征在于，所述傳輸邊帶是所述光信號頻譜的最短波長邊帶。
4.根據權利要求1到3任一項所述的光濾波器，其特征在于，所述第二濾波器部分(32)的所述濾波寬度實質上等于所述第一濾波部分(31)所述濾波寬度的0.43倍。
5.根據權利要求1到4任一項所述的光濾波器，其特征在于，所述載波波長和所述中心濾波波長之間的偏移實質上正比于所述第一濾波部分(31)的所述濾波寬度。
6.根據權利要求1到5任一項所述的光濾波器，其特征在于，所述響應(3)的半最大值處全帶寬(FWHM)小于光信號頻譜FWHM。
7.一種傳輸系統(100)，其中至少兩路編碼光信號被多路復用，并在發射機(101)和接收機(102)之間傳輸，所述編碼信號的第一路提供帶有第一載波波長和雙邊帶的第一頻譜(200)，所述編碼信號的第二路提供帶有大于所述第一載波波長的第二載波波長和雙邊帶的第二頻譜(210)，其特征在于，包括根據權利要求1到6任一項所述的至少兩個光濾波器(104，105)，濾除所述第一頻譜邊帶之一的所述濾波器的第一個(104)，濾除所述第二頻譜邊帶之一的所述濾波器的第二個(105)。
8.根據權利要求7所述的傳輸系統，其特征在于，所述第一和第二頻譜(200，210)相互部分地交迭，所述第一頻譜的最短波長邊帶和所述第二頻譜的最長波長邊帶都是傳輸邊帶。
9.根據權利要求7或8任一項所述的傳輸系統，其特征在于，所述光濾波器(104，105)位于靠近所述接收機(102)處。
10.根據權利要求7到9任一項所述的傳輸系統，其特征在于，所述第一和/或第二光濾波器(104，105)具有可調的中心濾波波長。
11.根據權利要求10所述的傳輸系統，其特征在于，所述第一或第二光濾波器具有可調的所述第一和第二濾波部分的所述濾波寬度，所述第一光濾波器和第二光濾波器是單個的光濾波器。
全文摘要
本發明提出一種光濾波器，用于濾除含載波波長的編碼光信號頻譜的雙頻譜邊帶之一的至少一部分，被所述濾波器傳輸的所述邊帶的第一個稱為傳輸邊帶，被所述濾波器濾除的所述邊帶的第二個稱為殘留邊帶，所述光濾波器具有強度傳輸響應，其在不同于所述載波波長的中心濾波波長處具有位于所述傳輸邊帶的最大值，所述響應分作兩個部分，與包括所述載波波長的波長區域相關的第一濾波部分，與不包括所述載波波長的波長區域相關的第二濾波部分，所述光濾波器的特征在于，在不同于所述最大值的給定傳輸值處，所述第二濾波部分的濾波寬度小于所述第一濾波部分的濾波寬度。
文檔編號H04B10/50GK1432843SQ0215954
公開日2003年7月30日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年1月11日
發明者弗里尼亞克·楊, 比格·塞巴斯蒂安 申請人:阿爾卡特公司