結(jié)以上內(nèi)容，使用到達(dá)擴(kuò)展器的解決方案使用相應(yīng)的經(jīng)放大的信號的增益值基本上相等的兩個單獨(dú)的放大器。
_5] 實(shí)施方式的描述
[0036]圖3示出了所提出的用于無源光學(xué)WDM網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)線路終端0LT，該無源光學(xué)WDM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地為NG-P0N2類型的時(shí)分-波分復(fù)用(TffDM)網(wǎng)絡(luò)。
[0037]OLT包括多個光發(fā)射器TX，其可操作以生成具有位于L頻帶的頻譜區(qū)域中的各自不同的波長的相應(yīng)的下游信號。L頻帶具有1565到1625納米(nm)的波長范圍。優(yōu)選地，下游波長位于波長范圍為1596-1603nm的L頻帶的子帶內(nèi)，其優(yōu)選地被稱為下游頻帶。發(fā)射器TX優(yōu)選地包括用于生成下游信號的相應(yīng)激光二極管。不同下游信號的波長間隔由最大7nm的波長差來給出。
[0038]另外，OLT包括光接收器，其可操作以接收具有至少部分位于C頻帶中的各自不同的波長的相應(yīng)的上游信號。換言之，OLT包括可操作以接收具有基本上位于C頻帶中的各自不同的波長的相應(yīng)的上游信號的光接收器。C頻帶具有1530到1565nm的波長范圍。上游波長優(yōu)選地位于1524-1544nm的波長范圍內(nèi)，其優(yōu)選地被稱為上游頻帶。具有不同的相鄰上游波長的不同上游信號的波長間隔由最大20nm的波長差來給出。
[0039]圖7示出頻帶PBl中所包括的上游波長Auiau2、...Aun，而下游波長λ(11、λ(12.....Adn被包括在頻帶中。頻帶PBl和第二頻帶ΡΒ2不交疊。頻帶I3Bl為上游頻帶，而頻帶為下游頻帶。相鄰的下游波長λ(11、λ(12.....Adn以及相鄰的上游波長AU1、AU2、...Aun優(yōu)選地間隔開，如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的。
[0040]上游頻帶的波長以最大80nm、優(yōu)選地以79nm與下游頻帶的波長間隔開。上游頻帶的波長以最小50nm、優(yōu)選地以52nm與下游頻帶的波長間隔開。
[0041 ] 返回圖3，OLT包括雙向放大器BSOA，其優(yōu)選地為雙向半導(dǎo)體光放大器(S0A)。放大器BSOA具有兩個光學(xué)接口 IFl、IF2。
[0042]由發(fā)射器TX生成的下游信號在下游方向DS上被提供給雙向半導(dǎo)體光放大器BSOA的接口 IF1。詳細(xì)地，不同波長的不同下游信號使用光學(xué)復(fù)用器MDM 3(其優(yōu)選地為AWG)并且另外使用復(fù)用器/解復(fù)用器MDM1(其優(yōu)選地為用于從下游頻帶分割上游頻帶的絕緣光學(xué)濾波器)被復(fù)用到放大器BSOA的接口 IFl上。復(fù)用器MDM 3對于不同下游波長具有不同的通帶，例如圖7所示的用于下游波長Ad2的通帶PB22。
[0043]在接口IF2處離開放大器BSOA的經(jīng)放大的下游信號然后在下游方向DS上被提供給OLT的光學(xué)接口 01。接口 OI可以在光學(xué)上耦合到光纖，諸如饋送器光纖。
[0044]在接口OI處接收的上游信號在上游方向US上從OLT的光學(xué)接口 OI被提供給放大器BSOA的接口 IF2。經(jīng)放大的上游信號然后從接口 IFl被提供給復(fù)用器/解復(fù)用器MDMl。
[0045]復(fù)用器/解復(fù)用器MDMl從位于下游頻帶的下游信號中解復(fù)用位于上游頻帶的上游信號。復(fù)用器/解復(fù)用器MDMl向解復(fù)用器MDM2提供經(jīng)放大的上游信號，解復(fù)用器MDM2優(yōu)選地為循環(huán)AWG。解復(fù)用器MDM2將不同的上游信號解復(fù)用到相應(yīng)的光接收器RX上。接收器包括用于檢測相應(yīng)上游信號的相應(yīng)雪崩光電二極管(ΑΡΝ)。解復(fù)用器MDM2具有用于不同上游波長的不同通帶，例如圖7所示的用于上游波長Xu2的通帶ΡΒ12。
[0046]為了換句話概括以上內(nèi)容，光學(xué)接口 O1、放大器S0A、發(fā)射器TX和接收器RX通過一個或多個光學(xué)濾波設(shè)備MDMl、MDM2、MDM3在光學(xué)上進(jìn)行耦合，使得在光學(xué)接口 OI處接收的上游信號首先被提供給雙向放大器BSOA并隨后從放大器BS SOA被提供給接收器RX之一。另外，光學(xué)接口 O1、放大器S0A、發(fā)射器TX和接收器RX在光學(xué)上進(jìn)行耦合，使得由發(fā)射器TX之一生成的下游信號首先被提供給雙向放大器BSOA并隨后被提供給光學(xué)接口 01。
[0047]圖4示出了先前在圖3中示出的雙向半導(dǎo)體光放大器BSOA的依賴于波長的增益函數(shù)GF(其可替換地被稱為增益頻譜)。關(guān)于由放大器放大的光信號的波長WL來繪制增益函數(shù)GF的曲線。雙向SOA具有關(guān)于待放大的光信號的波長不恒定的增益函數(shù)。增益函數(shù)GF對于位于上游頻帶內(nèi)的上游信號的上游波長最大并且因此具有峰值P。由于上游頻帶從1524nm到高達(dá)1544nm，并且由于(3頻帶從1530nm到高達(dá)1565nm，所以增益函數(shù)GF對于位于(3頻帶內(nèi)的上游信號的上游波長基本上最大并且因此基本上具有峰值P。優(yōu)選地，增益峰值P以上游頻帶的下波長邊緣為中心，這在圖4中未明確示出。增益函數(shù)對于上游頻帶的波長所具有的增益值比上游頻帶的波長的增益值至少低3dB。增益函數(shù)對于上游頻帶的波長所具有的增益值比C頻帶的波長的增益值低不超過5dB。
[0048]如先前所提及的，具有不同相鄰上游波長的不同上游信號的波長間隔優(yōu)選地由最大20nm的波長差來給出，從而確保SOA的增益函數(shù)在上游頻帶內(nèi)不會由于在峰值P周圍的增益斜率而顯著變化。
[0049]如先前所提及的，具有不同相鄰上游波長的不同下游信號的波長間隔由最大7nm的波長差來給出，從而確保SOA的增益函數(shù)在上游頻帶內(nèi)不會明顯變化。
[0050]優(yōu)選地，增益函數(shù)GF對于上游頻帶具有在15到20dB范圍內(nèi)的增益值。
[0051]現(xiàn)在詳細(xì)解釋可以通過所提出的解決方案實(shí)現(xiàn)的不同優(yōu)點(diǎn)。
[0052]返回圖3，必須考慮雙向放大器BSOA的功能。由于放大器BSOA位于OLT內(nèi)這一事實(shí)，放大器用作下游波長的功率放大器(booster amplifier)并且同時(shí)用作上游波長的前置放大器。下游波長的功率水平明顯大于所接收的上游波長的功率水平。例如，上游波長的功率水平可以是_30dB，而下游波長的功率水平為OdBm或ldBm。在如先前關(guān)于圖1和2描述的使用到達(dá)擴(kuò)展器用于上游和下游波長的放大的解決方案中，上游和下游波長的功率水平幾乎類似或者至少不會以與本文中所提出的解決方案中一樣明顯的功率水平差異而不同。
[0053]由于上游波長的功率水平非常低，所以接收器RX的靈敏度極大地依賴于對于位于上游頻帶內(nèi)的上游信號的放大器BSOA所實(shí)現(xiàn)的增益值。因此，有益的是，增益函數(shù)的峰值的最大值在上游頻帶內(nèi)。通過針對上游頻帶選擇15到20dB的增益并且對于不同上游信號選擇SOA的適度噪聲因數(shù)(noise figure)，確保了接收器靈敏度。
[0054]如先前所提及的，上游信號在進(jìn)入放大器BSOA時(shí)比下游信號具有明顯更高的功率水平。因此，下游信號所需要的放大器BSOA的放大并不與上游信號所需要的放大一樣高。因此，選擇具有下游信號的增益值比上游信號的增益值低的非恒定增益曲線的雙向SOA在此是一個實(shí)際的解決方案，其使得能夠?qū)崿F(xiàn)比使用如圖2所示的兩個SOA作為雙向放大器的解決方案的成本更低的解決方案。在使用兩個SOA作為雙向放大器的現(xiàn)有解決方案中，SOA對于上游信號和下游信號具有類似的增益值。
[0055]如先前所提及的，所提出的雙向放大器BSOA具有依賴于波長的增益函數(shù)，其對于下游波長實(shí)現(xiàn)的增益值比對于上游波長實(shí)現(xiàn)的增益值小但不超過5dB。如果這一增益差異較大，使得放大器BSOA具有對于下游波長實(shí)現(xiàn)的增益值比對于上游波長實(shí)現(xiàn)的增益值小但超過5dB的依賴于波長的增益函數(shù)，則這樣的更大的增益差異必須通過發(fā)射器TX在更高的功率水平生成下游信號來補(bǔ)償，這會是成本更高的解決方案。另外，如果在太高功率水平處生成下游信號，則這可能引起下游信號與上游信號之間的串?dāng)_，其程度有可能在使用接收器RX檢測上游信號時(shí)導(dǎo)致太多誤差。
[0056]下游信號的增益值有必要小于上游信號的增益值，因?yàn)榉駝t下游信號與上游信號之間的串?dāng)_可能變得太嚴(yán)重。這通過具有幾乎拋物線型的依賴于波長的函數(shù)的雙向SOA來確保。
[0057]另外，出于另一原因，下游信號的功率水平不應(yīng)當(dāng)太高。到達(dá)雙向放大器BSOA的下游信號的功率水平越高，放大器BSOA則越多地朝著飽和狀態(tài)被驅(qū)動。朝著這一飽和狀態(tài)驅(qū)動放大器的負(fù)面影響在于，如圖4所示的依賴于波長的增益曲線GF趨向于平坦化并且峰值P減小。這引起上游信號的放大的降低，其進(jìn)而可能在使用接收器RC檢測上游信號時(shí)導(dǎo)致太多誤差。
[0058]使用半導(dǎo)體光放大器(SOA)而非具有僅一個栗浦激光器的摻鉺光纖放大器作為雙向放大器BSOA的優(yōu)點(diǎn)在于，在SOA的情況下上游頻帶與下游頻帶的增益值之差小于在EDFA的情況下二者之差，從而允許更大地放大下游信號。
[0059]所提出的具有不同的所選參數(shù)的OLT適合用于在NG-P0N2類型的TWDM PON內(nèi)使用。現(xiàn)在參考圖5和6來對其進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0060]圖5示出在同時(shí)使用兩個示例性上游信號以及使用兩個示例性下游信號操作雙向SOA時(shí)獲得的測量結(jié)果。設(shè)置包括分別在1520.77nm和1529.55nm的兩個上