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Title:
REMOTE NODE AND PASSIVE OPTICAL NETWORK SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/103851
Kind Code:
A2
Abstract:
Relating to the field of communications and provided in the embodiments of the present invention are a remote node and passive optical network (PON) able to enhance the branching ratio of a PON. The system comprises: an optical line terminal, a plurality of optical network units, and a remote node between the optical line terminal and the optical network units; the optical network units comprise a first laser. The optical line terminal comprises at least one second laser, at least one third laser, and a first wavelength division multiplexer. The remote node comprises a second wavelength division multiplexer, a first band-pass filter, a second band-pass filter, and a first optical beam splitter. The embodiments of the present invention can be used in optical communications.

Inventors:
LIU DEKUN (CN)
XU ZHIGUANG (CN)
LIN HUAFENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/074159
Publication Date:
August 09, 2012
Filing Date:
April 17, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
LIU DEKUN (CN)
XU ZHIGUANG (CN)
LIN HUAFENG (CN)
International Classes:
H04B10/12
Foreign References:
CN101136701A2008-03-05
US20090297152A12009-12-03
CN101755410A2010-06-23
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种无源光网络系统, 包括: 光线路终端、 多个光网络单元 以及在所述光线路终端和所述光网络单元之间的远端节点, 其特征在 于,

所述光网络单元包括第一激光器,所述第一激光器用于产生第一 波段的光信号;

所述光线路终端包括: 至少一个第二激光器、 至少一个第三激光 器和第一波分复用器, 所述第二激光器连接所述第一波分复用器的奇 数或偶数分支端口, 所述第三激光器连接所述第一波分复用器的偶数 或奇数分支端口, 所述第一波分复用器的公共端口连接至主干光纤; 其中,

所述第二激光器和第三激光器分别用于产生第二波段和第三波 段的光信号;

所述第一波分复用器用于将所述第二波段的光信号和所述第三 波段的光信号通过所述第一波分复用器的公共端口复用到所述主干 光纤, 或者, 将来自主干光纤的光信号通过所述第一波分复用器的公 共端口解复用到所述第一波分复用器的各个分支端口;

所述远端节点包括第一带通滤波器、 第二带通滤波器、 第二波分 复用器和第一光分束器, 所述第二波分复用器的两个公共端口分别通 过第一带通滤波器和第二带通滤波器连接至第一光分束器的两个分 支端口, 所述第一光分束器的公共端口连接至所述主干光纤; 其中, 所述第一光分束器,用于将所述主干光纤的光信号分解为两个支 路的光信号, 或者, 将所述两个支路的光信号复用到所述主干光纤; 所述第一带通滤波器用于通过所述第一波段和所述第三波段的 光信号并过滤所述第二波段的光信号, 所述第二带通滤波器用于通过 所述第一波段和所述第二波段的光信号并过滤所述第三波段的光信 号;

所述第二波分复用器用于解复用所述第二波分复用器的两个公 共端口的光信号至所述第二波分复用器各个分支端口或用于复用所 述第二波分复用器各个分支端口的光信号至所述第二波分复用器的 两个公共端口;

其中每个所述第一波段的激光器分别连接至所述第二波分复用 器的分支端口 。

2、 根据权利要求 1 所述的系统, 其特征在于, 所述第二波分复 用器包括两个公共端口和 2 x N个分支端口;

其中一个所述公共端口和所述 2 X N个分支端口中的奇数或偶数 分支端口构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频 率间隔为 Af;

另一所述公共端口和所述 2 x N个分支端口中的偶数或奇数分支 端口构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频率间 隔为 Af;

一个所述公共端口和所述奇数分支端口构成的各个通道与相应 的另一所述公共端口和所述偶数分支端口构成的各个通道在所述各 个波段范围内的频率间隔为 Af/2。

3、 根据权利要求 2所述的系统, 其特征在于, 所述远端节点还 包括: 至少一个反射镜;

一个所述反射镜与所述第二波导波分复用器的任一公共端口相 连, 所述第一激光器与第二波导波分复用器分支端口相连构成一个自 注入激光器; 所述反射镜用于反射一部分光信号用作所述第一激光器 的种子光源;

其中第一激光器为宽谱增益激光器。

4、 根据权利要求 1 所述的系统, 其特征在于, 所述第一波分复 用器包括一个公共端口和 2 x N个分支端口;

其中所述公共端口和所述 2 x N个分支端口中的奇数或偶数分支 端口构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频率间 隔为 Af;

所述公共端口和所述 2 x N个分支端口中的偶数或奇数分支端口 构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频率间隔为 Af;

所述公共端口和所述奇数分支端口构成的各个通道与相应的所 述公共端口和所述偶数分支端口构成的各个通道在所述各个波段范 围内的频率间隔为 Af/2。

5、 根据权利要求 4所述的系统, 其特征在于,

所述第一波分复用器包括一个 1 x N通道的奇波分复用器和一个 1 N通道的偶波分复用器;

所述光线路终端还包括: 梳状滤波器;

所述梳状滤波器包括一个公共端口和两个分支端口;

所述 1 χ Ν通道的奇波分复用器的公共端口和所述 1 χ Ν通道的 偶波分复用器的公共端口分别与所述梳状滤波器的两个分支端口相 连, 用以将通过所述梳状滤波器的公共端口接收的主干光纤光信号分 别解复用到所述 1 χ Ν 通道的奇波分复用器的公共端口和所述 l x N 通道的偶波分复用器的公共端口;

对于所述 1 x N通道的奇波分复用器的公共端口和所述 1 χ Ν通 道的偶波分复用器的公共端口发射的光信号直接复用到主干光纤。

6、 根据权利要求 1〜5任一所述系统, 其特征在于, 所述第二波 分复用器为一个 1 x N通道的奇波分复用器和一个 l x N通道的偶波 分复用器, 所述奇波分复用器和所述偶波分复用器对应的通道在所述 各个波段范围内的频率间隔为 Af/2。

7、 根据权利要求 3〜6所述的系统, 其特征在于, 所述反射镜为 法拉第旋转反射镜。

8、 权利要求 1〜7所述的系统, 其特征在于, 所述波分复用器为: 阵列波导光栅, 波导光栅路由器或者刻蚀衍射光栅。

9、 一种远端节点, 其特征在于, 包括: 第一带通滤波器、 第二 带通滤波器、 第二波分复用器和第一光分束器,

所述第二波分复用器的两个公共端口分别通过第一带通滤波器 和第二带通滤波器连接至第一光分束器的两个分支端口, 其中所述光 分束器还包括一个公共端口; 其中, 所述第一光分束器,用于将所述第一光分束器的公共端口的光信 号分解为两个支路的光信号, 或者, 将所述两个支路的光信号复用到 所述公共端口;

所述第一带通滤波器用于通过第一波段和第三波段的光信号并 过滤第二波段的光信号, 第二带通滤波器用于通过第一波段和第二波 段的光信号并过滤第三波段的光信号;

所述第二波分复用器用于解复用所述第二波分复用器的两个公 共端口的光信号至所述第二波分复用器各个分支端口或用于复用所 述第二波分复用器各个分支端口的光信号至所述第二波分复用器的 两个公共端口。

10、 根据权利要求 9所述的远端节点, 其特征在于, 所述第二波 分复用器包括两个公共端口和 2 χ Ν个分支端口;

其中一个所述公共端口和所述 2 X N个分支端口中的奇数或偶数 分支端口构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频 率间隔为 Af;

另一所述公共端口和所述 2 χ Ν个分支端口中的偶数或奇数分支 端口构成的各个通道中的相邻通道在所述各个波段范围内的频率间 隔为 Af;

此外,一各所述公共端口和所述奇数分支端口构成的各个通道与 相应的另一所述公共端口和所述偶数分支端口构成的各个通道在所 述各个波段范围内的频率间隔为 Af/2。

11、 根据权利要求 9或 10所述的远端节点, 其特征在于, 所述 远端节点还包括: 至少一个反射镜;

一个所述反射镜与所述第二波导波分复用器的任一公共端口相 连; 所述反射镜用于反射一部分光信号。

12、 根据权利要求 10〜1 1任一所述系统, 其特征在于, 所述第 二波分复用器为一个 1 x N通道的奇波分复用器和一个 l x N通道的 偶波分复用器, 所述奇波分复用器和所述偶波分复用器对应的通道在 所述各个波段范围内的频率间隔为 Af/2。 13、 根据权利要求 1 1或 12所述的远端节点, 其特征在于, 所 述反射镜为法拉第旋转反射镜。

14、 权利要求 10〜13所述的远端节点, 其特征在于, 所述波分 复用器为: 阵列波导光栅, 波导光栅路由器或者刻蚀衍射光栅。

Description:
一种远端节点和无源光网络系统 技术领域

本发明涉及光通讯领域, 尤其涉及一种远端节点和无源光网络 系统。 背景技术

随着用户对带宽需求的不断增长, 传统的铜线宽带接入系统越 来越面临带宽瓶颈; 与此同时, 带宽容量巨大的光纤通信技术日益 成熟, 应用成本逐年下降, 光纤接入网成为下一代宽带接入网的有 力竟争者, 其中尤其以无源光网络更具竟争力。

通常而言, 一个 PON ( Passive Optical Network,无源光网络) 系统包括一个位于中心局的 OLT ( Optical Line Terminal , 光线路终 端 ), 一个用 于分支 /耦合或者复用 /解复用 的 0DN ( Optical Distribution Network , 光分配网 ) 以及若干 0NU ( Optical Network Unit , 光网络单元)。 居 P0N 实现的不同, P0N 可以分成不同的 类型, 分别是基于 ATM ( Asynchronous Transfer Mode , 异步传输模 式 ) 的 ATM-PON , 基于 Ethernet (以太网 ) 的 EPON ( Ethernet over PON ) ,具有千兆比特速率的 GPON( Gigabit Passive Optical Network, 千兆比特速率无源光网络),采用 WDM( Wave Division Multiplexing , 波分复用 )的 WDM-PON , 以及采用 OCDMA ( Optical Code Division Multiple Addressing , 光码分多址) 的 OCMDA-PON , —般从光线路 终端发送光信号给光网络单元的方向称为下行 方向, 从光网络单元 发送光信号给光线路终端的方向称为上行方向 。

由于现有的 WDM-PON系统应用有限, 一般应用在上行方向的 光信号的传输中, 或者应用在下行方向的光信号的传输, 无法同时 实现上行方向和下行方向的光信号的 同 时传输, 并且现有的 WDM-PON 系统支持的上行方向或者下行方向的光信号的 分支比数 量有限, 无法满足大分支比的光信号的传输。 发明内容

本发明的实施例提供一种远端节点和无源光网 络系统, 能够同 时实现大分支比的上行方向的光信号和下行方 向的光信号的传输。

为达到上述目 的, 本发明的实施例采用如下技术方案: 一方面, 本发明实施例提供一种无源光网络系统, 包括: 光线 路终端、 多个光网络单元以及在所述光线路终端和所述 光网络单元 之间的远端节点,

所述光网络单元包括第一激光器, 所述第一激光器用于产生第 一波段的光信号;

所述光线路终端包括: 至少一个第二激光器、 至少一个第三激 光器和第一波分复用器, 所述第二激光器连接所述第一波分复用器 的奇数或偶数分支端口, 所述第三激光器连接所述第一波分复用器 的偶数或奇数分支端口, 所述第一波分复用器的公共端口连接至主 干光纤; 其中,

所述第二激光器和第三激光器分别用于产生第 二波段和第三波 段的光信号;

所述第一波分复用器用于将所述第二波段的光 信号和所述第三 波段的光信号通过所述第一波分复用器的公共 端口复用到所述主干 光纤, 或者, 将来自主干光纤的光信号通过所述第一波分复 用器的 公共端口解复用到所述第一波分复用器的各个 分支端口;

所述远端节点包括第一带通滤波器、 第二带通滤波器、 第二波 分复用器和第一光分束器, 所述第二波分复用器的两个公共端口分 别通过第一带通滤波器和第二带通滤波器连接 至第一光分束器的两 个分支端口, 所述第一光分束器的公共端口连接至所述主干 光纤; 其中,

所述第一光分束器, 用于将所述主干光纤的光信号分解为两个 支路的光信号, 或者, 将所述两个支路的光信号复用到所述主干光 纤;

所述第一带通滤波器用于通过所述第一波段和 所述第三波段的 光信号并过滤所述第二波段的光信号, 所述第二带通滤波器用于通 过所述第一波段和所述第二波段的光信号并过 滤所述第三波段的光 信号;

所述第二波分复用器用于解复用所述第二波分 复用器的两个公 共端口的光信号至所述第二波分复用器各个分 支端口或用于复用所 述第二波分复用器各个分支端口的光信号至所 述第二波分复用器的 两个公共端口。

其中每个所述第一波段的激光器分别连接至所 述第二波分复用 器的分支端口。

另一方面, 提供一种远端节点, 包括: 第一带通滤波器、 第二 带通滤波器、 第二波分复用器和第一光分束器,

所述第二波分复用器的两个公共端口分别通过 第一带通滤波器 和第二带通滤波器连接至第一光分束器的两个 分支端口, 其中所述 光分束器还包括一个公共端口; 其中,

所述第一光分束器, 用于将所述第一光分束器的公共端口的光 信号分解为两个支路的光信号, 或者, 将所述两个支路的光信号复 用到所述公共端口;

所述第一带通滤波器用于通过第一波段和第三 波段的光信号并 过滤第二波段的光信号, 所述第二带通滤波器用于通过第一波段和 第二波段的光信号并过滤第三波段的光信号;

所述第二波分复用器用于解复用所述第二波分 复用器的两个公 共端口的光信号至所述第二波分复用器各个分 支端口或用于复用所 述第二波分复用器各个分支端口的光信号至所 述第二波分复用器的 两个公共端口。

本发明的实施例提供的无源光网络系统, 在远端节点采用了一 个双公共端口的奇偶波分复用器, 进而能够同时实现大分支比的上 行方向的光信号和下行方向的信号的传输。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的 附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 , 对于 本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图 1 为阵列波导光栅的通道波长示意图;

图 2为本发明实施例提供的一种无源光网络结构 意图; 图 3为本发明另一实施例提供的一种无源光网络 构示意图; 图 4为本发明又一实施例提供的一种无源光网络 构示意图; 图 5为本发明再一实施例提供的一种无源光网络 构示意图; 图 6为本发明另一实施例提供的一种无源光网络 构示意图; 图 7为本发明实施例提供的一种远端节点结构示 图;

图 8为本发明另一实施例提供的一种远端节点结 示意图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术 方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明 一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他 实施例, 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例应用的波分复用器为包括: 阵列波导光栅 ( Array Waveguide Grating ) , 波导光栅路由器 ( Waveguide Grating Router ) 或者 刻蚀衍射光栅 ( Etched Diffraction Grating ), 其内部构造和工作原理相同, 参照图 1 所示, 示例性的以阵列波导光栅为例, 给出了阵列波导光 栅 ( AWG , arrayed waveguide grating )的通道波长示意图(其中 AWG 的每个分支端口和公共端口构成一条通道)。 设 AWG 1在某个波段第 一波段(记为 Y波段) 光谱范围内相邻通道的频率间隔为为△ f , 而 另一 AWG2在 Y波段范围内其通道间隔也同样为△ f, 但是 AWG2 每个通道的波长相对于 AWGl 的对应通道的波长都偏移了 Δ ί72, 对 于这样的一对 AWG, 我们通常将其中一个称为奇 AWG, 另外一个 为偶 AWG。 由于 AWG通道的波长都有循环 Cyclic特性, 我们把 AWG1、 AWG2的另外两个 FSR( free spectral range, 自由光"普范围 ) 为第二波段和第三波段分别记为 X波段和 z波段, 当然这里只是为 了在实施例中方便区分各个波段, 因此按照波长的排列顺序给各个 波段定义的一个名称, 当然也可以是按照其他顺序给各个波段定义 名称, 图中箭头所示为波长 λ的排列方向, 相同的本发明中应用的 波分复用器: 波导光栅路由器 ( Waveguide Grating Router ) 或者刻蚀衍 射光栅 ( Etched Diffraction Grating ) 的通道波长特性也是这样的。

参照图 2所示, 本发明实施例提供一种无源光网络系统, 包括: 光线路终端 101、 多个光网络单元 102 ( 102-l〜102-2n ) 以及在光线 路终端 101 和光网络单元 102之间的远端节点 103, 其中, 每个光 网络单元 102 包括第一激光器 1021 ( 1021-l〜1021-2n ), 第一激光器 1021 ( 1021-l〜1021-2n ) 用于产生第一波段的光信号; 光线路终端 101 包括多个第二激光器 1011 ( 1011-l〜1011-n)、 多个第三激光器 1012 ( 1012-l〜1012-n )、 第一波分复用器 1013, 第二激光器 1011连 接第一波分复用器 1013 的奇数或偶数分支端口, 第三激光器 1012 连接第一波分复用器 1013 的偶数或奇数分支端口, 第一波分复用器 1013 的公共端 口 连接至主干光纤; 其中 , 第二激光器 1011 ( 1011-l〜1011-n )和第三激光器 1012 ( 1012-l〜1012-n )分别用于产 生第二波段和第三波段的光信号, 第一波分复用器 1013用于将第二 波段的光信号和第三波段的光信号通过第一波 分复用器 1013 的公 共端口复用到主干光纤或将来自主干光纤的光 信号通过第一波分复 用器 1013的公共端口解复用到第一波分复用器 1013各个分支端口; 远端节点 103 包括第二波分复用器 1031, 第一带通滤波器 1032-1、 第二带通滤波器 1032-2和第一光分束器 1033,第二波分复用器 1031 的两个公共端口分别通过第一带通滤波器 1032-1和第二带通滤波器 1032-2 连接至第一光分束器 1033 的两个分支端口, 第一光分束器 1033 的公共端口连接至主干光纤; 其中, 第一光分束器 1033 用于 将主干光纤的光信号分解为两个支路的光信号 , 或者, 将两个支路 的光信号复用到主干光纤, 第一带通滤波器 1032- 1通过第一波段和 第三波段的光信号并过滤第二波段的光信号, 第二带通滤波器 1032-2 用于通过第一波段和第二波段的光信号并过滤 第三波段的光 信号; 第二波分复用器 103 1 用于解复用第二波分复用器 103 1 两个 公共端口的光信号至第二波分复用器 1 03 1 各个分支端口或用于复 用第二波分复用器 103 1 各个分支端口的光信号至第二波分复用器 103 1 两个公共端口; 其中每个第一激光器 1021 分别连接至第二波 分复用器 103 1 的分支端口。

需要说明的是由于涉及到该系统涉及的信号有 上行方向的光信 号和下行方向的光信号, 因此系统中采用的波分复用器的个各分支 端口还连接又信号接收机 Rx , 此外系统中采用的各信号接收机和各 激光器均是采用对各自发射或接收的波长带通 的带通滤波器 ( BPF , band-pass filter ) , 其中带通滤波器可以通过波分复用器实现, 即图 2 中 WDM (如图 2所示) 与波分复用器的个各分支端口耦合; 另每个 第二激光器的中心波长与其相连的波分复用器 的分支端口对应在第 二波段的中心波长相一致。 每个第三激光器的中心波长与其相连的 波分复用器的分支端口对应在第三波段的中心 波长相一致。 此外图 2 中第一带通滤波器和第二带通滤波器也是通过 波分复用器 WDM 实现。

这里本发明实施例提供的无源光网络系统在远 端节点采用了一 个双公共端口的奇偶波分复用器进而同时实现 了大分支比的上行方 向的光信号和下行方向的光信号的传输。

其中, 第二波分复用器 103 1 包括两个公共端口及 2 X N个分支 端口; 根据图 1 示出的按照 AWG的通道波长的波段分布情况( 即波 分复用器的通道波长的波段分布情况), 可知一公共端口和 2 x N个 分支端口中的奇数或偶数分支端口构成的各个 通道中的相邻通道在 各个波段范围内的频率间隔为 Af; 另一公共端口和 2 x N 个分支端 口中的偶数或奇数分支端口构成的各个通道中 的相邻通道在各个波 段范围内的频率间隔为 Af; —公共端口和奇数分支端口构成的各个 通道与相应的另一公共端口和偶数分支端口构 成的各个通道在各个 波段范围内的频率间隔为 Af/2。

进一步的, 第二波分复用器 103 1 为一个 1 x N通道的奇波分复 用器和一个 1 x N通道的偶波分复用器,该奇波分复用器和该 波分 复用器对应的通道在各个波段范围内的频率间 隔为 Af/2。

可选的, 远端节点还包括: 至少一个反射镜; 一个反射镜与第 二奇偶波导波分复用器的任一公共端口相连, 第一波段的激光器与 第二奇偶波导波分复用器分支端口相连构成一 个自注入激光器; 反 射镜用于反射一部分光信号用作第一激光器的 种子光源; 其中第一 波段的激光器为宽谱增益激光器;

参照图 3 本发明另一实施例提出的一种无源光网络系统 结构示 意图, 其中波分复用器以阵列波导光栅为例, 则图 3 中以第二波分 复用器为一个 1 X N通道的奇阵列波导光栅和一个 1 X N通道的偶阵 列波导光栅组成的光栅结构, 即图 3 中 AWG 1 和 AWG2 , 这里假设 AWG 1 为奇 AWG , AWG2为偶 AWG当然 AWG的奇偶是相对的因此 也可以设 AWG 1 为偶 AWG , AWG2为奇 AWG , 以下以 AWG 1 为奇 AWG , AWG2为偶 AWG进行说明。

此外, 用户端光网络单元 302 以采用 自注入式激光器为例, 则 第一激光器 3021采用一个反射式半导体光放大器( RSOA , reflective semiconductor optical amplifier ) 的宽谱增益激光器, 此时在远端节 点 303 还包括两个反射镜 3033 , 反射镜 3033 分别耦合在与第一带 通滤波器 3032- 1、 第二带通滤波器 3032-2连接的第二奇偶的两个公 共端口上,这里第二奇偶阵列波导光栅为一个 1 X N通道的奇阵列波 导光栅和一个 1 χ Ν通道的偶阵列波导光栅组成的光栅, 因此一个反 射镜 3033- 1 耦合在与第一带通滤波器 3032- 1 连接的 AWG 1 的公共 端口上、另一个反射镜 3033-2耦合在第二带通滤波器 3032-2连接的 AWG2 的公共端口上, 这样连接在 AWG 1 某个波长 ^的通道上的 RSOA首先发出宽语的放大自发辐射光(ASE, Amplified Spontaneous Emission), 此 ASE经过 AWGl 其中的一个通道, 只有 AWG1 该通 道通带范围 内的光可以通过, 通带以外的光被过滤或损耗掉了 , AWG1该通道通带范围内的 ASE在公共端口上又经过反射镜 3303-1 反射回来, 再次注入到激光器中, 这样多次往返形成谐振放大。 这 里反射镜用于反射一部分光信号用作第一激光 器 3021 的种子光源, 以此这里的反射镜 3303-1 可以采用部分反射镜 ( PRM, partial reflection mirror ),最终 RSOA就在 AWGl该通道所决定的透射峰值 波长 ^处形成激射, 构成了一个发射波长为 ^的自注入激光器, 即在 AWG1 每个通道上形成一个对应该通道中心波长的激 射光, 该过程 在 AWG2上的实现原理是相同的不再贅述。

对于光网络单元到光线路终端的光信号,即上 行方向的光信号, 由于 AWG1、 AWG2分别为上述的奇 AWG、 偶 AWG, 其分别在 Y波段 FSR范围 内的通道间隔均为 △ f , 而 AWG1 的通道波长依次为 , λ,, ... λ _,, 而 AWG2的通道波长依次为 2 , λ 4 , ... λ 。 X波段和 Ζ 波段为 AWG1、 AWG2 的另外两个 FSR, 其在 X波段的通道波长分别 依次记为 ^, λ χ 3 , ... λ Ν _ γ Ά. λ χ 2 , λ χ 4 , ... Λ Χ ; 同理其在 Ζ波段的通道波 长分别依次" ^己为 ^, λ ζ , ... λ ζ _^ λ\, λ ζ 4 , .j z 2N 。 AWG1、 AWG2 的 每个分支通道上都连接一个在 Y波段( 即第一波段)具有增益放大特 性的 RSOA, 在 AWG1、 AWG2的公共端口上连接一个反射镜。 这样 连接在 AWG1某个通道 ^上的 RSOA首先发出宽"普的放大自发辐射光 (ASE, Amplified Spontaneous Emission), 此 ASE经过 AWGl其中的 一个通道, 只有 AWG1 该通道通带范围内的 ASE可以通过, 通带以 外的光被过滤或损耗掉了, AWG1 该通道范围内的光在公共端口上 又经过反射镜反射回来, 再次注入到激光器中, 这样多次往返形成 谐振放大。 最终 RSOA就在 AWG1该通道所决定的透射峰值波长 处 形成激射, 构成了一个发射波长为 ^的自注入激光器。 当 RSOA连接 在 AWG1 的通道 ^上时,其与 AWG1 的 ^通道就又构成了一个发射波 长为 ^的 自注入激光器。 这样与 AWG1、 AWG2 每个通道相连的 RSOA就构成了 2N个发射波长依次为 4, λ 2 , ,, ..j 2jV 的激光器。 其 中波长为 4, λ,, .. j 2jV — ,光从 AWG1 的公共端口 出射, 通过反射镜 3033-1 和对 X波段带阻对 Y波段和 Z波段带通 (即可以通过第一波段 和第三波段的光信号过滤第二波段的光信号 ) 的第一带通滤波器 3032-1 至第一光分束器 3034 的一个分支端口; 波长为 2 , λ 4 , ... λ 的光从 AWG2 的公共端口出射, 通过反射镜 3033-2 和对 Ζ波段 带阻对 Υ波段和 X波段带通 (即可以通过第一波段和第二波段的光信 号过滤第三波段的光信号 ) 的第二带通滤波器 3032-2至第一光分束 器 3034的另一个分支端口, 此处第一光分束器 3034为 1 χ 2的光分 束器包括两个分支端口和一个公共端口 , 然后通过第一光分束器 3034的公共端口进入主干光纤。在光线路终端 301( OLT, optical line terminal ), 第一波导光栅 3013AWG3 的通道在各个波段范围内的频 率间隔为△ f/2 , 这里 AWG3 包括一个公共端口和 2 X N个分支端口; 其中公共端口和 2 χ Ν个分支端口 中的奇数或偶数分支端口构成的 各个通道中的相邻通道在各个波段范围内的频 率间隔为 Af; 公共端 口和 2 x N个分支端口 中的偶数或奇数分支端口构成的各个通道中 的相邻通道在各个波段范围内的频率间隔为 Af; 公共端口和奇数分 支端口构成的各个通道与相应的公共端口和偶 数分支端口构成的各 个通道在各个波段范围内的频率间隔为 Af/2 , AWG3通过公共端口从 主干光纤收到的波长分别为 λ 2 , λ,, ... 2 ^的光波分别解复用到每 个相应的接收机 Rx中。

对于光线路终端到光网络单元的光信号, 即下行方向上的光信 号, AWG3的奇数通道全部采用波长为 Z波段的激光器 3011作为发 射机,其发射波长依次为 , λ ζ 3 , ...λ Ν _ χ , 而 AWG3 的偶数波段则要 采用 AWG的 X波段的激光器 3012作为发射机,发射波长依次为 , λ χ 4 , ...λ χ 。 波长为 ^, λ\ , ... λ Ν _^ λ χ 2 , λ χ 4 , .../I 的光波经过 AWG3 的公共端口进入到主干光纤, 再第一光分束器 3034进入光分束器的 两个分支端口。 在第一分束器 3034的一个分支端口经过第一带通滤 波器 3032-1 ( WDM1 ) 将 X波段波长依次为 , χ 4 , ... ^的光波过 滤掉, 剩余 , 3 , .. j z 2Ar — i进入到 AWG1 的公共端口, 然后依次解复 用到第 1、 3...2N-1 个用户的接收机 Rx 中; 同理, 而在第一分束器 3034的另一分支端口经过第二带通滤波器 3032-2 ( WDM2 ) 将 Z波 段波长依次为 ^, λ , .. j z 2 V — 光波过滤掉, 剩余 λ χ 4 , ^进入 到 AWG2 的公共端口, 然后依次解复用到第 2、 4...2Ν 个用户的接 收机中。

同样的由于该系统涉及的上行方向的光信号和 下行方向的光信 号, 因此系统中采用的阵列波导光栅的个各分支端 口还连接有信号 接收机 Rx, 此外系统中采用的各信号接收机和各光放大器 或各激光 器均是采用对各自发射或接收的波长带通的带 通滤波器 ( BPF , band-pass filter), 其中带通滤波器可以通过波分复用器实现即图 中 WDM (如图所示) 与阵列波导光栅连接; 此外图中第一带通滤波器 和第二带通滤波器也是通过波分复用器 WDM实现。 当然, 由于在图 3中所采用的波分复用器是以阵列波导光栅为 , 因此图 3中阵列波导光 栅部分也可采用波导光栅路由器( Waveguide Grating Router )或者刻蚀衍 射光栅 ( Etched Diffraction Grating ) 代替。

进一步的, 参照图 4所示, 在光线路终端 401 第一奇偶波分复 用器还可以采用一个 l xN通道的奇波分复用器 4013-1和一个 l xN 通道的偶波分复用器 4013-2; 此时该系统中的光线路终端 401 还包 括: 梳状滤波器 4014 ( ITL, interleaver ); l xN通道的奇波分复用 器 4013-1 的公共端口和 1 X N通道的偶波分复用器 4013-2的公共端 口分别与梳状滤波器 4014的两个分支端口相连, 用以将通过梳状滤 波器 4014 的公共端口接收的主干光纤中光网络单元到光 线路终端 的光信号分别解复用到 1 xN通道的奇波分复用器 4013-1 的公共端 口和 1 X N通道的偶波分复用器 4013-2 的公共端口, 示例性的, 图 中主干光纤通过环形器 4016与梳状滤波器 4014 的公共端口相连, 梳状滤波器 4014的公共端口与环形器 4016的端口 3相连, 其中由 于环形器对光信号传递的单向性, 光网络单元到光线路终端的光信 号只能从与环形器端口 2相连的主干光纤传递到梳状滤波器 4014的 公共端口, 这里环形器只起到一个连接端口的作用, 当然采用其他 具有相同功能的装置亦可。 此外, 梳状滤波器的公共端口与一个分 支端口构成的通道波长与 l x N 通道的奇波分复用器在第一波段的 中心波长一致。 梳状滤波器的公共端口与另一个分支端口构成 的通 道波长与 1 X N通道的偶波分复用器在第一波段的中心波长 致。在 光网络单元到光线路终端的光信号处理中, 梳状滤波器 4014将光网 络单元到光线路终端的光信号的全部波长按照 奇偶通道的波长分别 解复用到 1 X N通道的奇波分复用器 4013-1和 1 X N通道的偶波分复 用器 4013-2 的公共端口上, 然后再经过 1 x N通道的奇波分复用器 4013-1、 1 X N通道的偶波分复用器 4013-2分别解复用到相对应的接 收机中。光线路终端到光网络单元的光信号处 理中依然是 1 X N通道 的奇波分复用器 4013-1上的分支端口全部采用 Z波段的激光器作为 发射机, 而 1 x N通道的偶波分复用器 4013-2上的分支端口采用 X 波段的发射机,然后利用第三带通滤波器将 1 x N通道的奇波分复用 器 4013-1、 1 N通道的偶波分复用器 4013-2公共端口上的发射的 光信号复用到环形器 4016的端口 1上然后通过端口 2发送到主干光 纤上, 这里示例性的图中采用采用带通滤波器 4015 ( WDM3, 对 X 波段和 Z波段带通, 对 Y波段带阻) 对 1 x N通道的奇波分复用器 4013-1、 1 X N通道的偶波分复用器 4013-2公共端口上的发射的光信 号进行复用, 当然采用光分束器等具有相同功能的其他装置 亦可。 这里示例性的如图中所示在 1 χ Ν通道的奇波分复用器 4013-1、 1 N通道的偶波分复用器 4013-2的公共端口上同样用到了带通滤波器 WDM来耦合其发出或接收的特定波段的光波。

同样的由于该系统涉及到上行方向的光信号和 下行方向的光信 号, 因此系统中采用的波分复用器的个各分支端口 还连接有信号接 收机 Rx, 此外系统中采用的各信号接收机和各光放大器 或各激光器 均是采用对各自发射或接收的波长带通的带通 滤波器 ( BPF , band-pass filter), 所述带通滤波器可以通过波分复用器实现即图 中 WDM (如图 4所示) 与波分复用器连接, 当然图 4中波分复用器部 分可以采用阵列波导光栅( Array Waveguide Grating ), 波导光栅路由器 ( Waveguide Grating Router ) 或者刻蚀衍射光栅 ( Etched Diffraction Grating )。

对于以上实施例中采用的反射镜, 还可以是法拉第旋转反射镜 ( FRM , Faraday Rotator Mirror )„ 当利用法拉第旋转反射镜代替普 通的部分反射镜以后, 激光器发出的宽谱自发辐射谱经过法拉第旋 转镜反射后, 其偏振方向会旋转 90 ° 。 这样激光器发出来的 TE模 式经过 FRM反射回去就成为了 TM模式, 发出的 TM模式经过 TE 反射回去就变成了 TE模式。基于这种原理可以减弱 自注入激光器中 的偏振增益相关性, 也更有利于提高系统抗随机偏振干扰的能力。

这里是以上实施例中均以以自主入式激光器为 例进行说明, 当 然本发明实施例提供的系统同时适用于在采用 种子光源或可调激光 器的无源光网络, 只是此时系统便不需要反射镜来提供自注入光 种 子, 而是将作为用户端的光网络单元的第一激光器 直接采用种子光 源或可调激光器, 即系统中不需要反射镜, 如图 5、 6所示, 只是这 时每个第一激光器的中心波长和与其连接的波 分复用器的分支端口 对应在第一波段的中心波长相一致, 此外每个第二激光器的中心波 长和与其相连的波分复用器的分支端口对应在 第二波段的中心波长 相一致, 每个第三激光器的中心波长和与其相连的波分 复用器的分 支端口对应在第三波段的中心波长相一致。

参照图 7 所示, 本发明实施例提供一种远端节点 7 , 包括: 第 一带通滤波器 72- 1、 第二带通滤波器 72-2、 第二波分复用器 73和第 一光分束器 7 1 ,

第二波分复用器 73 的两个公共端口分别通过第一带通滤波器 72- 1 和第二带通滤波器 72-2连接至第一光分束器 71 的两个分支端 口, 其中所述光分束器还包括一个公共端口;

其中,第一光分束器 7 1用于将其公共端口接收的光信号分解为 两个支路的光信号, 或者, 将两个支路的光信号复用到其公共端口; 第一带通滤波器 72- 1 用于通过第一波段和第三波段的光信号 并过滤第二波段的光信号, 第二带通滤波器 72-2用于通过第一波段 和第二波段的光信号并过滤第三波段的光信号 ;

第二波分复用器 73用于解复用第二波分复用器 73 的两个公共 端口的光信号至第二波分复用器 73 各个分支端口或用于复用第二 波分复用器 73 各个分支端口的光信号至第二波分复用器 73 的两个 公共端口。

其中, 第二波分复用器 73 包括两个公共端口和 2 χ Ν个分支端 口; 根据图 1示出的按照 AWG的通道波长的波段分布情况 (即波分 复用器的通道波长的波段分布情况), 可知一个公共端口和 2 X N个 分支端口中的奇数或偶数分支端口构成的各个 通道中的相邻通道在 各个波段范围内的频率间隔为 Af; 另一公共端口和 2 χ Ν 个分支端 口中的偶数或奇数分支端口构成的各个通道中 的相邻通道在各个波 段范围内的频率间隔为 Af; 此外, 一个公共端口和奇数分支端口构 成的各个通道与相应的另一公共端口和偶数分 支端口构成的各个通 道在各个波段范围内的频率间隔为 Af/2。

本发明实施例提供的远端节点通过采用了一个 双公共端口的奇 偶波分复用器进而同时实现了大分支比的上行 方向的光信号和下行 方向的光信号的同时传输。 此外图 7 中第一带通滤波器和第二带通 滤波器均可以通过波分复用器 WDM (如图 7所示) 实现。

进一步可选的, 参照图 8 , 第二波分复用器为一个 l x N通道的 奇波分复用器 73- 1 和一个 1 X N通道的偶波分复用器 73-2 , 该奇波 分复用器 73- 1和该偶波分复用器 73 -2对应的通道在各个波段范围内 的频率间隔为 Af/2。 可选的, 在用户端的光网络单元自主入式激光 器时, 远端节点还包括: 至少一个反射镜; 反射镜用于反射一部分 光信号。 每个反射镜与第二奇偶波导波分复用器的任一 公共端口相 连, 参照图 8以采用两个反射镜 74- 1、 74-2为例, 其中反射镜 74- 1 与波分复用器 73- 1 的公共端口相连,反射镜 74-2与波分复用器 73-2 的公共端口相连, 图中反射镜 74- 1、 74-2为采用部分反射镜( PRM , partial reflection mirror )。 对于以上实施例中采用的反射镜, 还可以是法拉第旋转反射镜

( FRM , Faraday Rotator Mirror )„ 当利用法拉第旋转反射镜代替普 通的反射镜以后, 便可以配合激光器发出的宽谱自发辐射谱经过 法 拉第旋转镜反射后, 其偏振方向会旋转 90° 。 这样激光器发出来的 TE模式经过 FRM反射回去就成为了 TM模式, 发出的 TM模式经 过 TE反射回去就变成了 TE模式。 基于这种原理可以减弱自注入激 光器中的偏振增益相关性, 也更有利于提高系统抗随机偏振干扰的 能力。

以上实施例提供的远端节点均可应用于本发明 实施例提供的无 源光网络系统。

以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围 并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技 术范围内, 可轻易想到变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此, 本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范 围为准。