一种直调直检光传输系统和光传输方法与流程

本发明涉及光通信，特别是涉及一种直调直检光传输系统和光传输方法。

背景技术：

1、直调直检（intensity modulation and direct-detection，imdd）光传输系统因其成本低、功耗低、时延低的优势，在数据中心光互连等短距光传输场景中得到广泛应用。

2、现有商用的直调直检光模块主要工作在o波段。以典型的800g光模块为例，其采用o波段4个波长，单波速率200gb/s，通过粗波分复用方式实现单纤传输容量800gb/s。图1为传统o波段直调直检光模块及粗波分复用光传输系统的示意图，如图1所示，外部输入电信号首先进入直调直检光模块1的数字信号处理器，经驱动器放大后驱动调制器产生光调制信号。一个光模块一般集成4个或8个波长，各波长分别完成调制后通过合波器送入石英光纤2传输。在接收端，经石英光纤2传输的信号经分波器分离后，由光电探测器实现光信号到电信号的转换，经跨阻放大器放大后送入数字信号处理器并输出至外部设备。该系统中因为一般只有4个或8个波长，波长之间的间隔比较大，只能支持粗波分复用（coarsewavelength division multiplexing，cwdm）的光传输系统，极大地限制了单纤的光传输容量，无法满足数据中心间日益增长的容量需求。

3、由此可见，如何提高单纤的光传输容量，是本领域人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直调直检光传输系统和光传输方法，以解决传统o波段直调直检光模块及粗波分复用光传输系统存在的单纤的光传输容量有限的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种直调直检光传输系统，包括：

3、多个直调直检光模块，每个所述直调直检光模块用于产生c波段或l波段的调制光信号；

4、外置合波器，连接于所述多个直调直检光模块的输出端，用于将所述多个直调直检光模块输出的不同波长的调制光信号合成为一路复用光信号；

5、空芯光纤，连接于所述外置合波器的输出端，用于传输所述复用光信号；

6、外置分波器，连接于所述空芯光纤的输出端，用于将所述复用光信号分离为不同波长的调制光信号并分别输出至对应的直调直检光模块。

7、优选地，所述多个直调直检光模块的波长覆盖整个c波段和l波段。

8、优选地，每个所述直调直检光模块包括数字信号处理器、驱动器、调制器、光电探测器和跨阻放大器；

9、外部输入的电信号经所述数字信号处理器处理后送入所述驱动器进行放大，放大后的电信号驱动所述调制器产生所述调制光信号；

10、来自所述外置分波器的调制光信号经所述光电探测器转换为电信号，并经所述跨阻放大器放大后送入所述数字信号处理器输出至外部设备。

11、优选地，所述调制器为马赫-曾德尔调制器，所述直调直检光模块的外部还设置有连续波激光器，用于向所述马赫-曾德尔调制器提供连续波光载波；

12、所述连续波激光器采用集成可调谐激光器组件。

13、优选地，所述集成可调谐激光器组件设置有热电制冷器，所述热电制冷器用于控制所述连续波激光器的温度漂移。

14、优选地，所述直调直检光模块设有激光器输入接口、调制信号输出接口和接收光信号输入接口，所述激光器输入接口、调制信号输出接口和接收光信号输入接口均采用多芯推拉式接口。

15、优选地，所述空芯光纤的传输链路中还设置有掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器用于放大所述复用光信号的功率。

16、优选地，所述集成可调谐激光器组件在整个c波段和l波段内波长可调，以便单个直调直检光模块覆盖c波段和l波段的任意波长。

17、优选地，所述调制器为直接调制激光器或电吸收调制激光器；

18、外部输入的电信号经所述驱动器放大后直接驱动所述直接调制激光器或所述电吸收调制激光器产生所述调制光信号。

19、为了解决上述技术问题，本发明还提供一种直调直检光传输方法，应用于上述的直调直检光传输系统，所述方法包括：

20、利用多个直调直检光模块分别产生c波段或l波段的不同波长的调制光信号；

21、将所述多个直调直检光模块输出的不同波长的调制光信号通过外置合波器合成为一路复用光信号；

22、将所述复用光信号通过空芯光纤进行传输；

23、将经空芯光纤传输后的复用光信号通过外置分波器分离为不同波长的调制光信号，分别输出至对应的直调直检光模块进行接收。

24、本发明提供的直调直检光传输系统，通过采用外置合波器将多个直调直检光模块产生的不同波长调制光信号合成为一路复用光信号，并采用外置分波器在接收端进行分波，使得原本各自独立占用一根光纤的多个直调直检光模块可以共享同一根空芯光纤进行传输，从而在无需增加光纤数量的前提下，通过增加光模块数量来扩展单纤内的波道数量，大幅提升了单纤的传输容量。此外，通过采用空芯光纤作为传输介质，利用空芯光纤在c波段和l波段色散低的特性，使得直调直检光模块能够工作在c波段和l波段，进而可利用c波段和l波段丰富的波长资源实现密集波分复用（dense wavelength divisionmultiplexing，dwdm），进一步提高了单纤传输容量，有效解决了现有粗波分复用系统因波长数量少而导致单纤传输容量受限的技术问题，满足了数据中心间日益增长的容量需求，同时避免了单纯依靠增加光纤数量所带来的布线复杂度和运维成本上升的问题。

25、此外，本发明还提供一种直调直检光传输方法，与上述提到的直调直检光传输系统具有相同或相对应的技术特征，效果同上。

1.一种直调直检光传输系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述多个直调直检光模块的波长覆盖整个c波段和l波段。

3.根据权利要求1或2所述的直调直检光传输系统，其特征在于，每个所述直调直检光模块包括数字信号处理器、驱动器、调制器、光电探测器和跨阻放大器；

4.根据权利要求3所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述调制器为马赫-曾德尔调制器，所述直调直检光模块的外部还设置有连续波激光器，用于向所述马赫-曾德尔调制器提供连续波光载波；

5.根据权利要求4所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述集成可调谐激光器组件设置有热电制冷器，所述热电制冷器用于控制所述连续波激光器的温度漂移。

6.根据权利要求3所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述直调直检光模块设有激光器输入接口、调制信号输出接口和接收光信号输入接口，所述激光器输入接口、调制信号输出接口和接收光信号输入接口均采用多芯推拉式接口。

7.根据权利要求1所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述空芯光纤的传输链路中还设置有掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器用于放大所述复用光信号的功率。

8.根据权利要求4所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述集成可调谐激光器组件在整个c波段和l波段内波长可调，以便单个直调直检光模块覆盖c波段和l波段的任意波长。

9.根据权利要求3所述的直调直检光传输系统，其特征在于，所述调制器为直接调制激光器或电吸收调制激光器；

10.一种直调直检光传输方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任意一项所述的直调直检光传输系统，所述方法包括：