專利名稱：波分復(fù)用光源和使用其的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，更具體地，涉及一種波分復(fù)用光源和使用其的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
目前感興趣的光網(wǎng)絡(luò)包括用戶設(shè)備通過(guò)光纖與之相連的中心局，用于提供各種寬帶服務(wù)。中心局和每個(gè)用戶設(shè)備的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接將會(huì)需要太多的光纖。因此，通常的方案是在用戶設(shè)備附近安裝遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，以通過(guò)少數(shù)干線光纖將中心局連接到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，并且通過(guò)使用分布光纖將遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地連接到用戶設(shè)備。遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)起到了解復(fù)用從中心局輸入的下行光信號(hào)以及復(fù)用從用戶設(shè)備輸入的上行光信號(hào)的作用。
取決于向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)中的結(jié)構(gòu)單元提供電源的必要性，可以將這種光網(wǎng)絡(luò)分類為有源或無(wú)源。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是目前注意的焦點(diǎn)。維護(hù)、維修及管理遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)所需的成本比有源光網(wǎng)絡(luò)相對(duì)便宜。
在波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中，向各個(gè)用戶分配不同波長(zhǎng)。由各個(gè)光源生成的光信號(hào)被波分復(fù)用器復(fù)用。就減少維護(hù)和維修網(wǎng)絡(luò)的成本而言，光源和波分復(fù)用器之間所實(shí)現(xiàn)的波長(zhǎng)布置應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的，這是非常重要的。所提出的波分復(fù)用光源的實(shí)施方式包括分布反饋激光器陣列、高性能發(fā)光二極管陣列、以及分譜(spectrum-sliced)光源。近來(lái)，已經(jīng)提出了外部光注入型注入光源，其中所輸出的波長(zhǎng)不取決于光源，而是由從外部注入的光確定，以便易于維護(hù)和維修光源。這種外部光注入型注入光源例如可以實(shí)現(xiàn)為光注入型法布里-珀羅激光二極管或者光注入型反射半導(dǎo)體光放大器。外部光注入型光源的優(yōu)點(diǎn)在于，一種光源可以輸入不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，而不用特別控制光源。實(shí)際上，對(duì)于這種光源，光源的波長(zhǎng)由注入光確定。因?yàn)椴槐卦诠庠春筒ǚ謴?fù)用器之間固定波長(zhǎng)分配，所以簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的操作、維護(hù)和維修。此外，為了經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，提供廉價(jià)的波分復(fù)用器是非常重要的。所布置的波導(dǎo)光柵(這是用于波分復(fù)用器的代表性材料)仍然是昂貴的。波導(dǎo)光柵布置得越密集，其價(jià)格越高。因此，當(dāng)將波分復(fù)用光源中所包括的波分復(fù)用器制造為高度密集以便增加用戶的最大數(shù)目時(shí)，實(shí)現(xiàn)密集波分復(fù)用器的成本增加，并且實(shí)現(xiàn)使用密集波分復(fù)用器的光網(wǎng)絡(luò)的成本也增加。
如上所述，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)波分復(fù)用光源和使用其的光網(wǎng)絡(luò)是昂貴的。
因此，需要能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)并且可以容納大量用戶的新型波分復(fù)用光源及使用其的光網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
做出本發(fā)明來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題。在一個(gè)方面，本發(fā)明旨在提供一種可以經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)并可以容納大量用戶的波分復(fù)用光源以及使用其的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種波分復(fù)用光源，其包括多個(gè)寬帶光源，產(chǎn)生各自的光波段，這些光波段分別具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，所述結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)具有相應(yīng)的信道，所述多個(gè)源排列為當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著波長(zhǎng)軸是均勻的；主稀疏波分復(fù)用器(M-CWDM)，復(fù)用從寬帶光源輸入的多個(gè)光，以便輸出復(fù)用光；以及密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從M-CWDM輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為所述信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種波分復(fù)用光源，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，在光譜上劃分具有不同波段的光，所述波段周期性地位于波長(zhǎng)軸上，從而當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期；多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用所述信道；以及分別連接到多個(gè)S-CWDM中相應(yīng)一個(gè)的外部光注入型光源，以便輸出其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)，所述信號(hào)由所述信道中相應(yīng)一個(gè)生成。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其包括輸出復(fù)用光信號(hào)的中心局，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，在光譜上劃分具有不同波段的光，所述波段周期性地位于波長(zhǎng)軸上，從而當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期；多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用所述信道；以及分別連接到多個(gè)S-CWDM中相應(yīng)一個(gè)的外部光注入型光源，以便輸出其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)，所述信號(hào)由所述信道中相應(yīng)一個(gè)生成。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其包括輸出復(fù)用光信號(hào)的中心局；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，解復(fù)用通過(guò)干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號(hào)，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從中心局輸入的復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用為它們的結(jié)構(gòu)光信號(hào)，以便輸出多個(gè)不同組的光信號(hào)，其中所述組的各個(gè)輸出光信號(hào)相互間隔自由光譜區(qū)；以及多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用從DWDM輸入的相應(yīng)組的光信號(hào)，以便輸出解復(fù)用光信號(hào)；用戶側(cè)裝置，通過(guò)電信號(hào)檢測(cè)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)通過(guò)多個(gè)組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其包括中心局，復(fù)用不同波段的光以便輸出復(fù)用光，所述波段周期性地排列在波長(zhǎng)軸上，并且分別具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，將從中心局通過(guò)干線光纖輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便輸出多個(gè)不同組的信道，其中所述組具有相應(yīng)的多個(gè)信道，這些信道以在連續(xù)的信道對(duì)之間相同的波長(zhǎng)周期互相間隔；以及用戶側(cè)裝置，包括各個(gè)組的外部光注入型光源，所述源輸出相應(yīng)組的光信號(hào)，在所述光信號(hào)中調(diào)制數(shù)據(jù)，所述信號(hào)由從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)注入的相應(yīng)組的信道生成。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的波分復(fù)用光源的方框圖；圖2是示出了分別從圖1所示的第一、第二、第三、…、和第M波段光源發(fā)射的第一、第二、第三、…、和第M波段光的光譜圖；圖3是圖示了圖1所示的密集波分復(fù)用器的光譜劃分特性的光譜圖；圖4是圖示了外部光注入型法布里-珀羅激光二極管的輸入/輸出特性的概念圖；圖5是圖示了外部光注入型反射半導(dǎo)體光放大器的輸入/輸出特性的概念圖；圖6是示出了傳播進(jìn)入圖1所示的波分復(fù)用光源中的第一、第二、第三、…、第N組光信號(hào)的光譜圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的使用波分復(fù)用方案的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的使用波分復(fù)用方案的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖9是示出了第一、第二、第三、…、和第M下行波段以及第一’、第二’、第三’、…、和第M’上行波段。
具體實(shí)施例方式
在下面的討論中，為了表述清楚，省略對(duì)其中結(jié)合的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
圖1通過(guò)說(shuō)明性和非限制性示例示出了根據(jù)本發(fā)明的波分復(fù)用光源100。其包括第一、第二、第三、…、第M寬帶光源100-1、100-2、100-3、…、100-M；主稀疏波分復(fù)用器(M-CWDM)120；光環(huán)行器(CIR)130；密集波分復(fù)用器(DWDM)140；第一、第二、第三、…、第N副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)150-1、150-2、150-3、…、150-N；以及第一、第二、第三、…、第N組外部光注入型光源(LS)160-1-1、160-1-2、160-1-3、…、160-N-M。波分復(fù)用器的密度是指要復(fù)用的輸入波長(zhǎng)或復(fù)用后輸出的波長(zhǎng)之間的周期性間隔，高密度意味著間隔窄于較低密度的情形。信道表示其中不能調(diào)制數(shù)據(jù)的預(yù)定波長(zhǎng)的光。表述“光信號(hào)”是指其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的預(yù)定波長(zhǎng)的光。
圖2是示出了從圖1所示的第一、第二、第三、…、第M寬帶光源發(fā)射的第一、第二、第三、…、第M波段光。
參考圖1和2，第一、第二、第三、…、第M寬帶光源110-1、110-2、110-3、…、110-M連接到M-CDWM 120，并且輸出第一、第二、第三、…、第M波段光。第J寬帶光源110-j輸出第j波段光Bj，其具有第((j-1)N+1)至第(jN)波長(zhǎng)，表示為λ((j-1)N+1)～λ(jN)，其中指標(biāo)j是小于或等于M的正整數(shù)。第一、第二、第三、…、第M光波段以所希望的間隔排列。例如，第一波長(zhǎng)λ1和第(N+1)波長(zhǎng)λ(N+1)之間的波長(zhǎng)間隔的長(zhǎng)度等于第(N+1)波長(zhǎng)λ(N+1)和第(2N+1)波長(zhǎng)λ(2N+1)之間的波長(zhǎng)間隔。第一、第二、第三、…、第M寬帶光源110-1、110-2、110-3、…、110-M可以包括輸出放大自發(fā)輻射光(ASE)的摻餌光纖放大器(EDFA)。
M-CWDM 120具有第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口(DP)和復(fù)用端口(MP)。第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M寬帶光源110-1、110-2、110-3、…、110-M。復(fù)用端口連接到光環(huán)行器130。M-CWDM 120復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M光波段，以便通過(guò)復(fù)用端口輸出?？梢允褂?×M陣列波段光柵(AWG)作為M-CWDM 120以及第一、第二、第三、…、第N個(gè)S-CWDM 150-1、150-2、150-3、…、150-N。
光環(huán)行器130包括第一、第二和第三端口。第一端口連接到M-CWDM120的復(fù)用端口。第二端口連接到DWDM 140。第三端口連接到外部設(shè)備或光纖。光環(huán)行器130將輸出到第一端口的復(fù)用光輸出到第二端口，同時(shí)將輸入到第二端口的復(fù)用光信號(hào)輸出到第三端口。
圖3描繪了圖1所示的密集波分復(fù)用器140的光譜劃分特性。解復(fù)用是指將輸入的復(fù)用光簡(jiǎn)單劃分到每個(gè)波長(zhǎng)。表述“光譜劃分”表示過(guò)濾出特定波段的輸入光，并且從過(guò)濾出的光中提取所希望的信道。
參考圖1和3，DWDM 140具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到光環(huán)行器130的第二端口。第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口依次分別點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第N個(gè)S-CWDM 150-1、150-2、150-3、…、150-N。DWDM 140將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，然后將信道輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 140還復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第N組光信號(hào)，以便輸出到復(fù)用端口作為復(fù)用光信號(hào)。DWDM 140將第k組中的第一、第二、第三、…、第M信道輸入到第k解復(fù)用端口。第k組中的第M信道具有第((m-1)N+k)波長(zhǎng)λ(m-1)N+k，其中指標(biāo)k是小于或等于N的正整數(shù)。如圖3所示，將DWDM 140的自由光譜區(qū)(FSR)設(shè)置為與第一、第二、第三、…、第M波段中的波長(zhǎng)周期相同。
第p個(gè)S-CWDM 150-p具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到DWDM 140的第p解復(fù)用端口，而第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口依次分別點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M光注入光源160-n-1、160-n-2、160-n-3、…、160-n-M。第p個(gè)S-CWDM 150-p解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第p組的第一、第二、第三、…、第M信道，以便分別輸出到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口作為解復(fù)用信道。第p個(gè)S-CWDM 150-p同樣復(fù)用分別順序輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)，以便通過(guò)復(fù)用端口輸出。
第n組160-n的第m光注入光源160-n-m向第n個(gè)S-CWDM 150-n輸出第n組的第m光信號(hào)。第m光信號(hào)是根據(jù)從第n個(gè)S-CWDM 150-n的第m解復(fù)用端口注入的第n組的第m信道生成的，其中調(diào)制了數(shù)據(jù)。第n組的第m信道與第n組的第m光信號(hào)具有相同波長(zhǎng)。法布里-珀羅激光器或反射半導(dǎo)體光放大器可以用作第一、第二、第三、…、第N組160-1、160-2、160-3、…、160-N的光注入光源160-1-1、160-1-2、160-1-3、…、160-N-M。
圖4圖示了外部光注入型法布里-珀羅激光二極管的輸入/輸出特性的一個(gè)示例。法布里-珀羅激光器210具有多個(gè)振蕩模式220。激光器210接收輸入到輸入/輸出端的注入光230。激光器210根據(jù)振蕩模式220生成光信號(hào)240，并且將其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的結(jié)果光信號(hào)240(其波長(zhǎng)等于注入光230的波長(zhǎng))輸出到輸入/輸出端。
圖5圖示了外部光注入型反射半導(dǎo)體光放大器的輸入/輸出特性示例。反射半導(dǎo)體光放大器250具有寬增益波段260。放大器250放大輸入到輸入/輸出端的注入光270。放大操作生成其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)280，以便輸出到輸入/輸出端。
圖6示出了傳播進(jìn)入圖1的波分復(fù)用光源100中的第一、第二、第三、…、第N組的光信號(hào)的示例性圖。如圖6所示，第一組SG1的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)分別具有波長(zhǎng)λ1、λ(N+1)…、λ((M-1)N+1)。第二組SG2的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)分別具有波長(zhǎng)λ2、λ(N+2)、…、λ((M-1)N+2)。第N組SGN的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)分別具有波長(zhǎng)λN、λ2N、…、λMN。
如上所述的波分復(fù)用光源可以應(yīng)用于自發(fā)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。下面的討論涉及根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例、對(duì)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸。隨后的描述涉及根據(jù)第二實(shí)施例的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的上行和下行傳輸。
圖7通過(guò)說(shuō)明性及非限制性示例提供了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的使用波分復(fù)用方案的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)300包括中心局310、通過(guò)干線光纖380連接到中心局310的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)390、以及通過(guò)第一、第二、第三、…、第N組420-1、420-2、420-3、…、420-N的分布光纖連接到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)390的用戶側(cè)設(shè)備430。
中心局310包括第一、第二、第三、…、第M寬帶光源320-1、320-2、320-3、…、320-M；主稀疏波分復(fù)用器(M-CWDM)330；光環(huán)行器(CIR)340；密集波分復(fù)用器(DWDM)350；第一、第二、第三、…、第N副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)360-1、360-2、360-3、…、360-N；以及第一、第二、第三、…、第N組370-1、370-2、370-3、…、370-N的外部光注入型光源370-1-1、370-1-2、370-1-3、…、370-N-M。
第一、第二、第三、…、第M寬帶光源320-1、320-2、320-3、…、320-M連接到M-CWDM 330，其輸出第一、第二、第三、…、第M波段B1、B2、B3、…、BM的光。第m寬帶光源320-m輸出第m波段Bm的光，其包括第((m-1)N+1)至第(mN)波長(zhǎng)λ((m-1)N+1)至λ(mN)。第一、第二、第三、…、第M波段以周期性波長(zhǎng)間隔排列。
M-CWDM 330具有第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口DP和復(fù)用端口MP。第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M寬帶光源320-1、320-2、320-3、…、320-M。復(fù)用端口連接到光環(huán)行器340。M-CWDM 330復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M波段光，然后將復(fù)用光輸出到復(fù)用端口MP。
光環(huán)行器340包括第一、第二和第三端口。第一端口連接到M-CWDM330的復(fù)用端口MP。第二端口連接到DWDM 350。第三端口連接到干線光纖380。光環(huán)行器340將輸出到第一端口的復(fù)用光輸出到第二端口，同時(shí)將輸入到第二端口的復(fù)用光信號(hào)輸出到第三端口。
DWDM 350具有復(fù)用端口MP和第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。復(fù)用端口MP連接到光環(huán)行器340的第二端口。第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口依次點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第N個(gè)S-CWDM 360-1、360-2、360-3、…、360-N。DWDM 350將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光在光譜上劃分為與復(fù)用光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，然后將信道輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM350同樣復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第N組的光信號(hào)，然后將復(fù)用光信號(hào)輸出到復(fù)用端口MP。具體地，DWDM 350將第n組中的第一、第二、第三、…、第M信道輸出到第n解復(fù)用端口。第r組中的第m信道具有第((m-1)N+r)波長(zhǎng)，其中r是小于或等于N的正整數(shù)。將DWDM 350的自由光譜區(qū)設(shè)置為與第一、第二、第三、…、第M波段的波長(zhǎng)周期相同。
第n個(gè)S-CWDM 360-n具有第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到DWDM 350的第n解復(fù)用端口，而第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口依次點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M外部光注入型光源370-N-1、370-N-2、370-N-3、…、370-N-M。第n個(gè)S-CWDM 360-n解復(fù)用輸入到其復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M信道，然后將解復(fù)用信道順序逐一輸出到其第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。第n個(gè)S-CWDM 360-n同樣復(fù)用順序逐一輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)，并且將復(fù)用光信號(hào)輸出到其復(fù)用端口。
第n組370-n的第m外部光注入光源370-n-M輸出由第n組的第m信道生成的第n組的第m光信號(hào)。其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的第m光信號(hào)從第n個(gè)S-CWDM 360-n的第m解復(fù)用端口輸入。第n組的第m信道與第n組的第m光信號(hào)具有相同波長(zhǎng)。
遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)390包括DWDM 400和第一、第二、第三、…、第N個(gè)CWDM 410-1、410-2、410-3、…、410-N。
DWDM 400具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到干線光纖380。第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第N個(gè)CWDM 410-1、410-2、410-3、…、410-N。DWDM 400將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用為其結(jié)構(gòu)光信號(hào)，然后將解復(fù)用光信號(hào)輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 400將第N組的第一、第二、第三、…、第M光信號(hào)輸出到第n解復(fù)用端口。DWDM 400具有與中心局的DWDM 350相同的自由光譜區(qū)。
第n個(gè)CWDM 410-n具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到DWDM 400的第n解復(fù)用端口，而第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到分布光纖。第n個(gè)CWDM 410-n解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M信道，然后將解復(fù)用信道分別輸出到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。
用戶側(cè)設(shè)備430包括第一、第二、第三、…、第N組430-1、430-2、430-3、…、430-N的光接收機(jī)430-1-1、430-1-2、430-1-3、…、430-N-M。第n組430-n的第一、第二、第三、…、第M光接收機(jī)順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到分布光纖。
第n組430-n的第m光接收機(jī)430-n-m通過(guò)第n組420-n的相應(yīng)分布光纖連接到第n個(gè)CWDM 410-n的第m解復(fù)用端口。光接收機(jī)430-n-m接收第n組的第m光信號(hào)，并且利用電信號(hào)檢測(cè)光信號(hào)。
圖8為了示例示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的使用波分復(fù)用方案的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)500包括中心局510；通過(guò)干線光纖590連接到中心局510的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)600；以及通過(guò)第一、第二、第三、…、第N組的分布光纖630-1、630-2、630-3、…、630-N連接到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)600的用戶側(cè)設(shè)備640。在圖8中，虛線用于表示上行波段的光、信道和光信號(hào)，而實(shí)線表示下行波段的光、信道和光信號(hào)。
中心局510包括第一、第二、第三、…、第M下行寬帶光源520-1、520-2、520-3、…、520-M；第一、第二、第三、…、第M上行寬帶光源530-1、530-2、530-3、…、530-M；第一和第二主稀疏波分復(fù)用器540-1、540-2；光耦合器550；密集波分復(fù)用器560；第一、第二、第三、…、第N副稀疏波分復(fù)用器570-1、570-2、570-3、…、570-N；以及第一、第二、第三、…、第N組580-1、580-2、580-3、…、580-N的外部光注入型光源580-1-1、580-1-2、580-1-3、…、580-N-M。
圖9是示出了第一、第二、第三、…、第M下行波段以及第一’、第二’、第三’、…、第M’上行波段的圖。
參考圖8和9，第一、第二、第三、…、第M下行寬帶光源520-1、520-2、520-3、…、520-M連接到第一M-CWDM 540-1，其輸出第一、第二、第三、…、第M下行波段DB1、DB2、DB3、…、DBM的光。第m下行寬帶光源520-m輸出第m下行波段DBm的光。第m下行波段包括第((m-1)N+1)至第(mN)波長(zhǎng)λ(m-1)N+1至λ(mN)。第一、第二、第三、…、第M下行波段在波長(zhǎng)軸上周期性排列，即，排列為一個(gè)波段的開(kāi)始與下一波段的開(kāi)始之間的距離沿著該軸是均勻的。
第一M-CWDM 540-1具有第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口DP和復(fù)用端口MP。第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M下行寬帶光源520-1、520-2、520-3、…、520-M。復(fù)用端口連接到光耦合器550。第一M-CWDM 540-1復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M下行波段的光，然后將復(fù)用光輸出到復(fù)用端口MP。
第一、第二、第三、…、第M上行寬帶光源530-1、530-2、530-3、…、530-M連接到第二M-CWDM 540-2，其輸出第一、第二、第三、…、第M上行波段UB1、UB2、UB3、…、UBM的光。第m上行寬帶光源530-m輸出第m上行波段UBM的光，同時(shí)第m上行波段包括第((m-1)N+1)’至第(mN)’波長(zhǎng)λ((m-1)N+1)’至λ(mN)’作為其結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)。第一、第二、第三、…、第M上行波段在波長(zhǎng)軸上周期性排列，即，排列為一個(gè)波段的開(kāi)始與下一波段的開(kāi)始之間的距離沿著該軸是均勻的。
第二M-CWDM 540-2具有第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口DP和復(fù)用端口MP。第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第M上行寬帶光源530-1、530-2、530-3、…、530-M。復(fù)用端口連接到光耦合器550。第二一M-CWDM 540-2復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M上行波段的光，然后將復(fù)用光輸出到復(fù)用端口。
光耦合器550具有第一、第二、第三和第四端口。第一端口連接到第二M-CWDM 540-2的復(fù)用端口。第二端口連接到第一M-CWDM 540-1的復(fù)用端口。第三端口連接到DWDM 560。第四端口連接到干線光纖590。光耦合器550將輸入到第一端口的復(fù)用光輸出到第四端口，然后將輸入到第二端口的復(fù)用光輸出到第三端口。光耦合器550還將輸入到第三端口的復(fù)用下行光信號(hào)輸出到第四端口，然后將輸入到第四端口的復(fù)用上行光信號(hào)輸出到第三端口。
DWDM 560具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到光耦合器550的第三端口。第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第N S-CWDM570-1、570-2、570-3、…、570-N。DWDM 560將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光在光譜上劃分為與其結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的下行信道，然后將下行信道輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 560復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第N組的下行光信號(hào)，然后將復(fù)用下行光信號(hào)輸出到復(fù)用端口。DWDM560將第n組中的第一、第二、第三、…、第M下行信道輸出到第n解復(fù)用端口。第n組中的第m下行信道具有第((m-1)N+n)波長(zhǎng)。此外，DWDM 560解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的復(fù)用上行光信號(hào)，然后將解復(fù)用上行光信號(hào)輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 560將第n組中的第一、第二、第三、…、第M上行光信號(hào)輸出到第n解復(fù)用端口。第n組中的第m上行光信號(hào)具有第((m-1)N+n)’波長(zhǎng)。將DWDM560的自由光譜區(qū)設(shè)置為與第一、第二、第三、…、第M下行波段的波長(zhǎng)周期相同。此外，第一、第二、第三、…、第M上行波段的波長(zhǎng)周期與自由光譜區(qū)相同。
第n S-CWDM 570-n具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到DWDM 560的第n解復(fù)用端口，而第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第n組580-n的第一、第二、第三、…、第M外部光注入型光源580-N-1、580-N-2、580-N-3、…、580-N-M。第n S-CWDM 570-n解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M下行信道，然后將解復(fù)用信道順序分別輸出到其第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。第n S-CWDM570-n還分別復(fù)用順序輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M下行光信號(hào)，然后將復(fù)用光信號(hào)輸出到復(fù)用端口。此外，第n S-CWDM 570-n解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M上行光信號(hào)，然后將解復(fù)用上行光信號(hào)順序地分別輸出到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。
第n組580-n的第m光收發(fā)機(jī)580-n-m向第n S-CWDM 570-n的第m解復(fù)用端口輸出第n組的第m下行光信號(hào)，該信號(hào)是由從第nS-CWDM 570-n的第m解復(fù)用端口注入的第n組的第m下行信道生成的，并且其中調(diào)制了數(shù)據(jù)。第n組的第m下行信道與第n組的第m下行光信號(hào)具有相同波長(zhǎng)。另外，第n組580-n的第m光收發(fā)機(jī)580-n-m通過(guò)電信號(hào)檢測(cè)從第n S-CWDM 570-n的第m解復(fù)用端口輸入的第n組的第m上行光信號(hào)。
遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)600包括DWDM 610和第一、第二、第三、…、第N個(gè)CWDM 620-1、620-2、620-3、…、620-N。
DWDM 610具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到干線光纖590。第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第一、第二、第三、…、第N個(gè)CWDM 620-1、620-2、620-3、…、620-N。DWDM 610將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的上行信道，然后將上行信道輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 610還復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第N組的上行光信號(hào)，然后將復(fù)用上行光信號(hào)輸出到復(fù)用端口。DWDM610將第n組的第一、第二、第三、…、第M上行信道輸出到第n解復(fù)用端口。此外，DWDM 610解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的復(fù)用下行光信號(hào)，然后將解復(fù)用下行光信號(hào)輸出到第一、第二、第三、…、第N解復(fù)用端口。DWDM 610將第n組的第一、第二、第三、…、第M下行光信號(hào)輸出到第n解復(fù)用端口。DWDM 610具有與中心局的DWDM 560相同的自由光譜區(qū)。
第n CWDM 620-n具有復(fù)用端口和第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。復(fù)用端口連接到DWDM 610的第n解復(fù)用端口，而第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口順序點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到第n組630-n的分布光纖。第n CWDM 620-n解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M信道，并且將解復(fù)用信道逐一輸出到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。第n CWDM 620-n還分別復(fù)用輸入到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口的第n組的第一、第二、第三、…、第M上行光信號(hào)，然后將復(fù)用上行光信號(hào)輸出到復(fù)用端口。此外，第n CWDM 620-n解復(fù)用輸入到復(fù)用端口的第一、第二、第三、…、第M下行光信號(hào)，然后將解復(fù)用下行光信號(hào)分別輸出到第一、第二、第三、…、第M解復(fù)用端口。
用戶側(cè)設(shè)備640包括第一、第二、第三、…、第N組640-1、640-2、640-3、…、640-N的光收發(fā)機(jī)640-1-1、640-1-2、640-1-3、…、640-N-M。第n組640-n的第一、第二、第三、…、第M光收發(fā)機(jī)640-n-1、640-n-2、640-n-3、…、640-n-M點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接到分布光纖。
第n組640-n的第m光收發(fā)機(jī)640-n-m通過(guò)第n組640-n的相應(yīng)分布光纖連接到第n CWDM 630-n的第m解復(fù)用端口。第n組640-n的第m光接收機(jī)640-n-m向第n CWDM 630-n的第m解復(fù)用端口輸出第n組的第m上行光信號(hào)，該信號(hào)由從第n CWDM 630-n的第m解復(fù)用端口注入的第n組的第m上行信道生成，并且其中調(diào)制了數(shù)據(jù)。第n組的第m上行信道具有與第n組的第m上行光信號(hào)相同的波長(zhǎng)。此外，第n組640-n的第m光收發(fā)機(jī)640-n-m使用電信號(hào)檢測(cè)從第n S-CWDM630-n的第m解復(fù)用端口輸入的第n組的第m下行光信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的波分復(fù)用光源和使用其的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)使用稀疏波分復(fù)用器、和密集波分復(fù)用器的自由光譜區(qū)，以便執(zhí)行光譜劃分、解復(fù)用和復(fù)用。與傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)相比，這經(jīng)濟(jì)地容納了大量用戶。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以做出各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用光源，包括多個(gè)寬帶光源，產(chǎn)生各自的光波段，這些光波段分別具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，所述結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)具有相應(yīng)的信道，所述多個(gè)源排列為當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著波長(zhǎng)軸是均勻的；主稀疏波分復(fù)用器(M-CWDM)，復(fù)用從寬帶光源輸入的多個(gè)光，以便輸出復(fù)用光；以及密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從M-CWDM輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為所述信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期。
2.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用光源，還包括連接到DWDM的多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，以便解復(fù)用從DWDM輸入的相應(yīng)組的信道。
3.如權(quán)利要求2所述的波分復(fù)用光源，還包括分別連接到多個(gè)S-CWDM中相應(yīng)一個(gè)的外部光注入型光源，以便輸出其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)，所述信號(hào)由相應(yīng)的注入信道生成。
4.如權(quán)利要求3所述的波分復(fù)用光源，還包括位于M-CWDM和DWDM之間的光環(huán)行器，以便向DWDM輸出從M-CWDM輸入的復(fù)用光，并且將從DWDM輸入的復(fù)用光信號(hào)輸出到波分復(fù)用光源外部，其中所述多個(gè)S-CWDM和DWDM復(fù)用從外部光注入型光源輸出的光信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用光源，其中所述波長(zhǎng)周期是DWDM的自由光譜區(qū)。
6.一種波分復(fù)用光源，包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，在光譜上劃分具有不同波段的光，所述波段周期性地位于波長(zhǎng)軸上，從而當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期；多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用所述信道；以及分別連接到多個(gè)S-CWDM中相應(yīng)一個(gè)的外部光注入型光源，以便輸出其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)，所述信號(hào)由所述信道中相應(yīng)一個(gè)生成。
7.如權(quán)利要求6所述的波分復(fù)用光源，其中所述波長(zhǎng)周期是DWDM的自由光譜區(qū)。
8.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括輸出復(fù)用光信號(hào)的中心局，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，在光譜上劃分具有不同波段的光，所述波段周期性地位于波長(zhǎng)軸上，從而當(dāng)前波段的開(kāi)始和下一波段的開(kāi)始之間的波長(zhǎng)周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便生成多個(gè)不同組，這些組的信道相互間隔所述波長(zhǎng)周期；多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用所述信道；以及分別連接到多個(gè)S-CWDM中相應(yīng)一個(gè)的外部光注入型光源，以便輸出其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的光信號(hào)，所述信號(hào)由所述信道中相應(yīng)一個(gè)生成；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，解復(fù)用通過(guò)干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號(hào)，并且輸出解復(fù)用光信號(hào)；以及用戶側(cè)裝置，通過(guò)電信號(hào)檢測(cè)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)通過(guò)所述組中多個(gè)組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)，其中從中心局輸入的所述復(fù)用光信號(hào)是從環(huán)行器接收到的，其中所述環(huán)行器將所述DWDM連接到主稀疏波分復(fù)用器(M-CWDM)。
10.如權(quán)利要求8所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其中中心局還包括多個(gè)寬帶光源，輸出具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)的波段的光；以及主稀疏波分復(fù)用器，復(fù)用從寬帶光源輸入的光，以便輸出到DWDM。
11.如權(quán)利要求8所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其中所述波長(zhǎng)周期是DWDM的自由光譜區(qū)。
12.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括輸出復(fù)用光信號(hào)的中心局；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，解復(fù)用通過(guò)干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號(hào)，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從中心局輸入的復(fù)用光信號(hào)解復(fù)用為它們的結(jié)構(gòu)光信號(hào)，以便輸出多個(gè)不同組的光信號(hào)，其中所述組的各個(gè)輸出光信號(hào)相互間隔自由光譜區(qū)；以及多個(gè)副稀疏波分復(fù)用器(S-CWDM)，連接到DWDM，并且解復(fù)用從DWDM輸入的相應(yīng)組的光信號(hào)，以便輸出解復(fù)用光信號(hào)；用戶側(cè)裝置，通過(guò)電信號(hào)檢測(cè)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)通過(guò)多個(gè)組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號(hào)。
13.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括中心局，復(fù)用不同波段的光以便輸出復(fù)用光，所述波段周期性地排列在波長(zhǎng)軸上，并且分別具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)；遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，將從中心局通過(guò)干線光纖輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道，以便輸出多個(gè)不同組的信道，其中所述組具有相應(yīng)的多個(gè)信道，這些信道以在連續(xù)的信道對(duì)之間相同的波長(zhǎng)周期互相間隔；以及用戶側(cè)裝置，包括各個(gè)組的外部光注入型光源，所述源輸出相應(yīng)組的光信號(hào)，在所述光信號(hào)中調(diào)制數(shù)據(jù)，所述信號(hào)由從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)注入的相應(yīng)組的信道生成。
全文摘要
一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的波分復(fù)用光源包括在波長(zhǎng)軸上以所需間隔排列的寬帶光源，以便輸出分別具有多個(gè)結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)的波段。還包括用于復(fù)用光的主稀疏波分復(fù)用器(M－CWDM)，以及密集波分復(fù)用器(DWDM)，用于將復(fù)用光在光譜上劃分為與復(fù)用光的結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的信道。因此生成組，每個(gè)組具有以波長(zhǎng)周期間隔的多個(gè)信道。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK1855792SQ20061007367
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者申?yáng)|宰, 黃星澤, 鄭大光 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社