專利名稱：用于波長未知的波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)線路終端和光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)或半導(dǎo)體光學(xué) 放大器(SOA)中的已調(diào)制光學(xué)信號平坦化、以將作為結(jié)果的(resultant) 光學(xué)信號重用為上游光學(xué)信號的方法，并具體地，涉及一種用于通過將其極 性與輸入光學(xué)信號的極性相反的信號注入到RSOA來改善該光學(xué)信號的平 坦度并重用該光學(xué)信號的驅(qū)動設(shè)備，以及一種用于其的SOA結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明涉及一種在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中使用波長 未知(wavelength-agnostic )光源的下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法、以及一種j吏用 所述下游光學(xué)傳送設(shè)備的光學(xué)線路終端(OLT)，且更具體地，涉及一種在 WDM-PON中使用波長未知光源的下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法、以及一種使用 所述下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法的OLT，所述下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法可通過 使用多波長光源(MWLS)或?qū)拵Ч庠?BLS)作為波長未知光源并在OLT 中使用與波長未知光源對應(yīng)的光學(xué)發(fā)射機(jī)，來以低成本有效地執(zhí)行 WDM-PON上的OLT的管理、操作和維護(hù)/修復(fù)。本發(fā)明涉及一種用于配置 密集波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(DWDM-PON)的網(wǎng)絡(luò)配置方法和上游/下游 光學(xué)通信設(shè)備，且更具體地，涉及一種用于通過組合DWDM-PON或 WDM-PON和時分多址(TDMA ) 4支術(shù)來實現(xiàn)混合WDM-TDMA-PON的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)、以及一種在所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中使用的OLT和光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。
這項工作受MIC/IITA的IT R&D規(guī)劃[2007-S-014-01, Metro-Access Integrated Optical Network Technology (城域接入集成光學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))]支持。
背景技術(shù)：
為了使用傳統(tǒng)的反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)來配置波分復(fù)用的無 源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)，已經(jīng)提出了如下的方法其中通過中心局(CO) 而調(diào)制為下游數(shù)據(jù)的光學(xué)信號被傳送到光學(xué)網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)的RSOA、并 且RSOA相對于輸入光學(xué)信號的功率而操作在增益飽和區(qū)，從而極大地減少當(dāng)輸入光學(xué)信號被重新調(diào)制到上游數(shù)據(jù)時在所述輸入光學(xué)信號的電平"0" 和電平"1"之間的差。
在該光學(xué)信號重用方法中，當(dāng)RSOA的增益飽和發(fā)生在較低的光學(xué)功率 (optical power)上時，光學(xué)鏈路中的光學(xué)功率預(yù)算增加，并因此，增益飽 和功率需要減少到盡可能少，而需要充分地放大輸入到RSOA的光學(xué)信號用 于上游傳送。結(jié)果，RSOA的增益需要足夠大。
然而，實際上，RSOA在增益飽和區(qū)中的壓縮能力有限，并因此在充分 減少輸入光學(xué)的消光比(ER)中存在限制。在這個情況下，當(dāng)利用上游凝:據(jù) 再次直接調(diào)制殘余消光比時，殘余消光比被反映到電平"l"的厚度 (thickness )。當(dāng)電平"1"較厚時，上游傳送質(zhì)量變差。如果電平"1"厚于 特定厚度，則上游傳送質(zhì)量迅速變差。
相應(yīng)地，下游光學(xué)信號的消光比可能需要減少到對于傳送而言正好足夠 的最小。此時，由于下游光學(xué)信號的低消光比，在下游傳送中可能發(fā)生功率 損失(power penalty )。特別是，當(dāng)配置下游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長(optical wavelength)即使被輕微地錯排(misarrange )時，也出現(xiàn)輸入到接收機(jī)中的 光學(xué)信號的消光比變得小于從發(fā)射機(jī)輸出的光學(xué)信號的消光所達(dá)到的敏感 性(sensitivity),并且傳送質(zhì)量也迅速惡化。
最近，為應(yīng)對聲音/數(shù)據(jù)/廣播混合服務(wù)的激勵，全世界范圍內(nèi)正在積極 進(jìn)行基于波分復(fù)用(WDM)的網(wǎng)絡(luò)的研究和開發(fā)。
使用在每個終端中指定的波長來執(zhí)行WDM-PON中的中心基站和終端 之間的通信。在WDM-PON中，由于專用波長用于每個終端，保證了良好 的安全性，可能進(jìn)行大量的通信服務(wù)，并且可以將不同的傳送技術(shù)(例如， 不同的數(shù)據(jù)速率、不同的幀格式等)應(yīng)用到相應(yīng)終端或服務(wù)。
在迄今已經(jīng)提出的各種WDM-PON配置方法之中，下游光學(xué)波長重用 方法通過重用下游光學(xué)波長來生成上游光學(xué)信號。這樣，上游光學(xué)波長等于 下游光學(xué)波長，不需要考慮基于WDM的多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的自由 譜域(FSR: Free Spectral Range )，還可以配置多級遠(yuǎn)程節(jié)點，并且可以配 置各種訂戶網(wǎng)絡(luò)類型。
下文中，將詳細(xì)描述使用下游光學(xué)信號重用方法的WDM-PON。 圖13圖示了根據(jù)傳統(tǒng)下游光學(xué)信號重用方法的WDM-PON的配置。參 考圖13， WDM-PON包括光學(xué)線路終端(OLT) 1300、光學(xué)線路1310、波
14長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1320、和光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU) 1330。
首先，下面將描述OLT 1300的相應(yīng)元件，其中OLT 130位于電話局。
如圖13中所圖示的OLT 1300包括協(xié)議處理單元1301、多個波長固定 的光學(xué)發(fā)射機(jī)Tx#l至Tx#N 1302、波長多路復(fù)用器1303、光學(xué)循環(huán)器 1304、波長解多路復(fù)用器1305和多個光學(xué)接收機(jī)1306。
如果將下游電學(xué)信號從協(xié)議處理單元1301傳輸?shù)讲ㄩL固定的光學(xué)發(fā)射 機(jī)Tx并1至Tx#N 1302，則每個波長固定的光學(xué)發(fā)射機(jī)1302向波長多路復(fù) 用器1303輸出與下游電學(xué)信號對應(yīng)的光學(xué)信號。
然后，波長多路復(fù)用器1303對從波長固定的光學(xué)發(fā)射機(jī)Tx弁1至Tx弁 N 1302接收的光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合，并然后經(jīng)由光學(xué)線路1310而將作為 結(jié)果的信號傳輸?shù)轿挥谶h(yuǎn)程節(jié)點的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1320。波 長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1320根據(jù)光學(xué)信號的波長來劃分所述光學(xué)信 號。波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1320在接收下游信號時操作為波長解多 路復(fù)用器，并且在接收上游信號時搡作為波長多路復(fù)用器。
向?qū)?yīng)的ONU 1330傳輸波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1320已經(jīng)根據(jù) 光學(xué)信號的波長而劃分的光學(xué)信號。
下文中，將詳細(xì)描述每個ONU 1330的元件。這里，每個ONU 1330包 括抽頭耦合器1331、光學(xué)發(fā)射機(jī)1332、光學(xué)接收機(jī)1333、和協(xié)議處理單元 1334。這里，光學(xué)發(fā)射機(jī)1332可以是波長未知的半導(dǎo)體光學(xué)放大器。
抽頭組合器1331向光學(xué)接收機(jī)1333傳輸從波長解多路復(fù)用器1320傳 送的一些下游光學(xué)信號以將它們恢復(fù)為下游信號，并且將下游光學(xué)信號的剩 余部分傳輸?shù)焦鈱W(xué)發(fā)射機(jī)1332。
然后，如果光學(xué)發(fā)射機(jī)1332從協(xié)議處理單元1334接收上游電學(xué)信號， 則光學(xué)發(fā)射機(jī)1332通過重用從抽頭組合器1331接收的下游光學(xué)信號來生成 上游光學(xué)信號，并向ONU 1330傳送所述上游光學(xué)信號。
由于光學(xué)發(fā)射機(jī)1332使用作為波長未知光源的半導(dǎo)體光學(xué)放大器，所 以庫存(inventory )問題沒有發(fā)生，并且光學(xué)發(fā)射機(jī)類型可以處理所有WDM 信道。
然而，在4吏用傳統(tǒng)下游光學(xué)信號重用方法的上述WDM-PON中，由于 在WDM-PON上的電話局中使用的光學(xué)發(fā)射機(jī)是使用波長固定光源的波長 固定類型的光學(xué)發(fā)射機(jī)(例如，輸出相同光學(xué)波長的DFB-LD、波長固定外
15部諧振激光器、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)等)，所以需要與在電話局
中可用的波長數(shù)目對應(yīng)的不同類型光學(xué)發(fā)射機(jī)。根據(jù)波長進(jìn)行光源的制造、 安裝和管理給予所有用戶和提供者巨大的負(fù)擔(dān)，并因此增加了系統(tǒng)成本。也
就是說，在根據(jù)傳統(tǒng)的下游光學(xué)信號重用方法的WDM-PON中，發(fā)生了應(yīng) 該為系統(tǒng)的操作、管理、替換等提供不同類型光學(xué)發(fā)射機(jī)的庫存問題
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明提供了 一種驅(qū)動設(shè)備、以及適合于該驅(qū)動設(shè)備的反射半導(dǎo)體光學(xué) 放大器(RSOA)和半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA)結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動設(shè)備用于通 過將其極性與輸入光學(xué)信號的極性相反的電流信號施加到RSOA并因此動 態(tài)地調(diào)整RSOA的光學(xué)功率增益的大小、來使輸入光學(xué)信號的光學(xué)功率平坦 化以將輸入光學(xué)信號重用為上游光學(xué)信號，而與RSOA的增益飽和無關(guān)。
本發(fā)明還提供了一種在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中使用 波長未知光源的下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法、以及一種使用所述下游光學(xué)傳送 設(shè)備和方法的光學(xué)線路終端(OLT)，所述下游光學(xué)傳送設(shè)備和方法可以通 過使用多波長光源(MWLS)或?qū)拵Ч庠?BLS)作為波長未知光源并因此 使用與波長未知光源對應(yīng)的光學(xué)發(fā)射機(jī)、來有效地以低成本執(zhí)行WDM-PON 的OLT的管理、操作和維護(hù)。
本發(fā)明還提供了一種用于通過安裝用于向其中輸出多波長的MWLS或 BLS以將從MWLS或BLS輸出的連續(xù)波(CW )注入到光學(xué)波長未知半導(dǎo) 體光學(xué)放大器(SOA)從而MWLS或BLS可以用作光學(xué)發(fā)射模塊、來配置 WDM-PON或者WDM-TDMA-PON中的光學(xué)波長未知OLT的方法。
與OLT的波長獨立性不同，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的波長獨立性通過 以下操作來實現(xiàn)將從OLT接收的一些下游光學(xué)信號傳輸?shù)焦怆姸O管 (PD )使得通過電學(xué)放大器(例如，跨阻放大器(TIA )或者限幅放大器(LA)) 將每個下游光學(xué)信號恢復(fù)為電學(xué)信號，并將剩余部分的下游光學(xué)信號傳輸?shù)?半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA)。為了將輸入到半導(dǎo)體光學(xué)放大器的每個下游光 學(xué)信號重用為上游光學(xué)信號，需要通過光學(xué)波長重用處理來擦除在下游光學(xué) 信號中包括的下游數(shù)據(jù)。為此，本發(fā)明提出了前饋電流注入(FFCI: Feed Forward Current Injection)方法。技術(shù)解決方案
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)驅(qū)
動電路，包括耦合器，用于將輸入光學(xué)信號分離為第一信號和第二信號；RSOA,具有單個有源區(qū)，所述有源區(qū)從反射小面(reflective facet)反射第二信號，并向所述有源區(qū)注入具有與第二信號的極性相反的極性的信號、和用于將從反射小面反射的第二信號調(diào)制為輸出光學(xué)信號的調(diào)制信號的組合信號；數(shù)據(jù)光電二極管，用于將第一信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于從數(shù)據(jù)光電二極管接收電流信號，并將所述電流信號^:大為具有與第一信號的極性相反的極性的電壓信號；射頻(RF)放大器，用于從跨阻放大器接收電壓信號，并將所述電壓信號放大為適于對第二信號的光學(xué)振幅進(jìn)行平坦化的平坦化信號；RF延遲單元，用于從RF放大器接收平坦化信號，并調(diào)整該平坦化信號的輸出定時，從而最大地平坦化第二信號；和信號組合器，用于組合所述平坦化信號和調(diào)制信號，并將組合的結(jié)果注入到RSOA的單個有源區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種使用波長未知光源的下游光學(xué)傳送設(shè)備，該下游光學(xué)傳送設(shè)備使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)的光學(xué)線路終端中，包括種子光單元，用于生成多波長光學(xué)信號；波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于根據(jù)波長來劃分多波長光學(xué)信號；光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用從波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于將多波長光學(xué)信號傳送到波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，或者將從波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元輸出的光學(xué)信號傳送到訂戶方，其中，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元對光學(xué)發(fā)射機(jī)所生成的多個下游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 方面，提供了 一種波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)，包括種子光生成器，用于^f吏用至少一個種子光源來生成其波長間隔和中心波長被調(diào)整的種子光；光學(xué)線路終端(OLT)，用于從種子光生成器接收種子光，將下游光學(xué)信號傳送到WDM-PON的訂戶，并接收從訂戶傳送來的上游光學(xué)信號；光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),用于傳送上游光學(xué)信號，從OLT接收的下游光學(xué)信號被調(diào)制到該上游光學(xué)信號，從而下游光學(xué)信號包括上游l史據(jù)。
技術(shù)效果實際上，在其中根據(jù)下游光學(xué)信號重用方法使用增益飽和區(qū)中的振幅壓
縮效應(yīng)來使用反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)的、波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中，由于增益飽和狀態(tài)中的RSOA的壓縮性能有限，所以當(dāng)下游信號的消光比很大時，難以充分地壓縮下游信號以使上游傳送充分可能。為了解決所述問題，本發(fā)明通過根據(jù)輸入光學(xué)信號的振幅而動態(tài)地調(diào)整注入到RSOA的電流來極大地減少輸入光學(xué)信號的消光比。
相應(yīng)地，還可能減少上游光學(xué)信號的電平'T，的厚度并從而減少上游傳送的功率損失，從而改善傳送質(zhì)量。此外，由于下游光學(xué)信號的消光比可維持在比通常使用的值更高的值上，所以與其中下游光學(xué)信號的消光比不可避免地維持低的傳統(tǒng)方法相比、可能減少下游功率損失。特別地，可能避免當(dāng)用于配置下游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長即使被輕微地錯排時、下游光學(xué)信號的消光比也變得小于用于光學(xué)信號傳送所需要的消光比、并因此傳送質(zhì)量也迅速變差所達(dá)到的敏感性。
結(jié)果，可以通過充分增加下游光學(xué)信號的消光比來改善下游傳送的質(zhì)量和可靠性，并且也可以通過使RSOA中的已調(diào)制下游光學(xué)信號充分平坦化來改善上游傳送的質(zhì)量和可靠性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過將多波長光源(MWLS )或?qū)拵Ч庠?BLS )插入到OLT、并因而使用波長未知半導(dǎo)體光學(xué)放大器來代替波長固定類型的半導(dǎo)體光學(xué)放大器作為用于OLT的光學(xué)發(fā)射機(jī)，可以解決OLT的庫存問題。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過使多波長光源的輸出光學(xué)波長之間的間隔小于波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的通頻帶寬、從而對于每個WDM信道存在多個波長，而可能解決多波長光源的波長穩(wěn)定性問題并增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在WDM-PON中，OLT的波長獨立性是通過將來自MWLS或BLS的種子光注入到OLT并使用波長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)用于OLT來實現(xiàn)的。相應(yīng)地，由于OLT的單個光學(xué)傳送部分可以接收并處理不同的波長，所以O(shè)LT可以使用單個光學(xué)傳送部分來實現(xiàn)，而與所使用的基于WDM的光學(xué)波長的數(shù)目無關(guān)。
此外，為了實現(xiàn)ONU的波長獨立性，本發(fā)明提出了一種根據(jù)輸入光學(xué)信號的振幅來動態(tài)地調(diào)整要注入到RSOA的電流的方法。因此，還可能進(jìn)一步減少上游光學(xué)信號的電平"1"的厚度，并因此減少上游傳送的功率損失，從而改善傳送質(zhì)量。上，所以與其中下游光學(xué)信號的消光比不可避免地低的傳統(tǒng)方法相比、可能減少下游功率損失，并避免了當(dāng)用于配置下游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長即使被輕微地錯排時、下游光學(xué)信號的消光比也變得小于用于光學(xué)信號傳送所需要的消光比、并因此傳送質(zhì)量也迅速變差所達(dá)到的敏感性。
結(jié)果，通過促^f吏下游光學(xué)信號的消光比充分增加，而可能改善下游傳送的質(zhì)量和可靠性、并使半導(dǎo)體光放大器中的輸入下游光學(xué)信號充分平坦化，從而改善上游傳送的質(zhì)量和可靠性。
圖1是基于重用光學(xué)信號的反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)的波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)的概念圖2是基于重用光學(xué)信號的RSOA的WDM-PON-時分復(fù)用(TDM)的
概念圖3是用于解釋利用基于RSOA的增益飽和的光學(xué)信號壓縮效應(yīng)進(jìn)行的平坦化的視圖4是用于解釋在RSOA中利用前饋電流注入(FFCI)使輸入光學(xué)信號平坦化的現(xiàn)象的視圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、其中有源區(qū)被劃分為兩個區(qū)段(section)以通過動態(tài)控制前饋電流的注入而使光學(xué)振幅平坦化的結(jié)構(gòu)或RSOA;
圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路；
圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路；
圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路；
圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路；
圖10圖示了4艮據(jù)本發(fā)明第二實施例、用于將前饋電流注入到包括兩個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電^s
圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例、用于將前饋電流注入到包括單個
19有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路；
圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、用以改善輸入光學(xué)信號的平坦度的包括三個有源區(qū)的RSOA的結(jié)構(gòu)；
圖13圖示了根據(jù)傳統(tǒng)下游光學(xué)信號重用方法的WDM-PON的配置圖14圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在WDM-PON中的使用多波長光源(MWLS)模塊的光學(xué)線路終端(OLT);
圖15、 16和17是示出了在圖14圖示的結(jié)構(gòu)中MWLS的輸出譜、波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的通頻帶、和已經(jīng)穿過波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的輸出譜的視圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在WDM-PON中的使用寬帶光源(BLS )模塊的OLT;
圖19、 20和21是示出了在圖18圖示的結(jié)構(gòu)中BLS模塊的輸出譜、波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的通頻帶、和已經(jīng)穿過波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的輸出譜的視圖22是傳統(tǒng)WDM-PON的配置圖23是傳統(tǒng)的混合WDM-TDM-PON的配置圖24是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、利用RSOA或SOA (半導(dǎo)體光學(xué)放大器)的增益飽和特性進(jìn)行的輸入光學(xué)波長重用現(xiàn)象的視圖25是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、通過在RSOA或SOA中注入前饋電流進(jìn)行的輸入光學(xué)波長重用現(xiàn)象的視圖26至圖29圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用種子光(SL)來使OLT的光學(xué)發(fā)射機(jī)光學(xué)波長未知的WDM-PON結(jié)構(gòu)；
圖30至圖33是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、當(dāng)使用MWLS作為種子光時種子光的輸出譜和已經(jīng)穿過WDM解多路復(fù)用器的輸出譜的視圖34至圖36圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的MWLS模塊；
圖37至圖39是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、當(dāng)使用BLS作為種子光時BLS的輸出譜、WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的通頻帶、和已經(jīng)穿過WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的輸出譜的視圖40圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在OLT和遠(yuǎn)程節(jié)點(RN)之間的饋線(feeder )中從用于下游傳送的光纖中分出用于上游傳送的光纖的WDM-PON結(jié)構(gòu)；
20圖41圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用種子光以使OLT的光學(xué)發(fā)射機(jī)未 知光學(xué)波長的WDM-TDMA-PON結(jié)構(gòu)；
圖42圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在OLT和RN之間的饋線路徑中從用 于下游傳送的光纖中分出用于上游傳送的光纖的WDM-TDMA-PON結(jié)構(gòu)；
圖43至圖45圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的基于RSOA的輸入光學(xué)波長重 用設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
圖46至圖49圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的基于SOA的輸入光學(xué)波長重 用設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
圖50圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用限幅放大器(LA)的輸出信號以 將輸入到RSOA的光學(xué)信號重用作傳送光的、簡化輸入光學(xué)波長重用設(shè)備的 結(jié)構(gòu)；和
圖51圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用跨阻放大器(TIA)的輸出信號以 將輸入到RSOA的光學(xué)信號重用作傳送光的、簡化輸入光學(xué)波長重用設(shè)備的 結(jié)構(gòu)。
最佳模式
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)驅(qū) 動電路，包括耦合器，用于將輸入光學(xué)信號分離為第一信號和第二信號； RSOA，具有單個有源區(qū)，所述有源區(qū)從反射小面反射第二信號，并向所述 有源區(qū)注入具有與第二信號的極性相反的極性的信號、和用于調(diào)制從反射'J、 面反射的第二信號以生成輸出光學(xué)信號的調(diào)制信號的組合信號；數(shù)據(jù)光電二 極管，用于將第一信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于從數(shù)據(jù)光電二極 管接收電流信號，并將所述電流信號放大為具有與第一信號的極性相反的極 性的電壓信號；射頻(RF)放大器，用于從跨阻放大器接收電壓信號，并將 所述電壓信號放大為適于對第二信號的光學(xué)振幅進(jìn)行平坦化的平坦化信號； RF延遲單元，用于從RF放大器接收平坦化信號，并調(diào)整該平坦化信號的輸 出定時，從而最大地平坦化第二信號；和信號組合器，組合所述平坦化信號 和調(diào)制信號，并將組合的結(jié)果注入到RSOA的單個有源區(qū)。
此外，反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器具有兩個有源區(qū)，并包括光學(xué)放大器類 型半導(dǎo)體，包括用于反射輸入光學(xué)信號的反射小面；和光學(xué)放大半導(dǎo)體，包 括后部區(qū)和前部區(qū)，所述后部區(qū)位于所述反射小面一側(cè)、并且向其注入具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的信號，所述前部區(qū)位于面對反射小面的 后部區(qū)一側(cè)的相對側(cè)、并且從其中穿過輸入光學(xué)信號并注入用于將從反射小 面反射的輸入光學(xué)信號調(diào)制為輸出光學(xué)信號的信號。
此外，反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器包括三個有源區(qū)第一有源區(qū)，向其中注
入具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的信號，以使輸入光學(xué)信號的振幅
平坦化；第二有源區(qū)，位于第一有源區(qū)的一側(cè)，向其中注入DC電流，以光 學(xué)放大穿過第一有源區(qū)的輸入光學(xué)信號；和第三有源區(qū)，位于第二有源區(qū)的 另 一側(cè)，向其中注入用于將穿過第二有源區(qū)的輸入光學(xué)信號調(diào)制為輸出光學(xué) 信號的信號。
此外，RSOA是具有兩個有源區(qū)的光學(xué)放大器，并包括反射小面，用 于反射輸入光學(xué)信號；和包括后部區(qū)和前部區(qū)的光學(xué)放大半導(dǎo)體，所述后部 區(qū)位于所述反射小面一側(cè)、并且向其注入具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的 極性的信號，所述前部區(qū)位于后部區(qū)的另一側(cè)、并且從其中穿過輸入光學(xué)信 號并向其中注入用于將從反射小面反射的輸入光學(xué)信號調(diào)制為輸出光學(xué)信
號的信號，其中從第一 LD驅(qū)動器傳送來的平坦化信號被注入到所述具有兩 個有源區(qū)的RSOA的后部區(qū)；和其中用于將第二信號調(diào)制為輸出光學(xué)信號的 信號^L注入到所述具有兩個有源區(qū)的RSOA的前部區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了 一種使用波長未知光源的下游光學(xué)傳送 設(shè)備，該下游光學(xué)傳送設(shè)備使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON) 的光學(xué)線路終端中，包括種子光(seed light)單元，用于生成多波長光學(xué) 信號；波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于根據(jù)波長來劃分多波長光學(xué)信號； 光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用從波長多路 復(fù)用/解多路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于 將多波長光學(xué)信號傳送到波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，或者將從波長多路 復(fù)用/解多路復(fù)用單元輸出的光學(xué)信號傳送到訂戶方，其中，波長多路復(fù)用/ 解多路復(fù)用單元對光學(xué)發(fā)射機(jī)所生成的多個下游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了 一種使用波長未知光源的下游光學(xué)傳送 設(shè)備，該下游光學(xué)傳送設(shè)備使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON) 中，包括種子光單元，用于生成寬帶光學(xué)信號；波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用 單元，用于根據(jù)波長來劃分所述寬帶光學(xué)信號；光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于從 外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用從波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于將寬帶光學(xué)信號傳送到波長
多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，或者將從波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元輸出的 光學(xué)信號傳送到訂戶方，其中波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元對光學(xué)發(fā)射機(jī)所
生成的多個下游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合。
根據(jù)本發(fā)明的又 一 方面，提供了 一種由波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)
(WDM-PON)的光學(xué)線路終端(OLT)所使用的、使用波長未知光源的下 游光學(xué)傳送方法，包括使用多波長光源來生成多波長光學(xué)信號；根據(jù)波長 來劃分多波長光學(xué)信號；響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用根據(jù) 波長接收并劃分的每個光學(xué)信號來生成多個下游光學(xué)信號；以及對多個下游 光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合，并通過光學(xué)線路將組合的結(jié)果傳送到訂戶方。
根據(jù)本發(fā)明的又 一 方面，提供了 一種由波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)
(WDM-PON)的光學(xué)線路終端(OLT)所使用的、使用波長未知光源的下 游光學(xué)傳送方法，包括使用寬帶光源(BLS)來生成寬帶光學(xué)信號；根據(jù) 波長來劃分寬帶光學(xué)信號；響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用根 據(jù)波長接收并劃分的每個光學(xué)信號來生成多個下游光學(xué)信號；以及對多個下 游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合，并通過光學(xué)線路將組合的結(jié)果傳送到訂戶方。 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了 一種在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)
(WDM-PON)中使用的、使用波長未知光源的光學(xué)線路終端(OTL),包 括協(xié)議處理單元，用于對要傳送到訂戶方的下游電學(xué)信號或者從訂戶方傳 送來的上游電學(xué)信號進(jìn)行協(xié)議處理；下游光學(xué)傳送單元，用于響應(yīng)于從協(xié)議 處理單元輸出的每個下游電學(xué)信號、使用多波長光學(xué)信號或者寬帶光學(xué)信 號，來生成多個下游光學(xué)信號，并對所述多個下游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合并 生成WDM下游光學(xué)信號；循環(huán)器，用于通過光學(xué)線路將WDM下游光學(xué)信 號傳送到訂戶方；和上游光學(xué)接收單元，用于經(jīng)由循環(huán)器而接收通過光學(xué)線 路從訂戶方傳送來的WDM上游光學(xué)信號，根據(jù)波長來劃分所述WDM上游 光學(xué)信號，將每個光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號，并將所述電學(xué)信號輸出到協(xié)議 處理單元。
本發(fā)明提供了如下的第 一 實施例和第二實施例的兩個實施例。 第一實施例提供了一種在根據(jù)下游光學(xué)信號重用方法的波分復(fù)用的無 源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中的結(jié)構(gòu)，其中作為波長未知光源的半導(dǎo)體光學(xué) 放大器被用作使用多波長光源(MWLS)模塊的電話局的光學(xué)發(fā)射機(jī)，并決定從MWLS模塊輸出的光學(xué)信號的波長間隔和波長解多路復(fù)用器(波長分
離器)的通頻帶寬。
第二實施例提供了一種在根據(jù)下游光學(xué)信號重用方法的WDM-PON中 的結(jié)構(gòu)，其中作為波長未知光源的半導(dǎo)體光學(xué)放大器被用作使用寬帶光源 (BLS )模塊的電話局中的光學(xué)發(fā)射機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，電話局中的下游光學(xué)傳送設(shè)備針對WDM信道而解多路復(fù) 用從MWLS模塊或BLS模塊輸出的光學(xué)信號，并將解多路復(fù)用的結(jié)果注入 到RSOA。然后，RSOA針對從協(xié)議處理器接收的每個下游電學(xué)信號來生成 光學(xué)信號，在電話局中利用波長多路復(fù)用器(波長組合器)來對為每個WDM
信道生成的下游光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用，并將波長多路復(fù)用的結(jié)果傳送 到訂戶方。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了 一種波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò) (WDM-PON)系統(tǒng)，包括種子光生成器，用于使用至少一個種子光源來 生成其波長間隔和中心波長被調(diào)整的種子光；光學(xué)線路終端(OLT),用于 從種子光生成器接收種子光，將下游光學(xué)信號傳送到WDM-PON的訂戶， 并接收從訂戶傳送來的上游光學(xué)信號；光學(xué)網(wǎng) 絡(luò)單元(ONU)，用于傳送上 游光學(xué)信號，向該上游光學(xué)信號調(diào)制了從OLT接收的下游光學(xué)信號，從而 下游光學(xué)信號包括上游l史據(jù)。
所述WDM-PON系統(tǒng)還包括波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于根據(jù) 波長來劃分從OLT傳送來的下游光學(xué)信號，并對從ONU傳送來的上游光學(xué) 信號進(jìn)行波長多路復(fù)用。
所述OLT和波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元通過單個光纖彼此連接。
所述種子光單元包括至少一個種子光源，用于生成具有預(yù)定波長的種 子光；光學(xué)耦合器，用于收集并重新分發(fā)所述至少一個種子光源所生成的種 子光；光學(xué)放大器，用于放大從光學(xué)耦合器輸出的光學(xué)信號；和光學(xué)功率分 離器，用于分離放大后的光學(xué)信號，并將已分離的光學(xué)信號傳送到OLT。
所述OLT包括OLT協(xié)議處理器，用于對要傳送到訂戶方的下游數(shù)據(jù) 和從訂戶方傳送來的上游數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議處理；下游光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于向訂戶
接收機(jī)，用于接收包括了訂戶方想要傳送的上游數(shù)據(jù)的上游光學(xué)信號。
所述下游光學(xué)發(fā)射機(jī)包括下游光學(xué)信號調(diào)制器，用于調(diào)制種子光，使得種子光包括下游數(shù)據(jù)；下游光學(xué)信號多路復(fù)用器，用于對從下游光學(xué)信號
調(diào)制器傳送來的下游光學(xué)信號進(jìn)行多路復(fù)用；循環(huán)器，用于在從下游光學(xué)信 號多路復(fù)用器傳送的下游光學(xué)信號中分出種子光信號；和下游光學(xué)信號放大 器，用于對從循環(huán)器傳送來的下游光學(xué)信號進(jìn)行放大，從而將下游光學(xué)信號 傳送到ONU。
所述上游光學(xué)接收機(jī)包括上游光學(xué)信號放大器，用于放大上游光學(xué)信 號以補(bǔ)償上游光學(xué)信號的傳送損耗；上游光學(xué)信號解多路復(fù)用器，用于根據(jù)
解調(diào)器，用于解調(diào)上游光學(xué)信號，以便提取在從上游光學(xué)信號解多路復(fù)用器 傳送來的上游光學(xué)信號中包括的上游數(shù)據(jù)。
所述WDM-PON系統(tǒng)還包括監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射機(jī)，用于傳送監(jiān)視光 學(xué)信號；監(jiān)視光學(xué)信號接收機(jī)，用于在監(jiān)視光學(xué)信號穿過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)之后， 接收監(jiān)視光學(xué)信號；鏈路監(jiān)視控制器，用于控制所述監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射機(jī)的 光學(xué)信號傳送和所述監(jiān)視光學(xué)信號接收機(jī)的光學(xué)信號接收，并基于監(jiān)視光學(xué) 信號來確定連接OLT和ONU的光纖是否被截斷、和是否從ONU傳送了上 游光學(xué)信號；第一耦合器，用于傳送監(jiān)視光學(xué)信號到光纖，使得在下游方向 傳送監(jiān)視光學(xué)；和第二耦合器，用于在監(jiān)視光學(xué)信號穿過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)之后 從光纖劃分監(jiān)視光學(xué)信號，以便從光纖接收監(jiān)視光學(xué)信號。
所述監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射機(jī)包括第一頻率轉(zhuǎn)換器，用于從鏈路監(jiān)視控制 器接收監(jiān)視電學(xué)信號，并使用位于遠(yuǎn)離基帶的頻域中的RF載波來轉(zhuǎn)換監(jiān)視 電學(xué)信號的頻率；和監(jiān)視光源單元，用于使用已經(jīng)轉(zhuǎn)換其頻率的監(jiān)視電學(xué)信 號來調(diào)制監(jiān)視光學(xué)信號，并生成調(diào)制后的光學(xué)信號。
所述監(jiān)視光源單元包括光學(xué)開關(guān)單元，用于接收種子光，并輸出具有 特定波長的光學(xué)信號；和反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)，用于使用從第一 頻率轉(zhuǎn)換器接收的監(jiān)視電學(xué)信號和從鏈路監(jiān)視控制器接收的監(jiān)視電學(xué)信號 來調(diào)制從所述光學(xué)開關(guān)單元接收的光學(xué)信號。
所述監(jiān)視光源單元包括光學(xué)信號多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于接 收種子光，根據(jù)波長來劃分種子光，并輸出光學(xué)信號；和反射半導(dǎo)體光學(xué)放 大器(RSOA)陣列單元，用于使用從第一頻率轉(zhuǎn)換器接收的監(jiān)視電學(xué)信號 和從鏈路監(jiān)視控制器接收的監(jiān)視電學(xué)信號來調(diào)制從光學(xué)信號多路復(fù)用/解多 路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號。
25所述監(jiān)視光學(xué)信號接收機(jī)包括光學(xué)信號轉(zhuǎn)換器，用于在監(jiān)視光學(xué)信號 穿過PON之后接收監(jiān)視光學(xué)信號，并將監(jiān)視光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號；和 第二頻率轉(zhuǎn)換器，用于將從光學(xué)信號轉(zhuǎn)換器接收的電學(xué)信號的頻率轉(zhuǎn)換到基帶。
所述種子光源包括光學(xué)放大器，用于生成光學(xué)信號；光學(xué)反射單元， 用于通過改變光學(xué)信號的反射率和光學(xué)衰減率來反射光學(xué)信號；光學(xué)信號多 路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于接收所述光學(xué)放大器所生成的光學(xué)信號，根據(jù) 波長來劃分光學(xué)信號，并將劃分后的光學(xué)信號傳送到光學(xué)反射單元；光學(xué)耦 合器，用于接收所述光學(xué)反射單元所反射的光學(xué)信號，將一些光學(xué)信號功率 傳送到外面，并將剩余部分的光學(xué)信號功率傳送到光學(xué)放大器；和循環(huán)器， 用于將所述光學(xué)放大器所生成的光學(xué)信號傳送到光學(xué)信號多路復(fù)用/解多路 復(fù)用單元，并向光學(xué)耦合器傳送所述光學(xué)反射單元反射的光學(xué)信號。
所述OLT和波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元以這樣的方式來彼此連接，
所述ONU包括ONU協(xié)議處理器，用于對要傳送到訂戶方的下游數(shù)據(jù) 和從訂戶方傳送來的上游數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議處理；上游光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于使下游 光學(xué)信號平坦化并對下游光學(xué)信號進(jìn)行光學(xué)放大，從而將下游光學(xué)信號轉(zhuǎn)換
為上游光，將上游光調(diào)制為包括訂戶方想要傳送的上游數(shù)據(jù)的上游光學(xué)信 號，并然后傳送所述上游光學(xué)信號；下游光學(xué)接收機(jī)，用于接收包括下游數(shù) 據(jù)的下游光學(xué)信號，并提取下游數(shù)據(jù)；和光學(xué)耦合器，用于劃分下游光學(xué)信 號功率，并將劃分后的下游光學(xué)信號功率傳送到上游光學(xué)發(fā)射^^和下游光學(xué) 接收機(jī)。
所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號功率分離為第 一信號和第二信號，并輸出第一信號和第二信號；光電二極管，用于將第一 信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn) 行放大、并將放大后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大 從跨阻放大器傳送來的電壓信號；第一延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸 出的或被限幅放大器反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二信號； "與，，門，用于當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平'T，時從其中穿過第一延遲單元的輸 出信號，并且當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平"0"時阻止第一延遲單元的輸出信號從 其中穿過；第二延遲單元，用于以^v"與，，門輸出的輸出信號的相位等于上游光學(xué)信號的相位的方式，來調(diào)整從"與"門輸出的輸出信號的相位和上游
光學(xué)信號的相位；第一LD驅(qū)動器，用于將從"與"門輸出的輸出信號調(diào)制 為已調(diào)制的信號；第二LD驅(qū)動器，用于將從第二RF延遲單元輸出的輸出 信號調(diào)制為已調(diào)制的信號；和反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA),用于使用從 第一 LD驅(qū)動器輸出的已調(diào)制的信號來使第二信號平坦化，并在從反射小面 反射第二信號時使用從第二 LD驅(qū)動器輸出的已調(diào)制的信號來將第二信號調(diào) 制成上游光學(xué)信號。
所述WDM-PON系統(tǒng)還包括第一循環(huán)器，用于將第二信號分發(fā)到 RSOA，從RSOA接收平坦化的信號，并將平坦化的光學(xué)信號劃分到外面； 外部調(diào)制器，用于從第一循環(huán)器接收平坦化的信號，并使用從第二LD驅(qū)動 器輸出的信號來將平坦化的信號調(diào)制成上游光學(xué)信號；和第二循環(huán)器，用于 從外部調(diào)制器接收上游光學(xué)信號，并在上游方向傳送所述上游光學(xué)信號，其 中RSOA使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二信號。
所述RSOA包括含有后部區(qū)和前部區(qū)的兩個有源區(qū)，后部區(qū)用于使用 從第一 LD驅(qū)動器接收的信號來平坦化第二信號，而前部區(qū)用于將第二信號 穿過后部區(qū)，并從反射小面反射第二信號，并使用從第二LD驅(qū)動器接收的 信號來將反射的第二信號調(diào)制成上游光學(xué)信號。
所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號劃分為第一信 號和第二信號，并輸出第一信號和第二信號；光電二極管，用于將第一信號 轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn)行放 大、并將放大后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大從跨 阻放大器傳送來的電壓信號；第一延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸出的、 或通過限幅放大器反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二信號； "與"門，用于當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平"1"時從其中穿過第一延遲單元的輸 出信號，并且當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平"0"時阻止第一延遲單元的輸出信號從 其中穿過；第二延遲單元，用于調(diào)整從"與，，門輸出的信號的相位和上游光 學(xué)信號的相位，使得從"與，，門輸出的信號的相位等于上游光學(xué)信號的相位； 第一LD驅(qū)動器，用于將從"與"門輸出的信號轉(zhuǎn)換為調(diào)制后的信號；第二 LD驅(qū)動器，用于將從第二 RF延遲電路輸出的信號轉(zhuǎn)換為調(diào)制后的信號； 半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA),用于使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號和從第 二 LD驅(qū)動器輸出的信號的組合信號來使第二信號平坦化，并將平坦化的信
27號調(diào)制成上游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于劃分上游光學(xué)信號，vW而在上游方
向傳送所述上游光學(xué)信號。
所述WDM-PON系統(tǒng)還包括外部調(diào)制器，用于4妄收通過SOA平坦化 的第二信號，并使用從第二LD驅(qū)動器輸出的信號將第二信號調(diào)制成上游光 學(xué)信號，其中SOA使用從第一LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二信號。
所述SOA包括含有前部區(qū)和后部區(qū)的兩個有源區(qū)，前部區(qū)用于使用從 第一LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二信號，而后部區(qū)用于使用從第二LD 驅(qū)動器輸出的信號來將通過前部區(qū)平坦化的第二信號調(diào)制成上游光學(xué)信號。
SOA包括三個有源區(qū)，所述三個有源區(qū)含有前部區(qū)，用于使用從第 一LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二信號；中間區(qū)，用于對通過前部區(qū)平 坦化的第二信號進(jìn)行光學(xué)放大；和后部區(qū)，用于將通過中間區(qū)光學(xué)放大的第 二信號調(diào)制成上游光學(xué)信號。
所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號功率劃分為第 一信號和第二信號，并輸出第一信號和第二信號；光電二極管，用于將第一
信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn) 行放大、并將放大后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大 跨阻放大器所傳送來的電壓信號；延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸出的 或通過限幅放大器反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二信號；RF 放大器，用于調(diào)整延遲單元所傳送的信號，從而最佳地平坦化第二信號的大 小；LD驅(qū)動器，用于將上游數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的信號；RSOA，用于使 用從RF放大器輸出的信號來使第二信號平坦化，并在從反射小面反射第二 信號時使用從LD驅(qū)動器輸出的信號來將平坦化的第二信號調(diào)制成上游光學(xué) 信號。
所述延遲單元調(diào)整從跨阻放大器輸出的或通過限幅放大器反相的電壓 信號的相位，而沒有穿過限幅放大器，從而最佳地平坦化第二信號。
具體實施例方式
下文中，將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 圖1是基于重用光學(xué)信號的反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)的波分復(fù) 用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)的概念圖。參考圖1 ， WDM-PON包括中 心局(CO) 101、光纖線路102、遠(yuǎn)程節(jié)點(RN) 103、和多個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)終端(ONT) 104。
中心局101包括用于傳送下游數(shù)據(jù)的光源單元、用于接收上游數(shù)據(jù)的接 收機(jī)、和用于對光學(xué)波長進(jìn)行多路復(fù)用/解多路復(fù)用的光學(xué)多路復(fù)用/解多路 復(fù)用單元(MUX/DMUX)。
遠(yuǎn)程節(jié)點103包括光學(xué)多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元(MUX/DMUX)，該 MUX/DMUX包括單個陣列波導(dǎo)光柵(AWG)或薄膜濾波器(TFF )。如果 多路復(fù)用的下游光學(xué)信號被接收到遠(yuǎn)程節(jié)點RN 103的光學(xué)多路復(fù)用/解多路 復(fù)用單元，則下游光學(xué)信號被根據(jù)它們的波長來劃分，并通過光纖線路而傳 送到ONT 104。
每個ONT104包括RSOA、光學(xué)接收機(jī)和耦合器。所述元件可以單獨地 排列、或者可以集成到單個襯底中。耦合器考慮下游光學(xué)功率的光學(xué)功率預(yù) 算和增益飽和，而將通過光纖線路接收的下游光學(xué)信號的下游光學(xué)功率分發(fā) 到RSOA和光學(xué)接收機(jī)。所述光學(xué)接收機(jī)接收對應(yīng)的下游光學(xué)信號Dj (其 中，i=l~N),并且RSOA將對應(yīng)的輸入下游光學(xué)信號Di重新調(diào)制為上游 光學(xué)信號Ui(其中，i=l~N)，并(經(jīng)由遠(yuǎn)程控制器103 )將已重新調(diào)制 的上游光學(xué)信號Ui傳送到中心局101。
上游光學(xué)信號Ui通過遠(yuǎn)程節(jié)點103的光學(xué)多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元進(jìn) 行多路復(fù)用，并然后通過光纖線路102傳送到中心局101。輸入到中心局101 的上游光學(xué)信號Ui通過中心局101中的光學(xué)多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元進(jìn)行 解多路復(fù)用，并然后被傳送到每個信道(或者每個波長)的光學(xué)接收機(jī)。光 學(xué)接收機(jī)最終接收上游光學(xué)信號UN。
圖2是基于重用光學(xué)信號的RSOA的WDM-PON-時分復(fù)用(TDM)系 統(tǒng)的概念圖。參考圖2， WDM-PON-TDM系統(tǒng)包括中心局(CO) 201、光 纖線^各202、遠(yuǎn)程節(jié)點(RN) 203、和多個光學(xué)網(wǎng)絡(luò)終端(ONT) 204,其中 遠(yuǎn)程節(jié)點203包括分離器205。元件201至204具有與圖1圖示的元件101 至104相同的任務(wù)和功 育b。
考慮整個光學(xué)鏈路的功率預(yù)算和用于輸入功率的RSOA的增益飽和來 確定分離器205的分離比率1: M。如果光學(xué)多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元收到 下游光學(xué)信號，則光學(xué)多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元根據(jù)波長來劃分下游光學(xué)信 號，并且通過分離器205將每個下游光學(xué)信號根據(jù)它的波長傳送到M個訂 戶。也就是說，如果波長多路復(fù)用比率是1: N，則可供給的訂戶的總數(shù)極大地增加到N x M。通過耦合器將傳送通過分離器205和光纖線路202的每 個下游光學(xué)信號輸入到RSOA和光學(xué)接收機(jī)。輸入到RSOA的下游光學(xué)信 號被重新調(diào)制到上游光學(xué)信號，并且光學(xué)接收機(jī)恢復(fù)下游光學(xué)信號。輸入到 光學(xué)接收機(jī)的下游光學(xué)信號包括要向多個訂戶傳送并已經(jīng)使用時分方法進(jìn) 行多路復(fù)用的信息，并且光學(xué)接收機(jī)僅僅從所述信息中提取它的相關(guān)信息。 上游光學(xué)信號以上游光學(xué)信號不與從剩余的(M-l)個訂戶傳送的上游光學(xué) 信號沖突這樣的方式，在它的分配的時隙期間通過RSOA而傳送到中心局 201，-。從RSOA輸出并使用TDM傳送通過最多M個訂戶信道的上游光學(xué) 信號通過遠(yuǎn)程節(jié)點203的分離器205來組合，然后通過光學(xué)多路復(fù)用/解多路 復(fù)用單元來進(jìn)行波長多路復(fù)用，并然后才艮據(jù)波長輸入到中心局201的光學(xué)接 收機(jī)。這里，光學(xué)接收機(jī)是突發(fā)模式的光學(xué)接收機(jī)，并需要具有足夠的動態(tài) 范圍來補(bǔ)償與分離器205連接的M個訂戶的上游光學(xué)信號之間的光學(xué)功率 差異o
圖3是用于解釋利用基于RSOA的增益飽和的光學(xué)信號壓縮效應(yīng)進(jìn)行的 平坦化的視圖。當(dāng)將下游光學(xué)信號輸入到增益被飽和的區(qū)時(也就是說，當(dāng) 輸入光學(xué)功率大于增益被飽和處的光學(xué)功率時)，由于增益已經(jīng)在電平"1" 上飽和所以增益在電平"1"上沒有充分起作用，而增益在電平"0"上相對 大地起作用。結(jié)果，下游光學(xué)信號的電平"1"和電平"0"之間的差異APin 被減少到APout,即APin〉A(chǔ)Pout。該現(xiàn)象被稱為振幅擠壓效應(yīng)。然而，沒有 被完美地擠壓的下游光學(xué)信號具有殘留振幅APout，并且如果在這個狀態(tài)中 直接將下游光學(xué)信號調(diào)制到上游數(shù)據(jù)，則上游光學(xué)信號的電平"1"變得更 厚，即APin —AP1。當(dāng)電平"1"更厚時，上游傳送的質(zhì)量變得更差。特別 地，如果電平"1"的厚度大于特定值，則上游傳送的質(zhì)量迅速變差，并相 應(yīng)地功率損失迅速增加。因此，需要大大減小下游光學(xué)信號的消光比。然而， 如果下游光學(xué)信號的消光比小，則當(dāng)構(gòu)建下游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長即使被 輕微錯排時，消光比也迅速減少，并且傳送質(zhì)量也迅速變差。
圖4圖示了通過動態(tài)控制前饋電流的注入使光學(xué)信號平坦化。在輸入光 學(xué)信號的電平'T，時間段期間，如果與輸入光學(xué)信號的電平"0"時間段中 相比來減少電流注入量，即，如果IKIO,則增益減少。相應(yīng);也，可以減少 輸入光學(xué)信號的電平"1"和電平"0"之間的功率差異。因此，可以以低輸 入光學(xué)功率進(jìn)行平坦化，而與RSOA的光學(xué)增益飽和特性無關(guān)，并因此增加了光學(xué)鏈路的光學(xué)功率預(yù)算。此外，可以將下游光學(xué)信號的消光比相對地調(diào) 高，從而可以減少下游傳送的功率損失。此外，可以緩和其中即使當(dāng)構(gòu)建下 游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長被輕微錯排時、消光比也迅速降低并且傳送質(zhì)量也
迅速變差的現(xiàn)象。另外，通過減少上游光學(xué)信號的電平"r的厚度來改善 上游傳送的質(zhì)量。
圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、其中有源區(qū)被劃分為兩個區(qū)段以通過動 態(tài)控制前饋電流的注入而使光學(xué)振幅平坦化的結(jié)構(gòu)或RSOA。參考圖5, RSOA包括前部區(qū)502 (區(qū)段2)、后部區(qū)501 (區(qū)段1 )、和必要時可包括的 模斑轉(zhuǎn)換(SCC)區(qū)503。
用于調(diào)制上游光學(xué)信號的電流被注入到前部區(qū)502。前部區(qū)502接收輸 入光學(xué)信號的調(diào)制屬性(property),并將具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的 極性的電流提供給后部區(qū)501。后部區(qū)501的載流子密度和光學(xué)功率增益根 據(jù)所注入的電流來改變，從而增益在輸入光學(xué)信號的電平"1"處減少，并 在電平"0"處增加。相應(yīng)地，可均勻地極大減少輸入光學(xué)信號的消光比。
圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有源區(qū) 的RSOA的驅(qū)動電路。參考圖6，驅(qū)動電路包括光學(xué)耦合器601、數(shù)據(jù)光電 二極管(dPD) 602、跨阻放大器(TIA) 603、限幅放大器(LA) 604、第一 RF延遲605、第二RF延遲608、"與"(AND)門606、第一LD驅(qū)動器(LDD I) 607、第二LD驅(qū)動器(LDDII) 609、信號組合器610、 RSOA600、和 光學(xué)延遲線611。
以將下游光學(xué)信號的一部分輸入到RSOA 600,并將下游光學(xué)信號的另 一部分輸入到dPD 602這樣的方式，通過光學(xué)耦合器601分離從電話局傳送 的下游光學(xué)信號。輸入到dPD 602的下游光學(xué)信號被轉(zhuǎn)換為電流信號并輸出， 并且然后通過跨阻放大器603放大以轉(zhuǎn)換為電壓信號?？缱璺糯笃?03將所 述電壓信號傳輸?shù)较薹糯笃?04。限幅放大器604重新放大電壓信號。
限幅放大器604的輸出端子之一連接到下游數(shù)據(jù)信號處理器，而另一個 輸出端子連接到RF延遲605。RF延遲605的輸出信號被傳輸?shù)?與"門605。
其間， 一些輸入上游數(shù)據(jù)信號被輸入到"與"門606。"與"門606在所 接收的上游數(shù)據(jù)信號具有電平'T，時從其中穿過第一RF延遲605的輸出信 號，并且在所接收的上游信號具有電平"0"時防止所述RF延遲605的輸出 信號穿過其中。"與"門606的輸出信號通過第一 LD驅(qū)動器607轉(zhuǎn)換為電
31流信號，并然后輸出。
輸入上游數(shù)據(jù)信號的剩余部分通過第二 LD驅(qū)動器609轉(zhuǎn)換為電流信 號，并且與偏置電流組合，并然后輸出。用于供應(yīng)前饋電流的第一LD驅(qū)動 器607的輸出信號和用于供應(yīng)上游數(shù)據(jù)電流的LDD 609的輸出信號通過信 號組合器610來彼此組合，并然后被注入到RSOA 600中。
為了最佳地平坦化輸入到RSOA的光學(xué)信號，通過第一 RF延遲605將 前饋信號的相位和輸入到RSOA 600的下游光學(xué)信號的相位調(diào)整到最佳狀 態(tài)，而通過第二RF延遲608將輸入到"與"門的上游信號的相位和輸入到 RSOA 600的上游信號的相位調(diào)整到最佳狀態(tài)。其間，光學(xué)延遲線611起作 用以補(bǔ)償RF延遲I 605的電延遲。
圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例、用于將前^f電流注入到包括單個有 源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路。參考圖7，除了將RF放大器712添加到RF延 遲705的前面并省略了 "與"門606、以便調(diào)整從限幅放大器704輸出的信 號的大小從而可以獲得最佳平坦度之外，驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)與圖6中圖示的驅(qū) 動電路的結(jié)構(gòu)相同。
RF延遲705的輸出信號在信號組合器710中與LD驅(qū)動器709的輸出 信號組合，并然后被輸入到RSOA700，以便將其調(diào)制為上游數(shù)據(jù)。相應(yīng)地， RSOA 700的電流輸入具有如下的格式與已調(diào)制的下游光學(xué)信號的強(qiáng)度成 反比的前饋電流與LD驅(qū)動器709的輸出電流重疊。
圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例、用于將前饋電流注入到包括單個有 源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路。參考圖8,除了位于限幅放大器704前面的跨阻 放大器703的輸出信號之一被用作前饋電流信號之外，驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)與圖 7中圖示的驅(qū)動電if各的結(jié)構(gòu)相同。
圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例、用于將前饋電流注入到包括兩個有 源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路。除了圖6中的RSOA600具有單個有源區(qū)、而圖 8的RSOA具有后部區(qū)和前部區(qū)兩個有源區(qū)之外，圖9圖示的驅(qū)動電路的結(jié) 構(gòu)與圖6中圖示的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)相同，其中后部區(qū)位于反射小面一側(cè)，并 接收具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的信號，而前部區(qū)位于面對反射 小面的后部區(qū)一側(cè)的相對側(cè)，將輸入光學(xué)信號傳遞到后部區(qū)，并將從反射小 面反射的輸入光學(xué)信號調(diào)制為輸出光學(xué)信號。
圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例、用于將前饋電流注入到包括兩個有源區(qū)的RSOA的驅(qū)動電5^。圖10中圖示的驅(qū)動電5^的結(jié)構(gòu)與圖7中圖示 的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)類似。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實施例、用于將前饋電流注入到包括兩個有源 區(qū)的RSOA的驅(qū)動電路。圖11中圖示的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)與圖8中圖示的驅(qū) 動電路的結(jié)構(gòu)類似。
圖12是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、用以改善輸入光學(xué)信號的平坦度 的包括三個有源區(qū)的RSOA的視圖。參考圖12， SOA包括前部區(qū)1210、中 間區(qū)1220、后部區(qū)1230以及SSC區(qū)1240。
SOA具有包括三個有源區(qū)的結(jié)構(gòu)前部區(qū)1210,向其輸入了下游光學(xué) 信號；中間區(qū)1220,用于放大下游光學(xué)信號；和后部區(qū)1230,用于將下游 光學(xué)信號調(diào)制為輸出光學(xué)信號。用于調(diào)制上游光學(xué)信號的電流被注入到后部
區(qū)1230。中間區(qū)1220接收DC電流和輸入光學(xué)信號的調(diào)制特性，并向前部 區(qū)1210注入它們連同與用于調(diào)制的電流的極性相反的極性的電流。
前部區(qū)1210的載流子密度和光學(xué)功率增益取決于注入的電流。如果輸 入光學(xué)信號具有電平'T，，則前部區(qū)1210降#^曾益，并且如果輸入光學(xué)信 號具有電平"0"，則前部區(qū)1210增加增益。相應(yīng)地，可明顯地減少輸入光 學(xué)信號的消光比。
SSC區(qū)1240可用于增加在光纖線路和SOA之間的組合效應(yīng)。
圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例、在WDM-PON中的使用多波長光源 (MWLS ) 1401的光學(xué)線路終端(OLT ) 1300的框圖。OLT 1300使用MWLS 1401生成下游光學(xué)信號。
如圖14中所示，OLT 1300包括協(xié)議處理器1301、下游光學(xué)傳送單元
1400、 光學(xué)循環(huán)器1304、和上游光接收單元1410。下面將描述相應(yīng)的元件。 首先，協(xié)議處理器1301處理要傳送到訂戶方的下游電學(xué)信號、或者已
經(jīng)從訂戶方傳送來的上游電學(xué)信號，并執(zhí)行與圖13中圖示的協(xié)議處理器相 同的功能。
如圖14所圖示的，下游光學(xué)傳送單元1400包括多波長光源(MWLS )
1401、 光學(xué)循環(huán)器1402、波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403和多個光學(xué)發(fā) 射機(jī)1404。
圖14中圖示的OLT 1300通過將MWLS 1401和光學(xué)循環(huán)器1402添加 到圖13中圖示的OLT 1300、并使用波長未知的半導(dǎo)體放大器作為光學(xué)發(fā)射
33機(jī)1404來實現(xiàn)。也就是說，光學(xué)發(fā)射機(jī)1404是與ONU 1330的光學(xué)發(fā)射機(jī) 1332中相同的波長未知的半導(dǎo)體光學(xué)放大器，代替了圖13中圖示的波長固 定類型的光學(xué)發(fā)射機(jī)1302。
波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403在通過光學(xué)循環(huán)器1402從MWLS 1401收到多波長光學(xué)信號時、操作為與波長分離器對應(yīng)的波長解多路復(fù)用 器，并且在從光學(xué)發(fā)射機(jī)1404收到多波長光學(xué)信號(對(ok) )時、操 作為波長多路復(fù)用器。圖8中圖示的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403也 以相同的方式操作。
下面將參考圖14至17來描述OLT 1300的搡作。
如果從MWS模塊1401輸出多波長光學(xué)信號，則光學(xué)循環(huán)器1402將多 波長光學(xué)信號傳輸?shù)讲ㄩL多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403 。
然后，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403用作波長分離器，如圖16 所圖示的。也就是說，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403根據(jù)波長來劃分 多波長光學(xué)信號，并將每個光學(xué)信號輸出到對應(yīng)的光學(xué)發(fā)射機(jī)1404 (參見圖 17)。
然后，如果每個光學(xué)發(fā)射機(jī)1404從協(xié)議處理器1301接收到下游電學(xué)信 號，則光學(xué)發(fā)射機(jī)1404使用下游電學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號并輸出該下 游光學(xué)信號。
波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403對從相應(yīng)光學(xué)發(fā)射機(jī)1404輸出的下 游光學(xué)信號進(jìn)行彼此組合，并生成WDM下游光學(xué)信號。也就是說，波長多 路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403用作波長多路復(fù)用器。
通過與分支單元對應(yīng)的光學(xué)循環(huán)器1402或者1304向ONU方傳送已經(jīng) 以這個方式組合的WDM下游光學(xué)信號。
下面，將參考圖15、 16和17來詳細(xì)描述如上所述的用于在OLT中傳 送下游光學(xué)信號的方法。
其間，OLT 1300的上游光接收單元1410包括波長解多路復(fù)用器1305 和多個光學(xué)接收機(jī)PD#1至PD#N 1306。上游光接收單元1410根據(jù)波長來劃 分通過光學(xué)循環(huán)器1304接收的(從ONU方傳送來的)WDM上游光學(xué)信號， 并將每個光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號，并輸出作為結(jié)果的電學(xué)信號到協(xié)議處理 器1301。即，上面已經(jīng)參考圖13描述了上游光接收單元1410的功能。
此外，ONU 1330也具有與上面在圖13中描述的功能相同的功能，并因此將省略其詳細(xì)描述。
圖15、 16和17是用于解釋在圖14圖示的OLT 1300中的MWLS 1401
的輸出譜、波長多路復(fù)用/解多^^復(fù)用單元1403的通頻帶、和已經(jīng)穿過波長 多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403的輸出譜的視圖。
即，圖15圖示了 MWLS 1401的輸出譜(多波長光學(xué)信號的譜)，圖16 圖示了與波長分離器對應(yīng)的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403的通頻帶， 而圖17圖示了穿過用作波長劃分器的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403 的特定信道的輸出譜。
從MWLS模塊1401輸出的光譜被輸出為具有多個波長，并且所述波長 的輸出光學(xué)功率是統(tǒng)一的，其中每個波長的輸出光學(xué)功率在5dBm內(nèi)。
當(dāng)可用信道的數(shù)目是N并且信道間隔是AXwdm 1501時，從MWLS模塊 1401輸出的多波長光學(xué)信號的帶寬范圍BWMws 1500滿足公式l。即，公式 1表示Nx A人wdm與MWLS 1401的輸出光學(xué)信號的帶寬范圍BWMws之間的 關(guān)系。
BW畫S N x A人腦
其間，如圖16所圖示的，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403的WDM
信道通頻帶寬AXpassband 1602與MWLS 1401的輸出波長間隔A^Mws 1501之間
的關(guān)系滿足公式2。
A入MWS 2 A^passband
當(dāng)滿足公式1和2時，在MWLS 1401的輸出光學(xué)信號穿過波長多路復(fù) 用/解多路復(fù)用單元1403之后，在圖17中示出了作為結(jié)果的譜。
已經(jīng)穿過波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403的譜包括在波長多路復(fù) 用/解多路復(fù)用單元1403的信道通頻帶寬AVssbano 1701中存在的MWLS 1401 的輸出波長。即，圖17圖示了在波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403的信道 通頻帶寬A Vssband1701中存在MWLS模塊1401的三個輸出波長的情況。
當(dāng)在上面的條件下在WDM信道中存在幾個波長時，由于在傳送距離遠(yuǎn) 時、光纖線路的發(fā)散性引起下游光學(xué)信號的失真，所以可能在WDM信道中 出現(xiàn)功率損失。因此，當(dāng)波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1403具有200 GHz 的波長間隔時，優(yōu)選地滿足接下來的公式3。
A、assband < 1.2 nm
在諸如公式3的通頻帶寬范圍內(nèi)可存在至少一個光學(xué)波長。這里，在通頻帶寬范圍內(nèi)優(yōu)選地存在兩個或更多個光學(xué)波長。
MWLS 1401可配置為各種結(jié)構(gòu)。例如，MWLS 1401可以是包括摻鉺光 纖環(huán)式激光器、半導(dǎo)體環(huán)式激光器、DFB-LB陣列、和波長多路復(fù)用器的結(jié)構(gòu)。
圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在WDM-PON中的使用BLS的OLT
的框圖。
如圖18所示，OLT 1300包括協(xié)議處理器1301、下游光學(xué)傳送單元1800、 光學(xué)循環(huán)器1304和上游光學(xué)接收單元1810，其中除了下游光學(xué)傳送單元 1800之外的元件與圖14中圖示的對應(yīng)元件相同。
這里，如圖18所圖示的，下游光學(xué)傳送單元1800包括寬帶光源(BLS) 1801、光學(xué)循環(huán)器1802、波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803、和多個光學(xué) 發(fā)射機(jī)1804。這里，每個光學(xué)發(fā)射機(jī)1804可以是波長未知的半導(dǎo)體光學(xué)放 大器。
總之，圖18中圖示的OLT 1300和圖14中圖示的OLT 1300之間的主要 差異在于用BLS 1801替代MWLS 1401。圖18圖示的OLT 1300的剩余結(jié)構(gòu) 基本上與圖14中圖示的OLT 1300的結(jié)構(gòu)相同，并因此將省略其詳細(xì)描述。
圖19、 20和21是用于解釋在圖18圖示的OLT 1300中BLS才莫塊1801 的輸出譜、波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803的通頻帶寬、和已經(jīng)穿過波 長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803的輸出譜的視圖。
即，圖19表示BLS 1801的輸出譜(寬帶光信號的譜)，圖20表示用作 波長分離器的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803的通頻帶寬，和圖21表示 已經(jīng)穿過用作波長劃分器的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803的特定信道 的輸出譜。
如圖19所圖示的，當(dāng)WDM-PON的可用信道的數(shù)目是N并且信道間隔 是AXwdm 2001時，BLS模塊1801的輸出帶寬BWBLS 1900必須滿足公式4。 BWBLS 2 N x AX麗
當(dāng)滿足/>式4時，在圖21中示出了在BLS 1801的輸出光學(xué)信號已經(jīng)穿 過波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803之后生成的譜，其中用"2101"表示
信道通頻帶寬A^p
assband c
如圖20所圖示的，通過波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元1803的信道通頻
帶寬A、^band2002來確定已經(jīng)穿過波長分離器的光學(xué)信號的帶寬。在長距離傳送的情況下，必須滿足公式3，以便減少由光纖線路的發(fā)散性導(dǎo)致的損失。
BLS 1801可配置為各種結(jié)構(gòu)。例如，BLS 1801包括半導(dǎo)體超輻射 (superluminescent) LED (SLD)、摻鉺光纖放大器放大的自發(fā)發(fā)射(ASE ) 光源、半導(dǎo)體光學(xué)放大器、ASE光源等。
圖22是圖示了傳統(tǒng)WDM-PON的配置圖。參考圖22, WDM-PON包括 OLT、脂和ONU。
OLT包括多個接收機(jī)Rx、多個發(fā)射機(jī)Tx、用于對多個光學(xué)波長進(jìn)行多 路復(fù)用的WDM多路復(fù)用器(MUX)、和用于對多個光學(xué)波長進(jìn)行解多路復(fù) 用的WDM解多路復(fù)用器(DeMUX )。
RN包括WDM多路復(fù)用器(MUX)，用于對從ONU接收的多個光學(xué) 波長進(jìn)行多路復(fù)用；和WDM解多路復(fù)用器(DeMUX )，用于對從OLT接 收的多個光學(xué)波長進(jìn)行解多^^復(fù)用。
ONU包括多個接收機(jī)Rx,用于接收下游光學(xué)信號；多個發(fā)射機(jī)Tx, 用于傳送上游光學(xué)信號；和光學(xué)耦合器，用于劃分從RN接收的光學(xué)信號， 并將一些光學(xué)信號發(fā)送到接收機(jī)Rx,而將其余部分的光學(xué)信號發(fā)送到發(fā)射 機(jī)Tx。
圖23是圖示了傳統(tǒng)的WDM-TDM-PON的配置圖。參考圖23，象 WDM-PON—樣，WDM-TDM-PON包括OLT、 RN、和ONU。
象WDM-PON —樣，OLT包括多個接收機(jī)Rx、多個發(fā)射機(jī)Tx、用于對 多個光學(xué)波長進(jìn)行多路復(fù)用的WDM多路復(fù)用器(MUX)、和用于對多個光 學(xué)波長進(jìn)行解多路復(fù)用的WDM解多路復(fù)用器(DeMUX)。
WDM-TDM-PON和WDM-PON之間的差別在于在WDM-TDM-PON中 使用突發(fā)模式接收機(jī)，這是因為從ONU接收的上游光學(xué)分組通過應(yīng)用 TDMA方法而具有了突發(fā)特性。
RN還包括WDM多路復(fù)用器(MUX),用于對從ONU接收的多個光 學(xué)波長進(jìn)行多路復(fù)用；WDM解多路復(fù)用器(DeMUX)，用于對從OLT接收 的多個光學(xué)波長進(jìn)行解多路復(fù)用；和光學(xué)功率分離器，用于允許多個訂戶共 享光學(xué)波長。
象WDM-PON中一樣，ONU包括多個接收機(jī)Rx，用于接收下游光學(xué) 信號；多個發(fā)射機(jī)Tx，用于傳送上游光學(xué)信號；和光學(xué)耦合器，用于劃分 從RN接收的光學(xué)信號，并將一些光學(xué)信號發(fā)送到接收機(jī)Rx，而將其余部
37分的光學(xué)信號發(fā)送到發(fā)射機(jī)Tx。
WDM-TDM-PON和WDM-PON之間的差別在于在WDM-TDM-PON中
使用突發(fā)模式發(fā)射機(jī)，這是因為ONU僅僅在預(yù)定時間期間可傳送光學(xué)信號。 圖24是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、利用RSOA或SOA的增益飽和特 性進(jìn)行的輸入光學(xué)波長重用現(xiàn)象的視圖。
如果下游光學(xué)信號被輸入到增益飽和區(qū)(即，如果輸入光學(xué)信號的功率 大于(R) SOA的增益飽和處的光學(xué)功率)，則下游光學(xué)信號的電平"1"在 增益飽和狀態(tài)中不能有效地接收增益，而下游光學(xué)信號的電平"0"接收相 對大的增益，下游光學(xué)信號的電平"1"和電平"0"之間的差A(yù)Pin(消光) 減少到APout。
即，APin > APout。這個現(xiàn)象4皮稱為4展幅擠壓效應(yīng)。然而，由于當(dāng)在這 個狀態(tài)中直接將光學(xué)信號調(diào)制到上游數(shù)據(jù)時、還沒有完全壓縮的光學(xué)信號已 經(jīng)具有預(yù)定的值A(chǔ)Pout，所以APout被反映到已調(diào)制光學(xué)信號的電平"1"的 厚度AP1。電平"1"的厚度AP1變得越厚，則上游傳送的質(zhì)量變得越低。具 體地，如果電平"1"的厚度超過預(yù)定厚度，則上游傳送的質(zhì)量急劇惡化， 并且功率損失增加。相應(yīng)地，為了避免這個問題，必須顯著地降低下游光學(xué) 信號的消光比。
其間，當(dāng)下游光學(xué)信號的消光比低時，出現(xiàn)了當(dāng)來自用于構(gòu)建下游鏈路 的設(shè)備的光學(xué)波長即使輕微錯排時、消光比也急劇減少并從而傳送質(zhì)量迅速 惡化所達(dá)到的敏感性，并相應(yīng)地下游傳送的可靠性也惡化。
圖25是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、通過R (SOA)中的前饋電流的 輸入光學(xué)波長重用現(xiàn)象的視圖。
與輸入光學(xué)信號具有電平"0"時相比，當(dāng)輸入光學(xué)信號具有電平"1" 時，在電平"1"的時間段期間通過減少注入的電流量來減少增益。相應(yīng)地， 輸入光學(xué)信號的電平"1"和電平"0"之間的功率差(ER)可被平坦化。
相應(yīng)地，由于即使在沒有增益飽和發(fā)生處的低輸入光學(xué)功率上也可以重 用輸入光學(xué)波長，所以光學(xué)鏈路的光學(xué)功率預(yù)算增加，可以將下游光學(xué)信號 的消光比調(diào)整到相對高的值，并因此可以減少下游傳送的功率損失。此外， 可能緩解當(dāng)來自用于構(gòu)建下游鏈路的設(shè)備的光學(xué)波長即使輕微錯排時、消光 比也急劇減少并從而傳送質(zhì)量也迅速惡化的現(xiàn)象。通過減少電平"1"的厚 度，可以改善上游傳送的質(zhì)量。圖26至圖29是用于解釋根據(jù)本發(fā)明實施例、使用種子光(SL)來使 OLT 1610的光學(xué)發(fā)射機(jī)光學(xué)波長未知的WDM-PON結(jié)構(gòu)的視圖。
圖26圖示了^f吏用光學(xué)波長重用方法的WDM-PON結(jié)構(gòu)，所述光學(xué)波長 重用方法用于通過使用種子光來傳送上游數(shù)據(jù)以便實現(xiàn)光學(xué)波長未知的 OLT 2610、并重用下游光學(xué)信號作為上游光以l更實現(xiàn)光學(xué)波長未知的ONU 2620。
通過單個光纖線路連接OLT 2610和RN 2630之間的饋線路徑。參考圖 26， WDM-PON結(jié)構(gòu)包括OLT 2610、種子光傳送單元2600、 RN 2630、和 ONU 2620。
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個上游光接收單元、用于將上游和下游光學(xué)信號彼此劃分開的循環(huán)器2619、 和種子光傳送單元2600。下面將描述相應(yīng)的元件。
首先，OLT協(xié)議處理器2615對要傳送到訂戶方的下游電學(xué)信號和要從 訂戶方傳送來的上游電學(xué)信號執(zhí)行協(xié)議處理功能。
每個下游光學(xué)傳送功能單元包括多個下游光學(xué)傳送^^莫塊2612、 WDM多 路復(fù)用器(MUX ) 2611 、用于劃分來自下游光學(xué)信號的種子光的循環(huán)器2616 和下游光學(xué)信號放大器2617。
每個上游光學(xué)接收功能單元包括多個光學(xué)接收模塊2613 、 WDM解多路 復(fù)用器(DeMUX) 2614、和上游光學(xué)放大器2618。
下面將描述OLT 2610的操作。
通過循環(huán)器2616將從種子光傳送單元2600傳送來的種子光輸入到 WDM多路復(fù)用器(MUX) 2611。在WDM多^各復(fù)用器2611中，才艮據(jù)波長 來劃分種子光，并且每個已劃分的種子光被輸入到對應(yīng)的發(fā)射機(jī)2612。發(fā)射 機(jī)2612包括光學(xué)未知光學(xué)單元。
輸入到光學(xué)未知光學(xué)單元的種子光被放大并調(diào)制到從協(xié)議處理器2615 接收的下游數(shù)據(jù)，并然后從發(fā)射機(jī)2612輸出。從發(fā)射機(jī)2612輸出的光學(xué)信 號包含下游數(shù)據(jù)并被輸入到WDM多路復(fù)用器2611 。
從多個發(fā)射機(jī)2612輸出的光學(xué)信號通過WDM MUX 2611進(jìn)行波長多 路復(fù)用，穿過循環(huán)器2616以從下游光學(xué)信號中分出種子光，并通過光學(xué)放 大器2617來適當(dāng)?shù)胤糯?，并然后通過循環(huán)器2619輸入到饋線光纖線路以將 上游光學(xué)信號和下游光學(xué)信號分開。其間，從ONU 2620傳送來的上游光學(xué)信號被通過光學(xué)循環(huán)器2619輸 入到光接收功能單元，通過光學(xué)放大器2618進(jìn)行放大，在WDM解多路復(fù) 用器2614中根據(jù)波長來進(jìn)行劃分，并然后輸入到對應(yīng)的接收機(jī)2613。
接收機(jī)2613將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號，從電學(xué)信號恢復(fù)電學(xué)數(shù)據(jù)， 并然后將所恢復(fù)的數(shù)據(jù)輸出到OLT協(xié)議處理器2615。
其間，OLT 2610包括L-Tx 2660，用于傳送用于監(jiān)視的光學(xué)信號，以 截取(truncate)光纖線路或確定發(fā)射機(jī)2622的操作狀態(tài)；L-Rx2670，用于 接收用于監(jiān)視的光學(xué)信號；和鏈路監(jiān)視控制(LMC)單元2680，用于控制 用于監(jiān)視的光學(xué)信號的接收和傳送，并向OLT協(xié)議處理器2615傳送根據(jù)用 于監(jiān)視的光學(xué)信號獲得的信息，或者接收并處理來自O(shè)LT協(xié)議處理器2615 的控制信號。
此外，OLT 2610包括WDM耦合器2640和2650,用于通過光纖線路在 下游方向傳送用于監(jiān)視的光學(xué)信號，或者從光纖接收用于監(jiān)視的光學(xué)信號。
種子光傳送單元2600包括多個種子光2601; nxm(n和m是自然數(shù)) 個光學(xué)組合器2602，用于收集并分發(fā)多個種子光；光學(xué)放大器2603，用于 放大從nxm個光學(xué)組合器2602輸出的光；和光學(xué)分離器2604，用于將種 子光分發(fā)到多個OLT 2610。
下面將描述種子光傳送單元2600的操作。
多個SL2601在波長間隔和中心波長方面可具有不同的波長計劃。如果 當(dāng)種子光具有相同的波長間隔時、種子光的開始波長彼此不同，則可通過使 用耦合器2602耦合多個SL 2601來獲得具有更窄波長間隔的種子光。所述 方法;故稱為波長交織。
穿過耦合器2602的種子光通過光學(xué)放大器2603被放大，使得它們具有 合適的光學(xué)功率，并然后被輸入到1 xn分離器2604。 lxn分離器2604根 據(jù)n個光功率(light power )分離種子光，并將每個種子光輸出到對應(yīng)的OLT 2610。
RN2630包括WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元(MUX/DeMUX) 2631。 WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元2631在接收下游信號時操作為WDM解多 路復(fù)用器從而根據(jù)波長來劃分下游信號，而在接收上游信號時操作為WDM 多路復(fù)用器從而對光學(xué)波長進(jìn)行多路復(fù)用并傳輸?shù)絆LT 2610。
ONU 2620包括光學(xué)組合器2621、光學(xué)發(fā)射機(jī)2622、光學(xué)接收機(jī)2623和ONU協(xié)議處理單元2624。
下面將描述ONU 2620的操作。
光學(xué)組合器2621劃分從WDM解多路復(fù)用器2630傳輸來的下游光學(xué)信
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們恢復(fù)為下游數(shù)據(jù)，并將下游光學(xué)信號的功率的剩余部分注入到光學(xué)發(fā)射機(jī)
2622。
注入到光學(xué)發(fā)射機(jī)2622的下游光學(xué)信號通過平坦化和光學(xué)放大而被轉(zhuǎn) 換為可重用作上游光的信號，并依次利用從ONU協(xié)議處理單元2624傳送的 并包含上游數(shù)據(jù)的電學(xué)信號將所重用的光轉(zhuǎn)換為上游光學(xué)信號，并然后從光 學(xué)發(fā)射機(jī)2622輸出。由于ONU 2620的光學(xué)發(fā)射機(jī)2622可通過使用RSOA
同類型的光學(xué)發(fā)射機(jī)2622可接收所有的WDM信道。
圖27示出了在OLT 2610中包括的L-Tx 2660、 L-Rx 2670、和LMC 2680 的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，以便確定OLT 2610和ONU 2620之間的光纖截取或者ONU 2620的光學(xué)發(fā)射機(jī)2622的操作狀態(tài)。
LMC 2680從OLT協(xié)議處理單元2615接收關(guān)于光學(xué)鏈路狀態(tài)監(jiān)視的控 制信號。
這里，例如，LMC 2680將用于控制可調(diào)諧LD ( TLD ) 2662的信號傳 送到TLD 2662，并將當(dāng)被包含在用于監(jiān)視光學(xué)鏈路狀態(tài)的光中時要發(fā)送的 電學(xué)信號(下文中，稱為用于監(jiān)視的電學(xué)信號)傳送到FUC 2661,如圖27 中圖示的，從而周期性地傳送具有不同波長的光。
如圖27中圖示的，F(xiàn)UC2661將所接收的電學(xué)信號上變頻為距數(shù)據(jù)接收 /傳送波段(下文中，稱為基帶fB)充分遠(yuǎn)的RF載波flM，并然后將上變頻 后的信號發(fā)送到TLD 2662。
TLD 2662根據(jù)LMC 2680接收的波長指定信號來在對應(yīng)的波長上調(diào)制 上變頻后的信號，并在下游方向通過WDM組合器2640來傳送作為結(jié)果的 信號。
已經(jīng)通過WDM組合器2640注入到光纖線路的用于監(jiān)視的光學(xué)信號穿 過々貴線光纖線^各和RN 2630，并然后輸入到ONU 2620。輸入到ONU 2620 的用于監(jiān)視的光學(xué)信號的一些光學(xué)功率被輸入到光學(xué)發(fā)射機(jī)2622,并經(jīng)歷放 大和波長重用處理，并然后在上游方向再次傳送。在上游方向傳送的用于監(jiān)視的光學(xué)信號通過光學(xué)耦合器2650而被傳送 到PD2671，并然后轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號。PD2671的輸出信號在FDC 2671中被 下變頻為基帶，并然后傳送到LMC 2680。
傳送到ONU 2620的用于監(jiān)視的光學(xué)信號的剩余部分被傳送到光學(xué)接收 機(jī)2623。然而，由于低通濾波器(LPF)通常包括在在接收機(jī)2623中包括 的TIA中，并且LPF僅從其中通過所接收的信號的基帶、并去除距基帶足 夠遠(yuǎn)的諸如用于監(jiān)視的電學(xué)信號之類的信號，所以用于監(jiān)視的電學(xué)信號對下 游數(shù)據(jù)的恢復(fù)沒有影響。
其間，例如，當(dāng)沒有收到與所有波長對應(yīng)的用于監(jiān)視的信號時，可以檢 測在饋線光纖路徑中發(fā)生了光纖截取的情況。此外，例如，當(dāng)在分布式網(wǎng)絡(luò) 路徑中發(fā)生光纖截取時，沒有收到與截取的光纖對應(yīng)的用于監(jiān)視的光學(xué)信
_^一
此外，其間，通過使用高靈敏度PD2671,可以感測通過光纖的截取而 在截取的表面上反射的光，光學(xué)發(fā)射機(jī)2622在ONU 2620處于關(guān)電狀態(tài)時 吸收所有已接收的光，并因此可以彼此區(qū)分ONU2620的關(guān)電狀態(tài)和光纖的 截取狀態(tài)。
此外，其間，由于LMC2680具有光學(xué)時域反射計功能，所以LMC2680 可以準(zhǔn)確地;險測截取光纖的位置。
此夕卜，例如，在WDM-TDM-PON的情況下，由于RN 2630包括分離器 2633，所以光學(xué)波長由多個ONU2620共享。在這個情況下，通常，OLT2610 難以檢測分布式網(wǎng)絡(luò)路徑中的光纖的截取。
然而，在這個情況下，根據(jù)本發(fā)明，通過利用由OLT MAC層為ONU 分發(fā)的上游傳送時間信息，來傳送特定ONU在為該ONU分配的時間段期 間接收的光學(xué)波長，并在對應(yīng)的時間段期間接收從ONU返回的光學(xué)信號， 可以檢測分布式網(wǎng)絡(luò)路徑中的光纖的截取，并因此在從OLT 2610到特定 ONU2620的整個^^徑上可以確定光纖的截取。
其間，用于監(jiān)視的光學(xué)信號的一些功率穿過WDM耦合器2650，并傳 送到光學(xué)接收機(jī)2613以用于數(shù)據(jù)接收。由于在接收機(jī)2613中安裝的跨阻放 大器(TIA) —般包括LPF,所以接收機(jī)2613僅從其中通過所接收的信號的 基帶，并去除距基帶足夠遠(yuǎn)的諸如用于監(jiān)視的電學(xué)信號之類的信號。因此， 用于監(jiān)視的電學(xué)信號對上游數(shù)據(jù)的恢復(fù)沒有影響。圖28示出了#4居本發(fā)明另 一實施例、在OLT 2610中包括的L-Tx 2660、 L-Rx、和LMC 2680的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，以便確定OLT 2610和ONU 2620之間的 光纖截取或者ONU 2620的發(fā)射機(jī)2622的操作狀態(tài)。
除了圖27中圖示的結(jié)構(gòu)利用TLD2662作為L-Tx2660、而圖28中圖示 的結(jié)構(gòu)利用RSOA2663、 lxn光學(xué)開關(guān)(OSW) 2664和WDM多路復(fù)用器 2665作為L-Tx2660之外，圖28中圖示的結(jié)構(gòu)與圖27中圖示的結(jié)構(gòu)類似。
通過循環(huán)器2666而將種子光從SL模塊2600發(fā)送到WDM多路復(fù)用器 2665。 WDM多路復(fù)用器2665根據(jù)波長來劃分種子光，并將每個光傳輸?shù)?光學(xué)開關(guān)2664。
光學(xué)開關(guān)2664在LMC 2680的控制下將特定的光學(xué)波長傳輸?shù)絉SOA 2663。 RSOA2663 ;故大并反射光，并然后通過從FUC 2661注入的電流來調(diào) 制作為結(jié)果的光。
已調(diào)制的光通過光學(xué)開關(guān)2664、 WDM多^各復(fù)用器2665、循環(huán)器2666 和WDM耦合器2640而注入到下游光纖線3各。
圖28圖示的結(jié)構(gòu)和圖27圖示的結(jié)構(gòu)之間的另一差別在于在圖28圖示 的結(jié)構(gòu)中、從發(fā)射才幾2612輸出的光的波長確切地等于,人L-Tx 2660輸出的 光的波長，并因此與圖27中圖示的其中兩個光源的光學(xué)波長差異不統(tǒng)一的 結(jié)構(gòu)相比，可容易地處理光學(xué)波長之間的拍頻(beating)現(xiàn)象。
圖29示出了根據(jù)本發(fā)明另 一實施例、在OLT 2610中包括的L-Tx 2660、 L-Rx 2670 、和LMC 2680的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，以便確定OLT 2610和ONU 2620之 間的光纖截取或者ONU 2620的發(fā)射機(jī)2622的操作狀態(tài)。
除了圖29中圖示的結(jié)構(gòu)利用TLD 2662作為L-Tx 2660、而圖29圖示的 結(jié)構(gòu)利用RSOA2663和WDM多路復(fù)用器2665作為L-Tx 2660之外，圖29 中圖示的結(jié)構(gòu)與圖27中圖示的結(jié)構(gòu)類似。
通過循環(huán)器2666而將種子光從SL模塊2600輸入到WDM多路復(fù)用器 2665。 WDM多路復(fù)用器2665根據(jù)波長來劃分種子光，并將每個光傳輸?shù)?RSOA陣列2663。
RSOA陣列2663在LMC 2680的控制下，；改大并反射光，并然后利用 乂人FUC2661注入的電流來調(diào)制作為結(jié)果的光。
已調(diào)制的光通過WDM多路復(fù)用器2665、循環(huán)器2666和WDM耦合器 2640而注入到下游光纖線^各。如圖28中所圖示的，由于從L-Tx 2612輸出的光的波長確切地等于從L-Tx 2660輸出的光的波長，所以與圖27中圖示 的其中兩個光源的光波長(light wavelength )之間的差異不統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)相比， 圖28中圖示的結(jié)構(gòu)可以容易地處理光波長之間的拍頻現(xiàn)象。
圖30至圖33是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、當(dāng)使用MWLS作為種子光 時SL的輸出譜和已經(jīng)穿過WDM解多路復(fù)用器的譜的視圖。
圖30示出了當(dāng)使用MWLS作為種子光2601時，從種子光2601輸出的 光譜、WDM多路復(fù)用器2611的通頻帶(參見圖29)、和已經(jīng)穿過WDM多 路復(fù)用器2611的譜。
如圖30和31所圖示的，從每個MWLS輸出的光學(xué)譜包括多個波長。 在圖30和31中，每個MWLS具有相同的波長AXwDM，但是它們的中心波長 以交織格式而排列。
相應(yīng)地，如果用耦合器組合兩個MWLS，則兩個MWLS的光學(xué)波長具 有交織的形式，并因此輸出譜的波長間隔減少到它的原始波長間隔的 一半。
相應(yīng)地，如果其光學(xué)波長更窄地排列的輸出光穿過具有圖32中圖示的 通頻帶格式的WDM多路復(fù)用器2611,則輸出光將具有圖33中圖示的譜。
用于確定通信信道的WDM MUX 2611的每個通頻帶包括三個光學(xué)波長。
這樣，當(dāng)在單個WDM信道中存在幾個波長時，如果傳送距離遠(yuǎn)，則由
須根據(jù)傳送距離來適當(dāng)?shù)乜紤]在WDM多路復(fù)用器的通頻帶中包括的種子 光的波長間隔和種子光的波長數(shù)目。
圖34至圖36圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于實現(xiàn)MWLS的三個實施例。
其中如圖34所圖示的單模激光器(SML)陣列3401和WDM多路復(fù)用 器3410個別地彼此組合的諸如DFB-LD的結(jié)構(gòu)、和其中多模激光器(MML ) 陣列3502和WDM多路復(fù)用器3410個別地彼此組合的諸如法布里-珀羅 (Fabry-Perot)激光器二極管(FP-LD )的結(jié)構(gòu)都是可能的。
如圖35所圖示的，可以將半反射鏡(halfmirror) 3511添加到WDM多 路復(fù)用器3410的輸出端子以便改善輸出光的特性。
圖36圖示的結(jié)構(gòu)包括光學(xué)反射單元3603、 WDM多路復(fù)用器3410、光 學(xué)放大器3607、循環(huán)器3605、和1 x 2耦合器3606。在這個實施例中，反射鏡可用作光學(xué)反射單元3603，并且可通過改變反 射比或者光學(xué)衰減比來調(diào)整種子光輸出光學(xué)波長之間的光學(xué)功率差異。
此外，可以使用諸如RSOA的有源元件作為光學(xué)反射單元3603。在這 個情況下，由于每個RSOA的輸出光被調(diào)制到電學(xué)信號，所以可以從SL 2601 輸出多個已調(diào)制的光學(xué)信號。
光學(xué)放大器3607可以是光纖光學(xué)放大器或者半導(dǎo)體光學(xué)放大器。
下面將描述圖36中圖示的MWLS 2601的^t喿作。
光學(xué)放大器3607所生成的光被輸入到循環(huán)器3605和WDM MUX 3410。 根據(jù)光學(xué)波長來劃分輸入到WDM多路復(fù)用器3401的光，并輸出到光學(xué)反 射單元3603。光通過光學(xué)反射單元3603來反射，并然后再次輸入到WDM 多路復(fù)用器3410。
從WDM多路復(fù)用器3410輸出的光通過循環(huán)器3605而輸入到1 x 2光 學(xué)耦合器3606。輸入到光學(xué)耦合器3606的一些光學(xué)功率被輸出到MWLS 2601外，而剩余部分的光學(xué)功率被再次輸入到光學(xué)放大器3607。
相應(yīng)地，"光學(xué)放大器3607-循環(huán)器3605-WDM多路復(fù)用器3410-光學(xué)反 射單元3603-WDM多路復(fù)用器3410-循環(huán)器3605-光學(xué)組合器3606-光學(xué)放大 器3607"形成了閉環(huán)。
光學(xué)放大器3607所生成的光在光穿過閉環(huán)時被轉(zhuǎn)換為具有激光發(fā)射 (lasing)特性或者與激光發(fā)射特性類似的特性的光，并然后輸出到MWLS 2601外。
圖37至圖39是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、當(dāng)使用BLS作為種子光時 BLS的輸出譜、WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元(MUX/DeMUX)的通頻帶、 和已經(jīng)穿過WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的輸出譜的視圖。
圖37圖示了 BLS的輸出譜，圖38圖示了 WDM多路復(fù)用器(MUX) 的通頻帶，以及圖39圖示了已經(jīng)穿過WDM多路復(fù)用器的特定信道的輸出 譜。
由于WDM多路復(fù)用器的輸出帶寬取決于WDM多路復(fù)用器的通頻帶， 所以在長距離傳送的情況下必須考慮由于光纖的發(fā)散性導(dǎo)致的功率損失、來 確定傳送距離和WDM多^各復(fù)用器的通頻帶。可以以各種形式實現(xiàn)BLS。
例如，BLS可以使用半導(dǎo)體超輻射LED (SLD)、摻鉺光纖放大器放大 的自發(fā)輻射(ASE)光源、半導(dǎo)體光學(xué)放大器ASE光源等來實現(xiàn)。圖40圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在OLT 2610和RN 2630之間的饋線路 徑中從用于下游傳送的光纖中分出用于上游傳送的光纖的WDM-PON結(jié)構(gòu)。
除了在OLT 2610和RN 2630之間的々責(zé)線3各徑中、上游傳送和下游傳送 分別通過不同的光纖來執(zhí)行之外，圖40中圖示的WDM-PON結(jié)構(gòu)與圖26 中圖示的結(jié)構(gòu)相同。
為此，在RN2630中包括了用于將在OLT 2610中包括的上游光學(xué)信號 和下游光學(xué)信號彼此劃分開的循環(huán)器312 (圖26中的2619)。圖40中圖示 的剩余元件與圖26中圖示的對應(yīng)元件相同。
由于圖40中圖示的結(jié)構(gòu)通過分開的光纖來執(zhí)行上游和下游傳送，所以 圖40中圖示的結(jié)構(gòu)相對地能抵抗在饋線路徑中生成的各種光學(xué)信號的反射。 相應(yīng)地，圖40中圖示的結(jié)構(gòu)對于光學(xué)信號反射在傳送距離方面具有更少的 限制，并因此適合于長距離傳送。
圖41圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用種子光以使OLT的光學(xué)傳送未知 光學(xué)波長的WDM-TDMA-PON結(jié)構(gòu)。
圖41圖示了使用光學(xué)波長重用方法的WDM-TDM-PON結(jié)構(gòu)，其中使 用種子光以便實現(xiàn)光學(xué)波長未知的OLT,將下游光學(xué)信號重用作上游光，并 傳送上游數(shù)據(jù)以便實現(xiàn)光學(xué)波長未知的ONU。
通過單個光纖線路來連接OLT和RN之間的饋線路徑。
對光學(xué)波長未知的WDM-TDMA-PON包括OLT2610、種子光傳送單元 2600、 RN 2630和多個ONU 2620。
除了由于上游光學(xué)信號通過利用TDMA方法而具有突發(fā)模式特性、所 以上游光接收單元可以接收突發(fā)模式光學(xué)分組之外，OLT 2610具有與圖26 中圖示的OLT相同的結(jié)構(gòu)。
上面已經(jīng)參考圖26描述了種子光傳送單元2600的結(jié)構(gòu)。
RN 2630包括WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元(MUX/DeMUX) 2631 和1 xn光學(xué)功率分離器2633。輸入到RN 2630的下游信號2630在WDM 多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元2631中根據(jù)光學(xué)波長來被劃分，并且將每個波長 輸入到1 xn光學(xué)功率分離器2633。 1 xn光學(xué)功率分離器2633將所述波長 的光學(xué)功率劃分為1/n，并將所劃分的光學(xué)功率輸出到多個ONU2620。
/人ONU 2610傳送的、具有相同波長的上游光學(xué)信號通過光學(xué)功率分離 器2633來組合，并然后輸入到WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元(MUX/DeMUX) 2631。在WDM多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元2631中，對具 有不同光學(xué)波長的光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用，并輸出到OLT2610。
除了由于傳送相同波長的ONU必須僅僅在給定的特定時隙處傳送光學(xué) 信號、所以上游信號具有突發(fā)模式特性之外，每個ONU2620的結(jié)構(gòu)與圖26 中圖示的對應(yīng)結(jié)構(gòu)中相同。相應(yīng)地，光學(xué)發(fā)射機(jī)2622可能必須傳送突發(fā)模 式。
圖42圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、在OLT 2610和RN 2630之間的饋線路 徑中從用于下游傳送的光纖中分出用于上游傳送的光纖的 WDM-TDMA-PON結(jié)構(gòu)。
除了在OLT 2610和RN 2630之間的饋線路徑中從用于下游傳送的光纖 中分出用于上游傳送的光纖之夕卜，圖42圖示的結(jié)構(gòu)與圖41圖示的結(jié)構(gòu)相同。
為此，在RN 2630中包括了用于將在OLT 2610中包括的上游和下游光 學(xué)信號彼此劃分開的循環(huán)器2632 (圖26中為2619)。
圖示的結(jié)構(gòu)相對地能抵抗在饋線路徑中生成的各種光學(xué)信號的反射。
圖43至圖45圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的基于RSOA的輸入光學(xué)波長重 用設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參考圖43，基于RSOA的輸入光學(xué)波長重用設(shè)備包括光學(xué)耦合器4301、 PD4321、跨阻放大器(TIA) 4322、限幅放大器(LA) 4323、反相器4341、 第一RF延遲4342、"與，，門4343、第一激光器驅(qū)動器(LDD1 ) 4344、第二 激光器驅(qū)動器(LDD2) 4333、電學(xué)信號組合器4351、 RSOA4310和光學(xué)延 遲4302。
光學(xué)耦合器4301以這樣的方式來劃分從電話局接收的下游光學(xué)信號， 即， 一些下游光學(xué)信號被輸入到RSOA4310，而剩余部分的下游光學(xué)信號被 輸入到PD4321。輸入到PD4321的下游光學(xué)信號被轉(zhuǎn)換為電流信號，并然 后輸出到跨阻放大器4322。電學(xué)信號通過跨阻放大器4322進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)換 為電壓信號，并然后傳輸?shù)较薹糯笃?323。限幅放大器4323重新放大所 接收的電壓信號。
限幅放大器4323的一些輸出信號被輸出到下游數(shù)據(jù)信號處理器4324， 而剩余部分的輸出信號通過反相器4341進(jìn)行極性反相，并然后輸入到第一 RF延遲4342。這里，如果限幅放大器4323具有用于使信號極性反相并輸出該信號的輸出端子，則直接將輸出信號傳輸?shù)降谝籖F延遲4342,而沒有穿 過反相器4341。
將第一RF延遲4342的輸出信號輸入到"與"門4343。
相應(yīng)地，下游信號的一些功率被輸入到"與"門4343的輸入端子，而 上游信號的一些功率被輸入到"與"門4343的其它輸入端子。
因此，下游信號在上游信號具有電平"1"時穿過"與"門4343，并且 在上游信號具有電平"0"時不能穿過"與，，門4343。"與，，門4343的輸出 信號通過第一 LDD 4344轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號，并然后輸出。
上游信號的功率的剩余部分通過第二 RF延遲4332而輸入到第二 LDD 4333,通過第二LDD4333轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號，并然后連同偏置電流一起輸出。 第一LDD4344的輸出信號和第二LDD 4333的輸出信號通過組合器4351來 組合，并然后注入到RSOA 4313。
通過光學(xué)耦合器4301劃分的一些下游光學(xué)信號被輸入到RSOA4310的 前部小面(facet) 4311上，通過RSOA4310的后部小面4312來反射，并然 后再次傳送通過前部小面4311。
為了最佳地重用輸入到RSOA 4310的下游光學(xué)信號的光學(xué)波長，最終 從第一LDD 4344輸出的在前注入電流的相位和輸入到RSOA4310的下游光 學(xué)信號的相位必須最佳地匹配。兩個相位的匹配通過光學(xué)延遲4302和第一 RF延遲4342來執(zhí)行。
其間，由于上游光學(xué)信號的一些功率通過"與"門4343和第一LDD4344 而輸入到組合器4351,而上游光學(xué)信號的剩余部分功率通過第二LDD4333 輸入到組合器4351，所以兩個信號的相位;波此不同。第二RF延遲4332起 作用以匹配兩個信號的相位。
圖44中圖示的結(jié)構(gòu)與圖43中圖示的結(jié)構(gòu)相同。在用于在RSOA中將下 游信號直接調(diào)制為上游數(shù)據(jù)的方法中，由于RSOA的特性而導(dǎo)致難以將信號 調(diào)制為其大小超過2.5Gbps的數(shù)據(jù)。
為了將信號調(diào)制為其大小超過2.5Gbps的數(shù)據(jù)，利用外部調(diào)制器(EM) 4305來調(diào)制RSOA的輸出光。
因此，還包括用于將RSOA 4310的輸出信號傳送到EM 4305的循環(huán)器 4304和用于將EM4305的輸出信號傳送到網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)器4303。圖44中圖示 的結(jié)構(gòu)與圖43中圖示的結(jié)構(gòu)之間的差別在于第一LDD 4344的輸出信號被輸入到RSOA4310而第二LDD4333的輸出信號凈皮輸入到EM4305。
因此，RSOA4310使用FFCI對輸入光學(xué)信號執(zhí)行輸入光學(xué)波長重用和 放大。EM4305來執(zhí)行上游數(shù)據(jù)的光調(diào)制。
除了 RSOA4310的有源區(qū)被劃分為兩個區(qū)段之外，圖45中圖示的結(jié)構(gòu) 與圖43中圖示的結(jié)構(gòu)相同。
將從第二 LDD 4333接收的上游數(shù)據(jù)電流信號連同偏置電流一起注入到 兩個區(qū)段RSOA4310的前部區(qū)段4313a,并且將從第一 LDD 4344接收的用 于FFCI的電流信號輸入到RSOA4310的兩個區(qū)段中的后部區(qū)段4313b。
圖46至圖49圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的基于SOA的輸入光學(xué)波長重 用設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
除了使用SOA4315來代替RSOA4310之外，圖46中圖示的結(jié)構(gòu)基本 上與圖43中圖示的結(jié)構(gòu)相同。
為了將SOA4315的輸出信號傳送到網(wǎng)絡(luò)，添加了循環(huán)器4303。與圖22 不同，下游光學(xué)信號通過SOA4315的前部區(qū)段4311來輸入，經(jīng)歷平坦化、 光學(xué)放大、和利用上游信號進(jìn)行調(diào)制，并然后被輸出到SOA4315的后部區(qū) 段4312。
除了第一LDD 4344的輸出信號被注入到SOA 4315而第二LDD 4333 的輸出信號被注入到EM4305之夕卜，圖47中圖示的結(jié)構(gòu)基本上與圖46中圖 示的結(jié)構(gòu)類似。相應(yīng)地，SOA4315使用FFCI來對輸入光學(xué)信號執(zhí)行平坦化 和放大，并通過EM 4305 :執(zhí)行上游數(shù)據(jù)的光調(diào)制。
除了 SOA4315的有源區(qū)被劃分為兩個區(qū)段之外，圖48中圖示的結(jié)構(gòu)基 本上與圖46中圖示的結(jié)構(gòu)類似。
第一LDD4344的輸出信號被注入到SOA4315的前部區(qū)段4313a，而第 二LDD4334的輸出信號被注入到SOA4315的后部區(qū)段4313b。在SOA4315 的前部區(qū)段4313a中，輸入光學(xué)信號通過FFCI經(jīng)歷平坦化和放大，并且在 SOA4315的后部區(qū)段4313b中，執(zhí)行上游數(shù)據(jù)的光調(diào)制。
除了 SOA4315的有源區(qū)被劃分為三個區(qū)段之外，圖49中圖示的結(jié)構(gòu)基 本上與圖46中圖示的結(jié)構(gòu)類似。
第一LDD4344的輸出信號被注入到SOA4315的前部區(qū)段4313a,而第 二LDD 4333的輸出信號凈皮注入到SOA4315的后部區(qū)段4313b。
相應(yīng)地，SOA4315的前部區(qū)段4313a利用FFCI使輸入光學(xué)信號平坦化，SOA4315的中間區(qū)段4313c對光學(xué)信號進(jìn)行放大，并且SOA4315的后部區(qū) 段4313b利用上游數(shù)據(jù)對作為結(jié)果的光學(xué)信號執(zhí)行光調(diào)制。
圖50圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用LA輸出來將接收到RSOA的光 學(xué)信號重用作傳送光的、簡化輸入光學(xué)波長重用設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參考圖50，下面將描述使用LA 4323的輸出信號來將接收到RSOA的 光學(xué)信號重用作傳送光的簡化輸入光學(xué)波長重用方法。
限幅放大器4323的一些輸出信號通過反相器4341而進(jìn)行極性反相，穿 過RF延遲4342，并然后利用RF放大器(AMP) 4345 i文大到適當(dāng)?shù)拇笮 ?br>
其間，上游數(shù)據(jù)信號通過LDD4333轉(zhuǎn)換為電流信號，并然后連同偏置 電流一起輸出。RF放大器4345的輸出信號和LDD 4333的輸出信號通過組 合器4315進(jìn)行組合，并注入到RSOA4310。
如果LA4323包括用于對信號的極性進(jìn)行反相的端子，則該端子的輸出 信號按照原狀地進(jìn)行使用，而不穿過反相器4341。
圖51圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例、使用跨阻放大器(TIA)輸出來將接收 到RSOA的光學(xué)信號重用作傳送光的、簡化輸入光學(xué)波長重用設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
跨阻放大器4322的一些輸出信號通過反相器4341而進(jìn)行極性反相，穿 過RF延遲4342,并利用RF放大器4345放大到適當(dāng)?shù)拇笮 ?br>
其間，上游數(shù)據(jù)信號在LDD4333中轉(zhuǎn)換為電流信號，并然后連同偏置 電流一起輸出。RF AMP 4345的輸出信號和LDD 4333的輸出信號通過組合 器4315進(jìn)行組合，并注入到RSOA 4310。
如果TIA 4322包括用于對信號的極性進(jìn)行反相的端子，則該端子的輸 出信號按照原狀地進(jìn)行使用，而不穿過反相器4341。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的示范實施例而具體示出并描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，而 不脫離由接下來的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有單個有源區(qū)的反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)，所述RSOA包括反射小面，用于反射輸入光學(xué)信號；和光學(xué)放大半導(dǎo)體，位于所述反射小面一側(cè)，用于接收具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的第一信號、和用于調(diào)制從反射小面反射的輸入光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的第二信號的組合。
2. —種具有兩個有源區(qū)的反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA),所述RSOA 包括反射小面，用于反射輸入光學(xué)信號；和光學(xué)放大半導(dǎo)體的后部區(qū)，位于所述反射小面一側(cè)，并且向其注入具有 與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的信號；以及光學(xué)放大半導(dǎo)體的前部區(qū)， 位于光學(xué)信號穿透的前部小面一側(cè)，并且從其中穿過輸入光學(xué)信號和用于調(diào) 制從反射小面反射的平坦化光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的信號。
3. —種具有三個有源區(qū)的半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA),所述SOA包括 第一有源區(qū)，用于接收具有與輸入光學(xué)信號的極性相反的極性的信號，并使輸入光學(xué)信號的振幅平坦化；第二有源區(qū)，位于第一有源區(qū)的一側(cè)，用于接收DC電流、并放大已穿過第一有源區(qū)的輸入光學(xué)信號；和第三有源區(qū)，位于第二有源區(qū)的另一側(cè)，用于接收對已穿過第二有源區(qū) 的平坦化輸入光學(xué)信號進(jìn)行調(diào)制以生成輸出光學(xué)信號的信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體光學(xué)放大器，還包括模斑轉(zhuǎn)換(SSC)區(qū)， 被添加在第 一有源區(qū)和第三有源區(qū)中的每一個的另 一側(cè)。
5. —種用于反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)的驅(qū)動設(shè)備，所述設(shè)備 包括耦合器，用于將輸入光學(xué)信號分離為第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號； RSOA，具有單個有源區(qū)，所述有源區(qū)從反射小面反射第二光學(xué)信號， 并向所述有源區(qū)注入具有與第二光學(xué)信號的極性相反的極性的信號、和用于 調(diào)制從反射小面反射的第二光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的信號的組合； 光電二極管，用于將第一信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn)行放大、并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大從跨阻放大器傳送來的電壓信號；第一 RF延遲電路，用于以使輸入到RSOA的輸入光學(xué)信號的強(qiáng)度最佳平坦化的方式來調(diào)整從限幅放大器輸出的信號的相位和到達(dá)RSOA的輸入光學(xué)信號的相位；"與"門，用于當(dāng)上游信號具有電平'T，時從其中穿過第一RF延遲 電路的輸出信號，并且當(dāng)上游信號具有電平"0"時阻止第一RF延遲電路的 輸出信號從其中穿過；第二RF延遲電路，用于最佳地調(diào)整輸入到"與"門的上游信號的相位 和傳送通過第二 RF延遲電^^的上游信號的相位；光學(xué)延遲線，用于對通過第一 RF延遲電路的電學(xué)延遲進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償； 第一LD驅(qū)動器，用于將"與"門的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號；和 第二 LD驅(qū)動器，用于將第二 RF延遲電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的驅(qū)動設(shè)備，還包括RF放大器，用于將從跨阻放大器傳送的并且具有與第一光學(xué)信號的極 性相反的極性的電壓信號放大為平坦化信號，所述平坦化信號具有適合于使 第二光學(xué)信號的光學(xué)振幅平坦化的電平；RF延遲電路，用于延遲從RF放大器傳送的平坦化信號的輸出時間， 從而使第二光學(xué)信號被最佳地平坦化；和信號組合器，用于組合從RF延遲單元傳送的平坦化信號和用于調(diào)制第 二光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的信號，并將組合后的信號注入到RSOA的單個有源區(qū)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的驅(qū)動設(shè)備，還包括限幅放大器，用于再放大從跨 阻放大器傳送的電壓信號、并向RF放大器傳送具有與第一光學(xué)信號的極性 相反的極性的再放大后的電壓信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的驅(qū)動設(shè)備，其中RSOA是具有兩個有源區(qū)的光學(xué) 放大器，并且包括反射小面，用于反射輸入光學(xué)信號；和光學(xué)放大半導(dǎo)體 的后部區(qū)，位于所述反射小面一側(cè)、并且向其注入具有與輸入光學(xué)信號的極 性相反的極性的信號；以及前部區(qū)，位于后部區(qū)的另一側(cè)、并且從其中穿過 輸入光學(xué)信號和用于調(diào)制從反射小面反射的輸入光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的信號，其中從第一 LD驅(qū)動器傳送來的平坦化信號被注入到所述具有兩個有源 區(qū)的RSOA的后部區(qū)；和其中用于調(diào)制第二光學(xué)信號以生成輸出光學(xué)信號的信號被注入到所述 具有兩個有源區(qū)的RSOA的前部區(qū)。
9. 一種使用波長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)的下游光學(xué)傳送設(shè)備，該下游光學(xué)傳中，包括， 、；'" 、"、種子光單元，用于生成多波長光學(xué)信號；波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于根據(jù)波長來劃分多波長光學(xué)信號； 光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用經(jīng)由波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元從種子光單元接收的光學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于將多波長光學(xué)信號傳送到波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元， 并經(jīng)由波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元朝訂戶傳送來自光學(xué)發(fā)射機(jī)的光學(xué)信 號，其中，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元對光學(xué)發(fā)射機(jī)所生成的下游光學(xué) 信號進(jìn)行波長多路復(fù)用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述種子光單元生成波長多路復(fù)用后 的光學(xué)信號，并包括摻鉺光纖或者半導(dǎo)體放大器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述種子光單元的帶寬BWmws滿足公式1,并且波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元的WDM信道通頻帶寬A Vssband與種子光單元的輸出波長間隔AXmws之間的關(guān)系滿足公式2: BW畫，xM畫 (1)其中N是WDM-PON的可用信道數(shù)目，而AXwdm是WDM-PON信道間隔，A^mws S A、assband ( 2 )。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的設(shè)備，其中當(dāng)波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元具有200 GHz的波長間隔時，WDM信道通頻帶寬A、assband滿足公式3: A Wband^ 1.2 nm (3)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述光學(xué)發(fā)射機(jī)是波長未知的半導(dǎo)體 放大器。
14. 一種使用波長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)的下游光學(xué)傳送設(shè)備，該下游光學(xué)傳 送設(shè)備使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中，包括種子光單元，用于生成波長多路復(fù)用后的寬帶光學(xué)信號；波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于根據(jù)波長來劃分波長多路復(fù)用后的寬帶光學(xué)信號；光學(xué)傳送單元，用于響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用從波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號來生成下游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于將寬帶光學(xué)信號傳送到波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元， 并經(jīng)由波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元朝訂戶傳送來自光學(xué)發(fā)射機(jī)的光學(xué)信號其中，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元對光學(xué)發(fā)射機(jī)所生成的多個下游 光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述種子光單元生成波長多路復(fù)用 后的寬帶光學(xué)信號，并包括半導(dǎo)體超輻射LED(SLD)、摻鉺光纖放大器、 或者半導(dǎo)體光學(xué)放大器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述種子光單元的總帶寬BW肌s滿 足/>式4:<formula>formula see original document page 5</formula>其中N是WDM-PON的可用信道數(shù)目，而AXwdm是WDM-PON信道間隔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中當(dāng)波長間隔是200 GHz的時，波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元判定WDM信道通頻帶寬A、assband滿足公式5:<formula>formula see original document page 5</formula>
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中所述光學(xué)發(fā)射機(jī)是波長未知的半導(dǎo) 體光學(xué)放大器。
19. 一種使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)的光學(xué)線路終 端(OLT)中包括的波長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)的下游光學(xué)傳送方法，包括使用多波長光源來生成多波長光學(xué)信號； 根據(jù)波長來劃分多波長光學(xué)信號；響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用根據(jù)波長接收并劃分的每 個光學(xué)信號來生成多個下游光學(xué)信號；以及對所述多個下游光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用，并通過光學(xué)線路將WDM 信號傳送到訂戶方。
20. —種使用在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)的光學(xué)線路終 端(OLT)中包括的波長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)的下游光學(xué)傳送方法，包括使用寬帶光源(BLS)來生成波長多路復(fù)用后的寬帶光學(xué)信號；根據(jù)波長來劃分波長多路復(fù)用后的寬帶光學(xué)信號；響應(yīng)于從外部裝置接收的多個電學(xué)信號，使用根據(jù)波長接收并劃分的每 個光學(xué)信號來生成多個下游光學(xué)信號；以及對所述多個下游光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用，并通過光學(xué)線路將WDM 信號的結(jié)果傳送到訂戶方。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20的方法，其中所述生成多個下游光學(xué)信號的 步驟包括使用多個波長未知的半導(dǎo)體光學(xué)放大器來生成多個下游光學(xué)信號。
22. —種在波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中^f吏用的、包括波 長未知光學(xué)發(fā)射機(jī)的光學(xué)線路終端(OTL)，包括協(xié)議處理單元，用于對要傳送到訂戶方的下游電學(xué)信號或者從訂戶方傳 送來的上游電學(xué)信號進(jìn)行協(xié)議處理；下游光學(xué)傳送單元，用于響應(yīng)于從協(xié)議處理單元輸出的每個下游電學(xué)信 號、使用多波長光學(xué)信號或者波長多路復(fù)用后的寬帶光學(xué)信號，來生成多個 下游光學(xué)信號，并對所述多個下游光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用；循環(huán)器，用于通過光學(xué)線路將WDM下游光學(xué)信號傳送到訂戶方；和上游光學(xué)接收單元，用于經(jīng)由循環(huán)器而接收通過光學(xué)線路從訂戶方傳送 來的WDM上游光學(xué)信號，根據(jù)波長來劃分所述WDM上游光學(xué)信號，將每 個光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號，并將所述電學(xué)信號輸出到協(xié)議處理單元。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的OLT，其中所述下游光學(xué)傳送單元是根據(jù)權(quán)利 要求9至權(quán)利要求18之一的下游光學(xué)傳送單元。
24. —種波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)系統(tǒng)，包括 種子光單元，用于使用至少兩個種子光源來生成其波長間隔和中心波長被調(diào)整的種子光；光學(xué)線路終端(OLT),用于從種子光單元接收種子光，將下游光學(xué)信 號傳送到WDM-PON的訂戶，并接收從訂戶傳送來的上游光學(xué)信號；光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，用于傳送上游光學(xué)信號，并接收^C重用作用于
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的WDM-PON系統(tǒng)，還包括波長多路復(fù)用/解多 路復(fù)用單元，用于根據(jù)波長來劃分從OLT傳送來的下游光學(xué)信號，并對從 ONU傳送來的上游光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述OLT和波長多路 復(fù)用/解多路復(fù)用單元通過單個光纖彼此連接。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述種子光單元包括 至少一個種子光源，用于生成具有預(yù)定波長的種子光； 光學(xué)耦合器，用于組合并重新分發(fā)所述至少一個種子光源所生成的種子光；光學(xué)放大器，用于放大從光學(xué)耦合器輸出的光學(xué)信號；和 光學(xué)功率分離器，用于分離放大后的光學(xué)信號，并將已分離的光學(xué)信號 傳送到OLT。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述OLT包括OLT協(xié)議處理器，用于對要傳送到訂戶方的下游數(shù)據(jù)和從訂戶方傳送來 的上游數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議處理；多個下游光學(xué)發(fā)射機(jī)，其每一個用于向訂戶方傳送下游光學(xué)信號，該下 游光學(xué)信號承載了通過調(diào)制注入到發(fā)射機(jī)的種子光而生成的下游數(shù)據(jù)；和多個上游光學(xué)接收機(jī)，其每一個用于接收承載了訂戶方想要傳送的上游 數(shù)據(jù)的上游光學(xué)信號。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述下游光學(xué)發(fā)射機(jī)部 分包括多個下游光學(xué)信號調(diào)制器，其每一個用于調(diào)制種子光，使得種子光承載 下游數(shù)據(jù)；下游光學(xué)波長多路復(fù)用器，用于對從下游光學(xué)信號調(diào)制器傳送來的下游 光學(xué)信號進(jìn)行波長多路復(fù)用；循環(huán)器，用于在從下游光學(xué)信號多路復(fù)用器傳送的下游光學(xué)信號中分出 種子光信號；和下游光學(xué)信號放大器，用于對從循環(huán)器傳送來的下游光學(xué)信號進(jìn)行放 大，從而將下游光學(xué)信號傳送到ONU。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述上游光學(xué)接收機(jī)部分包括上游光學(xué)信號放大器，用于放大上游光學(xué)信號以補(bǔ)償上游光學(xué)信號的傳 送損耗；上游光學(xué)信號解多路復(fù)用器，用于根據(jù)波長來劃分從上游光學(xué)信號放大 器傳送來的上游光學(xué)信號；和多個上游光學(xué)信號解調(diào)器，其每一個用于解調(diào)上游光學(xué)信號，以便提取 在從上游光學(xué)信號解多路復(fù)用器傳送來的上游光學(xué)信號中包括的上游數(shù)據(jù)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28的WDM-PON系統(tǒng)，還包括 監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射機(jī)，用于傳送監(jiān)視光學(xué)信號；監(jiān)視光學(xué)信號接收機(jī)，用于在監(jiān)視光學(xué)信號穿過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)之后，接 收監(jiān)視光學(xué)信號；鏈路監(jiān)視控制器，用于控制所述監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射機(jī)的光學(xué)信號傳送和所述監(jiān)視光學(xué)信號接收機(jī)的光學(xué)信號接收，并基于監(jiān)視光學(xué)信號來確定連接OLT和ONU的光纖是否被截斷、和光學(xué)傳送是否處于合適質(zhì)量；第一耦合器，用于傳送監(jiān)視光學(xué)信號到光纖，使得在下游方向傳送監(jiān)視 光學(xué)信號；和第二耦合器，用于在監(jiān)視光學(xué)信號穿過無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)之后從光纖劃分監(jiān) 視光學(xué)信號，以便從光纖接收監(jiān)視光學(xué)信號。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視光學(xué)信號發(fā)射 機(jī)包括第一頻率轉(zhuǎn)換器，用于從鏈路監(jiān)視控制器接收監(jiān)視電學(xué)信號，并使用在 距離基帶足夠遠(yuǎn)的頻域中分配的RF載波來轉(zhuǎn)換監(jiān)視電學(xué)信號的頻率；和監(jiān)視光源單元，用于使用已經(jīng)轉(zhuǎn)換其頻率的監(jiān)視電學(xué)信號來調(diào)制監(jiān)視光 學(xué)信號，并生成調(diào)制后的光學(xué)信號。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視光源單元包括 光學(xué)開關(guān)單元，用于接收種子光，并輸出具有特定波長的光學(xué)信號；和 反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)，用于使用從第一頻率轉(zhuǎn)換器接收的監(jiān)視電學(xué)信號和從鏈路監(jiān)視控制器接收的監(jiān)視電學(xué)信號，來調(diào)制從所述光學(xué) 開關(guān)單元接收的光學(xué)信號。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視光源單元包括 光學(xué)信號多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于接收種子光，根據(jù)波長來劃分種子光，并輸出光學(xué)信號；和反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA)陣列單元，用于使用從第一頻率轉(zhuǎn)換 器接收的監(jiān)視電學(xué)信號和從鏈路監(jiān)視控制器接收的監(jiān)視電學(xué)信號，來調(diào)制從 光學(xué)信號多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元接收的光學(xué)信號。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述監(jiān)視光學(xué)信號接收 機(jī)包括光學(xué)信號轉(zhuǎn)換器，用于在監(jiān)視光學(xué)信號穿過PON之后接收監(jiān)視光學(xué)信 號，并將監(jiān)視光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)信號；和第二頻率轉(zhuǎn)換器，用于將從光學(xué)信號轉(zhuǎn)換器接收的電學(xué)信號的頻率轉(zhuǎn)換到基帶。
36. 根據(jù)權(quán)利要求24的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述種子光源包括 光學(xué)放大器，用于生成光學(xué)信號；光學(xué)反射單元，用于通過改變光學(xué)信號的反射率和光學(xué)衰減率來反射光 學(xué)信號；光學(xué)信號多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，用于接收所述光學(xué)放大器所生成 的光學(xué)信號，根據(jù)波長來劃分光學(xué)信號，并將劃分后的光學(xué)信號傳送到光學(xué) 反射單元；光學(xué)耦合器，用于接收所述光學(xué)反射單元所反射的光學(xué)信號，將一些光 學(xué)信號功率傳送到外面，并將剩余部分的光學(xué)信號功率傳送到光學(xué)放大器；和循環(huán)器，用于將所述光學(xué)放大器所生成的光學(xué)信號傳送到光學(xué)信號多路 復(fù)用/解多路復(fù)用單元，并向光學(xué)耦合器傳送所述光學(xué)反射單元反射的光學(xué)信—弓一
37. 根據(jù)權(quán)利要求25的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述OLT和遠(yuǎn)程節(jié)點 處的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元以這樣的方式來彼此連接，使得通過分開 的光纖而分別執(zhí)行上游傳送和下游傳送。
38. 根據(jù)權(quán)利要求24的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述ONU包括 ONU協(xié)議處理器，用于對要傳送到訂戶方的下游數(shù)據(jù)和從訂戶方傳送來的上游數(shù)據(jù)執(zhí)行協(xié)議處理；上游光學(xué)發(fā)射機(jī)，用于使下游光學(xué)信號平坦化并對下游光學(xué)信號進(jìn)行光 學(xué)放大，從而將下游光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為上游光，將上游光調(diào)制為承載訂戶方想要傳送的上游數(shù)據(jù)的上游光學(xué)信號，并然后傳送所述上游光學(xué)信號；下游光學(xué)接收機(jī)，用于接收承載下游數(shù)據(jù)的下游光學(xué)信號，并提取下游 數(shù)據(jù)；和光學(xué)耦合器，用于劃分下游光學(xué)信號功率，并將劃分后的下游光學(xué)信號 功率傳送到上游光學(xué)發(fā)射機(jī)和下游光學(xué)接收機(jī)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求28的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括 光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號功率分離為第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號，并輸出第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號；光電二極管，用于將第一光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn)行放大、并將放大 后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大從跨阻放大器傳送來的電壓信號；第一延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸出的、其極性與第二光學(xué)信號 的極性反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二光學(xué)信號；"與"門，用于當(dāng)上游信號具有電平'T，時從其中穿過第一延遲單元 的輸出信號，并且當(dāng)上游信號具有電平"0"時阻止第一延遲單元的輸出信 號從其中穿過；第二延遲單元，用于以來自"與，，門的輸出信號的相位等于來自第二延 遲單元的輸出信號的相位的方式，來調(diào)整從"與"門輸出的輸出信號的相位 和來自第二延遲單元的輸出信號的相位；第一LD驅(qū)動器，用于將"與"門的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號；第二 LD驅(qū)動器，用于將第二 RF延遲電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號；和反射半導(dǎo)體光學(xué)放大器(RSOA ),用于使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的電 流信號來使第二光學(xué)信號平坦化，并在從反射小面反射第二光學(xué)信號時使用 從第二 LD驅(qū)動器輸出的電流信號來調(diào)制第二光學(xué)信號，以生成上游光學(xué)信號。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39的WDM-PON系統(tǒng)，還包括第一循環(huán)器，用于將第二光學(xué)信號傳輸?shù)絉SOA，從RSOA接收平坦化 的信號，并將平坦化的光學(xué)信號傳輸?shù)酵饷妫煌獠空{(diào)制器，用于從第一循環(huán)器接收平坦化的光學(xué)信號，并使用從第二LD驅(qū)動器輸出的信號來調(diào)制平坦化的光學(xué)信號以生成上游光學(xué)信號；和第二循環(huán)器，用于將來自外部調(diào)制器的上游光學(xué)信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)程節(jié)點處 的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元，并將下游光學(xué)信號傳輸?shù)焦鈱W(xué)耦合器，其中RSOA使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二光學(xué)信號。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述RSOA包括含有后 部區(qū)和前部區(qū)的兩個有源區(qū)，后部區(qū)用于使用從第一 LD驅(qū)動器接收的信號 來平坦化第二光學(xué)信號，而前部區(qū)用于使得第二光學(xué)信號穿過后部區(qū)，并從 反射小面反射第二光學(xué)信號，并使用從第二LD驅(qū)動器接收的信號來調(diào)制反 射的第二光學(xué)信號以生成上游光學(xué)信號。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括 光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號功率劃分為第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號，并輸出第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號；光電二極管，用于將第一光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn)行放大、并將放大后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大從跨阻放大器傳送來的電壓信號； 第一延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸出的、其極性與第二光學(xué)信號的極性反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二光學(xué)信號；"與"門，用于當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平"1"時從其中穿過第一延遲單元的輸出信號，并且當(dāng)上游數(shù)據(jù)具有電平"0"時阻止第一延遲單元的輸出信號從其中穿過；第二延遲單元，用于調(diào)整從"與，，門輸出的信號的相位和來自第二延遲單元的輸出信號的相位，使得從"與，，門輸出的信號的相位等于來自第二延遲單元的輸出信號的相位；第一LD驅(qū)動器，用于將"與"門的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號；第二 LD驅(qū)動器，用于將第二 RF延遲電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為電流信號；半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA)，用于使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號和從第二 LD驅(qū)動器輸出的信號的組合信號來使第二光學(xué)信號平坦化，并調(diào)制平坦化的信號以生成上游光學(xué)信號；和循環(huán)器，用于將上游光學(xué)信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)程節(jié)點處的波長多路復(fù)用/解多路復(fù)用單元。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42的WDM-PON系統(tǒng)，還包括外部調(diào)制器，用于 接收通過SOA平坦化的第二光學(xué)信號，并使用從第二 LD驅(qū)動器輸出的信 號調(diào)制第二光學(xué)信號以生成上游光學(xué)信號，其中SOA使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號來平坦化第二光學(xué)信號。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述SOA包括含有前 部區(qū)和后部區(qū)的兩個有源區(qū)，前部區(qū)用于使用從第一 LD驅(qū)動器輸出的信號 來平坦化第二光學(xué)信號，而后部區(qū)用于使用從第二 LD驅(qū)動器輸出的信號來 調(diào)制通過前部區(qū)平坦化的第二光學(xué)信號以生成上游光學(xué)信號。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述SOA包括三個有 源區(qū)，所述三個有源區(qū)含有前部區(qū)，用于使用從第一LD驅(qū)動器輸出的信 號來平坦化第二光學(xué)信號；中間區(qū)，用于對通過前部區(qū)平坦化的第二光學(xué)信 號進(jìn)行光學(xué)放大；和后部區(qū)，用于調(diào)制通過中間區(qū)光學(xué)放大的第二光學(xué)信號 以生成上游光學(xué)信號。
46. 根據(jù)權(quán)利要求38的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述光學(xué)發(fā)射機(jī)包括 光學(xué)耦合器，用于將下游光學(xué)信號功率劃分為第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號，并輸出第一光學(xué)信號和第二光學(xué)信號；光電二極管，用于將第一光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電流信號；跨阻放大器，用于對從光電二極管傳送的電流信號進(jìn)行放大、并將放大 后的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；限幅放大器，用于再放大從跨阻放大器傳送來的電壓信號；延遲單元，用于調(diào)整從限幅放大器輸出的、其極性與第二光學(xué)信號的極 性反相的電壓信號的相位，從而最佳地平坦化第二光學(xué)信號；RF放大器，用于調(diào)整從延遲單元傳送的信號，從而最佳地平坦化第二 光學(xué)信號振幅；LD驅(qū)動器，用于將上游數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為電流信號；RSOA，用于使用從RF放大器輸出的信號來使第二光學(xué)信號平坦化， 并在從反射小面反射第二光學(xué)信號時使用從LD驅(qū)動器輸出的信號來調(diào)制平 坦化的第二光學(xué)信號，以生成上游光學(xué)信號。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46的WDM-PON系統(tǒng)，其中所述延遲單元調(diào)整從跨 阻放大器輸出的電壓信號的相位，而沒有穿過限幅放大器，從而最佳地平坦 化第二光學(xué)信號。
全文摘要
在利用傳統(tǒng)的下游光學(xué)信號重用方法的波分復(fù)用的無源光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)中，存在需要提供不同的光學(xué)發(fā)射機(jī)類型以用于系統(tǒng)的操作、管理、替換等的庫存問題。根據(jù)本發(fā)明的WDM-PON系統(tǒng)包括種子光(SL)單元，用于使用至少一個種子光源來生成其波長間隔和中心波長被調(diào)整的種子光；光學(xué)線路終端(OLT)，用于從種子光單元接收波長多路復(fù)用后的種子光，將下游光學(xué)信號傳送到WDM-PON的訂戶，并從訂戶接收上游光學(xué)信號；和光學(xué)網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，用于從OLT接收下游光學(xué)信號，平坦化下游光學(xué)信號并利用上游數(shù)據(jù)來調(diào)制下游光學(xué)信號，從而將下游光學(xué)信號被重用于承載上游數(shù)據(jù)?？赡芡ㄟ^充分地增加消光比來改善下游傳送的質(zhì)量和可靠性，并通過在半導(dǎo)體光學(xué)放大器中充分地平坦化輸入下游光學(xué)信號來改善上游傳送的質(zhì)量和可靠性。
文檔編號H04B10/13GK101563867SQ200780047060
公開日2009年10月21日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月9日
發(fā)明者建 丁, 姜秉龍, 曹升鉉, 樸萬鏞, 李宇蘭, 李智賢, 金大雄, 金奉泰, 金秉輝, 金鐵榮 申請人:韓國電子通信研究院