CN1333960A - 用于处理光链路上故障的系统 - Google Patents

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伍光义
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Abstract

一种处理通过至少两条光纤(11,12)连接的两终端(1,2)之间波分多路复用(WDM)光通信中的故障的系统,该系统监视经过两光纤的通信状态。如果两光纤(11,12)都正常工作,则经第一光纤(11)按规定路由发送第一组信道,而经第二光纤(12)按规定路由发送第二组信道(与第一组信道互不相容)。但是,如果在任何一条光纤(11,12)上检测到故障,则第一终端(1)将第一和第二组信道组合起来,并通过余下的一条光纤将组合的信道按规定路由发送到第二终端(2)。第二终端(2)将组合的信道分离,以重构第一和第二组信道。波长分离器(101－104)可用于在两个终端多路复用和多路分解信道。这种体系结构使第一和第二组信道可以叉指式地相互间隔。

Description

用于处理光链路上故障的系统
                        发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及光通信领域。更确切地说，本发明公开一种用于对光链路上的故障起反应而重新安排光通信的系统。
2.问题说明
光波分多路复用已逐渐成为光纤通信系统的标准骨干网。WDM(波分多路复用)系统采用包含许多不同波长的光信号的信号(通称为载波信号或信道)以便经光纤传输信息。每个载波信号由一个或多个信息信号调制。从而，利用WDM技术可以经过单根光纤传输大量的信息信号。
尽管利用WDM技术可获得显著较高的光纤带宽，但是要使这些系统实现商业可行性，就必须克服许多严重的问题，例如多路复用，多路分解和实现光信号的路由选择。波长域的加入会增加网络管理的复杂性，因为现在处理过程同时包括了滤波和路由选择。多路复用涉及将多个信道(分别由各自的光谱定义)组合成单一的WDM信号。多路分解是反向过程，其中把单一WDM信号分解成一些单独的信道或一些信道组。这些单独的信道在空间上是分离的，并与特定的输出端口耦合。路由选择不同于多路分解，其中路由器根据控制信号在空间上将输入光信道分离到输出端口并置换这些信道，以便在输入信道与输出端口之间建立所期望的耦合。
光纤通信网通常设置有许多拓扑配置中任何一种拓扑配置形式的终端。最简单的配置是经光链路交换数据的两个终端。它可以被扩展为雏菊链配置，其中将三个或三个以上的终端通过多个光链路串联起来。环形配置以及其他二维网络也常被采用。在各种情况中，两终端之间的光链路通常都包括用于双向通信的许多光纤，以便在一个或多个所述光纤发生故障时提供冗余并且用于将来的扩容。
光纤上的故障可以通过接收终端检测信号丢失或信号功率的严重下降来检测。通过监视所接收数据中的误码率可以检测光纤上更轻微的故障。无论如何，针对这类故障的常规方法已经可以将整个WDM信号从故障光纤重选路由到未用的光纤之一。它还可以要求通过光纤网络中一个或多个中间节点，对WDM信号重选路由。在环形配置中，针对故障的一种方法是在围绕环的反方向上重新安排通信，以避开所述环的故障段。
另一种方法是将WDM信号从故障光纤重选路由到具有未用容量的第二光纤。例如，被中断的信号可以被转换到未用的频带并采用频分多路复用方式经过第二光纤发送。同样地，被中断的信号可以被分配到未用的时隙并采用时分多路复用方式经过第二光纤传输。所有的现有方法都要求大量的开销，来动态地分配未用的光纤，频率和/或时隙，然后将信号重选路由到适当的光纤。3.其他相关技术
本申请人的美国专利：No.5,724,165和No.5,694,233，和序列号为08/739,424的美国专利申请提出了两种用于高性能信号路由选择(美国专利No.5.724,165)和波分多路复用(序列号：08/739,424和美国专利号：5,694,233)的方法。在美国专利No.5.724,165中，公开了一种用于实现光交换的新结构(路由器)，这些新结构实现了很高的消光比。但是，这些交换是与波长无关的。在序列号08/739,424的美国专利申请和美国专利No.5,694,233中，公开一些提供波长多路分解和路由选择的功能的光系统。
涉及本专业的其他相关技术包括如下内容：
发明人        专利号        发布日期
Fee            5,777,761      1998年7月7日
Fee            5,731,887      1998年3月24日
Ogura          5,517,489      1996年5月14日
Glance         5,488,500      1996年1月20日
Shiragaki      5,457,556      1995年10月l0日
Yamane         5,434,691      1995年7月18日
Patel等人      5,414,541      1995年5月9日
Goosen等人     5,396,357      1995年5月7日
Meadows        5,381,250      1995年1月10日
DeJule等人     5,363,228      1994年11月9日
lino等人       5,343,464      1994年8月30日
Flanagan等人   5,159,595      1992年10月27日
Cozic          5,081,452      1992年1月14日
Nelson         4,919,522      1990年4月24日
Ammann，“具有规定的传输与电压关系特征曲线的光电开关的合成法”Journal of the Optical Society of Ameriea vol.56，no.8，pp.1081-1088(1966年8月)
Harris等人“利用双折射晶体的光网络的合成｜等长晶体的无耗网络的合成”Journal of the Optical Society of Ameriea vol.54，no.10，pp.1267-1279(1964年10月)
美国专利No.5,777,761和No.5,731,887(Fee)公开了一种光网络，其中在发生链路故障的情况下控制器通过保护链路对信号重选路由。如有需要，所述控制器可以通过频率转换器对信号重选路由。
Ogura公开了一种信道(即时隙)是动态地分配的双向光环。
Glance公开了一种采用1×N光交换装置、波长光栅路由器(WGR)以及多路复用器的可调谐加入/引出(add/drop)滤光器。WGR输出端包括一组直接与多路复用器耦合的保留输出端以及一个引出输出端。按规定路线发送至所述引出输出端的特定WDM频率分量由接收所述WDM信号的WGR输入端口确定。1×N交换装置向适当的WGR输入端提供WDM信号，以便向所述引出输出端提供所选择的频率。保留信号和任何加入的信号都通过所述多路复用器来完成多路复用。
Shiragaki公开了一种采用空分和波分交换来修复光通信网中的故障的光交叉连接系统。
Yamane公开了一种采用时分多路复用实现保护的光通信系统的范例。
Patel等人公开了采用一系列双折射层和铁电单元将输入光束按规定路由发送到多个输出位置的任何一个的光交换装置。
Goosen等人公开了一种单光纤的环配置，其中在所述环上沿着相反方向发送两个离散波长的光信号。这就确保了环上每个节点都会接收到完全相同的数据，而不受环上任何单个点的故障的影响。
Meadows公开了一种2×2光电交换装置，它采用介质薄膜偏振分束器和可交换光电延迟器。
DeJule等人公开一种光交换装置，它采用许多以阵列形式设置的与偏振无关的交换单元。每个交换单元包括空间光调制器和多个可用于沿着两个轴中任一个选择性地引导输入光束的偏振分束器。
lino等人公开了一种交换系统，它包括保护交换装置，运行时利用时分多路复用将工作传输线路切换到保护传输线路。
Flanagan和Cozic等人公开了一种环形通信系统，其中在发生故障时沿着相反方向重新按规定路由发送信号。
Nelson公开一种光交换装置，它采用光电晶体，当所述晶体置于正交电场中时在两个不同光路的每一个光路中呈现双折射。每一个光路对这两个电场中的一个敏感，且具有各自的快慢轴组。
Ammann和Harris等人提供滤光器设计领域的普遍性背景。4.问题的解决方案
上述的参考技术都没有显示用于在两终端之间的光链路上发生故障时自动多路复用和重新引导WDM信号的本发明的系统。在本发明的正常运行情况下，WDM信号经过终端之间的两条光纤以两组独立而互斥的信道的形式传送。例如，两组信道可以叉指式地互相间隔。如果在一条光纤上检测到故障，则发送终端将两组信道组合，然后通过无故障的第二光纤按规定路由发送组合的信道。接收终端将所述组合信道多路分解，重构第一和第二组信道以便通过光网络中其他链路进行后续传输。
                        发明概述
本发明提供一种用于处理波分多路复用(WDM)光通信中故障的系统。两个终端通过至少两条光纤连接，且这两条光纤上的通信状态受到监视。如果两光纤都正常工作，则通过第一光纤按规定路由发送第一组信道，而通过第二光纤按规定路由发送第二组信道(与第一组信道互为不相容的)。但是，如果任何一条光纤上检测到故障，则第一终端将第一和第二组信道组合起来，然后通过余下的一条光纤将组合的信道按规定路由发送到第二终端。第二终端将所述组合信道分离，重构第一和第二组信道。可利用波长分离器在这两个终端上多路复用和多路分解信道。这种体系结构使第一和第二组信道可以被叉指式地互相间隔。通过下面的详细说明和附图，本发明的这些和其他的优点，功能和目的将会更易于理解。
附图简介
参照附图，可以更容易地理解本发明，附图中：
图1是正常工作时的整体光通信系统的方框示意图。
图2是第一故障状态(所述第一光纤存在故障)时的光通信系统的方框示意图。
图3是第二故障状态(所述第二光纤存在故障)时的光通信系统的方框示意图。
图4是说明波长分离器功能的简化方框图。
图5是波长分离器的方框示意图。
图6是用于将相邻的50GHz的输入信道分离成两组输出信道的波长分离器的传输功能的光谱图。
图7是第一控制状态下的1×2光学路由选择交换装置的方框示意图。
图8是第二控制状态下的1×2光学路由选择交换装置的方框示意图。
发明详述
图1-3是说明本发明一个实施例的三种工作方式的示意图。如图所示，终端1从输入端口21和22接收输入的WDM信号，并通过至少两条光纤11和12将这些WDM信号传送到终端2。终端2在输出端口23和24处输出这两组WDM信号。终端1和2，以及光纤11和12就可以构成点到点通信，或者它们也可以是更大的光通信网的一条链路。例如，终端1，2以及光纤11，12可以是一组光链路中的一条链路。
WDM信号包括多个信道，同时每一个信道具有各自的波长或频率范围。此处所用的术语“信道”或“光谱带”指的是用于定义单值的信息信号的特定频率或波长范围。虽然并非必需的，但各个信道一般都均匀地与相邻的信道相互间隔。例如，图1-3和4中所示的波长分离器可以根据图6所示方式：相邻信道之间间隔50GHz来分离信道。不均匀的间隔可能导致设计上的某些复杂性，但是，正如下面将看到的，本发明也适合于这种信道系统。信道分布设置大多根据发射机(即，激光二极管)和检测器的技术能力决定，在此方面灵活性很重要，所以灵活性是一个相当重要的因素。
返回图1-3，图1中说明了本发明的正常工作。终端1在输入端口21处接收到第一组输入的WDM信道，在输入端口22接收第二组输入信道。第一和第二信道是互相不相容的的，即分配给这两组信道的频带中不存在交叠。在本发明的最佳实施例中，第一和第二组信道按照图4所示叉指式地相互间隔。例如，第一组中相邻信道间的间隔可以为100GHz，第二组中相邻信道间的间隔可以为100GHz。组合第一和第二组后所得到信道间叉指式间隔为50GHz。
图4是说明作为图1-3所示整体系统的组件的个体波长分离器的一般功能的方框示意图。利用常规光信号耦合技术将输入的WDM信号与波长分离器100的输入端口耦合。波长分离器100将输入信号分离成两组信道，然后按照图4所示的方式将其按规定路由发送到各个输出端口。在最佳实施例中，波长分离器100将交错相邻的输入信道分离成第一和第二组信道。图6说明具有50GHz信道间隔的波长分离器的传输特性。各个波长分离器100固有地是双向的，因此可以以可互换的方式或者用于将输入信号分离(或多路分解)成两组输出信道、或者用于将两组输入信道组合(或多路复用)成组合的输出WDM信号。下面参照图5更全面地讨论波长分离器的一种实现形式的结构和操作的细节。
在图1-3中，终端1中的波长分离器101和102安排成组合(或多路复用)任何在其各自输入端口(波长分离器101，102的左边所示的)接收的WDM信号。各波长分离器101，102的输出端口与1×2光学路由选择交换装置201，201连接。这两个1×2交换装置的状态都由控制器51来控制。这两个1×2交换装置根据系统的控制状态，将波长分离器101和102的输出WDM信号按规定路由发送到光纤11，12或者对置的波长分离器102，101的输入端口，更具体的细节将在下面予以说明。下面参照图7和图8详细讨论1×2光学路由选择交换装置的一种可能的实施例的结构和操作。
在接收终端2进行逆向处理过程。波长分离器103和104分离(或多路分解)所接收的信道，以重构第一和第二组信道。检测器53和54监视所接收的WDM信号以判断光纤11和12是否有一条发生故障。如果检测到故障，则控制器52切换1×2光学路由选择交换装置203和204的控制状态，以便将WDM信号按规定路由发送到适当的波长分离器103和104来进行多路分解，下面将就此予以更具体地说明。故障状态也向上游传达至第一终端1的控制器51(例如，通过单独的光链路，未显示)，以便对其1×2光学路由选择交换装置进行相应的配置。
图1说明本发明系统的正常工作状态，其中两条光纤11和12都工作正常(即，无故障)。在终端1处，第一组信道输入到波长分离器101的第一输入端口，第二组信道输入到波长分离器102的第二输入端口。光交换装置201将波长分离器101的输出WDM信号(即，第一组信道)按规定路由发送到第一光纤11。同样地，光交换装置202将从波长分离器102的输出WDM信号(即，第二组信道)按规定路由发送到第二光纤12。在终端2处，光交换装置203将通过光纤11接收的WDM信号(即，第一组信道)按规定路由发送到波长分离器103的输入端口。由于其传输特征的原因，所有第一组信道都被输出到波长分离器103的第一输出端口23，而完全不会从波长分离器103的第二输出端口输出到光交换装置204。同样地，光交换装置204将通过光纤12接收的WDM信号(即，第二组信道)按规定路由发送到波长分离器104的输入端口24，如图1所示。
图2说明第一光纤发生故障的第一故障状态。例如，这种状态可以通过在检测器53处所接收的信号的丢失来识别。相应地，控制器52改变终端2中的光交换装置203的控制状态，并且控制器51改变终端1中光交换装置201的控制状态，如图2所示。由于这种交换配置的结果，波长分离器101的输出WDM信号(即第一组信道)由光交换装置201按规定路由发送到波长分离器102的第一输入端口，并与在波长分离器102的第二输入端口22输入的第二组信道组合。波长分离器102输出的组合信道由光交换装置202通过第二光纤12按规定路由发送到终端2。
在终端2处，将多路复用处理过程颠倒、以重构第一和第二组信道。组合的信道组经光纤12被光交换装置204和波长分离器104接收。波长分离器104将组合的信道分离成第一组信道(在第一输出端口输出)和第二组信道(在第二输出端口24输出)。第一组信道被光交换装置203按规定路由发送到波长分离器103的输入端口，然后波长分离器103将所述第一组信道在其第一输出端口23输出，如图2所示。
图3说明第二光纤发生故障的第二故障状态。这种状态可以通过在检测器54处所接收信号的丢失来识别。控制器52改变终端2中的光交换装置204的控制状态，并且控制器51改变终端1中光交换装置202的控制状态，如图3所示。作为这种切换配置的结果，波长分离器102的输出WDM信号(即第二组信道)由光交换装置202按规定路由发送到波长分离器101的第二输入端口，并与在波长分离器101的第一输入端口21输入的第一组信道组合。波长分离器101输出的组合信道被光交换装置201经第一光纤11按规定路由发送到终端2。
在终端2，组合的信道通过光纤11被光交换装置203和波长分离器103接收。波长分离器103将组合信道分离成第一组信道(在其第一输出端口23输出)和第二组信道(在其第二输出端口输出)。第二组信道被光交换装置204按规定路由发送到波长分离器104的输入端口，然后波长分离器104将所述第二组信道在其第二输出端口24输出，如图3所示。
根据需要，可以扩展本发明来处理终端之间两根以上的光纤。例如，可以将三组互不相容的信道分别分配到三根光纤中的每一根。如果一根或两根光纤发生故障，则可以将两组或所有三组信道组合，并通过剩余的光纤传送到接收终端。然后，接收终端按如上所述将所述组合的信道多路分解，以重构所有三组信道。
上述讨论假设第一和第二组信道叉指式地互相间隔，如图4所示。但是，也可以采用其他信道配置，只要存在至少两组互不相容的信道即可。例如，可以采用交错的信道块来定义第一和第二组信道。
其他类型的频率多路复用器和多路分解器可以容易地取代图1-3中的波长分离器101-104。例如，可以采用偏振旋转器和偏振分束器来组合第一和第二组信道，以取代终端1中的波长分离器101和102。多路分解可以通过滤光器或衍射光栅来实现，虽然这种方法会导致较低的效率和较高的成本。
波长分离器图5是波长分离器100的详细示意图。每条光路或者用表示某点光信号中水平光偏振的水平双箭头线、或者用表示某点光信号中垂直偏振的垂直双箭头线、或者用表示某点光信号中混合的水平和垂直光偏振的水平和垂直两种双箭头线标出。
输入信号311进入第一双折射元件330，后者用于在空间上分离输入信号的水平和垂直偏振分量。第一双折射元件330包含一种材料，这种材料使光信号的垂直偏振部分可以不改变传送方向地通过、因为它们是此双折射元件330中的寻常波。相反，水平偏振波则按一定角度改变方向，因为双折射的离散效果所致。改变方向的角度是所选择的特定材料的众所周知的功能。适合构成双折射元件的材料的范例包括方解石，金红石，铌酸锂，YVO4基晶体等。水平偏振分量作为第一双折射元件330中的非寻常信号沿着路径401传送，同时，垂直偏振分量402作为寻常信号传送和通过而没有在空间上改变方向。所得到的信号401和402都携带有输入信号311的全频谱。
光束分量401和402中至少有一个耦合到偏振旋转器340，所述偏振旋转器340按预定量选择性地旋转束分量401或402的偏振状态。在最佳实施例中，旋转器340按0°(即不旋转)或90°旋转信号。在图5中，垂直偏振分量402被按90°旋转，这样射出偏振旋转器340的信号403和404都具有水平偏振。同样，在此阶段，水平和垂直分量402和403两者都包含输入的WDM信号311中各信道的完整频谱。
多层波片元件361是层叠的多片双折射波片，它具有选择的方向，可产生两种特征态。第一特征态携带具有与输入时相同偏振的第一组信道，而第二特征态携带正交偏振的互补信道组。入射光束的偏振和两个输出偏振构成了一对光谱响应，(H，H)和(V，V)携带来自输入光谱的第一组信道，而(H，V)和(V，H)携带输入光谱的互补的(第二)组信道，其中V和H分别是垂直和水平偏振。对于输入到图5所示的第一多层波片的水平偏振光403和404，属于水平偏振的第一组信道和属于垂直偏振的第二组信道都产生正交垂直和水平偏振。
返回到图5，由第一多层波片元件361输出的光响应对(the pairs ofoptical responses)405和406耦合到第二双折射元件350。所述双折射元件350具有类似于第一双折射元件330的结构，并且在空间上将输入光信号405和406的水平和垂直偏振分量分离。如图5所示，光信号405和406被分拆为包含第二组信道的垂直偏振分量407和408以及包含第一组信道的水平偏振分量409和410。由于双折射离散效果，携带水平偏振的第一组信道409和410以及垂直偏振的第二组信道407和408的两个正交偏振通过第二双折射元件350被分离。
在第二双折射元件350之后，可以按相反的次序再次设置第二双折射元件350的输入端的那些光学元件，如图5所示。第二多层波片元件362具有基本上与第一多层波片元件361相同的构成。输入到第二多层波片元件362的水平偏振光束409和410被进一步地纯化，当它们射出第二多层波片元件362时保持其偏振方向。另一方面，当垂直偏振光束407和408射出第二多层波片元件362时经过90°的偏振旋转，并且也被纯化。90°偏振旋转是由于垂直偏振光束407和408携带第二组信道且处于多层波片元件362的互补状态所致。在多层波片元件362的输出端，所有的四个光束411，412，413和414都具有水平偏振。但是，由多层波片元件361和362的滤光器特性限定的光谱带被分离为上层的第二组信道和下层的第一组信道。
为了重新组合两组光束411与412，413与414的频谱，采用了第二偏振旋转器341和第三双折射元件370。第二旋转器341截取四个平行光束411-414中的至少两个，并旋转所述光束的偏振角度，以便在第二偏振旋转器341的输出端、对应于各光谱带产生正交偏振的光束对415与416，417与418。在图5的情况中，光束411和413的偏振角度被旋转90°，而光束412和414在不改变偏振角度的情况下通过。最后，第三双折射元件370利用离散效果将这两个正交偏振光束对415与416，417与418重新组合，以便分别产生两组在输出端口314和313射出的信道。
1×2光学路由选择交换装置图7和图8显示根据本发明的1×2光学路由选择交换装置200的两种控制状态下的示意图。交换装置200包括光输入/输出端口211，用于从光纤(范例，未显示)接收光信号。光信号可被控制，以便按规定路由发送到用于向其他光纤(未显示)发送已交换的信号的光学输出端口212和213之一。
光信号通过端口211进入交换装置200，并被双折射元件230分离成两个正交偏振光。双折射元件230的光轴相对于光束传播方向倾斜地取向，使得在射出所述双折射元件230时光信号被分解为正交偏振的平行光束对。用于构成双折射元件230的双折射晶体的刻面(facet)可以(但不是必需的)与光束的传播方向垂直。双折射元件230包括这样一种材料，它使光信号的垂直偏振部分可以在不改变传送方向的情况下通过，因为它们是此双折射元件230中的寻常波。相反，水平偏振波被按一定角度改变方向，因为双折射离散效果所致。改变方向的角度是所选择的特定材料的众所周知的功能。
偏振转换器240分为两个子元件，如图7和图8所示的左右半边。这两个子元件这样配置、其中一个为通(on)(以剖面线表示)，一个为偏离(off)。这种设置使得两种光束在射出偏振转换器240时都变成垂直偏振(图8所示的)或水平偏振(图7所示的)。
作为图7和图8的一个特定范例，第二双折射元件250包括类似于第一双折射元件230的材料。第二双折射元件250这样取向，使得其特征平面与第一双折射元件230的特征平面垂直。因为进入第二双折射元件250的两束光束具有相同的偏振角度，所以都不受干扰地通过(图7)或都向上改变方向(图8)。元件250的物理尺寸决定了所产生的改变方向的量。
射出第二双折射元件350的两束光束进入第二偏振旋转器阵列260。这种偏振旋转器阵列160包括两个类似前面讨论过的第一旋转器阵列240的两个子元件，用于适应射出第二双折射元件250的可能的两对光路，通过比较图7和图8可以明白。可以这样控制第二偏振旋转器阵列260，使得其通/偏离状态与第一偏振旋转器阵列240的通/偏离状态相反或互补。这种互补配置使得射出第二偏振旋转器阵列260的各个光信号部分具有与进入第一偏振旋转器阵列240之前射出的偏振角度相反的偏振角度。
第三双折射元件270包括一种类似上述双折射元件230和250的材料和结构。第三双折射元件250这样取向，使得其偏振特征平面与第一双折射元件230的偏振特征平面平行，而与第二双折射元件250的偏振特征平面垂直。最后的双折射元件270用于将两种光信号部分重新组合成或者与输出端口213(图7)或者与输出端口212(图8)对齐的单个信号，具体取决于1×2光学路由选择交换装置200的控制状态。
因为元件230，240，250，260和270中的每一个都是双向装置，所以整个1×2光学路由选择交换装置200在两个方向上的操作效果是一样的。换言之，端口212和213可以用作输入端将信号传播到端口211，因此1×2光学路由选择交换装置200可以用于在任何给定时间选择哪个信号与端口211耦合。
上述公开的内容提出了本发明的许多实施例。在本发明技术前提和符合后面的权利要求书的前提下，可以进行前面未提出的其他设置或实施例。

Claims (16)

1.一种用于利用包含多个信道的波分多路复用(WDM)信号通过第一光纤和第二光纤从第一终端向第二终端进行光通信的方法，所述方法包括：
监视所述第一光纤的状态，以便确定所述第一光纤处于正常工作的正常状态以及所述第一光纤有故障的故障状态；
在所述正常状态下，通过所述第一光纤按规定路由发送所述第一组信道，并且通过所述第二光纤按规定路由发送所述第二组信道，其中所述第一组信道和所述第二组信道是互不相容的；
以及在所述故障状态下：
(a)在所述第一终端组合所述第一和第二组信道；
(b)通过所述第二光纤将所述组合的信道按规定路由发送到所述第二终端；以及
(c)在所述第二终端将所述组合的信道分离成所述第一和第二组信道。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述第一组信道和所述第二组信道叉指式地相互间隔。
3.权利要求1的方法，其特征在于在所述第一终端组合所述第一组信道和所述第二组信道的所述步骤是通过至少一个波长分离器来完成的。
4.权利要求1的方法，其特征在于在所述第二终端分离所述组合的信道的所述步骤是通过至少一个波长分离器来完成的。
5.一种用于利用包含多个信道的波分多路复用(WDM)信号通过第一光纤和第二个光纤从第一终端向第二终端进行光通信的方法，所述方法包括：
监视所述第一光纤和所述第二光纤的状态，以便确定所述第一光纤处于正常工作的正常状态、所述第一光纤有故障的第一故障状态和所述第二光纤有故障的第二故障状态；
在所述正常状态下，通过所述第一光纤按规定路由发送所述第一组信道并且通过所述第二光纤按规定路由发送所述第二组信道，其中所述第一组信道和所述第二组信道是互不相容的；
在所述第一故障状态下：
(a)在所述第一终端组合所述第一组信道和所述第二组信道；
(b)通过所述第二光纤将所述组合的信道按规定路由发送到所述第二终端；以及
(c)在所述第二终端将所述组合的信道分离成所述第一和第二组信道；
在所述第二故障状态下：
(a)在所述第一终端组合所述第一组信道和所述第二组信道；
(b)通过所述第一光纤将所述组合的信道按规定路由发送到第二终端；以及
(c)在所述第二终端将所述组合的信道分离成所述第一和第二组信道。
6.权利要求5的方法，其特征在于所述第一和第二组信道是叉指式地相互间隔的。
7.权利要求5的方法，其特征在于在所述故障状态下，在所述第一终端组合所述第一组信道和所述第二组信道的所述步骤是通过至少一个波长分离器来完成的。
8.权利要求5的方法，其特征在于在所述故障状态下，在所述第二终端分离所述组合的信道的所述步骤是通过至少一个波长分离器来完成的。
9.一种经至少第一光纤和第二光纤提供从第一终端向第二终端的光通信的光通信系统，所述第一和第二光纤传输包含第一和第二组信道的波分多路复用(WDM)信号，其中所述第一和第二组信道是互不相容的，并且所述光通信系统包括：
控制器，用于监视所述第一光纤和所述第二光纤的状态，所述控制器确定所述第一和第二光纤都正常工作的正常状态、所述第一光纤有故障的第一故障状态和所述第二光纤有故障的第二故障状态；
所述第一终端具有：
(a)第一多路复用器，用于组合来自第一输入端口和第二输入端口的光信号，其中所述第一输入端口接收所述第一组信道；
(b)第二多路复用器，用于组合来自第一输入端口和第二输入端口的光信号，其中所述第二输入端口接收所述第二组信道；
(c)第一光学交换装置，用于选择性地将来自所述第一多路复用器的所述组合光信号在所述正常状态和所述第二故障状态下按规定路由发送到所述第一光纤、而在所述第一故障状态下按规定路由发送到所述第二多路复用器的所述第一输入端口；
(d)第二光学交换装置，用于选择性地将来自所述第二多路复用器的所述组合光信号在所述正常状态和所述第一故障状态下按规定路由发送到所述第二光纤、而在所述第二故障状态下按规定路由发送到所述第一多路复用器的所述第二输入端口；以及
所述第二终端具有：
(a)第一多路分解器，用于将来自输入端口的光信号分离成第一输出端口的第一组信道和第二输出端口的第二组信道；
(b)第二多路分解器，用于将来自输入端口的光信号分离成第一输出端口的第一组信道和第二输出端口的第二组信道；
(c)第三光学交换装置，用于选择性地在所述正常状态和所述第二故障状态下将来自所述第一光纤的所述信道按规定路由发送到所述第一多路分解器的所述输入端口、以及选择性地在所述第一故障状态下将来自所述第二多路分解器的所述第一输出端口的所述第一组信道按规定路由发送到所述第一多路分解器的所述输入端口；以及
(d)第四光学交换装置，用于选择性地在所述正常状态和所述第一故障状态下将来自所述第二光纤的所述信道按规定路由发送到所述第二多路分解器的所述输入端口、以及选择性地在所述第二故障状态下将来自所述第一多路分解器的所述第二输出端口的所述第二组信道按规定路由发送到所述第二多路分解器的所述输入端口。
10.权利要求9的光通信系统，其特征在于所述第一和第二组信道叉指式地相互间隔。
11.权利要求9的光通信系统，其特征在于所述第一多路复用器、第二多路复用器、第一多路分解器和第二多路分解器中至少一个包括波长分离器。
12.权利要求11的光通信系统，其特征在于所述波长分离器包括：
第一偏振相关路由选择元件，用于在空间上将包含多个信道的输入光束分离成一对正交偏振的光束；
偏振旋转器，用于旋转所述一对正交偏振光束中的至少一束光束，以便产生具有相同偏振方向的第一和第二光束；
波长滤光器，它通过耦合从所述偏振旋转器接收所述第一和第二光束，所述波长滤光器具有与偏振方向有关的光传输功能，使得所述第一光束分解成其偏振方向彼此正交的第三和第四光束、所述第二光束分解成其偏振方向彼此正交的第五和第六光束，其中所述第三和第五光束携带第一偏振方向的所述第一组信道，所述第四和第六光束携带第二偏振方向的所述第二组信道，所述第一和第二偏振方向是正交的；
第二偏振相关路由选择元件，用于在空间上根据其偏振方向沿第一光路按规定路由发送携带所述第一组信道的所述第三和第五光束、沿第二光路按规定路由发送携带所述第二组信道的所述第四和第六光束。
13.权利要求12的光通信系统，其特征在于所述波长滤光器包括层叠的多个双折射波片，其中各波片按预定方向取向。
14.一种经第一光纤和第二光纤提供从第一终端向第二终端的光通信的光通信系统，所述第一和第二光纤传输包含第一组信道和在所述第一组信道之间叉指式地相互间隔的第二组信道的波分多路复用(WDM)信号，其中所述光通信系统包括：
控制器，用于监视所述第一光纤和所述第二光纤的状态，所述控制器确定所述两个光纤都处于正常工作的正常状态、所述第一光纤有故障的第一故障状态和所述第二光纤有故障的第二故障状态；
所述第一终端具有：
(a)第一波长分离器，用于组合来自第一输入端口和第二输入端口的光信号，其中所述第一输入端口接收所述第一组信道；
(b)第二波长分离器，用于组合来自第一输入端口和第二输入端口的光信号，其中所述第二输入端口接收所述第二组信道；
(c)第一光学交换装置，用于选择性地将来自所述第一波长分离器的所述组合光信号在所述正常状态和所述第二故障状态下按规定路由发送到所述第一光纤、而在所述第一故障状态下按规定路由发送到所述第二波长分离器的所述第一输入端口；以及
(d)第二光学交换装置，用于选择性地将来自所述第二波长分离器的所述组合光信号在所述正常状态和所述第一故障状态下按规定路由发送到所述第二光纤、而在所述第二故障状态下按规定路由发送到所述第一波长分离器的所述第二输入端口；
所述第二终端具有：
(a)第三波长分离器，用于将来自输入端口的光信号分离成第一输出端口的第一组信道和第二输出端口的第二组信道；
(b)第四波长分离器，用于将来自输入端口的光信号分离成第一输出端口的第一组信道和第二输出端口的第二组信道；
(c)第三光学交换装置，用于选择性地在所述正常状态和所述第二故障状态下将来自所述第一光纤的信道按规定路由发送到所述第三波长分离器的所述输入端口、以及在所述第一故障状态下将来自所述第四波长分离器的所述第一输出端口的所述第一组信道按规定路由发送到所述第三波长分离器的所述输入端口；以及
(d)第四光学交换装置，用于选择性地在所述正常状态和所述第一故障状态下将来自所述第二光纤的信道按规定路由发送到所述第四波长分离器的所述输入端口、并且选择性地在所述第二故障状态下将来自所述第三波长分离器的所述第二输出端口的所述第二组信道按规定路由发送到所述第四波长分离器的所述输入端口。
15.权利要求14的光通信系统，其特征在于所述波长分离器中的至少一个包括：
第一偏振相关路由选择元件，用于在空间上将包含多个信道的输入光束分离成一对正交偏振光束；
偏振旋转器，用于旋转所述一对正交偏振光束中至少一束光束，以便产生具有相同偏振方向的第一和第二光束；
波长滤光器，它通过耦合从所述偏振旋转器接收所述第一和第二光束，所述波长滤光器具有与偏振方向有关的光传输功能，使得所述第一光束分解成其偏振方向彼此正交的第三和第四光束、而所述第二光束分解成其偏振方向彼此正交的第五和第六光束，其中所述第三和第五光束携带具有第一偏振方向的所述第一组信道、而所述第四和第六光束携带具有第二偏振方向的所述第二组信道，所述第一和第二偏振方向是正交的；以及
第二偏振相关路由选择元件，用于在空间上根据其偏振方向沿第一光路按规定路由发送携带所述第一组信道的所述第三和和第五光束、沿第二光路按规定路由发送携带所述第二组信道的所述第四和第六光束。
16.权利要求15的光通信系统，其特征在于所述波长滤光器包括层叠的多个双折射波片，其中各波片按预定方向取向。
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