結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0031]本發(fā)明針對基于現(xiàn)有光接入網(wǎng)系統(tǒng)中，實施下一代接入網(wǎng)系統(tǒng)而帶來的拉曼散射問題，設計基于級聯(lián)S0A/RS0A的微波光子濾波器的拉曼散射噪聲的抑制的系統(tǒng)結構。
[0032]如圖1所示，本實施例包括:光線路終端、饋線式光纖、光遠端節(jié)點、多個分布式光纖以及多個光網(wǎng)絡單元。其中，光線路終端通過饋線式光纖連接至光遠端節(jié)點，光遠端節(jié)點通過分布式光纖連接各光網(wǎng)絡單元，具體的:光線路終端與饋線式光纖的一端相連，饋線式光纖的另一端連接光遠端節(jié)點，光遠端節(jié)點為1:N光分路/合路器(N取64、128、256或512)或為N端口的波分復用器件(N取64、128、256或512，其該波分復用器件可以為陣列波導光柵或周期性陣列波導光柵)，光分路/合路器(Splitter)或波分復用器通過分布式光纖連接光網(wǎng)絡單元1、光網(wǎng)絡單元2、……、光網(wǎng)絡單元N。具體地，N值取決于光分路合路器的分光比，N可取64、128、256或512。
[0033]光線路終端包括M個下行的數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊、M個上行數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)接收模塊、合波器、分波器和級聯(lián)半導體光放大器，其中:M個下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊均與下行數(shù)據(jù)發(fā)射模塊連接至合波器的輸入端連接，合波器的輸出端連接至第一光環(huán)行器的第I端口，第一光環(huán)行器的第2端口連接級聯(lián)半導體光放大器以實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)的預失真和放大;上行數(shù)據(jù)接收模塊多個上行數(shù)據(jù)信號接收模塊與分波器的輸出端連接連接，分波器的輸入端連接至第一光環(huán)行器的第3端口，第一光環(huán)行器的第2端口連接級聯(lián)半導體光放大器實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的接收;具體的M值取決于升級的PON系統(tǒng)中的下行速率，M可取4、8或10等。
[0034]下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊產(chǎn)生M路(M= 4或8或者10)調制在不同波長上的下行信號，經(jīng)過合波器后，通過第一光環(huán)行器由級聯(lián)半導體光放大器放大后輸入到饋線式光纖進行傳輸。
[0035]進一步地，下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊的結構如圖2(a)和(b)所示，其中圖2(a)，下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊包括下行連續(xù)光源CW、外調制器和下行數(shù)據(jù)信號。下行連續(xù)光源CW連接到外調制器作為下行光載波，下行數(shù)據(jù)信號用于驅動外調制器，通過偏置電壓，使外調制器工作在其傳輸曲線的線性區(qū)，進而實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)的發(fā)射。圖2(b)中，下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊包括直接調制激光器、行數(shù)據(jù)信號和偏置電路，直接調制激光器分別與偏置電路和行數(shù)據(jù)信號連接，實現(xiàn)將下行信號調制在光載波上，其中:通過偏置電路，使直接調制激光器工作在其傳輸曲線的線性區(qū)，進而實現(xiàn)下行基于濾波器組的多載波調制數(shù)據(jù)的發(fā)射。
[0036]遠端節(jié)點的光分路/合路器或者波分復用器用以將下行數(shù)據(jù)信號通過分布式光纖分發(fā)給與之相連的各個光網(wǎng)絡單元；同時，不同光網(wǎng)絡單元的不同波長的上行數(shù)據(jù)通過分布式光纖由合路器或波分復用器用耦合，耦合后的上行數(shù)據(jù)通過饋線式光纖上傳到光線路終端進行處理。
[0037]再如圖1所示，光網(wǎng)絡單元包括光可調濾波器、第二光環(huán)行器、光電探測器和上行數(shù)據(jù)信號發(fā)射機，光可調濾波器的一端連第二接光環(huán)行器的第2端口，第二光環(huán)行器的第3端口輸出后連接光電探測器，從而完成下行信號的解調；上行數(shù)據(jù)信號發(fā)射機的輸出連接到光環(huán)行器第I端口，通過光環(huán)行器的第I端口實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的發(fā)射，通過光環(huán)行器的第2端口進入光可調濾波器進而實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的輸出。
[0038]其中，在PON系統(tǒng)中，可調濾波器對堆疊PON或者WDM-PON系統(tǒng)是存在的，對TDM-PON是不存在的。
[0039]下行數(shù)據(jù)信號接收模塊由ro和可調光濾波器構成;可調光濾波器用于下行波器組的多載波調制數(shù)據(jù)信號的選擇。下行數(shù)據(jù)信號通過分布式光纖到達光網(wǎng)絡單元之后，通過可調光濾波器而實現(xiàn)下行信號的選擇，經(jīng)由第二光環(huán)行器到達下行數(shù)據(jù)接收模塊，進而實現(xiàn)下行信號的檢測。
[0040]基于S0A/RS0A的級聯(lián)半導體光放大器，主要是由放大器和相應的偏置電路構成，偏置電路主要用于控制S0A/RS0A級聯(lián)光放大器的工作狀態(tài)，使其工作在深度飽和狀態(tài)，從而同時實現(xiàn)下行信號的預失真和放大;其級聯(lián)S0A/RS0A光放大器的結構和工作狀態(tài)示意如圖3所示。
[0041]本實施例在下一代波長堆疊無源光網(wǎng)絡的傳輸系統(tǒng)中采用基于光子微波濾波技術，具有以下的優(yōu)點:
[0042]I)該基于光子微波濾波的接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)結構，利用光放大器的本身特性對下行信號進行放大從而提高下行信號的入纖光功率，沒有改變現(xiàn)有波長堆疊PON系統(tǒng)提出的利用放大器提高下行信號的發(fā)射功率特性；
[0043]2)充分利用級聯(lián)S0A/RS0A工作在深度飽和狀態(tài)時具有高通特性，即實現(xiàn)微波光子濾波器的功能，從而實現(xiàn)其全光的處理下行數(shù)據(jù)信號，濾掉其部分低頻成本，從而有效的實現(xiàn)下一代堆疊PON在實網(wǎng)系統(tǒng)中帶來的拉曼散射。
[0044]3)該系統(tǒng)結構簡單，易于實現(xiàn)，采用級聯(lián)S0A/RS0A同時實現(xiàn)放大和微波光子濾波作用即實現(xiàn)一種器件的多種用途進而降低系統(tǒng)成本；同時，僅需光上處理而電域不需要做任何高速電處理就可實現(xiàn)堆疊PON系統(tǒng)帶來的拉曼散射噪聲對已有或者未來接入網(wǎng)系統(tǒng)的影響。
[0045]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
【主權項】
1.基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于包括光線路終端、饋線式光纖、光遠端節(jié)點、多個分布式光纖以及多個光網(wǎng)絡單元;光線路終端通過饋線式光纖連接至光遠端節(jié)點，光遠端節(jié)點通過分布式光纖連接光網(wǎng)絡單元。2.根據(jù)權利要求1所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于光線路終端包括多個下行的數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊、多個上行數(shù)據(jù)信號接收模塊、合波器、分波器和級聯(lián)半導體光放大器，其中:多個下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊均與下行數(shù)據(jù)發(fā)射模塊連接至合波器的輸入端連接，合波器的輸出端連接至第一光環(huán)行器的第I端口，第一光環(huán)行器的第2端口連接級聯(lián)半導體光放大器以實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)的預失真和放大;上行數(shù)據(jù)接收模塊多個上行數(shù)據(jù)信號接收模塊與分波器的輸出端連接連接，分波器的輸入端連接至第一光環(huán)行器的第3端口，第一光環(huán)行器的第2端口連接級聯(lián)半導體光放大器實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的接收。3.根據(jù)權利要求2所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于光網(wǎng)絡單元包括光可調濾波器、第二光環(huán)行器、光電探測器和上行數(shù)據(jù)信號發(fā)射機，光可調濾波器的一端連第二接光環(huán)行器的第2端口，第二光環(huán)行器的第3端口輸出后連接光電探測器，從而完成下行信號的解調;上行數(shù)據(jù)信號發(fā)射機通過光環(huán)行器的第I端口實現(xiàn)上行數(shù)據(jù)的發(fā)射。4.根據(jù)權利要求3所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊按照調制格式分為外調制和直接調制兩種形式。5.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊為外調制發(fā)射模塊，具體包括下行連續(xù)光源CW、外調制器和下行數(shù)據(jù)信號；下行連續(xù)光源CW連接到外調制器作為下行光載波，下行數(shù)據(jù)信號用于驅動外調制器，通過偏置電壓，使外調制器工作在其傳輸曲線的線性區(qū)，進而實現(xiàn)下行數(shù)據(jù)的發(fā)射;其中，下行連續(xù)光源CW為分布布拉格反饋式DFB激光器或單波長的垂直腔面發(fā)射激光器;外調制器為馬赫增德爾調制器或電致吸收調制器。6.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊為直接調制發(fā)射模塊，具體包括直接調制激光器、行數(shù)據(jù)信號和偏置電路，直接調制激光器分別與偏置電路和行數(shù)據(jù)信號連接，實現(xiàn)將下行信號調制在光載波上，其中:通過偏置電路，使直接調制激光器工作在其傳輸曲線的線性區(qū)，進而實現(xiàn)下行基于濾波器組的多載波調制數(shù)據(jù)的發(fā)射;其中，直接調制激光器為啁啾管理的直接調制激光器、或者DFB激光器、或者VCSEL激光器、或者分布布拉格反射激光器。7.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于光線路終端中的合波器和分波器，為陣列波導光柵或其他無源/有源的波分復用和解復用器件。8.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在光線路終端中級聯(lián)半導體光放大器為SOA或者RSOA。9.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于光遠端節(jié)點為1: N的光分路/合路器或者光波復用器，且N取64、128、256或512。10.根據(jù)權利要求4所述的基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)，其特征在于下行數(shù)據(jù)信號發(fā)射模塊為M個，11取4、8或1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于微波光子濾波的光接入網(wǎng)的拉曼抑制系統(tǒng)。本發(fā)明包括光線路終端、饋線式光纖、光遠端節(jié)點、多個分布式光纖以及多個光網(wǎng)絡單元；光線路終端通過饋線式光纖連接至光遠端節(jié)點，光遠端節(jié)點通過分布式光纖連接光網(wǎng)絡單元。本發(fā)明利用級聯(lián)的半導體光放大器一方面放大下行信號的功率，另一方面利用其在深度飽和區(qū)域的高通屬性，即微波光子濾波，實現(xiàn)對信號低頻成分的預處理，降低下一代光接入網(wǎng)系統(tǒng)對現(xiàn)有光傳輸系統(tǒng)的拉曼散射噪聲影響。該系統(tǒng)無需外加高速電處理模塊，實現(xiàn)單一器件的多種用途，一定程度上減低系統(tǒng)成本。
【IPC分類】H04B10/2537, H04Q11/00
【公開號】CN105516831
【申請?zhí)枴緾N201510833498
【發(fā)明人】畢美華, 周雪芳, 楊國偉, 魏一振, 盧旸, 李齊良, 胡淼, 李光球
【申請人】杭州電子科技大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月25日