專利名稱：波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波分復(fù)用(WDM)-無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)，且更具體地，涉及一種將譜 切分后的外部光用作種子光的WDM-PON系統(tǒng)。本發(fā)明得到了信息和通信部(MIC)以及信息技術(shù)推進(jìn)學(xué)院(IITA)的IT R&D計(jì)劃 [項(xiàng)目編號(hào)2007-S-041_01,Metro-Access Integrated Optical Network Technology (城 域接入集成光網(wǎng)絡(luò)技術(shù))]的支持。
背景技術(shù)：
廣泛地將密集波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(密集WDM-P0N，在下文中，稱為 WDM-P0N)認(rèn)為是下一代最終光網(wǎng)絡(luò)。WDM-PON技術(shù)中最重要的考慮之一在于，即使使用多 個(gè)光波長，光傳送模塊也必須與波長獨(dú)立。全世界都在廣泛地研究滿足該需求的WDM-PON 技術(shù)。目前，在各種方法之中，存在已經(jīng)開發(fā)到商用等級(jí)的兩種方法所述方法中的一種是 波長鎖定WDM-P0N，而另一種是波長重用WDM-P0N。波長鎖定方法使用以下現(xiàn)象，即當(dāng)將種子光從外部注入到特定的法布里_珀羅 (Fabry Perot)激光二極管(FP-LD)中時(shí)，僅僅對(duì)注入到FP-LD中的波長的光進(jìn)行放大，并 且對(duì)其他波長的光進(jìn)行抑制。作為種子光源，使用寬帶光源(BLS)。在該方法中，在中心局 中安裝兩種BLS。所述兩種BLS中的一個(gè)向位于光線路終端(OLT)處的FP-LD提供種子光， 而另一種BLS向安置在光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)處的FP-LD提供種子光。當(dāng)從所述BLS傳送的光 經(jīng)過在OLT中包括的光波長多路復(fù)用器(WDM MUX)和在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)(RN)處安置的光波長多 路復(fù)用器(WDM MUX)時(shí)，對(duì)它進(jìn)行譜切分，并且將譜切分后的種子光注入到FP-LD中。波長重用方法使用反射性半導(dǎo)體光放大器(反射性SOA ；RS0A)作為光源，以用于 通信。通過在ONU處去除RSOA中的下游信息來將包含了從OLT傳送的下游數(shù)據(jù)的光信號(hào) 轉(zhuǎn)換為相似的連續(xù)波(CW)光，并且將轉(zhuǎn)換后的光解調(diào)為上游數(shù)據(jù)，并且向OLT進(jìn)行傳送。 因此，從OLT向ONU傳送的解調(diào)后的光信號(hào)向在ONU處安置的RSOA供給種子光。其間，在 OLT處安置的RSOA也需要種子光，并一般地，將外部光用作該種子光。傳統(tǒng)上，將BLS用作 外部種子光源。即，當(dāng)從BLS傳送的寬帶光經(jīng)過在OLT處安置的WDM MUX時(shí)，對(duì)它進(jìn)行譜切 分，并且將譜切分后的光注入到RSOA中。其間，在用于由位于通信鏈路上的WDM MUX對(duì)BLS光進(jìn)行譜切分并將它注入到 RSOA中的傳統(tǒng)方法中，沒有選擇，只能接受譜切分處理中的光功率的損耗，并故此，實(shí)際上 在將種子光的光功率增加到多于預(yù)定的等級(jí)時(shí)存在難題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種WDM-PON系統(tǒng)，其中由外部種子光模塊傳送譜切分后 的光，因而當(dāng)經(jīng)過位于通信鏈路上的WDM MUX時(shí)不生成由譜切分而導(dǎo)致的損耗。本發(fā)明另一目標(biāo)在于提供一種WDM-PON系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以采納傳統(tǒng)的G-PON和E-PON ONU。本發(fā)明的又一目標(biāo)在于提供一種WDM-PON系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以通過將密集波分復(fù) 用(DWDM)傳送方法用于饋線光纖部分、并在分配和卸落(distribution and drop)部分的 訂戶側(cè)處含有波長轉(zhuǎn)換裝置，來接受傳統(tǒng)的TDMA-PON方法。技術(shù)方案為了完成上面和其他目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種波分復(fù)用-無源光 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端，位于中心局處，并且用于向訂戶側(cè)傳送光信號(hào)并從訂戶側(cè)接 收光信號(hào)；種子光模塊，位于中心局處，并且用于向該光線路終端的對(duì)應(yīng)光發(fā)射機(jī)供應(yīng)包括 多個(gè)波長的譜切分后的種子光；以及光網(wǎng)絡(luò)單元，位于訂戶側(cè)處，并且用于從該光線路終端 接收光信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以獲得下游信息，并且向該光線路終端傳送包含上游數(shù)據(jù) 的光信號(hào)。在另一方面中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包 括光線路終端，位于中心局處，并且用于向訂戶側(cè)傳送光信號(hào)并從訂戶側(cè)接收光信號(hào)；種 子光模塊，位于中心局處，并且用于向該光線路終端的對(duì)應(yīng)光發(fā)射機(jī)供應(yīng)包括多個(gè)波長的 譜切分后的種子光；光網(wǎng)絡(luò)單元，位于訂戶側(cè)處，并且用于從光線路終端接收光信號(hào)，將其 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以獲得下游信息，并且向光線路終端傳送包含上游數(shù)據(jù)的光信號(hào)；以及光波 長轉(zhuǎn)換裝置，位于訂戶側(cè)處，并且用于將上游和下游信號(hào)波長轉(zhuǎn)換為不同波段的信號(hào)。有益效果在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)中，外部種子光模塊使用譜切分后的光，因 而防止了在經(jīng)過位于通信鏈路上的光波長多路復(fù)用器WDM MUX時(shí)由譜切分導(dǎo)致的損耗中的 大多數(shù)。此外，由于可以將高功率的種子光注入到OLT的光發(fā)射機(jī)中，所以根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的WDM-PON系統(tǒng)可以改善傳送距離和傳送質(zhì)量。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)可以在饋線光纖部分處使用密集波分復(fù) 用(DWDM)方法，同時(shí)通過在訂戶側(cè)處包括光波長轉(zhuǎn)換裝置而接納傳統(tǒng)的TDMA-PON光網(wǎng)絡(luò) 單元和光功率分離器，而無需替換。結(jié)果，可以減少饋線光纖，并最終可以從成本和經(jīng)濟(jì)的 角度來應(yīng)用WDM-PON。


被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且被并入并構(gòu)成此申請(qǐng)的一部分的附圖 圖示了本發(fā)明的(多個(gè))實(shí)施例，并且與描述一起用以解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于寬帶無線服務(wù)的光回程(backhaul) 網(wǎng)絡(luò)的視圖；圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于寬帶無線服務(wù)的光回程網(wǎng)絡(luò)的視圖；圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于寬帶無線服務(wù)的光回程網(wǎng)絡(luò)的視圖；圖4示出了圖1到圖3的種子光模塊的輸出光的譜；圖5到圖8示出了基于單模(single-mode)光源的寬帶無線光回程網(wǎng)絡(luò)的波長使 用的示例；圖9是圖示了圖1的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的一個(gè)示例的視圖10是圖示了圖2的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的一個(gè)示例的視圖；以及圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，下面將參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于寬帶無線服務(wù)的光回程網(wǎng)絡(luò)的視圖。參考該圖，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)包括種子光模塊100、光線路終 端(OLT) 200、遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)(RN) 300、光網(wǎng)絡(luò)單元(0NU)400。在圖1的WDM-PON系統(tǒng)中，將譜切 分后的外部光源模塊用作OLT的光發(fā)射機(jī)的種子光，并且解調(diào)為下游數(shù)據(jù)的下游光信號(hào)被 用作ONU的種子光。種子光模塊100包括摻鉺光纖(EDF) 140 ；泵浦光源(泵浦LD) 150，用于通過將 外部光注入到EDF 140中來生成載波；光耦合器130，用于將泵浦LD 150的光引入到EDF 140中；光波長解多路復(fù)用器112，用于對(duì)在左邊方向中從EDF 140輸出的寬帶光進(jìn)行譜切 分；光波長多路復(fù)用器111，用于對(duì)由光波長解多路復(fù)用器112譜切分的光進(jìn)行光波長多路 復(fù)用；以及光循環(huán)器120，用于在EDF 140的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器111輸出的光進(jìn) 行循環(huán)，并且在光波長解多路復(fù)用器112的方向中對(duì)在左邊方向中從EDF 140輸出的光進(jìn) 行循環(huán)。下面，將描述種子光模塊100的詳細(xì)操作。EDF 140在左邊和右邊兩個(gè)方向中輸出 自發(fā)發(fā)射的光。通過在EDF 140的前端處安裝的光循環(huán)器120的第二端子來輸入在寬波長 波段上連續(xù)輸出的左邊方向的自發(fā)發(fā)射光，并通過其第一端子而輸出，并且由波長多路復(fù) 用器/解多路復(fù)用器112/111來對(duì)該波長進(jìn)行譜切分/波長多路復(fù)用。將多路復(fù)用后的光 輸入到光循環(huán)器120的第三端子中，并然后通過光循環(huán)器120的第二端子來輸入到EDF 140 中。由于其特性，所以光循環(huán)器120僅僅向第二端子輸出被輸入到第一端子中的光，并且僅 僅向第三端子輸出被輸入到第二端子中的光，并且不會(huì)在相反方向中輸出光。波長解多路復(fù)用器/多路復(fù)用器112和111操作如下。通過多個(gè)輸出端子來對(duì)通 過一個(gè)端子而輸入的寬帶光進(jìn)行譜切分，并且通過多個(gè)輸入端子來輸入譜切分后的光，并 然后進(jìn)行波長多路復(fù)用，并輸出到一個(gè)端子?？梢酝ㄟ^使用IXN數(shù)目個(gè)陣列波導(dǎo)光柵(AWG)或薄膜濾波器(TFT)來實(shí)現(xiàn)波長 解多路復(fù)用器/多路復(fù)用器112和111。在波長解多路復(fù)用器/多路復(fù)用器112和111中， 可以根據(jù)目的來變更要?jiǎng)澐值淖V寬和劃分的數(shù)目。此外，在譜切分和多路復(fù)用處理中，可以 通過為每個(gè)信道調(diào)整連接損耗來進(jìn)行用于使輸出信號(hào)的強(qiáng)度平坦化的功能。為了實(shí)現(xiàn)使左邊方向的自發(fā)發(fā)射光進(jìn)入光放大器中的目的，可以代替光循環(huán)器 120而使用用于以預(yù)定比率來分配光的光分配器。然而，因?yàn)楸仨毐M可能高地維持要重新進(jìn) 入的反向自發(fā)發(fā)射光的強(qiáng)度，所以優(yōu)選地使用導(dǎo)致較少損耗的光循環(huán)器120。重新進(jìn)入EDF 140中的波長劃分后的自發(fā)發(fā)射光像被有效地放大并輸出到右側(cè)的光放大器的輸入信號(hào)一 樣操作。在配置光纖放大器時(shí)，可以在左邊或右邊方向中、或者在左邊和右邊兩個(gè)方向中配 置泵浦LD 150。OLT 200包括光發(fā)射機(jī)210，用于傳送包含了下游信息的光信號(hào)；光接收機(jī)220， 用于接收上游光信號(hào)，光波長多路復(fù)用器231，用于對(duì)不同波長的下游光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用；光波長解多路復(fù)用器232，用于對(duì)不同波長的上游光信號(hào)進(jìn)行波長劃分；第一光循環(huán) 器240，用于在光波長多路復(fù)用器231的方向中對(duì)從種子光模塊100接收的光進(jìn)行循環(huán)，并 且在饋線光纖的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器231輸出的波長多路復(fù)用后的光信號(hào)進(jìn)行 循環(huán)；以及第二光循環(huán)器250，用于對(duì)從第一光循環(huán)器240向饋線光纖發(fā)送的下游光信號(hào)進(jìn) 行循環(huán)，并且在光波長解多路復(fù)用器232的方向中對(duì)從饋線光纖傳送的上游光信號(hào)進(jìn)行循 環(huán)。下面，將描述OLT 200的詳細(xì)操作。將來自種子光模塊100的譜切分后的光輸入到第一光循環(huán)器240的第一端口中， 并輸出到其第二端口，并且輸入到光波長多路復(fù)用器231的輸出端口中，并進(jìn)行波長劃分，
并且使劃分后的波長分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的光發(fā)射機(jī)210-1........210-N的RSOA中。對(duì)進(jìn)入
RSOA中的種子光進(jìn)行放大，通過下游數(shù)據(jù)來進(jìn)行解調(diào)，并且從RSOA進(jìn)行傳送。在光波長多 路復(fù)用器231中，對(duì)從RSOA傳送的光、連同從其他RSOA輸出的光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用。 將從光波長多路復(fù)用器231輸出的波長多路復(fù)用后的光輸入到第一光循環(huán)器240的第二端 口中，并輸出到其第三端口，并然后輸入到第二光循環(huán)器250的第三端口中，并輸出到其第 一端口，并且傳送到饋線光纖。其間，將從訂戶側(cè)傳送的波長多路復(fù)用后的上游光信號(hào)輸入到第二光循環(huán)器250 的第一端口中，并輸出到其第二端口，并且輸入到光波長解多路復(fù)用器232中。對(duì)輸入到光 波長解多路復(fù)用器232中的光信號(hào)的波長進(jìn)行劃分，并且將相應(yīng)的波長輸入到對(duì)應(yīng)的接收 機(jī)220-1........220-N中，并在接收機(jī)中將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)UN。RN 300包括光波長多路復(fù)用器310，用于對(duì)從OLT傳送的波長多路復(fù)用后的下游 光信號(hào)進(jìn)行波長劃分，并且對(duì)從ONU 400傳送的不同波長的光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用。ONU 400包括光接收機(jī)420，用于接收調(diào)制后的下游光信號(hào)，并且恢復(fù)下游信息； 光發(fā)射機(jī)410，用于接收下游光信號(hào)，通過去除下游信息來將其改變?yōu)閭芜B續(xù)波(CW)光，并 然后將其解調(diào)為上游數(shù)據(jù)；以及光耦合器430。ONU 400的詳細(xì)操作如下。將從RN 300傳送的光信號(hào)的一部分從光耦合器430傳遞到光發(fā)射機(jī)410，并且將 另一部分傳遞到光接收機(jī)420。由光和電裝置將輸入到在光發(fā)射機(jī)410中包括的RSOA中的 下游光信號(hào)轉(zhuǎn)換為偽CW光，并且將轉(zhuǎn)換后的光解調(diào)為上游數(shù)據(jù)，并朝向OLT 200進(jìn)行傳送。 其間，將輸入到光接收機(jī)420的部分光功率轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，因而恢復(fù)下游數(shù)據(jù)。圖2是比較性地圖示了傳統(tǒng)的WDM-PON系統(tǒng)的輸出譜和圖1的WDM-PON系統(tǒng)的輸 出譜的視圖。參考該圖，圖2對(duì)從傳統(tǒng)的BLS輸出的譜與從根據(jù)圖1的一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON 系統(tǒng)的種子光模塊100輸出的譜進(jìn)行比較。種子光模塊100在內(nèi)部對(duì)譜進(jìn)行切分，并對(duì)相應(yīng)的譜進(jìn)行放大。OLT不需要經(jīng)過 OLT中的譜切分處理，幾乎不存在由此而導(dǎo)致的損耗。因此，與傳統(tǒng)的簡單BLS相比，顯著地 增加了輸出。此外，由于可以容易地實(shí)現(xiàn)用于使種子光模塊100內(nèi)的切分后的譜的功率相 等的功能，所以如果需要、則可以獲得在波分多路復(fù)用后狀態(tài)中具有相等光功率的譜切分 后的光。圖3(a)到3(c)是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的種子光模塊的框圖。
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首先，圖3 (a)的種子光模塊100可以使用其他種類的光纖放大器和半導(dǎo)體光放大 器160作為光放大介質(zhì)，以代替摻鉺光纖(ETF) 140。也就是說，光放大器160對(duì)外部光進(jìn)行放大，光波長解多路復(fù)用器對(duì)在左邊方向 中從光放大器輸出的寬帶光進(jìn)行譜切分，并且光波長多路復(fù)用器對(duì)由光波長解多路復(fù)用器 譜切分的光進(jìn)行波長多路復(fù)用，并且光循環(huán)器在光放大器的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器 輸出的光進(jìn)行循環(huán)，并在光波長解多路復(fù)用器的方向中對(duì)在左邊方向中從光放大器輸出的 光進(jìn)行循環(huán)。接下來，圖3(b)的種子光模塊100具有這種結(jié)構(gòu)，其中將高反射率涂層170施加 到光波長解多路復(fù)用器112的頂端，以代替用于將左邊方向的自發(fā)發(fā)射光重新輸入到EDF 140中的方法中的光循環(huán)器120和光波長多路復(fù)用器111。即，由光波長解多路復(fù)用器112 的高反射率涂層170對(duì)譜切分后的光進(jìn)行波長多路復(fù)用。接下來，圖3 (c)的種子光模塊100除了 EDF 140之外還可以包括光放大器160，以 便改善譜切分后的光的輸出功率。圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)的框圖。參考該圖，圖4的WDM-PON系統(tǒng)具有與圖1的系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu)，除了以下區(qū)別之 外，即圖4的WDM-PON系統(tǒng)的饋線光纖部分由兩條光纖構(gòu)成，而圖1的WDM-PON系統(tǒng)的饋線 光纖部分由單條光纖構(gòu)成。對(duì)此，光循環(huán)器320位于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)(RN) 300內(nèi)，并且用作圖1的 第二光循環(huán)器250。圖5到圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)的框圖。參考所述圖，圖5到圖8的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)可以接受時(shí)分多址 (TDMA)訂戶。S卩，圖5到圖8的WDM-PON系統(tǒng)與圖1的WDM-PON系統(tǒng)在大部分上相似。區(qū)
別在于，除了光波長多路復(fù)用器310之外，將用于相應(yīng)波長的光功率分離器330-1........
330-N安置到RN 300。因而，在光功率分離器330-1、......、330_N中對(duì)來自光波長多路復(fù)
用器310的波長劃分后的下游光信號(hào)進(jìn)行功率分離，并將其指向M數(shù)目個(gè)ONU 400。其間，
在光功率分離器330-1........330-N中收集從M數(shù)目個(gè)ONU傳送的上游光信號(hào)，并將其輸
入到光波長多路復(fù)用器310中，并且與不同波長的光信號(hào)一起進(jìn)行波長多路復(fù)用，并輸出 到 OLT 200。首先，在圖5的WDM-PON系統(tǒng)中，饋線光纖部分由單條光纖構(gòu)成。因而，用以分隔 上游和下游光信號(hào)的第二光循環(huán)器250位于OLT處。接下來，在圖6的WDM-PON系統(tǒng)中，饋線光纖部分由兩條單獨(dú)的光纖構(gòu)成。因而， 用以分隔上游和下游光信號(hào)的光循環(huán)器320位于RN處。接下來，在圖7的WDM-PON系統(tǒng)中，饋線光纖部分由單條光纖構(gòu)成。因而，用以分 開上游和下游光信號(hào)的第二光循環(huán)器250位于OLT處。此外，添加光放大器260和270，以 便增加光傳送距離。接下來，在圖8的WDM-PON系統(tǒng)中，饋線光纖部分由兩條單獨(dú)的光纖構(gòu)成。因而， 用以分隔上游和下游光信號(hào)的光循環(huán)器320位于RN處。此外，添加光放大器260和270，以 便增加光傳送距離。圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)的框圖。參考該圖，圖9的WDM-PON系統(tǒng)具有其中可以按照原樣來使用TDMA0NU而無需替換的結(jié)構(gòu)。與圖5的區(qū)別如下。RN還包括光濾波器340。即，RN包括光波長多路復(fù)用器310、光功率分離器330、 和光濾波器340。圖9的WDM-PON系統(tǒng)還包括位于訂戶側(cè)處的光波長轉(zhuǎn)換裝置500。光波長轉(zhuǎn)換裝置500包括第一光濾波器570、第二光濾波器580、第一光接收機(jī) 510、第二光接收機(jī)530、第一光發(fā)射機(jī)560、第二光發(fā)射機(jī)520、雙向放大器550、和光耦合器 540。下面，將描述RN 300以及訂戶側(cè)裝置400和500的操作。以WDM方法而傳送的下游光信號(hào)由C波段光波長組成。在光波長多路復(fù)用器310 中對(duì)下游光信號(hào)進(jìn)行波長劃分，并且將波長劃分后的光信號(hào)輸入到光濾波器340的第一端 口中并輸出到其第三端口，并且輸入到位于光波長轉(zhuǎn)換裝置500內(nèi)的第一光濾波器570的 第一端口中。將輸入到光濾波器570的第一端口 1中的下游光信號(hào)輸出到其第三端口，輸入 到第二光濾波器580中，并且輸出到第二光濾波器580的第二端口。在雙向放大器550中 對(duì)輸出到第二光濾波器580的第二端口的光信號(hào)進(jìn)行放大，并且在光耦合器中對(duì)光功率進(jìn) 行分離，并因而將一些部分輸入到第二光發(fā)射機(jī)520的反射性半導(dǎo)體光放大器(RSOA)中， 而將另一部分輸入到第二發(fā)射機(jī)530中，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。將從第二光發(fā)射機(jī)530輸出的 下游電信號(hào)輸入到第一光發(fā)射機(jī)560中，轉(zhuǎn)換為具有與TDM-PON的下游光信號(hào)波長波段一 致的1490nm波長的光信號(hào)，并進(jìn)行傳送，并且輸入到第一光濾波器570的第二端口中。將 輸入到第一光濾波器570的第二端口中的具有1490nm波長的下游光信號(hào)輸出到第一光濾 波器570的第一端口，輸入到位于RN 300內(nèi)的光濾波器340的第三端口中，并且輸出到光 濾波器340的第二端口。在光功率分離器330中對(duì)1490nm波長的所輸出光信號(hào)的光功率 進(jìn)行分離，并將其指向M數(shù)目個(gè)ONU 400。其間，在RN 300內(nèi)的光功率分離器330中收集從M數(shù)目個(gè)ONU 400傳送的1310nm 波長的上游光信號(hào)，將其輸入到光濾波器340的第二端口中，并且輸出到其第三端口。將 1310nm波長的上游光信號(hào)輸入到光波長轉(zhuǎn)換裝置500內(nèi)的第一光濾波器570的第一端口 中并輸出到其第三端口，輸入到第二光濾波器580中并輸出到其第一端口，并且輸入到第 一光接收機(jī)510中，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。將電上游信號(hào)輸入到第二光發(fā)射機(jī)520的RSOA 中，并將其轉(zhuǎn)換為具有下游光信號(hào)的波長的光信號(hào)，并進(jìn)行輸出。其間，在第二光發(fā)射機(jī)520 中將通過光耦合器540而輸入到RSOA 520中的具有C波段光波長的下游光信號(hào)轉(zhuǎn)換為偽 CW光，并將其用作上游光。在雙向放大器550中對(duì)從RSOA 520輸出的上游光信號(hào)進(jìn)行放 大，輸入到第二光濾波器580的第二端口中并輸出到其第三端口，并且輸入到第一光濾波 器570中并輸出到其第一端口。將從光波長轉(zhuǎn)換裝置500輸出的C波段的上游光信號(hào)輸入 到RN300內(nèi)的光濾波器340的第三端口中、并輸出到其第一端口，并且在光波長多路復(fù)用器 310中與具有不同波長的上游信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用，并傳送到OLT 200。取決于上游和下 游光信號(hào)的傳送距離而可以不使用光波長轉(zhuǎn)換裝置500中的雙向放大器550。圖10是比較性地圖示了圖9的光波長轉(zhuǎn)換裝置中的波長轉(zhuǎn)換之前和之后的譜的 視圖。在圖10中，縱軸代表光功率。參考該圖，圖10對(duì)圖9的光波長轉(zhuǎn)換裝置500中的波 長轉(zhuǎn)換之前和之后的上游和下游光信號(hào)的波長波段進(jìn)行比較。在圖9的光波長轉(zhuǎn)換裝置500中對(duì)具有1550nm附近的波長的上游和下游信號(hào)進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，并然后將其轉(zhuǎn)換為1490nm波長的下游光信號(hào)和1310nm波長的上游光信號(hào)。這 僅僅是一個(gè)示例的說明，并且可以通過含有具有本發(fā)明所提出結(jié)構(gòu)的激光二極管和半導(dǎo)體 反射性光放大器以及目標(biāo)波長來將任何波長的光轉(zhuǎn)換為所期望波長的光。圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)的框圖。參考該圖，圖11的WDM-PON系統(tǒng)具有其中將訂戶端的ONU 400耦接到光波長轉(zhuǎn)換 裝置500、以進(jìn)行使用的結(jié)構(gòu)。從指定的ONU 400-1M傳送的1310nm波長的上游光信號(hào)被輸入到第三光濾波器 590的第一端口中并輸出到其第二端口，并且與從第二光濾波器580的第一端口傳送的 1310nm波長的其他上游光信號(hào)進(jìn)行組合，并輸入到第一光接收機(jī)510中。其間，在光耦合器 541中對(duì)從第一光發(fā)射機(jī)560輸出的1490nm波長的下游光信號(hào)的光功率進(jìn)行分離，將一些 部分輸入到第一光濾波器570的第二端口中，而將其他部分輸入到第三光濾波器590的第 三端口中并輸出到其第一端口，并且將它們輸入到指定的ONU 400-1M中并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)中，外部種子光模塊使用譜切分后的光，因 而防止了在經(jīng)過位于通信鏈路上的光波長多路復(fù)用器WDM MUX時(shí)由譜切分而導(dǎo)致的損耗中 的大多數(shù)。此外，由于可以將高功率的種子光注入到OLT的光發(fā)射機(jī)中，所以根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的WDM-PON系統(tǒng)可以改善傳送距離和傳送質(zhì)量。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)可以在饋線光纖部分處使用密集波分復(fù) 用(DWDM)方法，同時(shí)通過在訂戶側(cè)處包括光波長轉(zhuǎn)換裝置而接納傳統(tǒng)的TDMA-PON光網(wǎng)絡(luò) 單元和光功率分離器，而無需替換。結(jié)果，可以減少饋線光纖，并最終可以從成本和經(jīng)濟(jì)的 角度來應(yīng)用WDM-PON。盡管已經(jīng)參考附圖而詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，可以以其他特定形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而無需改變本發(fā)明的技術(shù)精神或?qū)嵸|(zhì)特征。因此， 應(yīng)注意，前述實(shí)施例在各個(gè)方面中都僅僅是說明性的，并且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求而非本發(fā)明的詳細(xì)描述來定義。在權(quán)利要求的含義和范圍內(nèi)做出 的所有改變或修改或者其等同物應(yīng)該被理解為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。工業(yè)適用性本發(fā)明應(yīng)用于WDM-PON系統(tǒng)等，以減少在經(jīng)過位于通信鏈路上的光波長多路復(fù)用 器(WDM MUX)時(shí)由譜切分而導(dǎo)致的損耗。
權(quán)利要求
一種波分復(fù)用 無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端，位于中心局處，并且用于向訂戶側(cè)傳送光信號(hào)并從訂戶側(cè)接收光信號(hào)；種子光模塊，位于中心局處，并且用于向該光線路終端的對(duì)應(yīng)光發(fā)射機(jī)供應(yīng)包括多個(gè)波長的譜切分后的種子光；以及光網(wǎng)絡(luò)單元，位于訂戶側(cè)處，并且用于從該光線路終端接收光信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以獲得下游信息，并且向該光線路終端傳送包含上游數(shù)據(jù)的光信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還包括遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，位于遠(yuǎn)程位置 處，并且用于對(duì)來自光線路終端的波長多路復(fù)用后的信號(hào)進(jìn)行波長解多路復(fù)用、并將其輸 出到訂戶側(cè)，并且對(duì)來自訂戶側(cè)的信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用并將其輸出到光線路終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中該光網(wǎng)絡(luò)單元接收從光線路終 端傳送的光信號(hào)，并且在光接收機(jī)中將該光信號(hào)的一部分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并獲得下游信息， 而在光發(fā)射機(jī)中重新使用另一部分，調(diào)制為上游數(shù)據(jù)，并在光線路終端的方向中進(jìn)行傳送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光線路終端包括 多個(gè)光發(fā)射機(jī)，用于傳送包含下游信息的光信號(hào)；多個(gè)光接收機(jī)，用于接收上游光信號(hào)；光波長多路復(fù)用器，用于對(duì)不同波長的下游光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用； 光波長解多路復(fù)用器，用于對(duì)不同波長的上游光信號(hào)進(jìn)行波長解多路復(fù)用； 第一光循環(huán)器，用于在光波長多路復(fù)用器的方向中對(duì)從種子光模塊接收的光進(jìn)行循 環(huán)，并且在饋線光纖的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器輸出的波長多路復(fù)用后的光信號(hào)進(jìn)行 循環(huán)；以及第二光循環(huán)器，用于對(duì)從第一光循環(huán)器向饋線光纖發(fā)送的下游光信號(hào)進(jìn)行循環(huán)，并且 在光波長解多路復(fù)用器的方向中對(duì)從饋線光纖傳送的上游光信號(hào)進(jìn)行循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括 光接收機(jī)，用于接收下游光信號(hào)，并且恢復(fù)下游信息；以及光發(fā)射機(jī)，用于接收下游光信號(hào)，通過去除下游信息來將其改變?yōu)閭芜B續(xù)波光，并然后 將其調(diào)制為上游數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述種子光模塊包括 摻鉺光纖；泵浦光源，用于通過將外部光注入到該摻鉺光纖中來生成載波； 光耦合器，用于將泵浦光的光引入到摻鉺光纖中；光波長解多路復(fù)用器，用于對(duì)在反向方向中從摻鉺光纖輸出的寬帶光進(jìn)行譜切分； 光波長多路復(fù)用器，用于對(duì)由光波長解多路復(fù)用器譜切分的光進(jìn)行光波長多路復(fù)用；以及光循環(huán)器，用于在該摻鉺光纖的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器輸出的光進(jìn)行循環(huán)，并 在光波長解多路復(fù)用器的方向中對(duì)在反向方向中從摻鉺光纖輸出的光進(jìn)行循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述種子光模塊包括 光放大器，用于對(duì)外部光進(jìn)行放大；光波長解多路復(fù)用器，用于對(duì)在反向方向中從光放大器輸出的寬帶光進(jìn)行譜切分； 光波長多路復(fù)用器，用于對(duì)由光波長解多路復(fù)用器譜切分后的光進(jìn)行波長多路復(fù)用；以及光循環(huán)器，用于在光放大器的方向中對(duì)從光波長多路復(fù)用器輸出的光進(jìn)行循環(huán)，并在 光波長解多路復(fù)用器的方向中對(duì)在反向方向中從光放大器輸出的光進(jìn)行循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述種子光模塊包括摻鉺光纖；泵浦光源，用于通過將外部光注入到摻鉺光纖中來生成載波；光耦合器，用于將泵浦光的光引入到摻鉺光纖中；以及光波長解多路復(fù)用器，利用高反射率來涂覆其頂端，用于對(duì)在反向方向中從光纖輸出 的寬帶光進(jìn)行譜切分，并且對(duì)由波長解多路復(fù)用器譜切分的光進(jìn)行波長多路復(fù)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述種子光模塊還包括光放 大器，用于改善譜切分后的光的輸出功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光線路終端和所述遠(yuǎn)程節(jié) 點(diǎn)之間的饋線光纖部分由單條光纖構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)包括光波長 多路復(fù)用器，用于對(duì)從光線路終端傳送的波長多路復(fù)用后的下游光信號(hào)進(jìn)行波長解多路復(fù) 用，并且對(duì)從光網(wǎng)絡(luò)單元傳送的不同光波長的光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)還包括光循環(huán) 器，用于對(duì)上游和下游光信號(hào)進(jìn)行分隔，并且所述光線路終端和所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的饋線光纖部分由用于上游和下游的兩條光纖 構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光線路終端包括光循環(huán) 器，用于對(duì)上游和下游光信號(hào)進(jìn)行分隔，該光線路終端和該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間的饋線光纖部分由單條光纖構(gòu)成，并且所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)還包括用于相應(yīng)波長的相應(yīng)光功率分離器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)還包括用于相 應(yīng)波長的相應(yīng)光功率分離器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光線路終端還包括光 放大器，用于對(duì)上游和下游光信號(hào)進(jìn)行放大，以便增加光傳送距離。
16.一種波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括光線路終端，位于中心局處，并且用于向訂戶側(cè)傳送多個(gè)光信號(hào)并從訂戶側(cè)接收多個(gè) 光信號(hào)；種子光模塊，位于中心局處，并且用于向光線路終端的對(duì)應(yīng)光發(fā)射機(jī)供應(yīng)包括多個(gè)波 長的譜切分后的種子光；光網(wǎng)絡(luò)單元，位于訂戶側(cè)處，并且用于從光線路終端接收光信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以 獲得下游信息，并且向光線路終端傳送包含上游數(shù)據(jù)的光信號(hào)；以及光波長轉(zhuǎn)換裝置，位于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)或訂戶側(cè)處，并且用于將上游和下游信號(hào)波長轉(zhuǎn)換為 不同波長波段的信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還包括遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，位于遠(yuǎn)程位置 處，并且用于對(duì)來自光線路終端的波長多路復(fù)用后的信號(hào)進(jìn)行波長解多路復(fù)用并將其輸出到訂戶側(cè)，并且對(duì)來自訂戶側(cè)的信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用并將其輸出到光線路終端。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)包括光波長多路復(fù)用器，用于對(duì)從光線路終端傳送的波長多路復(fù)用后的下游光信號(hào)進(jìn)行波 長解多路復(fù)用，并且對(duì)從光網(wǎng)絡(luò)單元傳送的不同光波長的光信號(hào)進(jìn)行波長多路復(fù)用；以及光濾波器，用于在光波長多路復(fù)用器和光波長轉(zhuǎn)換裝置之間傳遞光信號(hào)，并且在光網(wǎng) 絡(luò)單元和光波長轉(zhuǎn)換裝置之間傳遞光信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光波長轉(zhuǎn)換裝置包括 第一光接收機(jī)，用于將來自光網(wǎng)絡(luò)單元的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；第二光接收機(jī)，用于將來自光波長多路復(fù)用器的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；第一光發(fā)射機(jī)，用于將來自第二光接收機(jī)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；第二光發(fā)射機(jī)，用于將來自第一光接收機(jī)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；第一和第二光濾波器，用于傳遞來自光濾波器的光信號(hào)；光耦合器，用于分離從第二光濾波器輸出的光信號(hào)的光功率；以及雙向放大器，用于對(duì)來自光耦合器的光信號(hào)或來自第二光濾波器的光信號(hào)進(jìn)行放大。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所述光波長轉(zhuǎn)換裝置還包括光網(wǎng)絡(luò)單元；以及 第三光濾波器，其中來自光網(wǎng)絡(luò)單元的光信號(hào)與其他光信號(hào)進(jìn)行組合，并輸入到第一光接收機(jī)中，以及從第一光發(fā)射機(jī)輸出的光信號(hào)被輸入到光網(wǎng)絡(luò)單元中，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種波分復(fù)用-無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)，當(dāng)光線路終端(OLT)從譜切分后的外部光源模塊接收種子光時(shí)，所述系統(tǒng)向光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)傳送下游數(shù)據(jù)。所提出的WDM-PON的一個(gè)特性在于，與光波長無關(guān)地操作OLT和ONU的光發(fā)射機(jī)。所提出的WDM-PON的另一特性在于，可以采納傳統(tǒng)的TDMA-PON(E-PON或G-PON)ONU，而無需改變。
文檔編號(hào)H04B10/13GK101946430SQ200880127009
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者李智賢, 李漢協(xié), 金奉泰, 金秉輝 申請(qǐng)人:韓國電子通信研究院