專利名稱：波分復(fù)用光源和使用其的無源光網(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)。中心局和每個用戶設(shè)備的點對點連接將會需要太多的光纖。因此，通常的方案是在用戶設(shè)備附近安裝遠程節(jié)點，以通過少數(shù)干線光纖將中心局連接到遠程節(jié)點，并且通過使用分布光纖將遠程節(jié)點點對點地連接到用戶設(shè)備。遠程節(jié)點起到了解復(fù)用從中心局輸入的下行光信號以及復(fù)用從用戶設(shè)備輸入的上行光信號的作用。
取決于向遠程節(jié)點中的結(jié)構(gòu)單元提供電源的必要性，可以將這種光網(wǎng)絡(luò)分類為有源或無源。無源光網(wǎng)絡(luò)是目前注意的焦點。維護、維修及管理遠程節(jié)點所需的成本比有源光網(wǎng)絡(luò)相對便宜。
在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)中，向各個用戶分配不同波長。由各個光源生成的光信號被波分復(fù)用器復(fù)用。就減少維護和維修網(wǎng)絡(luò)的成本而言，光源和波分復(fù)用器之間所實現(xiàn)的波長布置應(yīng)該是經(jīng)濟的，這是非常重要的。所提出的波分復(fù)用光源的實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，已經(jīng)提出了外部光注入型注入光源，其中所輸出的波長不取決于光源，而是由從外部注入的光確定，以便易于維護和維修光源。這種外部光注入型注入光源例如可以實現(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)點在于，一種光源可以輸入不同波長的光信號，而不用特別控制光源。實際上，對于這種光源，光源的波長由注入光確定。因為不必在光源和波分復(fù)用器之間固定波長分配，所以簡化了網(wǎng)絡(luò)的操作、維護和維修。此外，為了經(jīng)濟地實現(xiàn)波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)，提供廉價的波分復(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，實現(xiàn)密集波分復(fù)用器的成本增加，并且實現(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)濟地實現(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)明來解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。在一個方面，本發(fā)明旨在提供一種可以經(jīng)濟地實現(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，其包括多個寬帶光源，產(chǎn)生各自的光波段，這些光波段分別具有多個結(jié)構(gòu)波長，所述結(jié)構(gòu)波長具有相應(yīng)的信道，所述多個源排列為當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著波長軸是均勻的；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，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期。
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軸上，從而當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個結(jié)構(gòu)波長，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期；多個副稀疏波分復(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S-CWDM中相應(yīng)一個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，所述信號由所述信道中相應(yīng)一個生成。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)，其包括輸出復(fù)用光信號的中心局，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軸上，從而當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個結(jié)構(gòu)波長，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期；多個副稀疏波分復(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S-CWDM中相應(yīng)一個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，所述信號由所述信道中相應(yīng)一個生成。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)，其包括輸出復(fù)用光信號的中心局；遠程節(jié)點，解復(fù)用通過干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從中心局輸入的復(fù)用光信號解復(fù)用為它們的結(jié)構(gòu)光信號，以便輸出多個不同組的光信號，其中所述組的各個輸出光信號相互間隔自由光譜區(qū)；以及多個副稀疏波分復(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，以便輸出解復(fù)用光信號；用戶側(cè)裝置，通過電信號檢測從遠程節(jié)點通過多個組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種無源光網(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軸上，并且分別具有多個結(jié)構(gòu)波長；遠程節(jié)點，將從中心局通過干線光纖輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便輸出多個不同組的信道，其中所述組具有相應(yīng)的多個信道，這些信道以在連續(xù)的信道對之間相同的波長周期互相間隔；以及用戶側(cè)裝置，包括各個組的外部光注入型光源，所述源輸出相應(yīng)組的光信號，在所述光信號中調(diào)制數(shù)據(jù)，所述信號由從遠程節(jié)點注入的相應(yīng)組的信道生成。


從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將更加清楚，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的波分復(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組光信號的光譜圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的使用波分復(fù)用方案的無源光網(wǎng)絡(luò)的方框圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的使用波分復(fù)用方案的無源光網(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。
具體實施例方式
在下面的討論中，為了表述清楚，省略對其中結(jié)合的已知功能和配置的詳細描述。
圖1通過說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)用的輸入波長或復(fù)用后輸出的波長之間的周期性間隔，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)定波長的光。表述“光信號”是指其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的預(yù)定波長的光。
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，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λ1和第(N+1)波長λ(N+1)之間的波長間隔的長度等于第(N+1)波長λ(N+1)和第(2N+1)波長λ(2N+1)之間的波長間隔。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)用端口點對點連接到第一、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，以便通過復(fù)用端口輸出。可以使用1×M陣列波段光柵(AWG)作為M-CWDM 120以及第一、第二、第三、…、第N個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，同時將輸入到第二端口的復(fù)用光信號輸出到第三端口。
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)用光簡單劃分到每個波長。表述“光譜劃分”表示過濾出特定波段的輸入光，并且從過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)用端口依次分別點對點連接到第一、第二、第三、…、第N個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)波長相對應(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，以便輸出到復(fù)用端口作為復(fù)用光信號。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波段中的波長周期相同。
第p個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)用端口依次分別點對點連接到第一、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，以便通過復(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S-CWDM 150-n輸出第n組的第m光信號。第m光信號是根據(jù)從第n個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光信號具有相同波長。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/輸出特性的一個示例。法布里-珀羅激光器210具有多個振蕩模式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240，并且將其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的結(jié)果光信號240(其波長等于注入光230的波長)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280，以便輸出到輸入/輸出端。
圖6示出了傳播進入圖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光信號分別具有波長λ1、λ(N+1)…、λ((M-1)N+1)。第二組SG2的第一、第二、第三、…、第M光信號分別具有波長λ2、λ(N+2)、…、λ((M-1)N+2)。第N組SGN的第一、第二、第三、…、第M光信號分別具有波長λN、λ2N、…、λMN。
如上所述的波分復(fù)用光源可以應(yīng)用于自發(fā)無源光網(wǎng)絡(luò)。下面的討論涉及根據(jù)本發(fā)明第一實施例、對無源光網(wǎng)絡(luò)的下行傳輸。隨后的描述涉及根據(jù)第二實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)的上行和下行傳輸。
圖7通過說明性及非限制性示例提供了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的使用波分復(fù)用方案的無源光網(wǎng)絡(luò)。無源光網(wǎng)絡(luò)300包括中心局310、通過干線光纖380連接到中心局310的遠程節(jié)點390、以及通過第一、第二、第三、…、第N組420-1、420-2、420-3、…、420-N的分布光纖連接到遠程節(jié)點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λ((m-1)N+1)至λ(mN)。第一、第二、第三、…、第M波段以周期性波長間隔排列。
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)用端口順序點對點連接到第一、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，同時將輸入到第二端口的復(fù)用光信號輸出到第三端口。
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)用端口依次點對點連接到第一、第二、第三、…、第N個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)波長相對應(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，然后將復(fù)用光信號輸出到復(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，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波段的波長周期相同。
第n個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)用端口依次點對點連接到第一、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，并且將復(fù)用光信號輸出到其復(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。其中調(diào)制了數(shù)據(jù)的第m光信號從第n個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光信號具有相同波長。
遠程節(jié)點390包括DWDM 400和第一、第二、第三、…、第N個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)用端口順序點對點連接到第一、第二、第三、…、第N個CWDM 410-1、410-2、410-3、…、410-N。DWDM 400將輸入到復(fù)用端口的復(fù)用光信號解復(fù)用為其結(jié)構(gòu)光信號，然后將解復(fù)用光信號輸出到第一、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)用端口順序點對點連接到分布光纖。第n個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光接收機順序點對點連接到分布光纖。
第n組430-n的第m光接收機430-n-m通過第n組420-n的相應(yīng)分布光纖連接到第n個CWDM 410-n的第m解復(fù)用端口。光接收機430-n-m接收第n組的第m光信號，并且利用電信號檢測光信號。
圖8為了示例示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的使用波分復(fù)用方案的無源光網(wǎng)絡(luò)。無源光網(wǎng)絡(luò)500包括中心局510；通過干線光纖590連接到中心局510的遠程節(jié)點600；以及通過第一、第二、第三、…、第N組的分布光纖630-1、630-2、630-3、…、630-N連接到遠程節(jié)點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，而實線表示下行波段的光、信道和光信號。
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λ(m-1)N+1至λ(mN)。第一、第二、第三、…、第M下行波段在波長軸上周期性排列，即，排列為一個波段的開始與下一波段的開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)用端口順序點對點連接到第一、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，同時第m上行波段包括第((m-1)N+1)’至第(mN)’波長λ((m-1)N+1)’至λ(mN)’作為其結(jié)構(gòu)波長。第一、第二、第三、…、第M上行波段在波長軸上周期性排列，即，排列為一個波段的開始與下一波段的開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)用端口順序點對點連接到第一、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)用端口順序點對點連接到第一、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)波長相對應(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，然后將復(fù)用下行光信號輸出到復(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。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，然后將解復(fù)用上行光信號輸出到第一、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上行光信號輸出到第n解復(fù)用端口。第n組中的第m上行光信號具有第((m-1)N+n)’波長。將DWDM560的自由光譜區(qū)設(shè)置為與第一、第二、第三、…、第M下行波段的波長周期相同。此外，第一、第二、第三、…、第M上行波段的波長周期與自由光譜區(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)用端口順序點對點連接到第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，然后將復(fù)用光信號輸出到復(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，然后將解復(fù)用上行光信號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，該信號是由從第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下行光信號具有相同波長。另外，第n組580-n的第m光收發(fā)機580-n-m通過電信號檢測從第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。
遠程節(jié)點600包括DWDM 610和第一、第二、第三、…、第N個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)用端口順序點對點連接到第一、第二、第三、…、第N個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)波長相對應(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，然后將復(fù)用上行光信號輸出到復(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，然后將解復(fù)用下行光信號輸出到第一、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)用端口順序點對點連接到第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，然后將復(fù)用上行光信號輸出到復(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，然后將解復(fù)用下行光信號分別輸出到第一、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640-n-1、640-n-2、640-n-3、…、640-n-M點對點連接到分布光纖。
第n組640-n的第m光收發(fā)機640-n-m通過第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，該信號由從第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上行光信號相同的波長。此外，第n組640-n的第m光收發(fā)機640-n-m使用電信號檢測從第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。
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)濟地容納了大量用戶。
雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實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節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用光源，包括多個寬帶光源，產(chǎn)生各自的光波段，這些光波段分別具有多個結(jié)構(gòu)波長，所述結(jié)構(gòu)波長具有相應(yīng)的信道，所述多個源排列為當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著波長軸是均勻的；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，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期。
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S-CWDM中相應(yīng)一個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，所述信號由相應(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)用光信號輸出到波分復(fù)用光源外部，其中所述多個S-CWDM和DWDM復(fù)用從外部光注入型光源輸出的光信號。
5.如權(quán)利要求1所述的波分復(fù)用光源，其中所述波長周期是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軸上，從而當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個結(jié)構(gòu)波長，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期；多個副稀疏波分復(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S-CWDM中相應(yīng)一個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，所述信號由所述信道中相應(yīng)一個生成。
7.如權(quán)利要求6所述的波分復(fù)用光源，其中所述波長周期是DWDM的自由光譜區(qū)。
8.一種無源光網(wǎng)絡(luò)，包括輸出復(fù)用光信號的中心局，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軸上，從而當(dāng)前波段的開始和下一波段的開始之間的波長周期沿著所述軸是均勻的，所述當(dāng)前波段具有多個結(jié)構(gòu)波長，光譜劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便生成多個不同組，這些組的信道相互間隔所述波長周期；多個副稀疏波分復(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S-CWDM中相應(yīng)一個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，所述信號由所述信道中相應(yīng)一個生成；遠程節(jié)點，解復(fù)用通過干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號，并且輸出解復(fù)用光信號；以及用戶側(cè)裝置，通過電信號檢測從遠程節(jié)點通過所述組中多個組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號。
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所述的無源光網(wǎng)絡(luò)，其中中心局還包括多個寬帶光源，輸出具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)波長的波段的光；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所述的無源光網(wǎng)絡(luò)，其中所述波長周期是DWDM的自由光譜區(qū)。
12.一種無源光網(wǎng)絡(luò)，包括輸出復(fù)用光信號的中心局；遠程節(jié)點，解復(fù)用通過干線光纖從中心局輸入的復(fù)用光信號，其包括密集波分復(fù)用器(DWDM)，將從中心局輸入的復(fù)用光信號解復(fù)用為它們的結(jié)構(gòu)光信號，以便輸出多個不同組的光信號，其中所述組的各個輸出光信號相互間隔自由光譜區(qū)；以及多個副稀疏波分復(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，以便輸出解復(fù)用光信號；用戶側(cè)裝置，通過電信號檢測從遠程節(jié)點通過多個組的分布光纖輸入的解復(fù)用光信號。
13.一種無源光網(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軸上，并且分別具有多個結(jié)構(gòu)波長；遠程節(jié)點，將從中心局通過干線光纖輸入的復(fù)用光在光譜上劃分為與光的結(jié)構(gòu)波長相對應(yīng)的信道，以便輸出多個不同組的信道，其中所述組具有相應(yīng)的多個信道，這些信道以在連續(xù)的信道對之間相同的波長周期互相間隔；以及用戶側(cè)裝置，包括各個組的外部光注入型光源，所述源輸出相應(yīng)組的光信號，在所述光信號中調(diào)制數(shù)據(jù)，所述信號由從遠程節(jié)點注入的相應(yīng)組的信道生成。
全文摘要
一種用于無源光網(wǎng)絡(luò)的波分復(fù)用光源包括在波長軸上以所需間隔排列的寬帶光源，以便輸出分別具有多個結(jié)構(gòu)波長的波段。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)波長相對應(yīng)的信道。因此生成組，每個組具有以波長周期間隔的多個信道。
文檔編號H04Q11/00GK1855792SQ20061007367
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者申東宰, 黃星澤, 鄭大光 申請人:三星電子株式會社