光信號將從第一光環(huán)行器13的第二端口 b輸出，并將被傳輸至下行接收機(jī)16以用于目標(biāo)下行光信號的檢測。
[0034]圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可調(diào)ONU收發(fā)機(jī)進(jìn)行上行波長產(chǎn)生的示意圖。圖3中以虛線標(biāo)示了上行光信號的傳輸方向。如圖3所示，在上行傳輸方向，梳狀濾波器12又被利用來產(chǎn)生目標(biāo)上行波長，并且因此下行波長濾波和上行波長產(chǎn)生將共享一個相同的可調(diào)濾波器，以實現(xiàn)TWDM-PON中的低成本的ONU收發(fā)機(jī)。根據(jù)NGP0N2PMD要求，下行和上行波長被分配在不同的波段。依據(jù)本發(fā)明的ONU收發(fā)機(jī)能夠完全實現(xiàn)該要求，因為梳狀濾波器在較寬的波長區(qū)域(例如C波段和L波段)中具有周期性的頻譜響應(yīng)。如圖3所示，在包括光耦合器10、雙向放大器11、梳狀濾波器12、第一光環(huán)行器13和第二光環(huán)行器14和光源15的反饋回路中的產(chǎn)生目標(biāo)上行波長。為了示例性上行波長產(chǎn)生的過程，在本發(fā)明的一個實施方式中使用FP-LD作為光源。
[0035]首先，由FP-LD產(chǎn)生多縱模的上行光信號，并且其在逆時針方向經(jīng)由第二光環(huán)行器14被注入反饋回路中。該信號傳輸至第一光環(huán)行器13的第三端口 c并由第一光環(huán)行器13的第一端口 a輸出。因此，由FP-LD產(chǎn)生多縱模的上行光信號通過兩個光環(huán)行器被通入到反饋回路中。
[0036]此后，使用梳狀濾波器12來從多縱模的上行光信號濾波并選擇出目標(biāo)上行光信號。所選擇的目標(biāo)上行光信號(單模上行光信號)被傳輸至雙向放大器11中以補(bǔ)償反饋回路中的損失。經(jīng)放大的目標(biāo)上行光信號隨后被傳輸至光稱合器10中。在此,光稱合器10將經(jīng)放大的目標(biāo)上行光信號分路成第一上行光信號和第二上行光信號。在此，第一上行光信號的功率占目標(biāo)上行光信號的功率大于第二上行光信號的功率占目標(biāo)上行光信號的功率。如上所述，在此將光耦合器的比例定為80: 20。也即，第一上行光信號(占目標(biāo)上行光信號的功率80% )被用作最終將傳輸至光線路終端的上行光信號，并從反饋回路向光線路終端輸出。而另外剩余的第二上行光信號(占目標(biāo)上行光信號的功率20%)經(jīng)由第二光環(huán)行器14被反饋回FP-LD。通過將目標(biāo)單模上行光信號反饋回FP-LD，F(xiàn)P-LD的輸出波長將被鎖定至所選擇的目標(biāo)上行波長而其他的模式將被抑制。此后，目標(biāo)上行波長將從FP-LD再次輸出，并且隨后又進(jìn)入反饋回路。
[0037]優(yōu)選地，取決于所要求的精度，上述反饋過程將實施直至上行光信號的光譜穩(wěn)定成目標(biāo)上行光信號的光譜。
[0038]因此，綜上所述，所選擇的單模上行光信號中的反饋部分(即圖中的20%部分)將通過下述光路徑進(jìn)行傳輸:FP-LD15 —第二光環(huán)行器14 —第一光環(huán)行器13 —梳狀濾波器12 —雙向放大器11 —光耦合器10 —第二光環(huán)行器14 — FP-LD15。上述過程在反饋回路中一直進(jìn)行直至產(chǎn)生穩(wěn)定的單模上行光信號(即目標(biāo)上行光信號)。此外，數(shù)據(jù)調(diào)制可以被加載到FP-LD或RS0A。光耦合器10的前端也可以使用一個額外的FP-LD來支持直至10Gb/s的速率的高速數(shù)據(jù)調(diào)制。
[0039]在本發(fā)明中，一旦下行波長被梳狀濾波器選定，則相應(yīng)的上行波長也將被自動地選定，并且因此能夠有效地移除ONU波長流氓特性。在實際中，下行和上行波長能夠被分配至不同的波段(例如，C波段和L波段)。而這將影響梳狀濾波器的設(shè)計。下面給出梳狀濾波器的兩個實施情形。在圖4和圖5中以波段A和波段B來示意性地表示不同的波段。
[0040]圖4示出了依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有較大自由光譜范圍的梳狀濾波器的運(yùn)作示意圖。如圖4所示，梳狀濾波器的自由光譜范圍足夠大，以覆蓋上行和下行的波段。這可以通過使用薄膜濾波器來實現(xiàn)。通過調(diào)諧梳狀濾波器的傳輸頻譜使得傳輸波峰與目標(biāo)下行波長(例如，Xld)對準(zhǔn)并且此時將同時使得FP-LD的多縱模的上行光信號中的一個與梳狀濾波器的另一個傳輸波峰對準(zhǔn)，能夠同時產(chǎn)生相應(yīng)的目標(biāo)下行波長(例如，Xld)和目標(biāo)上行波長(例如，Xlu)。能夠通過在四個上行/下行波長范圍上連續(xù)地調(diào)諧梳狀濾波器的傳輸波峰來實現(xiàn)波長調(diào)諧。
[0041]圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的具有較小自由光譜范圍的梳狀濾波器的運(yùn)作示意圖。在梳狀濾波器具有較小的自由光譜范圍的情況下，在上行和下行波段中存在多個傳輸波峰。此時，需要將自由光譜范圍配置為不同于上行/下行波長通道之間的波長間隔，從而僅將濾波出一個下行波長和一個上行波長，而此時其他的波長與傳輸波峰不對準(zhǔn)。例如，如果下行光信號中的各個波長通道的間隔為100GHz，則梳狀濾波器的自由光譜范圍能夠例如被選擇為105GHz。這將根據(jù)Vernier效應(yīng)確保上行波長的單模。在這種情形下，僅需要較小的波長調(diào)諧來在下行和上行波段上進(jìn)行調(diào)諧(例如對于10GHz的下行波長通道間隔，僅需要小于10GHz的調(diào)諧范圍)。
[0042]圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的具有較小自由光譜范圍的梳狀濾波器的運(yùn)作示意圖。如圖5所示,在此通過略微移動梳狀濾波器的頻譜響應(yīng)來將X2d andX2u選擇為目標(biāo)下行和目標(biāo)上行波長。因此，這實現(xiàn)了快速的波長調(diào)諧并降低了在調(diào)諧期間ONU的等待時間。
[0043]本公開提供了下述優(yōu)點:
[0044]1.為下行波長過濾和上行波長產(chǎn)生選擇了共享的梳狀濾波器，由此能夠解決ONU波長流氓特性并且降低ONU成本。
[0045]2.良好的波長調(diào)諧能力。下行光信號和產(chǎn)生的上行單模光信號的波長能夠被連續(xù)地調(diào)諧以覆蓋TWDM-PON所要求的所有的波長。通過調(diào)諧梳狀濾波器能夠簡單地實現(xiàn)靈活的波長調(diào)諧。
[0046]3.在TWDM-PON中的整個波長范圍中的高速波長調(diào)諧能力。降低了波長調(diào)諧期間的ONU的等待時間。
[0047]4.增加了鏈路負(fù)載能力并且由此增加了下行光信號和上行光信號的可達(dá)范圍。因此，改善了分光率和ONU的數(shù)量。
[0048]5.使用了成本較低的FP-LD或RSOA作為光源并且使其以單縱模的激光系統(tǒng)而運(yùn)作。
[0049]6.簡化了 TC的控制并且減少了在波長配置期間的OLT與ONU之間的消息交互次數(shù)。
[0050]7.良好的移植性。容易被擴(kuò)展以支持多個波長通道(例如大于4)以便增加系統(tǒng)容量。
[0051]本公開的以上描述用于使本領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本公開的各種修改都是顯而易見的，并且本文定義的一般性原理也可以在不脫離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下應(yīng)用于其它變形。因此，本發(fā)明并不限于本文所述的實例和設(shè)計，而是與本文公開的原理和新穎性特性的最廣范圍相一致。
【主權(quán)項】
1.一種用于TWDM-PON系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)單兀的收發(fā)機(jī),所述收發(fā)機(jī)包括: 光率禹合器； 梳狀濾波器，其與所述光耦合器耦合； 第一光環(huán)行器，其與所述梳狀濾波器耦合； 下行接收機(jī)，其與所述第一光環(huán)行器耦合； 第二光環(huán)行器，其分別與所述光耦合器和所述第一光環(huán)行器耦合；以及 光源，其被配置將上行數(shù)據(jù)調(diào)制至上行光信號并輸出所述上行光信號； 其中，在進(jìn)行下行光信號傳輸時，所述梳狀濾波器經(jīng)由所述光耦合器接收所述下行光信號并濾出目標(biāo)下行光信號，所述目標(biāo)下行光信號經(jīng)由所述第一光環(huán)行器被輸出至所述下行接收機(jī)； 在進(jìn)行所述上行光信號傳輸時，所述上行光信號經(jīng)由所述第二光環(huán)行器和所述第一光環(huán)行器被傳輸至所述梳狀濾波器，所述梳狀濾波器接收所述下行光信號并向所述光耦合器濾出目標(biāo)上行光信號，所述光耦合器將所述目標(biāo)上行光信號分路成第一上行光信號和第二上行光信號，其中，所述第一上行光信號被傳輸至光線路終端，所述第二上行光信號經(jīng)由所述第二光環(huán)行器被反饋至所述光源，以便所述光源基于所述第二上行光信號來調(diào)節(jié)所述上行光信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，在所述光耦合器與所述梳狀濾波器之間耦合有雙向放大器，其用于在進(jìn)行所述下行光信號傳輸時放大所述下行光信號，并且用于在進(jìn)行所述上行光信號傳輸時放大所述目標(biāo)上行光信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述第一上行光信號的功率占所述目標(biāo)上行光信號的功率大于所述第二上行光信號的功率占所述目標(biāo)上行光信號的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述第一上行光信號的功率占所述目標(biāo)上行光信號的功率的80%，并且所述第二上行光信號的功率占所述目標(biāo)上行光信號的功率的20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述光源被配置為基于所述第二上行光信號來調(diào)節(jié)所述上行光信號，直至所述上行光信號的光譜穩(wěn)定成所述目標(biāo)上行光信號的光譜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述光源包括法布里珀羅型激光二極管和反射式半導(dǎo)體放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述梳狀濾波器的自由光譜范圍被配置為覆蓋上行和下行的波段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述梳狀濾波器的自由光譜范圍被配置為不同于上行/下行波長通道之間的波長間隔。
9.一種光網(wǎng)絡(luò)單元，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的收發(fā)機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于TWDM-PON系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)單元的收發(fā)機(jī)，收發(fā)機(jī)包括：光耦合器；梳狀濾波器，其與光耦合器耦合；第一光環(huán)行器，其與梳狀濾波器耦合；下行接收機(jī)，其與第一光環(huán)行器耦合；第二光環(huán)行器，其分別與光耦合器和第一光環(huán)行器耦合；以及光源，其被配置將上行數(shù)據(jù)調(diào)制至上行光信號并輸出上行光信號。
【IPC分類】H04J14-02, H04B10-572, H04B10-40
【公開號】CN104767585
【申請?zhí)枴緾N201410005938
【發(fā)明人】高震森
【申請人】上海貝爾股份有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月7日