專利名稱：使用自注入鎖定的wdm-pon系統(tǒng)及其光線路終端、數(shù)據(jù)發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)及其光線 路終端、以及數(shù)據(jù)發(fā)送方法。更具體地，本發(fā)明涉及使用諸如布拉 格光柵的反射器和利用反射光進(jìn)行自注入鎖定的光源的高速大容 量WDM-PON系統(tǒng)，其中，反射器反射具有特定波長(zhǎng)的信號(hào)。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)表示使用具有不同波長(zhǎng)的激光來發(fā)送 不同的信號(hào)、并在單個(gè)光纖中復(fù)用多個(gè)光載波信號(hào)的通信系統(tǒng)。該 系統(tǒng)增加了通信數(shù)據(jù)的能力并使得能夠通過一條光纖線路進(jìn)行雙 向通信。
波分復(fù)用無源光網(wǎng)全各(WDM-PON)表示一種網(wǎng)全各，該網(wǎng)會(huì)各才艮 據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)區(qū)分用于發(fā)送上游數(shù)據(jù)的多個(gè)光信號(hào)的波長(zhǎng) 以及根據(jù)光線路終端區(qū)分用于發(fā)送下游數(shù)據(jù)的多個(gè)光信號(hào)的波長(zhǎng)、 以及對(duì)多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行分組并提供接入。WDM-PON系統(tǒng)使用 光信號(hào)分發(fā)器(多路分配器)將多波長(zhǎng)的耦合光信號(hào)分發(fā)至每條物 理鏈路，并使用WDM多^各復(fù)用器來復(fù)用多個(gè)上游/下游信道。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)的WDM-PON系統(tǒng)包括光發(fā)送終端、多路復(fù) 用器(MUX)、光纖、多路分配器(DEMUX)、以及光接收終端。 光發(fā)送終端包括分別使多個(gè)信道(例如，16個(gè)信道)的信號(hào)振蕩的多個(gè)光發(fā)送器。多路復(fù)用器復(fù)用光發(fā)送終端的每個(gè)信道信號(hào)，光纖 發(fā)送光信號(hào)，以及多路分配器將多路復(fù)用的信號(hào)分離成用于各個(gè)信 道的信號(hào)。光接收終端包括分別檢測(cè)多個(gè)信道信號(hào)的多個(gè)光接收
器。在WDM-PON系統(tǒng)中，在光線路終端(OLT)中的光發(fā)送終端 處，用于多信道光網(wǎng)絡(luò)單元的下游信道信號(hào)以位于遠(yuǎn)處位置的光網(wǎng) 纟各單元(ONU)的通道;皮長(zhǎng)(passage wavelength )進(jìn)4亍4展蕩，JU展 蕩信號(hào)由多路復(fù)用器進(jìn)行多路復(fù)用。
在通用無源光網(wǎng)絡(luò)中，通過一才艮光纖4吏光線;洛終端和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn) 相互連接，以及通過獨(dú)立的光纖使該遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)與光網(wǎng)絡(luò)單元相互連 接。此時(shí)，應(yīng)該在光線路終端和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)中安裝多路復(fù)用器和多路 分配器以組合多個(gè)波長(zhǎng)以及對(duì)多波長(zhǎng)進(jìn)行分離。作為用于組合多個(gè) 波長(zhǎng)或分離多波長(zhǎng)的多路復(fù)用器/多路分配器，主要使用陣列波導(dǎo)光 柵(AWG )。
然而，由于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和光網(wǎng)絡(luò)單元都不具有將遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和光網(wǎng) 絡(luò)單元維持在相同溫度的設(shè)備，因此，就會(huì)在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)和光網(wǎng)絡(luò)單 元之間產(chǎn)生溫度差。被用作多路復(fù)用器/多路分配器的陣列波導(dǎo)光柵 響應(yīng)于溫度的改變而有差別地分離出波長(zhǎng)。當(dāng)多路復(fù)用器/多路分配 器由硅石材料形成時(shí)，根據(jù)溫度變化的波長(zhǎng)的變化率大約為0.01 nm/。C。
在WDM-PON系統(tǒng)中，當(dāng)遠(yuǎn)禾呈節(jié)點(diǎn)的溫度隨時(shí)間而變4匕時(shí)， 陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)分離也發(fā)生變化。因此，用于數(shù)據(jù)發(fā)送的光源 的波長(zhǎng)與位于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)處的陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)不匹配。因此會(huì)發(fā) 生輸出損失以及在相鄰的信道之間出現(xiàn)噪聲，從而降低信號(hào)發(fā)送性 能。具體地，諸如Fabry-Perot激光器的自注入鎖定光源是用于波長(zhǎng) 分離的低價(jià)光源，并且具有由于溫度變化而導(dǎo)致的大的波長(zhǎng)變化。 因此，需要安裝允許光線路終端(OLT)通過遙控來檢測(cè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn) (RN)中的溫度變化的單獨(dú)的設(shè)備。韓國(guó)專利/>開第2001-19017號(hào)4皮露了一種波長(zhǎng)追蹤方法，該方 法包括提取一部分多路復(fù)用的上游信號(hào)來產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；提取從 多路分配器輸出的 一部分多路分解的上游信道信號(hào)來產(chǎn)生監(jiān)控電 壓；以及根據(jù)基準(zhǔn)電壓和監(jiān)控電壓之間的差來升高或降低多路分配 器的溫度。根據(jù)公韓國(guó)專利公開第2001-19017號(hào)所披露的技術(shù)，由 于不可能對(duì)所有的光網(wǎng)絡(luò)單元執(zhí)行溫度監(jiān)控，因此需要安裝根據(jù)每 個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元分別控制溫度的單獨(dú)的設(shè)備。因此，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)該 技術(shù)復(fù)雜且低效。

發(fā)明內(nèi)容
在考慮了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的需要為每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元分別控制光 源溫度的問題的情況下完成了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供 一種4吏用自注入鎖定的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括反 射器，安裝在多路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有指定波長(zhǎng)的光信號(hào)； 以及光線路終端，具有以由處于自注入鎖定狀態(tài)的反射器所反射的 光的波長(zhǎng)振蕩的新結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON) 系統(tǒng)包括光線路終端，該光線路終端包括多路復(fù)用器、反射器、 和光源，多路復(fù)用器復(fù)用光信號(hào)并向下發(fā)送光信號(hào)，反射器位于多 路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)，光源產(chǎn)生多模光 信號(hào)以通過反射器將該多模光信號(hào)發(fā)送至多路復(fù)用器，以及接收由 反射器反射的光信號(hào)，并以接收到的光信號(hào)的波長(zhǎng)振蕩；以及遠(yuǎn)程 節(jié)點(diǎn)，包括對(duì)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行多路分解并產(chǎn)生單模光信號(hào)的 多路分配器。
才艮據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)方面，4是供了 一種用在波分復(fù)用無源光網(wǎng) 絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)中的光線^各終端。光線路終端包括多路復(fù) 用器，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用并向下發(fā)送該光信號(hào)；反射器，位于多路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及光源，產(chǎn) 生多模光信號(hào)以通過反射器將該多模光信號(hào)發(fā)送至多路復(fù)用器，接 收由反射器反射的光信號(hào)，并以接收到的光信號(hào)的波長(zhǎng)振蕩。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了 一種在波分復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)上 發(fā)送下游凄t據(jù)的方法。該方法包括在以輸入光信號(hào)的波長(zhǎng)振蕩的 光源中產(chǎn)生多模光信號(hào)；將所產(chǎn)生的光信號(hào)發(fā)送至多路復(fù)用器，該 多路復(fù)用器包括反射具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的反射器；允許將由反 射器反射的光輸入至該光源；以及允許該光源以輸入的反射光的波 長(zhǎng)振蕩并發(fā)送下游數(shù)據(jù)。


圖l是示出才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用自注入鎖定的WDM-PON 系統(tǒng)的沖匡圖2是示出才艮據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的使用自注入鎖定的 WDM-PON系統(tǒng)的才匡圖3是示出根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的使用自注入鎖定的雙向 對(duì)稱的WDM-PON系統(tǒng)的框圖；以及
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的波分復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)的下游數(shù)據(jù) 發(fā)送方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用自注 入鎖定的WDM-PON系統(tǒng)及其光線路終端、以及凄t據(jù)發(fā)送方法。圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用自注入鎖定的WDM-PON 系統(tǒng)10的才匡圖。
根據(jù)該實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)10包括光線i 各終端(OLT) 100和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)(RN) 200。光線路終端100包括光收發(fā)器110、多 路復(fù)用器120、以及反射器130，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200包括多路分配器210。 光線路終端100和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200通過光纖支線(feeder fiber)相互 連4妄。具體地，才艮據(jù)該實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)10具有安裝在多 路復(fù)用器的輸入側(cè)的反射器，這與相關(guān)技術(shù)中的結(jié)構(gòu)不同。
光線路終端100向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200中的多路分配器210提供下游 信道光信號(hào)，并接收來自多路分配器210的上游信道光信號(hào)。作為 用于光通信的光源的光收發(fā)器110產(chǎn)生多模光信號(hào)，并接收來自光 網(wǎng)絡(luò)單元的單模光信號(hào)。
才艮據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)量N，光線路終端100包括N個(gè)光收發(fā)器 110-1、 110-2、...、以及110-N。該N個(gè)光收發(fā)器110-1、 110-2、…、 以及110畫N分別包4舌N個(gè)RSOA 112-1、 112-2、…、和112-N，以 及N個(gè)ROSA 114-1、 114-2、…、和114-N。
在該實(shí)施例中，將反射式半導(dǎo)體光方文大器(RSOA)用作4妄收 閾值電流或更大的電流或光并產(chǎn)生寬帶光信號(hào)的光放大光源。 RSOA 112接收由反射器130反射的反射光，以接收到的反射光的 波長(zhǎng)振蕩，并產(chǎn)生下游信道光信號(hào)。
在該實(shí)施例中，已經(jīng)通過RSOA 112 4展蕩的寬帶光信號(hào)^皮通過 單模光纖輸入至多路復(fù)用器120。在該實(shí)施例中，在多路復(fù)用器120 的輸入側(cè)設(shè)置有反射具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的N個(gè)不同的反射器
130-1、 130-2.....和130-N。在由RSOA 112產(chǎn)生然后械^lr入至多
路復(fù)用器120的多個(gè)光信號(hào)中，在反射器130上反射具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)然后將其llT入至RSOA 112。 RSOA 112進(jìn)入RSOA 112以
輸入波長(zhǎng)頻帶振蕩的自注入鎖定狀態(tài)。處于自注入鎖定狀態(tài)的 RSOA 112產(chǎn)生具有類似于單波長(zhǎng)激光二極管頻譜的頻譜的光信 號(hào)、調(diào)制所產(chǎn)生的光信號(hào)、并以單模形式將所調(diào)制的光信號(hào)發(fā)送至 多路復(fù)用器120。
在該實(shí)施例中，將本身可以執(zhí)行調(diào)制的RSOA用作光源，但是 本發(fā)明不限于此。除了 RSOA夕卜，F(xiàn)abry-Perot激光二才及管(FP-LD ) 以及垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)也可以用作光源。
同時(shí)，WDM濾波器116是基于波長(zhǎng)區(qū)分光信號(hào)的濾波器。 WDM濾波器116區(qū)分由RSOA 112發(fā)送的光信號(hào)和由ROSA (接 收器光組件(subassembly )) 114所接收到的光信號(hào)并傳遞這些光信
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多^各復(fù)用器(MUX) 120復(fù)用由RSOA 112產(chǎn)生的光信號(hào)并向 下進(jìn)4亍發(fā)送。例如，NX1陣列波導(dǎo)光4冊(cè)(AWG)或波導(dǎo)光4冊(cè)^各由 器(WGR)可以用作多路復(fù)用器。諸如陣列波導(dǎo)光柵的多路復(fù)用器 還可以用作多路分配器，但是在該實(shí)施例中考慮到下游凄t據(jù)發(fā)送而 將其稱作多路復(fù)用器。
在該實(shí)施例中，多^各復(fù)用器120在llT入側(cè)連4妄至或集成至反射 具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的反射器130。優(yōu)選地，反射器130是布拉 格光柵(BG )。該布拉格光柵只使從RSOA 112輸入的多模光信號(hào) 中具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)經(jīng)歷回射，并且已進(jìn)行了回射的光信號(hào)被 再次^T入至光源。
具體地，優(yōu)選地布拉格光柵的基底和多路復(fù)用器由相同的材料 或具有相似的溫度特性的材料制成。例如，布拉格光柵和多路復(fù)用 器可以由硅石材料構(gòu)成。如果布拉格光柵和多路復(fù)用器使用相同的材料構(gòu)成，則可以同等保持布拉格光柵和多路復(fù)用器的溫度變化。 在這種情況下，如果布4立格光4冊(cè)和多3各復(fù)用器具有相似的溫度特 性，則這意味著在導(dǎo)熱特性或特定熱量方面，布拉格光柵和多路復(fù) 用器之間的差別位于預(yù)定值之內(nèi)。
遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200分別接收來自光線路終端100和光網(wǎng)絡(luò)單元的光 信號(hào)，并分別將這些光信號(hào)發(fā)送至與信號(hào)接收站相對(duì)的站。遠(yuǎn)程節(jié) 點(diǎn)200包括對(duì)多路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行多路分解的多路分配器210。
多^各分配器(DEMUX) 210對(duì)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行多^各分
解。多路分配器210的類型是不受限制的。多路分配器的實(shí)例包括
1XN陣列波導(dǎo)光4冊(cè)和波導(dǎo)光4冊(cè)路由器(WGR)。具體J4，在波導(dǎo)光
柵中，熱電冷卻器(TEC)可以安裝波導(dǎo)光柵路由器以引起路由器
的溫度變化。在這種情況中，TEC可以祐:i殳置為可以周期性改變用
作波長(zhǎng)分配器的波導(dǎo)光柵J各由器的溫度。在該實(shí)施例中可以將TEC 用作多路分配器。
當(dāng)多路分配器210的溫度變化時(shí)，分配給每個(gè)信道的光信號(hào)的 中心波長(zhǎng)移動(dòng)，這增加了光通信時(shí)的光發(fā)送誤差以及光損失。因此， 光線i 各終端110需要監(jiān)控遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200的溫度變化并響應(yīng)于該溫度 變化來產(chǎn)生校正的光信號(hào)。在該實(shí)施例中，反射器130將信息發(fā)送 至RSOA 112—側(cè)，該信息表示多路復(fù)用器120中的溫度變化以及 由于該溫度變化而造成的中心波長(zhǎng)移動(dòng)的結(jié)果。由于由反射器反射 的光信號(hào)為其中心波長(zhǎng)由于多路復(fù)用器120的溫度變化已經(jīng)移動(dòng)了 的光信號(hào)，RSOA 112由于反射器120的溫度變化而振蕩，并且因 此，不需要在RSOA中進(jìn)行單獨(dú)的溫度控制。即，根據(jù)該實(shí)施例， 通過對(duì)光線路終端100的多^各復(fù)用器120進(jìn)4亍溫度控制來集中控制 每個(gè)下游信道的信道波長(zhǎng)信息，并且還可能沖丸行穩(wěn)定的通信。該實(shí) 施例的優(yōu)點(diǎn)在于不需要單獨(dú)控制激光光源的溫度。優(yōu)選地，才艮據(jù)該實(shí)施例的WDM-PON系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制多 路復(fù)用器120的溫度的溫度同步單元(未示出)。該溫度同步單元 保持遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200的溫度，具體地，將多^各復(fù)用器210的溫度和多 路復(fù)用器120的溫度保持在相同的溫度。溫度同步單元接收用于多 路分配器210的溫度信息，并使用加熱/冷卻裝置來控制多路復(fù)用器 120的溫度。如果多^各復(fù)用器120和多路分配器210的溫度通過溫 度同步單元而4皮此同步，以及RSOA振蕩的中心波長(zhǎng)由位于多3各復(fù) 用器的輸入側(cè)的反射器來控制，則可能進(jìn)一步改善進(jìn)行光通信時(shí)的 光發(fā)送誤差和光損失。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的使用自注入鎖定的 WDM-PON系統(tǒng)1000的框圖。
圖2所示的WDM-PON系統(tǒng)1000包括光線路終端1100和遠(yuǎn)程 節(jié)點(diǎn)1200。光線^各終端1100包4舌光收發(fā)器1110、多^各復(fù)用器1120、 和反射器1130,以及遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)1200包括多路分配器1210。
光線路終端1100將下游信道光信號(hào)提供給遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)1200中的 多3各分配器1210,并4妄收來自多路分配器1210的在光網(wǎng)絡(luò)單元側(cè) 產(chǎn)生的上游信道光信號(hào)。光線路終端1100根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)量N
而包括N個(gè)光收發(fā)器1110-1、 1110-2..... 1110-N。 N個(gè)光收發(fā)器
1110-1、 1110 2、…、1110-N分別包4舌光電二才及管1111-1、 1111-2、…、 和llll畫N,以及Fabry-Perot激光二才及管1112-1、 1112-2、…、和 1112-N,以及調(diào)制器1113-1、 1113-2、…、和1113畫N。
不同于圖1所示的光收發(fā)器，圖2所示的光收發(fā)器1110包括 作為光源的Fabry-Perot ;敫光二才及管(FP-LD )。 Fabry-Perot ;敫光二 極管1112接收由位于多路復(fù)用器1120的輸入側(cè)的布4立格光柵1130 所反射的波長(zhǎng)的光信號(hào)，并以輸入波長(zhǎng)進(jìn)行振蕩。通過反射光以特 定波長(zhǎng)振蕩的光信號(hào)通過光功率分配器1114輸入至調(diào)制器1113。光功率分配器1114分配通過輸入該反射光進(jìn)行自注入鎖定的光功 率。調(diào)制器1113在由Fabry-Perot激光二極管1112輸入的單模光信 號(hào)中將控制信號(hào)輸入傳送至調(diào)制器1113，并調(diào)制相應(yīng)的信號(hào)。調(diào)制 器1113通過單模光纖(SMF )將所調(diào)制的光信號(hào)發(fā)送至多路復(fù)用器。
光電二極管1111通過波長(zhǎng)選擇耦合器(WSC) 1115 4妾收上游 信道光信號(hào)。波長(zhǎng)選擇耦合器1115基于波長(zhǎng)來分離多個(gè)光信號(hào)。光 耦合器1116對(duì)從Fabry-Perot激光二極管1112發(fā)送的光信號(hào)和乂人調(diào) 制器1113發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行耦合。為了改善輸入光的效率，可以在 波長(zhǎng)選擇耦合器1115和光功率分配器1114之間設(shè)置偏振控制器。
多路復(fù)用器1120接收由Fabry-Perot激光二極管1112和調(diào)制器 1113產(chǎn)生的下游信道光信號(hào)，多^各復(fù)用該下游信道光信號(hào)，并向下 發(fā)送該下游信道光信號(hào)。多路復(fù)用器1120和反射器1130和圖1所 示的多^各復(fù)用器120和反射器130相同，并因此將省略其描述。
遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)1200接收,人光線^各終端1100和光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的光 信號(hào)，并將這些光信號(hào)發(fā)送至信號(hào)接收側(cè)的相對(duì)側(cè)。遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)1200 包括對(duì)多路復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行多路分解的多路分配器1210。圖2所示 的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)1200和多路分配器1210與圖1所示的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)200和 多^各分配器210相同，并因此將省略其描述。
圖3是示出才艮據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的4吏用自注入鎖定的雙向 對(duì)稱的WDM-PON系統(tǒng)2000的框圖。
才艮據(jù)該實(shí)施例的雙向?qū)ΨQ的WDM-PON系統(tǒng)2000包括光線^各 終端2謂、遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)2200、及光網(wǎng)絡(luò)單元2300。光線路終端2100 包括第一光收發(fā)器2110、多路復(fù)用器2120、及第一反射器2130。 遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)2200包括多路分配器2210和第二反射器2220,以及光網(wǎng) 絡(luò)單元2300包括第二光收發(fā)器2310。光線路終端2100產(chǎn)生下游信道光信號(hào)，并通過遠(yuǎn)禾呈節(jié)點(diǎn)2200 將所產(chǎn)生的下游信道光信號(hào)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)單元2300。在該實(shí)施例 中，光線路終端2100包括光收發(fā)器2110、多i 各復(fù)用器2120、以及 位于多路復(fù)用器的輸入側(cè)的反射器2130。光收發(fā)器2110根據(jù)光網(wǎng) 絡(luò)單元2114的數(shù)量N而包括N個(gè)反射式半導(dǎo)體光放大器(RSOA ) 2112和N個(gè)接收器光組件(ROSA) 2114。在該實(shí)施例中，為了區(qū) 分開光收發(fā)器2110和位于光網(wǎng)絡(luò)單元2300側(cè)的光收發(fā)器2310，將 前者稱作第一光收發(fā)器。圖3所示的光線^^終端2100和圖1所示 的光線路終端100相同，并因此將省略其描述以避免重復(fù)描述。
遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)2200將由光線;洛終端2100產(chǎn)生的下游4言道光信號(hào)發(fā) 送至光網(wǎng)絡(luò)單元2300，以及將由光網(wǎng)絡(luò)單元2300產(chǎn)生的上游4言道 光信號(hào)發(fā)送至光線路終端2100。遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)2200包括對(duì)多路復(fù)用光 信號(hào)進(jìn)行多路分解的多路分配器2210以及位于多路分配器2210的 輸出側(cè)的反射器2220。
反射器2220反射由光網(wǎng)絡(luò)單元2300產(chǎn)生的多模光信號(hào)中具有 特定波長(zhǎng)的光信號(hào)。布拉格光柵反射從光網(wǎng)絡(luò)單元2300的RSOA 2312輸入的多模光信號(hào)中具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)。在該實(shí)施例中， 優(yōu)選地用同一材料或具有類似溫度特性的材料構(gòu)成布拉格光柵和 多路分配器。多路分配器和布拉格光柵的基底(base)可以由硅石 材泮+構(gòu)成，并且在這種情況下，布拉格光4冊(cè)和多路分配器可以保持 在相同的溫度。
光網(wǎng)絡(luò)單元2300將上游信道光信號(hào)才是供至遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)2200中的 多路分配器2210，并接收來自多路分配器2210的下游信道光信號(hào)。 光網(wǎng)絡(luò)單元2300根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)量N而包括N個(gè)第二光收發(fā) 器2310，每個(gè)第二光收發(fā)器2310均包括RSOA2312、 ROSA2314、 及WDM濾波器2316。光網(wǎng)絡(luò)單元側(cè)的RSOA 2312產(chǎn)生多凈莫光信 號(hào)以發(fā)送上游信道數(shù)據(jù)。通過反射器2220將多模光信號(hào)輸入至多i 各分配器2210。此時(shí)，反射器2220反射輸入光信號(hào)中具有特定波 長(zhǎng)的光信號(hào)。所反射的光被再次輸入至RSOA2312， RSOA基于輸
入的光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行振蕩。
ROSA 2314接收由光線路終端2100產(chǎn)生的下游信道光信號(hào)。 WDM濾波器2316基于波長(zhǎng)來區(qū)分多個(gè)光信號(hào)，從而將這些光信號(hào) 區(qū)分為上游信道光信號(hào)和下游信道光信號(hào)。
圖3所示的雙向?qū)ΨQWDM-PON系統(tǒng)4艮據(jù)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的溫度變 化來控制光線路終端的多路復(fù)用器的溫度。由于對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元的自 注入鎖定波長(zhǎng)進(jìn)4亍了4空制，所以乂又向?qū)ΨQWDM-PON系統(tǒng)具有不依 賴于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的溫度變化的無色光源的結(jié)構(gòu)，并能夠4吏光通信時(shí)的 光發(fā)送誤差和光損失最小化。根據(jù)該實(shí)施例的雙向?qū)ΨQ的 WDM-PON系統(tǒng)具有垂直對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并可以將光線^各終端的光收發(fā) 器和光網(wǎng)絡(luò)單元作為相同的模塊，因此對(duì)批量生產(chǎn)和系統(tǒng)成本降低 是有效的。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的波分復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)的下游數(shù)據(jù) 發(fā)送方法的流程圖。才艮據(jù)該實(shí)施例的下游凄史據(jù)發(fā)送方法包4舌在 WDM-PON系統(tǒng)10中按照時(shí)間順序處理的多個(gè)步驟，并將在以下 進(jìn)行描述。
在步驟S3100中，RSOA112產(chǎn)生多模光信號(hào)。RSOA112是以 輸入光的波長(zhǎng)4展蕩的自注入鎖定光源，并且可以傳 使用RSOA —樣 來使用Fabry-Perot激光二極管作為光源。
在步驟S3200中，RSOA 112將所產(chǎn)生的光信號(hào)發(fā)送到包括反 射具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的反射器的多路復(fù)用器側(cè)。在步驟S3300中，RSOA 112接收由反射器所反射的反射光。 反射器130反射由RSOA 112所產(chǎn)生的多模光信號(hào)中具有特定波長(zhǎng)
的光信號(hào)。
在步驟S3400中，RSOA 112以輸入的反射光的波長(zhǎng)振蕩并發(fā) 送下游數(shù)據(jù)。RSOA 112是以由反射器所反射的光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行 自注入鎖定然后將其輸入至RSOA 112,并基于該波長(zhǎng)進(jìn)行振蕩。 盡管在圖4中未示出，但是從以自注入鎖定狀態(tài)振蕩的光源輸入的 光信號(hào)以及通過利用調(diào)制器(未示出)調(diào)制用于光調(diào)制的輸入控制 信號(hào)而得到的光信號(hào)被發(fā)送至多路復(fù)用器和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，WDM-PON系統(tǒng)包括安裝在多路復(fù)用器 的輸入側(cè)的用于反射具有特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的反射器，并引入了具 有處于自注入鎖定狀態(tài)的以反射器所反射的反射光的波長(zhǎng)振蕩的 新結(jié)構(gòu)的光線^各終端。因此，不必單獨(dú)控制用于下游J言號(hào)的光源的 溫度或波長(zhǎng)，并利用通過多路復(fù)用器的溫度控制來集中控制用于下 游信道的下游信道光信號(hào)的波長(zhǎng)來進(jìn)行穩(wěn)定通信。
盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的 情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解上述 實(shí)施例不是限制性的，而是在所有方面都是示例性的。本發(fā)明的范 圍由所附權(quán)利要求限定，而不是由上述的描述限定，因此，落入權(quán) 利要求的界限和范圍或者該界限和范圍的等價(jià)物之內(nèi)的所有變化 和改進(jìn)都旨在^皮纟又利要求所包含。
權(quán)利要求
1. 一種波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)WDM-PON系統(tǒng)，包括光線路終端，其包括多路復(fù)用器、反射器、以及光源，所述多路復(fù)用器對(duì)光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用并向下發(fā)送所述光信號(hào)，所述反射器位于所述多路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)，所述光源產(chǎn)生多模光信號(hào)以通過所述反射器將所述多模光信號(hào)發(fā)送到所述多路復(fù)用器、接收由所述反射器反射的光信號(hào)、以及以接收到的所述光信號(hào)的波長(zhǎng)振蕩；以及遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，其包括對(duì)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行多路分解并產(chǎn)生單模光信號(hào)的多路分配器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的WDM-PON系統(tǒng)，其中，所述反射器是布拉格光柵，以及所述布拉格光柵連接至所述多路復(fù)用器或者與所述多路 復(fù)用器集成在一起。
3. 才艮據(jù)4又利要求1所述的WDM-PON系統(tǒng)，其中，所述多路復(fù)用器和所述反射器由相同材料或其溫 度特性處于預(yù)定相似范圍內(nèi)的不同類型的材料構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的WDM-PON系統(tǒng)，其中，所述光源是Fabry-Perot激光二極管(FP-LD)、反 射式半導(dǎo)體光放大器(RSOA )、或垂直腔面發(fā)射激光器 (VCSEL )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的WDM-PON系統(tǒng)，進(jìn)一步包括反射器，其安裝在所述多路分配器的輸出側(cè)以反射具有 預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)，以及光網(wǎng)絡(luò)單元，其產(chǎn)生多模光信號(hào)、接收由所述反射器反 射的所述光信號(hào)，以及以接收到的所述光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行振 蕩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的WDM-PON系統(tǒng)，進(jìn)一步包括溫度同步單元，其監(jiān)控所述多^各分配器的溫度并將所述 多路分配器和所述多路復(fù)用器保持在相同的溫度。
7. —種用在波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)中的光線^各 終端，所述光線^各終端包4舌多路復(fù)用器，其對(duì)光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用并向下發(fā)送所述 光信號(hào)；反射器，其位于所述多路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有預(yù) 定波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及光源，其產(chǎn)生多模光信號(hào)以通過所述反射器將所述多模 光信號(hào)發(fā)送到所述多路復(fù)用器、接收由所述反射器反射的所述 光信號(hào)、以及以接收到的所述光信號(hào)的波長(zhǎng)進(jìn)行振蕩。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的光線i 各終端，其中，所述反射器是布拉格光柵，以及所述布拉格光柵連接至所述多路復(fù)用器或與所述多路復(fù) 用器集成在一起。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光線路終端，進(jìn)一步包括溫度同步單元，其監(jiān)控多路分配器的溫度并將所述多路 分配器和所述多路復(fù)用器保持在相同的溫度。
10. —種在波分復(fù)用通信網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送下游凄欠據(jù)的方法，所述方法包 括在以輸入光信號(hào)的波長(zhǎng)振蕩的光源中產(chǎn)生多模光信號(hào)；將產(chǎn)生的所述光信號(hào)發(fā)送到多路復(fù)用器，所述多路復(fù)用 器包括反射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)的反射器；使由所述反射器反射的反射光輸入至所述光源；以及4吏所述光源以輸入的所述反射光的波長(zhǎng)進(jìn)行4展蕩并發(fā)送 下游H據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述反射器是布拉格光柵，以及所述布拉格光柵連接至所述多路復(fù)用器或與所述多路復(fù) 用器集成在一起。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述光源是Fabry-Perot激光二極管(FP-LD )、反 射式半導(dǎo)體光放大器(RSOA)、或垂直腔面發(fā)射激光器 (VCSEL )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用自注入鎖定的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)、及其光線路終端、以及數(shù)據(jù)發(fā)送方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)包括光線路終端。光線路終端包括反射器，其安裝在多路復(fù)用器的輸入側(cè)并反射具有預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及光源，其產(chǎn)生多模光信號(hào)以通過反射器將所產(chǎn)生的多模光信號(hào)發(fā)送到多路復(fù)用器、接收由反射器反射的反射光、以及以接收到的反射光的波長(zhǎng)進(jìn)行振蕩。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，不必單獨(dú)控制用于下游信號(hào)的光源的溫度，以及利用通過多路復(fù)用器的溫度控制來集中控制下游信道光信號(hào)的波長(zhǎng)來進(jìn)行穩(wěn)定的通信。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK101304616SQ20081009701
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者樸昌洙, 白承鉉, 金兌映, 韓承憲 申請(qǐng)人:光州科學(xué)技術(shù)院