泵浦光源、光放大系统、ROADM和泵浦光提供方法

摘要

本申请实施例公开了一种泵浦光源，该泵浦光源包括发光单元、模式转换器和光接口单元。发光单元用于输出多模泵浦光；模式转换器用于将发光单元输出的多模泵浦光转换为多路单模泵浦光，以及输出多路单模泵浦光；光接口单元用于通过光传输介质与光放大器连接，以将多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光通过光传输介质提供给对应的光放大器，泵浦光源位于光放大器外部，方便在泵浦光源故障时，对泵浦光源进行维修和更换。

说明书

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种泵浦光源、光放大系统、可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer，ROADM)和泵浦光提供方法。

背景技术

光放大器是光通信网络中的重要组成单元，主要用于补偿光信号在传输过程中产生的功率损失。通常，一个光放大器内集成有一个或多个单模泵浦激光器，由该单模泵浦激光器为所属的光放大器提供所需的单模泵浦光。

每个光放大器都需要配置单模泵浦激光器，如果单模泵浦激光器损坏，难以维修和更换。并且，单模泵浦激光器的输出功率有限，无法满足光放大器的出光功率的需求。

发明内容

本申请提供了一种泵浦光源、光放大系统、ROADM和泵浦光提供方法，能够提供多路单模泵浦光供光放大器使用。

一方面，本申请提供了一种泵浦光源。该泵浦光源包括发光单元、模式转换器和光接口单元。发光单元用于输出多模泵浦光。模式转换器用于将所述发光单元输出的多模泵浦光转换为多路单模泵浦光，以及输出所述多路单模泵浦光。光接口单元用于通过光传输介质与光放大器连接，以将所述多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光通过所述光传输介质提供给对应的光放大器。所述泵浦光源位于所述光放大器外部。

本申请提供的泵浦光源位于光放大器外部，且通过光接口单元和光传输介质与光放大器连接。如果泵浦光源故障，可以断开泵浦光源和光放大器的连接，便于维修和更换。并且，该泵浦光源通过模式转换器将多模泵浦光转换为多路单模泵浦光，然后经由光接口单元和光传输介质将至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器。这样，能够对光放大器所需的单模泵浦光进行统一管理，提高泵浦光源的集成度。

在一些示例中，这多路单模泵浦光对应多个光放大器，不同路单模泵浦光为不同的光放大器提供单模泵浦光。这样，多个光放大器共用一个泵浦光源，有利于降低光放大器的成本。在另一些示例中，这多路单模泵浦光能够为单个光放大器提供至少两路单模泵浦光，起到单模泵浦光备份的作用。

在一些示例中，所述光接口单元包括光纤接口或光背板接口。当光接口单元包括光纤接口时，光传输介质为光纤，通过光纤与光放大器连接。当光接口单元包括光背板接口时，光传输介质为光背板。

在一些示例中，所述发光单元包括至少两个多模泵浦激光器和一个功率合束器。这至少两个多模泵浦激光器用于分别输出一路多模泵浦光。功率合束器用于将所述至少两个多模泵浦激光器输出的至少两路多模泵浦光合为一路多模泵浦光输出至所述模式转换器。多个多模泵浦激光器能够起到备份的作用。在一部分多模泵浦激光器故障时，剩下的多模泵浦激光器能够保证泵浦光源的正常运行。

在一些示例中，所述至少两个多模泵浦激光器中的各个多模泵浦激光器，被配置为以相同的光功率输出多模泵浦光。在所有多模泵浦激光器都正常工作的情况下，每个多模泵浦激光器以默认光功率输出多模泵浦光。如果一部分多模泵浦激光器故障，无法正常发光，那么剩下的能够正常工作的多模泵浦激光器将以大于该默认光功率的光功率输出多模泵浦光，使得发光单元输出的整体光功率不变。这么做能够避免更换和启动新的多模泵浦激光器而带来的输出光功率不稳定的问题。

在另一些示例中，所述发光单元包括一个多模泵浦激光器，由该多模泵浦激光器输出一路多模泵浦光。

在本申请实施例中，由于发光单元输出的多模泵浦光由多模泵浦激光器提供，而多模泵浦光激光器的出光功率相比于单模泵浦激光器的出光功率要高。因此，本申请提供的泵浦光源能够更好地满足光放大器的出光功率的需求。

在一些示例中，所述模式转换器为以下任一种：光子灯笼或者多平面光转换器(multi-plane light conversion，MPLC)。其中，光子灯笼为光纤型光子灯笼或者波导型光子灯笼。

在一种可能的实现方式中，所述泵浦光源还包括模场转换器，模场转换器用于对所述发光单元的输出端和所述模式转换器的输入端进行模场匹配。这里，模场匹配是指将发光单元的输出端输出的多模泵浦光的模场尺寸进行转换，以与模式转换器的输入端能够输入的模场尺寸匹配。通过模场转换器能够使得发光单元的输出端和模式转换器的输入端解耦。通过选择合适的模场转换器，能够将任意端面尺寸的发光单元和任意端面尺寸的模式转换器进行组合。

在一些示例中，所述模场转换器为以下任一种：光纤模场转换器、透镜或者偏振无关的光波导。

在一些示例中，发光单元中的多个器件封装在一起，然后与尾纤连接，多模泵浦光从发光单元的尾纤输出。这种情况下，尾纤的一端即为发光单元的输出端。

在另一些示例中，发光单元中的多个器件封装在一起后，依次连接尾纤和光纤准直器，多模泵浦光经过发光单元的尾纤从光纤准直器输出。这种情况下，光纤准直器即为发光单元的输出端。

在又一些示例中，发光单元中的各个器件不单独封装，而是与泵浦光源中的其他器件封装在一起。这种情况下，发光单元将不包括尾纤和光纤准直器，发光单元的输出端为未封装的多模泵浦激光器的端面或者功率合束器的输出端口。

在一些示例中，所述模式转换器为光纤型光子灯笼；所述模场转换器为光纤模场转换器，所述光纤模场转换器的输入端与所述发光单元的输出端耦合，例如连接或空间对准。所述光纤模场转换器的输出端与所述光纤型光子灯笼的输入端耦合，例如连接或空间对准。模式转换器和模场转换器均采用光纤形成，通过熔接等方式即可实现发光单元、模式转换器和模场转换器之间的低损耗连接，同时还有利于降低泵浦光源的成本低。

在另一些示例中，所述模式转换器为波导型光子灯笼或者多平面光转换器。所述模场转换器为透镜，所述透镜位于所述发光单元的输出端和所述模式转换器之间的光路上。在这些示例中，通过空间对准的形式实现发光单元的输出端、模场转换器和模式转换器之间的泵浦光的传播，并且各个光器件的体积较小，有利于减小泵浦光源的体积。

在本申请实施例中，以光子灯笼或者MPLC为模式转换器进行模式转换，其原理是根据多模泵浦光的各个模式的模场分布位置，将多模泵浦光转换为多路单模泵浦光。这种情况下，发光单元输出的多模泵浦光和模式转换器输出的单模泵浦光的波长相同，例如，发光单元输出的多模泵浦光和模式转换器输出的单模泵浦光的波长均为980nm。

在一种可能的实施方式中，所述模式转换器包括光纤激光器和分光器。其中，光纤激光器用于将所述发光单元输出的多模泵浦光转换为一路单模泵浦光，所述光纤激光器以所述发光单元作为泵浦源。分光器用于将所述光纤激光器输出的单模泵浦光分为多路单模泵浦光。示例性地，分光器将光纤激光器输出的单模泵浦光分为功率相等的多路单模泵浦光。

在这种情况下，发光单元相当于光纤激光器的泵浦源，用于为光纤激光器提供能量。在一些示例中，多模泵浦激光器输出的多模泵浦光与光纤激光器输出的单模泵浦光的波长不同。例如，多模泵浦激光器输出的多模泵浦光的波长为915nm，光纤激光器输出的单模泵浦光的波长为980nm。

在一种可能的实现方式中，为了独立控制各路单模泵浦光的光功率，所述泵浦光源还包括：可调光衰减器(variable optical attenuation，VOA)阵列。VOA阵列用于分别控制所述多路单模泵浦光中各路单模泵浦光的光功率。当需要使用单模泵浦光的目标对象的数量(例如光放大器的数量，或者，光放大器的需要使用单模泵浦光的功能单元的数量)小于该泵浦光源能够提供的多路单模泵浦光的路数时，光接口单元中的部分接口或者光接口单元所连接的光传输介质的输出端口可能没有连接光放大器，通过VOA阵列控制这部分接口对应的单模泵浦光不输出，以避免强光对人眼造成损害。

由于发光单元中的多模泵浦激光器存在模式闪烁问题以及模式转换器的各个输出端存在输出功率差异过大的问题，模式转换器输出的多路单模泵浦光中，可能无法满足光放大器的需求。因此，在一些示例中，泵浦光源还包括功率扰匀器。功率扰匀器用于对从模式转换器20接收到的多路单模泵浦光的光功率进行混合后再平均分配，以使所述输出的多路单模泵浦光的光功率相同。

在一些示例中，光放大器为独立的光放大器，或者，集成在光通信装置(例如光转换单元(optical transform unit，OTU))中的光放大器。

在一些示例中，泵浦光源输出的单模泵浦光的波长为980nm。光放大器适用的信号光的波长属于原始波长(original，O)波段，常规(conventional，C)波段或者长波长(long-wavelength，L)波段。其中，O波段对应的波长范围为1260nm～1360nm，C波段对应的波长范围为1530nm～1565nm，L波段对应的波长范围为1565nm～1625nm。

另一方面，本申请还提供了一种光放大系统。该光放大系统包括前述任一种泵浦光源、光放大器和光传输介质。所述光传输介质用于将所述泵浦光源输出的至少一路单模泵浦光传输至所述光放大器。

在本申请实施例中，所述光放大器由多个无源器件组成。

该光放大系统中，光放大器的数量为一个或多个。当光放大器的数量为多个时，这多个光放大器能够位于不同的光线路板上。通过一个泵浦光源为多个光放大器提供单模泵浦光，能够降低光放大系统的成本。

在一些示例中，所述光放大器包括至少一级放大光路，任一级放大光路包括波分复用器和光纤。所述波分复用器用于将接收到的信号光和接收到的单模泵浦光合为一路后输出至所述光纤。所述光纤用于采用接收到的单模泵浦光放大对应的信号光，以及输出放大后的信号光。其中，所述至少一级放大光路中第一级放大光路的波分复用器接收到的信号光是从所述光放大系统外部接收的，所述至少一级放大光路中除第一级放大光路以外的放大光路的波分复用器接收到的信号光为上一级放大光路输出的放大后的信号光。

在一些示例中，光纤为掺铒光纤(erbium-doped fiber，EDF)或者铒镱共掺光纤(erbium ytterbium co-doped fiber，EYDF)。在本申请实施例中，使用EDF作为光纤的放大器也被称为掺铒光纤放大器(erbium-doped fiber amplifier，EDFA)，使用EYDF作为光纤的放大器也被称为铒镱共掺光纤放大器(erbium ytterbium co-doped fiber amplifier，EYDFA)。

在一些示例中，任一级放大光路还包括第一分光器、第一探测器和第一VOA。其中，第一分光器用于将接收到的由所述泵浦光源提供的单模泵浦光分为第一部分单模泵浦光和第二部分单模泵浦光。第一探测器用于检测所述第一部分单模泵浦光的光功率，得到第一功率值。第一VOA用于根据所述第一功率值，调节接收到的所述第二部分单模泵浦光的光功率，以及将调节后的第二部分单模泵浦光输出至对应的波分复用器。

在一些示例中，所述光放大器还包括第二VOA。第二VOA位于相邻的两级放大光路之间，用于调节上一级放大光路输出的信号光的光功率，以及将调节后的信号光输出至下一级放大光路。通过设置该第二VOA，能够方便调节光放大器的输出光功率。

在一些示例中，所述至少一级放大光路中的第一级放大光路还包括第二分光器和第二探测器。其中，第二分光器用于将接收到的信号光分为第一部分信号光和第二部分信号光。第二探测器用于检测所述第一部分信号光的光功率，得到第二功率值。所述至少一级放大光路中的最后一级放大光路还包括第三分光器和第三探测器。第三分光器用于将接收到的信号光分为第三部分信号光和第四部分信号光，以及输出所述第三部分信号光。第三探测器用于检测所述第四部分信号光的光功率，得到第三功率值。所述第二VOA用于根据所述第二功率值和所述第三功率值，调节接收到的上一级放大光路输出的信号光的光功率，以及将调节后的第二部分信号光输出至下一级放大光路。光放大器通过第二分光器和第二探测器检测输入至光放大器的信号光的光功率，通过第三分光器和第三探测器检测光放大器输出的信号光的光功率，以及根据输入至光放大器的信号光的光功率和光放大器输出的信号光的光功率来调节第二VOA，从而将光放大器的输出光功率调节至目标光功率。

在一些示例中，所述至少一级放大光路中，前N-1级放大光路中的任一级放大光路还包括增益平坦滤波器(gain flatterning filter，GFF)。GFF用于对所属级放大光路中的光纤输出的放大后的信号光进行滤波，以及输出滤波后的信号光。其中，所述N为所述光放大器所包含的放大光路的级数，所述N大于1，所述前N-1级放大光路为沿信号光的传播方向的第一级至第N-1级放大光路。信号光每经过一级放大光路平坦度均会下降，平坦度下降到一定程度将会导致无法正常通信。通过GFF能够提高对应的放大光路输出的放大后的信号光的平坦度，以支持信号光的多级放大，避免多级放大影响信号光的传输质量。

在一些示例中，任一级放大光路还包括第一隔离器和第二隔离器。第一隔离器用于将接收到的信号光输出至对应的波分复用器，以及阻断来自对应的波分复用器的光。第二隔离器用于将对应的光纤输出的放大后的信号光传输至下一级放大光路，以及阻隔来自下一级光路的光。其中，所述至少一级放大光路中第一级放大光路的第一隔离器接收到的信号光是从所述光放大系统外部接收的，所述至少一级放大光路中除第一级放大光路以外的放大光路的第一隔离器接收到的信号光为上一级放大光路输出的放大后的信号光。通过第一隔离器和第二隔离器能够避免自发辐射(amplifier spontaneous emission，ASE)噪声反射回光纤中消耗泵浦光功率而导致噪声指数劣化，同时，还能够避免在光纤中引发自激。

另一方面，本申请还提供了一种可重构光分插复用器(reconfigurable opticaladd-drop multiplexer，ROADM)。ROADM包括多个板卡和前述任一种光放大系统，所述光放大器集成在一个或多个板卡上，所述泵浦光源与所述光放大器所在的板卡不同，例如光放大器集成在光放大板卡或者光线路板上，泵浦光源集成在泵浦光源板卡上。

又一方面，本申请还提供了一种泵浦光提供方法。所述泵浦光由泵浦光源提供。所述方法包括：产生多模泵浦光；将所述多模泵浦光转换为多路单模泵浦光；将所述多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器。所述泵浦光源位于所述光放大器外部。

在一些示例中，所述将所述多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器，包括：从所述多路单模泵浦光中确定目标光放大器对应的目标单模泵浦光；基于所述目标光放大器的出光功率需求，调节所述目标单模泵浦光的光功率，以将调节后的目标单模泵浦光提供给所述目标光放大器。

在一些示例中，所述方法还包括：阻断不存在对应的光放大器的空闲单模泵浦光，使得所述空闲单模泵浦光不从所述泵浦光源输出。通过阻断空闲单模泵浦光，能够避免空闲单模泵浦光泄露，对人眼造成损害。

在一些示例中，所述泵浦光源包括至少两个多模泵浦激光器和功率合束器，所述通过泵浦光源产生一路多模泵浦光，包括：通过至少两个多模泵浦激光器以相同的光功率分别输出一路多模泵浦光；通过功率合束器将所述至少两个多模泵浦激光器输出的至少两路多模泵浦光合为一路多模泵浦光。

在一些示例中，当部分多模泵浦激光器故障不能发光时，该方法还包括：增大未故障的多模泵浦激光器的输出光功率，使得功率合束器输出的多模泵浦光的光功率不变。

在一些示例中，所述方法还包括：在将调节后的目标单模泵浦光提供给所述目标光放大器之后，检测所述目标光放大器接收到的目标单模泵浦光的光功率；根据检测到的目标单模泵浦光的光功率，在目标光放大器内部调节所述目标光放大器接收到的目标单模泵浦光的光功率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种泵浦光源的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种发光单元的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种光纤模场转换器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光纤型光子灯笼的结构示意图；

图7为图6中的光纤型光子灯笼的两个端面的示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种波导型光子灯笼的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种透射式MPLC的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种光放大系统的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的一种光放大器的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的一种ROADM的结构示意图；

图16是图15中光线路板的结构示意图；

图17为图15中光支路板的结构示意图；

图18是本申请实施例提供的另一种光通信设备的结构示意图；

图19是本申请实施例提供的一种泵浦光提供方法的流程示意图。

具体实施方式

图1是本申请实施例提供的一种泵浦光源的结构示意图。如图1所示，该泵浦光源包括发光单元10、模式转换器20和光接口单元30。发光单元10用于输出多模泵浦光。模式转换器20用于将发光单元10输出的多模泵浦光转换为多路单模泵浦光，以及输出多路单模泵浦光。光接口单元30用于通过光传输介质与光放大器连接，以将多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光通过光传输介质提供给对应的光放大器。该泵浦光源位于光放大器外部。

本申请提供的泵浦光源位于光放大器外部，且通过光接口单元和光传输介质与光放大器连接。如果泵浦光源故障，可以断开泵浦光源和光放大器的连接，便于维修和更换。并且，该泵浦光源通过模式转换器将多模泵浦光转换为多路单模泵浦光，然后经由光接口单元和光传输介质将至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器。这样能够对光放大器所需的单模泵浦光进行统一管理，提高泵浦光源的集成度。

在一些示例中，这多路单模泵浦光对应多个光放大器，不同路单模泵浦光为不同的光放大器提供单模泵浦光。这样，多个光放大器共用一个泵浦光源，有利于降低光放大器的成本。在另一些示例中，这多路单模泵浦光能够为单个光放大器提供至少两路单模泵浦光，起到单模泵浦光备份的作用。

示例性地，光放大器为独立的光放大器，或者，集成在光通信装置中的光放大器。示例性地，光通信装置为OTU。OTU中激光器的输出光功率经过调制后出光功率受限，需要内置光放大器进行功率放大。在本申请实施例中，泵浦光源还位于光通信装置外部。

在本申请实施例中，光放大器对应的信号光的波长属于原始波长(original，O)波段，常规(conventional，C)波段或者长波长(long-wavelength，L)波段。其中，O波段对应的波长范围为1260nm～1360nm，C波段对应的波长范围为1530nm～1565nm，L波段对应的波长范围为1565nm～1625nm。

在本申请实施例中，发光单元10输出的多模泵浦光可以为一路或者多路。下文中将以发光单元10输出一路多模泵浦光为例进行说明。

图2是本申请实施例提供的一种发光单元的结构示意图。如图2所示，该发光单元10包括至少两个多模泵浦激光器11和一个功率合束器12。每个多模泵浦激光器11用于输出一路多模泵浦光。功率合束器12用于将至少两个多模泵浦激光器11输出的至少两路多模泵浦光合为一路多模泵浦光输出。

可替代地，在另一些实施例中，发光单元10包括一个多模泵浦激光器，由该多模泵浦激光器输出一路多模泵浦光。

在本申请实施例中，由于发光单元输出的多模泵浦光由多模泵浦激光器提供，而多模泵浦光激光器的出光功率相比于单模泵浦激光器的出光功率要高。因此，本申请提供的泵浦光源能够更好地满足光放大器的出光功率的需求。

在本申请实施例中，多模泵浦激光器为半导体激光器。

在一些示例中，发光单元中的多个器件封装在一起，然后与尾纤连接，多模泵浦光从发光单元的尾纤输出。这种情况下，尾纤的一端即为发光单元的输出端。在另一些示例中，发光单元中的多个器件封装在一起后，依次连接尾纤和光纤准直器，多模泵浦光经过发光单元的尾纤从光纤准直器输出。这种情况下，光纤准直器即为发光单元的输出端。在又一些示例中，发光单元中的各个器件不单独封装，而是与泵浦光源中的其他器件封装在一起。这种情况下，发光单元将不包括尾纤和光纤准直器，发光单元的输出端为未封装的多模泵浦激光器的端面或者功率合束器的输出端口。

在本申请实施例中，模式转换器20具有一个输入端和多个输出端。模式转换器20的输入端用于与发光单元10的输出端耦合，以接收发光单元10输出的多模泵浦光。模式转换器20用于将接收到的多模泵浦光转换为多路单模泵浦光后，分别从一个输出端输出至光接口单元30。

图3是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图。如图3所示，除了发光单元10、模式转换器20和光接口单元30，该泵浦光源还包括模场转换器40。该模场转换器40用于对发光单元10的输出端和模式转换器20的输入端进行模场匹配，因此，模场转换器40也被称为模场匹配器。

在一些示例中，模式转换器20为光子灯笼或者多平面光转换器。光子灯笼为光纤型光子灯笼或者波导型光子灯笼。模场转换器40为光纤模场转换器、透镜或者偏振无关的光波导。偏振无关的光波导是指在光波导中，光的传播与光的偏振方向无关。

在一些示例中，该泵浦光源还包括VOA阵列50，用于控制多路单模泵浦光中各路单模泵浦光的光功率。VOA阵列包括多个VOA。每个VOA对应一路单模泵浦光，每个VOA与模式转换器20的一个输出端连接，每个VOA均用于控制对应的单模泵浦光是否从泵浦光源输出以及控制对应的单模泵浦光的输出功率。当需要使用单模泵浦光的目标对象的数量(例如光放大器的数量，或者，光放大器的需要单模泵浦光的功能单元的数量)小于该泵浦光源能够提供的多路单模泵浦光的路数时，光接口单元30中的部分接口可能没有连接光放大器或者光接口单元所连接的光传输介质的另一端可能没有连接光放大器。通过VOA阵列控制这部分接口对应的单模泵浦光不输出，以避免强光对人眼造成损害。

多模泵浦激光器的输出光功率中，不同横模的功率分布随时间变化，导致发光单元输出的光斑的亮暗分布也随时间变化，这种现象被称为模式闪烁问题。由于发光单元中的多模泵浦激光器存在该模式闪烁问题以及模式转换器20的各个输出端存在输出功率差异过大的问题，所以模式转换器20输出的多路单模泵浦光中的部分单模泵浦光的光功率可能无法满足光放大器的需求。因此，泵浦光源还包括功率扰匀器60。功率扰匀器60用于对从模式转换器20接收到的多路单模泵浦光的光功率进行调整，以得到多路光功率相同的单模泵浦光。

在本申请实施例中，功率扰匀器60的输入端的数量大于或者等于功率扰匀器60的输出端的数量。其中，功率扰匀器60的输入端的数量由模式转换器20的输出端的数量决定，功率扰匀器60的输入端的数量等于模式转换器20的输出端的数量。

在该实施例中，功率扰匀器60连接在模式转换器20的输出端和VOA阵列50之间。先对模式转换器20输出的多路单模泵浦光的光功率进行平均分配，然后再通过VOA阵列50对光功率相同的多路单模泵浦光进行独立调节，使得泵浦光源能够提供功率调节范围相同的多路单模泵浦光。这样，光放大器可以任意选择接口与泵浦光源连接，简化了泵浦光源的使用过程。

在一些示例中，该功率扰匀器60为星型耦合器或者多模干涉器(multi-modeinferometer，MMI)。其中，星型耦合器是一种具有多个输入端和多个输出端的耦合器，每个输入端与一根输入光纤连接，每个输出端与一根输出光纤连接。星型耦合器的功能是把从这些输入光纤输入的光功率组合在一起，均匀地分配给这多根输出光纤。

在本申请实施例中，发光单元10与模场转换器40之间通过光纤连接，或者，通过空间对准的方式形成光路。模场转换器40和模式转换器20之间通过光纤连接，或者，通过空间对准的方式形成光路。模式转换器20的多个输出端与功率扰匀器50的多个输入端之间通过多根单模光纤一一连接。功率扰匀器50的每个输出端均通过一根单模光纤与VOA阵列60中的一个VOA的输入端连接。VOA阵列60中的每个VOA的输出端均通过单模光纤与光接口单元30连接。

在一些示例中，光接口单元30包括多个光纤接口，每个光纤接口与VOA阵列60中的一个VOA的输出端连接。或者，光接口单元30包括光背板接口，该光背板接口与VOA阵列60中所有VOA的输出端连接。

在本申请实施例中，模式转换器和模场转换器的种类可以任意组合，下面结合图4至图10对几种组合进行示例性说明。

图4是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图。如图4所示，泵浦光源包括发光单元10、光纤模场转换器41和光纤型光子灯笼21。其中，光纤模场转换器41是图3中模场转换器40的一种实现方式，光纤型光子灯笼21是图3中模式转换器20的一种实现方式。光纤模场转换器41的输入端与发光单元10的输出端耦合，例如连接或者空间对准。光纤模场转换器41的输出端与光纤型光子灯笼21的输入端耦合，例如连接或者空间对准。这里，发光单元10的输出端为发光单元10的尾纤的一端。

示例性地，光纤模场转换器41的输入端与发光单元10的输出端熔接，光纤模场转换器41的输出端与光纤型光子灯笼21的输入端熔接。通过熔接的方式，能够实现相应的光器件之间的低损耗连接。

图5是本申请实施例提供的一种光纤模场转换器的结构示意图。如图5所示，该光纤模场转换器41包括输入端411、输出端412和连接在输入端411和输出端412之间的锥形区域413。发光单元10的尾纤的直径一般较大，而光纤型光子灯笼21的输入端的端面直径较小。因此，在本申请实施例中，光纤模场转换器41的输入端411的纤芯直径大于或者等于光纤模场转换器41的输出端412的纤芯直径。图5所示的光纤模场转换器由单根多模光纤拉锥而成。

在另一些示例中，光纤模场转换器41为双包层光纤。双包层光纤包括纤芯、第一包层和第二包层。其中，第一包层和第二包层径向向外依次包覆在纤芯上。纤芯的折射率大于第一包层的折射率，第一包层的折射率大于第二包层的折射率。纤芯的端面直径与光子灯笼21的输入端的端面直径匹配(例如相同)，第二包层的端面直径与发光单元的尾纤的端面直径匹配。

这两种结构的光纤模场转换器均能够实现发光单元10的输出端和模式转换器20的输入端之间的模场匹配。

光纤型光子灯笼是一种全光纤结构的线性光学器件，由多根单模光纤外套一个玻璃管后拉锥而成。玻璃管的折射率小于单模光纤的折射率。图6为本申请实施例提供的一种光纤型光子灯笼的结构示意图。如图6所示，光纤型光子灯笼21包括输入端211、输出端212和连接在输入端211和输出端212之间的锥形区域213。光纤型光子灯笼21的输入端211的直径小于光纤型光子灯笼21的输出端212的直径。

图7为图6中的光纤型光子灯笼的两个端面的示意图。如图7的(a)部分所示，光纤型光子灯笼21的输入端211包括一根多模光纤211a。该多模光纤211a采用玻璃管作为包层，采用拉锥后的多根单模光纤的纤芯和包层一起作为纤芯。如图7的(b)部分所示，光纤型光子灯笼21的输出端212包括多根单模光纤212a，每根单模光纤212a输出一路单模泵浦光。

发光单元输出的多模泵浦光中，高阶模式的泵浦光相对于低阶模式的泵浦光而言，稳定性较差。在光纤模场转换器的输入端，高阶模式分布在纤芯和包层中。在多模泵浦光沿着从光纤模场转换器的输入端到输出端的方向传播的过程中，在不满足全反射条件或者边界条件不满足稳定的电磁振荡的情况下，高阶模式的泵浦光无法被纤芯束缚住，从而会从包层泄露到出去。剩下的稳定性较高的低阶模式的泵浦光输出给光纤型光子灯笼，以提高光纤型光子灯笼的输出端输出功率的稳定性。同时，根据发光单元的尾纤和光子灯笼的输入端的端面尺寸选择合适的光纤模场转换器，能够实现任意端面尺寸的发光单元和任意端面尺寸的光子灯笼的连接。此外，相较于空间耦合需要精密光学平台和气密封装，将发光单元的尾纤与光纤模场转换器的输入端连接，以及将光纤模场转换器的输出端与光纤型光子灯笼的输入端连接的方式更为简单，装配成本较低。

图8是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图。如图8所示，与图4所示泵浦光源相比，区别在于，在图8中，模场转换器为透镜42，模式转换器为波导型光子灯笼22，透镜42位于所述发光单元10的输出端和模式转换器20的输入端之间的光路上。这里，透镜42为单个透镜或者多个透镜构成的透镜组。通过透镜能够改变发光单元的输出端的光信号的模场分布，对光信号的模场进行转换，以与模式转换器20的输入端的端面尺寸相匹配。

图9是本申请实施例提供的一种波导型光子灯笼的结构示意图。如图9所示，波导型光子灯笼22包括玻璃基底221以及位于玻璃基底中的波导结构222。该波导结构包括多条单模波导，这多条单模波导的一端汇集在一起，形成一条多模波导。该多模波导为波导型光子灯笼的输入端222a。这多条单模波导的另一端相互间隔，为波导型光子灯笼的多个输出端222b。

该波导结构通过超快(例如飞秒)激光雕刻玻璃基底形成。激光带来的高温能够改变激光作用处的玻璃的折射率，从而在玻璃中形成波导。通过设计激光的移动路径即可得到前述波导结构。

在一些示例中，玻璃基底221为硅酸盐玻璃基底或者磷酸盐玻璃基底。需要说明的是，本申请实施例对波导型光子灯笼的制作材料不做限制，只要能够形成波导型光子灯笼即可。

在一些示例中，发光单元的输出端为发光单元的尾纤连接的光纤准直器。通过光纤准直器对多模泵浦光进行准直，以便于与其他光器件空间对准。

在该方式中，发光单元输出的多模泵浦光中所有模式的泵浦光均会进入波导型光子灯笼，波导型光子灯笼输出的总功率比图4所示实施例中光纤型光子灯笼输出的总功率要高。但是由于波导型光子灯笼的总输出光功率中包括高阶模式转换的单模泵浦光的光功率，所以波导型光子灯笼的输出光功率的稳定性有所劣化。同时，根据发光单元的输出端的端面尺寸和波导型光子灯笼输入端的端面尺寸选择合适的模场转换器，能够实现任意发光单元和任意端面尺寸的波导型光子灯笼的连接。

图10是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图。图10所示泵浦光源与图8所示的泵浦光源相比，区别在于，图10中，模式转换器为MPLC 23。

如图10所示，MPLC 23为反射式MPLC。反射式MPLC包括相对设置的两个反射体231，多模泵浦光在两个反射体231之间经过反射体231的多次反射后出射，两个反射体231中的至少一个为相位片。多模泵浦光在相位片上每反射一次，进行一次相位调制。经过多次相位调制之后，多模泵浦光的空间模式发生变化，得到多路单模泵浦光。

在图10所示实施例中，两个反射体231中的一个为相位片(图10中上方的反射体231)，两个反射体231中的另一个为反射镜(例如图10中下方的反射体231)。可替代地，在其他实施例中，两个反射体均为相位片。

示例性地，图10中，相位片具有沿多模泵浦光的传播方向间隔布置多个相位调制区域a。当多模泵浦光在不同的相位调制区域a反射时，产生的相位变化值不同。

需要说明的是，图10中的一个相位片也可以替换为分体式的多个相位片，每个相位片对应一个相位调制区域。当多模泵浦光被不同的相位片反射时，产生的相位变化值不同。

多模泵浦光以一定角度照射在相位片的反射面上，该角度使得多模泵浦光能够在相位片和反射镜之间多次反射后从MPLC 23出射。

在一些示例中，相位片包括多个电磁共振单元。一个电磁共振单元对应一个相位调制区域。示例性地，该相位片包括金属衬底、电介质层和阵列层。电介质层和阵列层依次层叠在金属衬底上。阵列层包括阵列布置的多个金属块。每个金属块以及金属块对应位置的电介质层和金属衬底构成一个电磁共振单元。多模泵浦光入射至电磁共振单元上会激发对应的电共振和磁共振，从而产生相位变化。

示例性地，金属衬底为铝衬底，电介质层为氧化硅层，金属块为金块、银块或铝块等。本申请对相位片的结构不做限制，只要能够实现在泵浦光的发射过程中对泵浦光的相位进行调制即可。

在另一些示例中，相位片被替换为基于液晶的空间光调制器。

反射式MPLC中可以布置两个相对设置的反射体231。反射式MPLC的组成结构数量少，体积小，有利于减小泵浦光源的体积。

在另一些实施例中，图10中的MPLC 23被替换为透射式MPLC。

图11是本申请实施例提供的一种透射式MPLC的结构示意图。如图11所示，透射式MPLC 24包括平行布置的多个相位片241。多模泵浦光依次穿过多个相位片241，每穿过一个相位片241时进行一次相位调制，以对多模泵浦光进行模式转换。

该透射式MPLC 24中，相位片241是一种厚度小于多模泵浦光的波长的层状结构。当多模泵浦光经过相位片241时，相位发生变化。经过多个相位片241的多次相位变化之后，多模泵浦光的空间模式发生变化，得到多路单模泵浦光。

在一些示例中，相位片241包括透明衬底和多个电磁共振单元。多个电磁共振单元阵列布置在透明衬底的一侧面。示例性地，电磁共振单元为圆柱结构、棱柱结构等，圆柱结构或者棱柱结构的轴线与所在侧面垂直。电磁共振单元采用折射率较大的电介质材料形成，例如折射率大于2的电介质材料形成。示例性地，衬底为二氧化硅衬底，电磁共振单元为硅纳米结构。

各个电磁共振单元的形状和尺寸与光经过电磁共振单元进行相位调制前后的相位变化值相对应。根据光所需要的相位变化值设计对应的电磁共振单元的尺寸以实现对应的相位调制。

在另一些示例中，相位片241被替换为基于液晶的空间光调制器。

在图10和图11所示实施例中，发光单元输出的多模泵浦光中所有模式的泵浦光均会进入MPLC。在MPLC中，部分模式(如低阶模式)能够转换为基模，而高阶模式无法转换为基模，所以MPLC的输出光功率稳定性较高。并且，根据发光单元的输出端的端面尺寸和MPLC输入端的端面尺寸选择合适的模场转换器，能够实现任意端面尺寸的发光单元和任意端面尺寸的MPLC的连接。

在本申请实施例中，MPLC能够转换为基模的模式的选定通过对电磁共振单元的形状结构和尺寸的设计来实现。不同的电磁共振单元能够对对应模式的泵浦光产生相位调制，从而将该模式的泵浦光转换为基模输出。

图12是本申请实施例提供的另一种泵浦光源的结构示意图。如图12所示，该泵浦光源包括发光单元10、模式转换器20和光接口单元30。发光单元10和光接口单元30的结构参见图1相关描述，在此不再赘述。模式转换器20包括光纤激光器25和分光器26。其中，光纤激光器25用于将发光单元输出的多模泵浦光转换为一路单模泵浦光。分光器26用于将光纤激光器输出的单模泵浦光分为多路单模泵浦光。

示例性地，分光器26将光纤激光器25输出的单模泵浦光分为功率相等的多路单模泵浦光。在该实施例中，由于多路单模泵浦光由分光器26得到，各路单模泵浦光的光功率相等。因此无需设置功率扰匀器，简化了泵浦光源的组成结构。

光纤激光器25包括泵浦源、增益光纤和谐振腔。泵浦源提供的多模泵浦光进入增益光纤后被吸收，进而使增益光纤中能级粒子数发生反转。在谐振腔的作用下形成激光振荡，从而产生单模泵浦光输出。在该实施例中，发光单元10为光纤激光器25的泵浦源，用于为光纤激光器25提供能量。

示例性地，增益光纤为掺杂稀土元素的玻璃光纤、掺杂激光染料的塑料光纤等。谐振腔为法布里珀罗(Fabry-Perot，F-P)谐振腔、环形腔等。本申请对光纤激光器的结构不做限制，只要能够以发光单元作为泵浦源，输出单模泵浦光即可。

在该实施例中，发光单元10输出的多模泵浦光与光纤激光器25输出的单模泵浦光的波长不同。例如，发光单元10输出的多模泵浦光的波长为915nm，光纤激光器25输出的单模泵浦光的波长为980nm。

该泵浦光源还包括VOA阵列50，VOA阵列的相关内容参见图2所示实施例，在此省略详细描述。

在一些示例中，该泵浦光源还包括模场转换器，模场转换器位于发光单元10和模式转换器20之间。

图13是本申请实施例提供的一种光放大系统的结构示意图。如图13所示，该光放大系统包括：泵浦光源1、光放大器2和光传输介质3。其中，泵浦光源1为前述任一种泵浦光源，光放大器2由多个无源器件组成，光传输介质3用于将泵浦光源输出的单模泵浦光传输至光放大器2。

在一些示例中，多个无源器件组成至少一级放大光路。即该光放大器能够对接收到的信号光进行一次或多次放大，对信号光放大的次数与放大光路的级数相同。光放大器中放大光路的级数根据实际需要设置，本申请实施例对此不做限制。

在本申请实施例中，每一级放大光路均包括波分复用器和光纤。波分复用器用于将接收到的信号光和接收到的单模泵浦光合为一路后输出至光纤。光纤用于采用接收到的单模泵浦光放大对应的信号光，以及输出放大后的信号光。

本申请实施例对波分复用器的类型不做限制，包括但不限于定向耦合器、二向色镜等。

在一些示例中，光纤为EDF或者EYDF。在本申请实施例中，使用EDF作为光纤的放大器也被称为EDFA，使用EYDF作为光纤的放大器也被称为EYDFA。

图14为本申请实施例提供的另一种光放大器的结构示意图。如图14所示，该光放大器2包括两级放大光路，即第一级放大光路71和第二级放大光路72。

第一级放大光路71包括第一隔离器711、波分复用器712、光纤713、第二隔离器714和GFF715。其中，第一隔离器711用于将从光放大器2外部接收到的信号光输出至波分复用器712，以及阻断来自波分复用器712的光。波分复用器712用于将接收到的信号光和接收到的单模泵浦光合为一路后输出至所述光纤713。所述光纤713，用于采用接收到的单模泵浦光放大对应的信号光，以及输出放大后的信号光。第二隔离器714用于将对应的光纤输出的放大后的信号光传输至GFF715，以及阻隔来自GFF715的光。

通过第一隔离器和第二隔离器能够避免ASE噪声反射回光纤中消耗泵浦光功率而导致噪声指数劣化，同时，还能够避免在光纤中引发自激。此外，由于信号光每经过一级放大光路平坦度均会下降，平坦度下降到一定程度将会导致无法正常通信。因此，需要通过GFF能够提高对应的放大光路输出的放大后的信号光的平坦度，以支持信号光的多级放大。

为了便于调节第一级放大光路的增益，第一级放大光路还包括：第一分光器716、第一探测器717和第一VOA718。其中，第一分光器716用于将接收到的由所述泵浦光源提供的单模泵浦光分为第一部分单模泵浦光和第二部分单模泵浦光。第一探测器717用于检测所述第一部分单模泵浦光的光功率，得到第一功率值。第一VOA718用于根据所述第一功率值，调节接收到的所述第二部分单模泵浦光的光功率，以及将调节后的第二部分单模泵浦光输出至第一波分复用器。

第一分光器716按照设定分光比对接收到的单模泵浦光进行分光。根据该设定分光比，能够根据第一功率值计算出第一级放大光路接收到的单模泵浦光的光功率以及第二部分单模泵浦光的光功率。可见，检测到的第一部分单模泵浦光的光功率能够反映第一级放大光路接收到的单模泵浦光的光功率以及反映第二部分单模泵浦光的光功率。根据第一功率值调节第一VOA718，即可调节耦合至光纤中的第二部分单模泵浦光的光功率，从而调节第一级放大光路的增益。

示例性地，设定分光比为1:99或者5:95。相应地，第一部分单模泵浦光和第二部分单模泵浦光的光功率的比值为1:99或者5:95。

第二级放大光路的结构与第一级放大光路的结构基本相同，包括第一隔离器721、波分复用器722、光纤723、第二隔离器724、第一分光器726、第一探测器727和第一VOA728。第二级放大光路中的这些光器件之间的关系参见第一级放大光路的相关内容，在此不再赘述。

在一些示例中，该光放大器还包括第二VOA73。第二VOA73位于第一级放大光路71和第二级放大光路72之间，用于调节第一级放大光路输出的信号光的光功率，以及将调节后的光输出至第二级放大光路。通过设置该第二VOA73，能够方便调节光放大器的输出光功率。

在一些示例中，第一级放大光路71还包括第二分光器719和第二探测器710。其中，第二分光器719用于将从光放大系统外部接收到的信号光分为第一部分信号光和第二部分信号光。第二探测器710用于检测第一部分信号光的光功率，得到第二功率值。第二级放大光路72还包括第三分光器729和第三探测器720。第三分光器729用于将接收到的信号光分为第三部分信号光和第四部分信号光，以及输出第三部分信号光。第三探测器720用于检测第四部分信号光的光功率，得到第三功率值。第二VOA73用于根据第二功率值和第三功率值，调节接收到的第二部分信号光的光功率并将其输出至第二级放大光路72。

光放大器通过第二分光器和第二探测器检测输入至光放大器的信号光的光功率，通过第三分光器和第三探测器检测光放大器输出的信号光的光功率，以及根据输入至光放大器的信号光的光功率和光放大器输出的信号光的光功率来调节第二VOA，从而将光放大器的输出光功率调节至目标光功率。

在一些示例中，该光放大器还包括控制电路。控制电路用于根据第一功率值调节对应的第一VOA，和/或，根据第二功率值和第三功率值调节对应的第二VOA。

在一些示例中，为了实时监控光放大器的工作情况，该光放大器还包括第四分光器725。该第四分光器位于最后一级放大光路的输出端，用于从光放大器输出的信号光中分离出一路信号光送入监控口，以对光放大器输出的信号光进行监测。

在一些示例中，输入到第一级放大光路71和第二级放大光路72的单模泵浦光分别为泵浦光源输出的一路单模泵浦光。

在另一些示例中，输入到第一级放大光路71和第二级放大光路72的单模泵浦光由泵浦光源输出的一路单模泵浦光分光得到。在这种情况下，该光放大器还包括第五分光器。该第五分光器用于将泵浦光源输出的一路单模泵浦光分为两路，然后分别输出到第一级放大光路和第二级放大光路。示例性地，第五分光器的分光比例为1:1。

需要说明的是，在其他实施例中，光放大器中放大光路的级数多于2级，例如3级等。通过在第一级放大光路71和第二级放大光路72之间设置至少一级放大光路实现，第一级放大光路71和第二级放大光路72之间的任一级放大光路的结构均可采用与第一级放大光路71相同的结构，或者根据需要去除其中的部分光器件。

本申请实施例提供的光放大系统中，泵浦光源能够为多个光放大器提供单模泵浦光，因此，该光放大系统能够应用于包括多个光放大器的光通信设备。

在一些示例中，该泵浦光源为每个光放大器提供一路单模泵浦光，光放大器的每一级所需要的单模泵浦光均由该路单模泵浦光产生。在另一些示例中，该泵浦光源为每个光放大器提供互相作为备份的两路单模泵浦光。在又一些示例中，该泵浦光源为光放大器的每一级放大光路提供一路单模泵浦光。

在本申请实施例中，光通信设备包括但不限于ROADM、光收发站(又称光终端站)、无源光网络(passive optical network，PON)中的中心站(又称中心机房(centraloffice，CO))、城域网汇聚站点等。下面将以ROADM为例，对泵浦光源为多个光放大器提供单模泵浦光的情况进行示例性说明。

图15是本申请实施例提供的一种ROADM的结构示意图。如图15所示，该ROADM包括波长调度单元、光互连单元和上下波单元。

示例性地，该ROADM具有4个维度。例如，如图15所示，4个维度分别为D1～D4，每个维度对应一个波长调度单元。在本申请中，维度也称为线路方向。每个波长调度单元用于与光通信系统中的其他网元连接，例如与其他ROADM连接。波长调度单元用于接收来自第一线路方向的网元发送的信号光，然后将第一线路方向的网元发送的信号光中的目标波长组合的信号光发送给第二线路方向的网元对应的波长调度单元。

在一些示例中，在需要本地上下波的情况下，波长调度单元还用于将第一线路方向的网元发送的信号光中部分波长的信号光输出给上下波单元，以将这部分波长的信号光下路，该过程也被称为下波；和/或，接收上下波单元输出的信号光，并将从上下波单元接收到的信号光与目标波长组合的信号光合并后一起发送给第二线路方向的网元，以将上下波单元输出的信号光上路，该过程也被称为上波。

光互连单元分别与每个波长调度单元和上下波单元连接，用于实现各个波长调度单元和上下波单元之间的光通道全互连。在光通道全互连的情况下，对于任意两个波长调度单元，光互连单元均能提供至少一条光通道将这两个波长调度单元连接，使得这两个波长调度单元之间能够进行信号光的双向传输。并且，对于上下波单元和任意一个波长调度单元，光互连单元也提供至少一条光通道将上下波单元和波长调度单元连接，使得上下波单元和波长调度单元之间能够进行信号光的双向传输。在一些示例中，光互连单元包括光纤或者光背板。

示例性地，上下波单元用于将通过光互连单元接收到的来自波长调度单元的信号光进行下路处理，然后将下路的光输出至收发OTU，和/或，将下波的光输出至中继OTU中继后重新上路转发。上下波单元还用于将本地上路的波长的信号光发送给目标线路方向的波长调度单元。

通常，ROADM的每个波长调度单元分别对应一个光线路板，上下波单元对应一个光支路板。每个光线路板和该光支路板上均布置有前述光放大器。

图16为图15中光线路板的结构示意图。如图16所示，分合波单元包括第一波长选择开关(wavelength selective switch，WSS)、光纤接口单元(fiber interface unit，FIU)和两个光放大器。其中，第一WSS用于将经由光互连单元接收到的来自各个波长调度单元的光进行合波，然后将合波后的光输出至FIU。FIU将从第一WSS接收到的信号光输出至长纤，以将该光信号传输至其他网元。FIU还用于接收其他网元通过长纤传输的信号光，将FIU输出至第一WSS。第一WSS还用于对从FIU接收到的信号光进行分波，将分波后的信号光通过光互连单元传输至对应的分合波单元或者上下波单元。

两个光放大器连接在第一WSS和FIU之间。一个光放大器用于放大第一WSS输出给FIU的信号光，另一个光放大器用于放大FIU输出给第一WSS的信号光。

图17为图15中光支路板的结构示意图。如图17所示，上下波单元包括第二WSS、第三WSS和两个光放大器。

第二WSS用于将经由光互连单元接收到的来自各个波长调度单元的光进行合波，然后将合波后的光输出至第三WSS。第三WSS对接收到的光进行分波，根据配置将不同波长的光传递到所需要的第三WSS的输出端口，完成下波。通过将不同波长的光传递到对应的输出端口，使得不同波长的光经过不同的后续处理，例如被收发OTU接收完成光的路由，和/或，由中继OTU中继后重新上路转发。

第三WSS将从第三WSS的多个输入端口接收到的不同波长的光进行合波处理，然后输出至第二WSS。第二WSS将接收到的光进行分波处理，然后传递至不同的输出端口，经由光互连单元发送至各个波长调度单元，完成上波。

两个光放大器均连接在第二WSS和第三WSS之间。一个光放大器用于放大第二WSS输出给第三WSS的信号光，另一个光放大器用于放大第三WSS输出给第二WSS的信号光。

在本申请实施例中，WSS包括但不限于基于平面光波导(planar lightwavecircuit，PLC)技术的WSS、基于微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)的WSS、基于液晶的WSS等等。需要说明的是，除了WSS以外，还可以采用其他能够将来自任意输入口的任意波长组合的光传递至任意输出口的光学器件或装置。

需要说明的是，在另一些示例中，ROADM中的多个光放大器单独位于一个或多个板卡上，WSS位于其他板卡上。

如图15所示，该ROADM还包括泵浦光源。该泵浦光源为前述任一种泵浦光源。泵浦光源通过光传输介质与光放大器连接。

如图15所示，光传输介质为光背板。该光背板中包括多条泵浦光通道(也被称为单模光纤)，如图15中虚线箭头所示，每条泵浦光通道用于均用于传输单模泵浦光。在本申请实施例中，通过设计每条泵浦光通道的纤芯和包层的尺寸、数值孔径等参数，使得每条泵浦光通道均能支持980nm的单模泵浦光的传输。

该光背板还包括一个输入接口和多个输出接口。输入接口用于与泵浦单元的光接口单元对接，输出接口用于与光线路板上的光接口对接。该输入接口与每个输出接口之间均存在一条泵浦光通道。

示例性地，光背板集成在光通信设备的机架上。光背板的输出接口与机架上的部分或者全部槽位连接，以为对应槽位中的板卡提供单模泵浦光。每个槽位连接的输出接口根据槽位所连接的板卡的需求设置。例如，当槽位中连接的板卡为前述光线路板，且光线路板上的光放大器的数量为2个，每个光放大器的放大光路为2级时，该槽位需要连接2个输出接口或者4个输出接口。

由于单模泵浦光的功率较高，光传输介质需要能够满足单模泵浦光的传输需求。例如，支持最高功率30dBm。

在另一些示例中，如图18所示，光传输介质为光纤跳线32。光纤跳线32的两端均具有连接器插头，以便于与泵浦光源的光接口单元连接，以及与光放大板(或者光线路板)上的光纤接口连接。

在本申请实施例中，该ROADM的类型包括但不限于无色ROADM(colorless-ROADM，C-ROADM)(又称波长无关ROADM)、无色无方向ROADM(colorless&directionless-ROADM，CD-ROADM)(又称波长无关方向无关ROADM)、无色无方向无竞争ROADM(colorless&directionless&contentionless-ROADM，CDC-ROADM)(又称波长无关方向无关竞争无关ROADM)。其中，波长无关是指本地上下波单元的输出端口与波长没有固定的对应关系；方向无关是指从任意线路方向接收到的光能够发送到任意线路方向；竞争无关是指在方向无关时，下波的波长之间不存在波长冲突。

本申请还提供了一种泵浦光提供方法。该泵浦光由泵浦光源提供。如图19所示，该泵浦光提供方法包括以下过程。

S1、产生多模泵浦光。

S2、将多模泵浦光转换为多路单模泵浦光。

S3、将多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器，泵浦光源位于光放大器外部。

该方法对泵浦光源的结构不做限制，例如为前述实施例中的任一种泵浦光源。

在一些示例中，泵浦光源包括至少两个多模泵浦激光器和功率合束器，产生多模泵浦光，包括：通过至少两个多模泵浦激光器以相同的光功率分别输出一路多模泵浦光；通过功率合束器将至少两个多模泵浦激光器输出的至少两路多模泵浦光合为一路多模泵浦光。

在一种可能的实现方式中，当部分多模泵浦激光器故障不能发光时，该方法还包括：增大未故障的多模泵浦激光器的输出光功率，使得功率合束器输出的多模泵浦光的光功率不变。

在一些示例中，光放大器所需要的单模泵浦光的路数小于泵浦光源能够提供的多模泵浦光的最大路数。在这种情况下，通过泵浦光源将多路单模泵浦光中的至少一路单模泵浦光提供给对应的光放大器，包括：从多路单模泵浦光中确定目标光放大器对应的目标单模泵浦光；基于目标光放大器的出光功率需求，调节目标单模泵浦光的光功率，以将调节后的目标单模泵浦光提供给目标光放大器。

在一些示例中，该方法还包括：阻断不存在对应的光放大器的空闲单模泵浦光，使得空闲单模泵浦光不从泵浦光源输出。通过阻断空闲单模泵浦光，能够避免空闲单模泵浦光泄露，对人眼造成损害。

在一些示例中，该方法还包括：第一步、在将调节后的目标单模泵浦光提供给目标光放大器之后，检测目标光放大器接收到的目标单模泵浦光的光功率；第二步、根据检测到的目标单模泵浦光的光功率，在目标光放大器内部调节目标单模泵浦光的光功率。

示例性地，第一步中通过分光片和光探测器检测目标光放大器接收到的目标单模泵浦光的光功率。第二步中，通过目标光放大器内部的VOA调节目标单模泵浦光的光功率。

示例性地，在该第二步中，当检测到的目标单模泵浦光的光功率小于阈值时，通过调节该目标光功率对应的VOA，使得该目标单模泵浦光的光功率增大，或者，当检测到的目标单模泵浦光的光功率大于阈值时，通过调节该目标光功率对应的VOA，使得该目标单模泵浦光的光功率减小，从而实现光放大器的自动增益控制。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。