CN101873189B - 一种兼容两种无源光网络的波分复用器 - Google Patents

一种兼容两种无源光网络的波分复用器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种兼容两种无源光网络的波分复用器，用于实现下一代无源光网络与时分复用无源光网络的兼容，所述波分复用器包括升级光线路终端端口、遗留光线路终端端口和公共端口，其中，所述波分复用器还包括一个或多个滤波器，用于在下行方向，将从遗留光线路终端端口输入的基础波段的光信号和从升级光线路终端端口输入的升级波段的光信号进行复用，将得到的波分复用的光信号从公共端口输出；在上行方向，将从公共端口输入的波分复用的光信号解复用为基础波段和升级波段的光信号，并将基础波段的光信号从遗留光线路终端端口输出，将升级波段的光信号从升级光线路终端端口输出。本发明简单实用可行，且成本低、可靠性高，便于使用和***升级。

Description

一种兼容两种无源光网络的波分复用器
技术领域
本发明涉及光接入网通讯领域中时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)和波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术相结合的下一代无源光网络(Next Generation-Passive Optical Network，NG-PON)，尤其涉及一种用于实现现有时分复用无源光网络(Time DivisionMultiplexing-Passive Optical Network，TDM-PON，包括ATM-PON、Broadband-PON、Ethernet-PON、Gigabit-PON)升级到或兼容下一代无源光网络的波分复用器。
背景技术
光接入网由目前的基于时分复用技术的宽带无源光网络(BroadbandPassive Optical Network，B-PON)、吉比特无源光网络(Gigabit Passive OpticalNetwork，G-PON)、以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，E-PON)等逐渐向基于时分复用与波分复用技术相结合的多波长及高速率的下一代无源光网络演化。在光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)和光网络单元(Optical Network Unit，ONU)之间通过多波长单根光纤的双向高速传输，极大提高光纤的利用率。
对于G-PON而言，目前的TDM-PON上下行传输光波段分别规划为下行S波段λS的范围在1480nm至1500nm，为了与NG-PON共存，上行O波段λO的范围在1290nm至1330nm。国际电信联盟标准组织ITU-T光接入网G.984.5标准中提及，现有时分复用无源光网络的光线路终端称为遗留光线路终端(Legacy OLT)，其工作波段为基础波段λO+S。下一代无源光网络光线路终端称为升级光线路终端(Upgrade OLT)。FSAN组织规划了下一代无源光网络的波长，上行波长的范围在1260nm至1280nm，下行波长的范围在1575nm至1580nm，并规划了CATV的下行信号的波长范围在1550nm至1560nm。。
为了解决TDM-PON平滑升级或兼容下一代NG-PON***的架构，则必须在遗留光线路终端、升级光线路终端与分光器(Splitter)之间***WDM1(Wavelength Division Multiplexing1，WDM1，在G.984.5中规定：用于实现下一代无源光网络与时分复用无源光网络兼容的波分复用器的名称为WDM1)，使TDM-PON和NG-PON在同一个光分配网(Optical DistributionNetwork，ODN)上单纤传输不同波段的光信号，如图1所示。WDM1能够使现有TDM-PON的光分配网能够同时传送NG-PON的光信号，实现TDM-PON向NG-PON的平滑升级。
由于WDM1对于现有TDM-PON和NG-PON波段规划中需要高的光信号工作波段隔离度，低的光网络***损耗，实用可行性价比高的工艺实现方法等，而至今尚未有关于WDM1器件模块如何实现的方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种兼容两种无源光网络的波分复用器，能够实现基础波段与升级波段的光信号的波分复用和解复用功能。
为了解决上述问题，本发明提供了一种兼容两种无源光网络的波分复用器，用于实现下一代无源光网络与时分复用无源光网络的兼容，所述时分复用无源光网络的使用基础波段，所述下一代无源光网络使用升级波段，所述基础波段和升级波段均包括上行波段和下行波段，所述波分复用器包括升级光线路终端端口、遗留光线路终端端口和公共端口，其中：
所述波分复用器还包括一个或多个滤波器，用于在下行方向，将从遗留光线路终端端口输入的基础波段的光信号和从升级光线路终端端口输入的升级波段的光信号进行复用，将得到的波分复用的光信号从公共端口输出；在上行方向，将从公共端口输入的波分复用的光信号解复用为基础波段和升级波段的光信号，并将基础波段的光信号从遗留光线路终端端口输出，将升级波段的光信号从升级光线路终端端口输出。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，该波分复用器包括多个滤波器，且满足以下条件：
从将所述两个上行波段光信号解复用的滤波器到遗留光线路终端端口的包括该解复用的滤波器的上行光通道上，至少有一个透射波段包含基础波段的上行波段且反射波段包含升级波段的上行波段的滤波器；
从将所述两个上行波段光信号解复用的滤波器到升级光线路终端端口的包括该解复用的滤波器的上行光通道上，至少有一个透射波段包含升级波段的上行波段且反射波段包含基础波段的上行波段的滤波器；
从遗留光线路终端端口到将所述两个下行波段光信号复用的滤波器的包括该复用的滤波器的下行光通道上，至少有一个透射波段包含基础波段的下行波段且反射波段包含升级波段的下行波段的滤波器；以及
从升级光线路终端端口到将所述两个下行波段光信号复用的滤波器的包括该复用的滤波器的下行光通道上，至少有一个透射波段包含升级波段的下行波段且反射波段包含基础波段的下行波段的滤波器。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第四滤波器的透射端或公共端之间，第四滤波器的公共端或透射端与第三滤波器的反射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，遗留光线路终端端口与第二滤波器的透射端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的透射端之间，以及所述波分复用器的公共端口与第三滤波器的公共端之间存在光通道。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第三滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第四滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；第三滤波器为边带滤波器，透射滤波包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；第四滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括基础波段和升级滤波和上行波段。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第三滤波器的透射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，第二滤波器的透射端与第四滤波器的透射端或公共端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及第四滤波器的公共端或透射端与遗留光线路终端端口之间存在光通道。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端或公共端之间，第一滤波器的透射端与第四滤波器的反射端之间，第二滤波器的公共端或透射端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的公共端与第四滤波器的透射端之间，第三滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，以及第四滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间存在光通道。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第二滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第三滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述波分复用器包括一带通滤波器，该带通滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及反射端与升级光线路终端端口之间具有光通道；且该带通滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；或者
该带通滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及反射端与遗留光线路终端端口之间具有光通道，且该带通滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，所述波分复用器中的滤波器构成及其光谱特性为以下几种方式中的一种：
第一种，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，第一滤波器的透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；第三滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；连接上，在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，以及第三滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间存在光通道；
第二种，将第一种方式中的第一滤波器和第二滤波器位置互换，各滤波器的光谱特性与第一种方式相同；
第三种，所述波分复用器包括第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段；连接上，遗留光线路终端端口与第一滤波器的透射端之间，所述波分复用器的公共端口与第一滤波器的公共端之间，升级光线路终端端口与第二滤波器的透射端或公共端之间，以及第二滤波器的公共端或透射端与第一滤波器的反射端之间存在光通道；
第四种，所述波分复用器包括第一滤波器和第二滤波器，第一滤波的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段片；第二滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；连接上，第一滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端或公共端之间，第一滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端之间，以及第二滤波器的公共端或透射端与遗留光线路终端端口之间存在光通道；
第五种，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，第一滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；第三滤波器的透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；连接上，在第一滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，第一滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端之间，所述第一滤波器的反射端与所述第二滤波器的公共端或透射端之间，第二滤波器的透射端或公共端与第一滤波器的公共端或透射端之间，以及第一滤波器的透射端或公共端与遗留光线路终端端口之间存在光通道；
第六种，将第五种方式中的第二滤波器和第三滤波器位置互换，各滤波器的光谱特性与第五种方式相同。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，其特征在于，所述波分复用器中的滤波器均为薄膜滤波片。
进一步地，上述波分复用器还可具有以下特点，其特征在于：
所述升级波段的上行波段为1260nm至1280nm波段，所述升级波段的下行波段为1550nm至1580nm波段；所述基础波段的上行波段为1290nm至1330nm波段也即O波段，所述基础波段的下行波段为1480nm至1500nm波段也即S波段。
本发明提供的WDM1实现了基础波段与升级波段的光信号的波分复用和解复用功能。使现有的时分复用无源光网络的光分配网络能够同时传送下一代无源光网络，实现TDM-PON向NG-PON平滑演化，同时能够对已部署的TDM-PON***提供后续网络兼容。在一些实施例中，通过合理地使用薄膜滤波片和选择滤波片的光谱特性，可以较低的成本来满足光信号工作波段的高隔离度要求，而通过适当设置滤波片的个数及其光谱特性，还可以兼顾隔离度和对光网络***损耗的要求。本发明实施例中采用简单实用可行的技术实现了WDM1，且成本低、可靠性高，便于使用和***升级。
附图说明
图1为本发明实施例WDM1的外部接口的结构示意图；
图2(a)是本发明第一实施例的WDM1的结构示意图，示出了其上行和下行方向的光传输路径；图2(b)～图2(1)为第一实施例及其变换方式中各个滤波片的光谱示意图；
图3(a)是本发明第二实施例的WDM1的结构示意图；图3(b)～图3(d)为第二实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图4(a)是本发明第三实施例的WDM1的结构示意图；图4(b)为第三实施例中滤波片的光谱示意图；
图5(a)是本发明第四实施例的WDM1的结构示意图；图5(b)为第四实施例中滤波片的光谱示意图；
图6(a)是本发明第五实施例的WDM1的结构示意图；图6(b)～图6(c)为第五实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图7(a)是本发明第六实施例的WDM1的结构示意图；图7(b)～图7(c)为第六实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图8(a)是本发明第七实施例的WDM1的结构示意图；图8(b)～图6(d)为第七实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图9(a)是本发明第八实施例的WDM1的结构示意图；图9(b)～图9(d)为第八实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图10(a)是本发明第九实施例的WDM1的结构示意图；图10(b)～图10(d)为第九实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图11(a)是本发明第十实施例的WDM1的结构示意图；图11(b)～图11(1)为第十实施例及其变换方式中各个滤波片的光谱示意图；
图12(a)是本发明第十一实施例的WDM1的结构示意图；图12(b)～图12(e)为第十一实施例中各个滤波片的光谱示意图；
图13是本发明实施例WDM1实现NG-PON兼容G-PON的网络结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
当单纤的TDM-PON向NG-PON演化时，将引入三个波段，分别为：NG-PON的上行波段(1260nm至1280nm)，CATV信号的下行波段(1550nm至1560nm)以及NG-PON的下行L波段(1575nm至1580nm)。因此文中的升级波段包括上行波段和下行波段，其中上行波段为1260nm至1280nm波段，下行波段为1550nm至1580nm波段，包括了1550nm至1560nm波段和1575nm至1580nm波段。而基础波段包括上行波段和下行波段，上行波段为1290nm至1330nm波段也即O波段，下行波段为1480nm至1500nm波段也即S波段。需要说明的是，上述波长规划也可以有变化，只要以上4个波段的分布关系不变，本发明的WDM1也是可以适用的。
为了实现单纤的TDM-PON向NG-PON的平滑演化，其关键问题之一是需要在光线路终端和分光器之间***一个WDM1，实现基础波段与升级波段的光信号的波分复用功能，并尽量满足低成本、高可靠性和便于使用和***升级的要求。该波分复用器作为不同波长的光信号的接入点，需要满足以下要求：
A.使NG-PON的波分复用的光信号与现有TDM-PON的光信号在现有的光分配网上实现波分复用和解复用的功能；
B.基础波段的光信号和升级波段的光信号之间需要高隔离度；
C.具有低***损耗。
目前用于波分复用器的滤波器制备工艺技术中，薄膜滤波器(也称为薄膜滤波片)比较适用于宽带滤波且制作工艺较成熟，可以在WDM1中采用。薄膜滤波片有透射和反射的作用，相应的工作波段可以称为透射波段和反射波段。对于普通的薄膜滤波片来说，一般透射端的隔离度都很好，不容易被其他波段的光信号串扰，其隔离度可以达到35dB。而反射端的隔离度相对差一些，为15dB，透射波段的光信号可以串扰到反射端，需要采取加强的措施。而***损耗与薄膜滤波片的个数成正比。因此，在保证隔离度的情况下，优先使用最少的滤波片。下文中的实施例均采用薄膜滤波片实现，本发明并不限制所采用滤波器的类型，只要能够达到相同的光谱特性，也可以应用于本发明的WDM1。
在NG-PON同时兼容TDM-PON的网络***架构中，中心机房(CentralOffice)放置遗留光线路终端与升级光线路终端，所述WDM1的外部接口如图1所示，包括遗留光线路终端端口，升级光线路终端端口和公共端口：
在下行方向，基础波段的光信号输入到遗留光线路终端端口，升级波段的光信号输入到升级光线路终端端口，该波分复用器将输入的基础波段的光信号与升级波段的光信号复用后从公共端口输出，使两个波段的光信号在单根光纤中传输，然后通过分光器等光器件最终传送到各个ONU设备；在上行方向，波分复用的两个波段的光信号利用同一光纤从WDM1的公共端口输入，WDM1实现解复用后将其中的基础波段和升级波段的光信号分别送至遗留光线路终端端口与升级光线路终端端口。
基础波段总带宽为210nm(下行S波段的范围在1480nm至1500nm，上行O波段的范围在1290nm至1330nm)，升级波段的上行波段和下行波段分布在基础波段的两侧(上行波段在1260nm至1280nm，下行波段在1550nm至1580nm，此处的下行波段包括两部分，即CATV下行波段和NG-PON下行波段)。由此可得基础波段的上行波段和升级波段的上行波段之间的间隔较窄大约为10nm。因此基础波段的带宽比较大，而两个波段之间的波段间隔比较小。
以下结合附图对实现WDM1的多个实施例的具体结构进行详细说明：
第一实施例
由于WDM1的制备工艺和电信网络应用的需求以及成本等因素，结合上述基础波段和升级波段的特点，WDM1可以采用边带型滤波片和/或带通型滤波片组装而成。
图2(a)所示为本第一实施例的WDM1的结构及其上/下行方向的工作原理，该WDM1包括四个薄膜滤波片，即带通滤波片f11，边带滤波片f12，边带滤波片f13和带通滤波片f14。边带型或带通型的滤波片均可以是三端器件，包括透射端、反射端和公共端。某些带通或边带滤波片如f12也可以是两端器件，包括透射端和公共端。图中，反射端和公共端在滤波片的同一侧，透射端在另一侧。与透射端的线上箭头朝向相同的(指朝向或背离滤波片)为反射端。
请参见图2(b)～图2(e)的光谱示意图。带通滤波片f11的透射波段包括1550nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1500nm；边带滤波片f12的透射波段包括1260nm至1500nm，1550nm至1580nm位于其反射波段上；1290nm至1580nm位于边带滤波片f13的透射波段，1260nm至1280nm位于f13的反射波段；1260nm至1280nm位于带通滤波片f14的透射波段，1290nm至1580nm位于f14的反射波段。
参照图2(a)，升级光线路终端端口与带通滤波片f11的公共端之间，带通滤波片f11的反射端与带通滤波片f14的透射端之间，带通滤波片f14的公共端与边带滤波片f13的反射端之间，带通滤波片f11的透射端与边带滤波片f12的反射端之间，遗留光线路终端端口与边带滤波片f12的透射端之间，边带滤波片f12的公共端与边带滤波片f13的透射端之间，WDM1公共端口与边带滤波片f13的公共端之间存在光通道。f14的公共端和透射端可以互换。图中为了方便表示，有的光通道采用折线来表示，在实际的器件中光通道尽量采用直线，但也不排除通过增设反射器件，使得一条光通道的光信号的传输方向发生变化的情况。其他各实施例同此。图中的箭头是以下行方向为例，上行方向将所有箭头方向反向即可。
在下行方向上，NG-PON的下行信号(波长在1550nm至1580nm)从WDM1的升级光线路终端端口入射后，进入带通滤波片f11的公共端，经过带通滤波片f11的透射后进入边带滤波片f12并经其反射后进入边带滤波片f13的透射端，经过透射后由边带滤波片f13的公共端输出到WDM1的公共端口；同时，G-PON的下行波长(波段在1480nm至1500nm)从WDM1的遗留光线路终端端口入射后进入边带滤波片f12的透射端，由边带滤波片f12的公共端输出后进入边带滤波片f13的透射端，经透射后从边带滤波片f13的公共端输出到WDM1的公共端口。因此从WDM1的公共端口输出的信号为NG-PON的下行信号和G-PON的下行信号的波分复用信号。
在上行方向上，从WDM1公共端口输入的波分复用信号包括NG-PON的上行信号(上行波段在1260nm至1280nm)和G-PON的上行信号(波段在1290nm至1330nm)，其中NG-PON的上行信号从WDM1的公共端口入射后进入边带滤波片f13的公共端，经过边带滤波片f13反射后进入带通滤波片f14的公共端，经f14透射后由f14透射端输出到带通滤波片f11的反射端，经过f11反射后由f11的公共端输出到WDM1的升级光线路终端端口；同时，G-PON的上行信号从WDM1的公共端口入射后进入边带滤波片f13的公共端，由其透射端输出并进入边带滤波片f12的公共端，由边带滤波片f12透射后从其透射端输出到WDM1的遗留光线路终端端口。完成了解复用。
本实施例的WDM1器件在实现波分复用和解复用的同时，也能够满足升级波段和基础波段之间的高隔离度的要求。需要考虑的是升级波段的上行波段和基础波段的上行波段之间，以及基础波段的下行波段和升级波段的下行波段之间的串扰。
上文中已提到滤波片透射端的隔离度高，如果从将两个上行波段光信号解复用的滤波片到WDM1的遗留光线路终端端口的上行光通道上(包括该解复用的滤波片)，至少有一个透射波段包含基础波段的上行波段且反射波段包含升级波段的上行波段的滤波片，从将两个上行波段光信号解复用的滤波片到WDM1的升级光线路终端端口(包括该解复用的滤波片)的上行光通道上，至少有一个透射波段包含了升级波段的上行波段且反射波段包含基础波段的上行波段的滤波片，则使用普通的滤波片即可达到两个上行波段之间的隔离度要求。如果从WDM1的遗留光线路终端端口到将两个下行波段光信号复用的滤波片(包括该复用的滤波片)的下行光通道上至少有一个透射波段包含基础波段的下行波段且反射波段包含升级波段的下行波段的滤波片，从WDM1的升级光线路终端端口到将两个下行波段光信号复用的滤波片(包括该复用的滤波片)的下行光通道上至少有一个透射波段包含升级波段的下行波段且反射波段包含基础波段的下行波段的滤波片，则可以达到两个下行波段之间的隔离度要求。下文中将该上述4个条件统称为第一隔离度条件。
本实施例是可以满足这个要求的，将两个上行波段光信号解复用的滤波片是f13，从f13到遗留光线路终端端口的上行光通道经过的滤波片包括f13，和f12，基础波段的上行波段位于f13的透射波段且升级波段的上行波段位于f13的反射波段。从f13到升级光线路终端端口的上行光通道经过的滤波片包括f13，f14和f11，其中升级波段的上行波段位于f14的透射波段且基础波段的上行波段位于f14的反射波段。此外，将两个下行波段光信号复用的滤波片是f12(将两个信号复用指输入该滤波片时两个信号是分离的，输出时该两个信号已合一)，从遗留光线路终端端口到f12的下行光通道经过的滤波片为f12，f12的透射波段包括基础波段的下行波段且反射波段包括升级波段的下行波段，从升级光线路终端端口到f12的下行光通道经过的滤波片包括f11和f12，f11的透射波段包括升级波段的下行波段且反射波段包括基础波段的下行波段。因此，本实施例可以保证两个上行波段之间以及两个下行波段之间的隔离度，所有的滤波片均可采用普通的滤波片实现，从而降低WDM1的成本。
对上述滤波片的类型和光谱特性进行一些变化，可以得到一些变换方式：
变换方式一，结构图仍如图2(a)所示，光谱图如图2(f)～图2(1)所示，将带通滤波片f11改为边带滤波片，1550nm至1580nm位于其透射波段，1260nm至1500nm位于其反射波段，带通滤波片f14改为边带滤波片，1260nm至1280nm位于其透射波段，1290nm至1580nm位于其反射波段。边带滤波片f12和f13的类型和光谱特性都不变。因为该变换方式的滤波片光谱特性中，基础波段的上、下行波段和升级波段的上、下行波段(也称为WDM1的相关4个波段)的透射或反射关系不变，因此其性能基本是相同的。以上f11和f14也可以只改其中的一个。
变换方式二，结构图仍如图2(a)所示，f11～f14均为边带滤波片，光谱特性如下：边带滤波片f11的透射波段包括1260nm至1280nm，反射波段包括1290nm至1580nm；边带滤波片f12的透射波段包括1290nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1280nm；边带滤波片f13的透射波段包括1260nm至1500nm，反射波段包括1550nm至1580nm；边带滤波片f14的透射波段包括1550nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1500nm。
变换方式三，在变换方式二的基础上，将边带滤波片f11和/或边带滤波片f14改为带通滤波片，且在带通滤波器f11和f14的光谱特性中相关4个波段的透射或反射关系与变换方式二中的f11和f14相同。同上分析，也可以实现WDM1的功能并达到高隔离度的要求。同样，所述的WDM1器件模块可达到的参数如表1所示。
表1：图2(a)所示的WDM1器件模块参数
  规格说明   数值
TDM-PON差损范围(未考虑连接器)   ＜1.0dB1290-1330nm1480-1500nm
NG-PON差损范围(未考虑连接器)   ＜1.3dB1260-1280nm1550-1580nm
  隔离度-COM-OLT1260-1280nm1550-1580nm ＞35dB
  隔离度-COM-UPGRADE1290-1320nm1480-1500nm ＞35dB
  最大光功率   +23dBm
  回波损耗   ＞50dB
  方向性   ＞50dB
第二实施例
本实施例的WDM1包括三个薄膜滤波片，分别为边带滤波片f21、边带滤波片f22以及带通滤波片f23。图3(b)～图3(d)分别示出了各个滤波片的光谱。其中，1550nm至1580nm位于边带滤波片f21的透射波段，1260nm至1500nm位于其反射波段；1260nm至1280nm位于边带滤波片f22的透射波段，1290nm至1580nm位于其反射波段；1290nm至1500nm位于带通滤波片f23的透射波段，1260nm至1280nm波段和1550nm至1580nm波段位于f23的反射波段。
WDM1的升级光线路终端端口与边带滤波片f21的公共端之间，边带滤波片f21的反射端与边带滤波片f22的透射端之间，边带滤波片f21的透射端与边带滤波片f22的反射端之间，边带滤波片f22的公共端与带通滤波片f23的反射端之间，带通滤波片f23的透射端与WDM1的遗留光线路终端端口之间，以及带通滤波片f23的公共端与WDM1的公共端口之间存在光通道。
在下行方向上，NG-PON的下行信号(波段在1550-1580nm)从WDM1的升级光线路终端端口入射后，进入边带滤波片f21的公共端，经过边带滤波片f21透射后进入边带滤波片f22的反射端，经过边带滤波片f22反射后从其公共端输出到带通滤波片f23的反射端，经f23反射后由带通滤波片f23的公共端输出到WDM1的公共端口；同时，G-PON的下行信号(波段在1480nm至1500nm)从该WDM1的遗留光线路终端端口入射后进入带通滤波片f23的透射端，经过带通滤波片f23的透射后由其公共端输出到WDM1的公共端口输出，因此从WDM1的公共端口输出的信号为NG-PON的下行信号和G-PON的下行信号的波分复用信号。
在上行方向上，从WDM1公共端口输入的波分复用信号包括NG-PON的上行信号和G-PON的上行信号，其中NG-PON的上行信号从WDM1的公共端口入射后进入带通滤波片f23的公共端，经过带通滤波片f23反射由其反射端输出后进入边带滤波片f22的公共端，经透射后由边带滤波片f22的透射端输出到边带滤波片f21的反射端，并经边带滤波片f21反射后由其公共端输出到WDM1的升级光线路终端端口；同时，G-PON的上行信号从WDM1的公共端口入射后进入带通滤波片f23的公共端，经过带通滤波片f23透射后由带通滤波片f23透射端输出到WDM1的遗留光线路终端端口。
可以看出，该实施例也是满足上述第一隔离度条件的。由于薄膜滤波器的制作工艺难度与滤波器的带通宽度、隔离度等要求成正比，而跟保护带宽间隔等成反比。边带滤波片f21和边带滤波片f22增强了反射方向的隔离度，间接降低了带通滤波片f23反射方向的隔离度的要求，从而降低了薄膜滤波器的工艺制备难度，这能够使薄膜滤波器的镀膜层数较低，加工难度降低，第一实施例中各滤波片也是如此。且本实施例中的带通滤波片f23由于带通宽度较大，实现较第一实施例的滤波片要困难，第一实施例的WDM1价格相对便宜。
本实施例所述的WDM1器件模块所达到的参数如表2所示。
表2：图2(b)所示的WDM1器件模块参数
  规格说明   数值
TDM-PON差损范围(未考虑连接器)   ＜0.5dB1290-1330nm1480-1500nm
NG-PON差损范围(未考虑连接器)   ＜1.1dB1260-1280nm1550-1580nm
  隔离度-COM-OLT1260-1280nm1550-1580nm ＞35dB
  隔离度-COM-UPGRADE1290-1320nm1480-1500nm ＞35dB
  最大光功率   +23dBm
  回波损耗   ＞50dB
  方向性   ＞50dB
第三实施例
采用更先进的镀膜工艺时，可以直接采用带通滤波片f31实现上述的波分复用/解复用功能，即利用带通薄膜滤波片制成宽带通高隔离度的WDM1，实现基础波段和升级波段的波分复用/解复用功能及高隔离度的要求，此WDM1的上下行工作原理示意图如图4(a)所示，该f31的透射端与WDM1遗留光线路终端端口之间，f31的公共端与WDM1的公共端口之间，f31的反射端与WDM1的升级光线路终端端口之间具有光通道。
图4(b)为f31的光谱示意图，其中1290nm至1500nm波段位于f31的透射波段，1260nm至1280nm波段和1550nm至1580nm波段位于f31的反射波段。通过该带通滤波片f31，可以直接实现基础波段和升级波段光信号的复用和解复用。
第四实施例
该实施例的WDM1中也是只采用了一个带通滤波片f41，如图5(a)所示，该f41的透射端与WDM1的升级光线路终端端口之间，f41的公共端与WDM1的公共端口之间，f41的反射端与WDM1的遗留光线路终端端口之间具有光通道。
图5(b)为f41的光谱示意图，其中1290nm至1500nm波段位于f41的反射波段，1260nm至1280nm波段和1550nm至1580nm波段位于f41的透射波段。通过该带通滤波片f41，可以直接实现基础波段和升级波段光信号的复用和解复用。
第五实施例
如图6(a)所示，本实施例的WDM1中包括带通滤波片f51和带通滤波片f52。1290nm至1500nm波段位于f51的透射波段，1260nm至1280nm波段和1550nm至1580nm波段位于f51的反射波段。1290nm至1500nm波段位于f52的反射波段，1260nm至1280nm波段和1550nm至1580nm波段位于f52的透射波段。
在连接上，WDM1的遗留光线路终端端口与f51的透射端之间，WDM1的公共端口与f51的公共端之间，WDM1的升级光线路终端端口与f52的透射端之间，f52的公共端与f51的反射端之间存在光通道。f52的公共端和透射端可以互换。
基于图6(a)中指示的光信号传输路径(这里不再详细描述，从图中可以清楚的看出)，可以实现升级波段和基础波段光信号的复用和解复用，并且也满足上述第一隔离度条件，***损耗较小。
第六实施例
如图7(a)所示，这个实施例的WDM1包括带通滤波片f61和f62，其中f61的光谱特性与第五实施例中的f52相同，f62与的光谱特性与第五实施例中的f51相同。
相应的，各滤波片之间及滤波片与WDM1的端口之间的连接关系有所变化，其中带通滤波片f61的透射端与WDM1的升级光线路终端端口之间，f61的反射端与f62的透射端之间，f61的公共端与WDM1的公共端之间，f62的公共端与WDM1的遗留光线路终端端口之间存在光通道。f62的公共端和透射端可以互换。
同样地，本实施例的WDM1也可以实现升级波段和基础波段光信号的复用和解复用，并且也满足上述第一隔离度条件，***损耗较小。
第七实施例
本实施例WDM1的结构如图8(a)所示，包括边带滤波器f71、边带滤波器f72和带通滤波器f73。各滤波片的光谱特性如图8(b)～(d)所示。可以看出，该实施例与第二实施例的结构基本是相同的，相当于把第二实施例中的边带滤波器f51与f52互换了一下位置，性能不受影响。在此不再进行详细的说明。
第八实施例
如图9(a)所示，本实施例WDM1包括带通滤波片f81、边带滤波片f82和边带滤波片f83。f82的透射波段包括1260nm至1500nm，反射段包括1550nm至1580nm；f83的透射波段包括1290nm至1580nm，反射段包括1260nm至1280nm。
本实施例的f81和第六实施例的f61的光谱特性是相同的，而两个串接的边带滤波片f82和f83的作用基本与f62相同，叠加后的光谱特性也与f62相同。只是边带滤波片f82和f83更容易实现。因此，本实施例的WDM1也可以实现升级波段和基础波段光信号的复用和解复用，并且也满足上述第一隔离度条件。
第九实施例
本实施例只是将第八实施例中的边带滤波片f82和边带滤波片f83的位置互换，在此不再详细说明。
第十实施例
如图11(a)所示，本实施例WDM1中包括边带滤波片f101、f102、f103和f104。如图11(b)～(e)所示，边带滤波片f101的透射波段包含1550nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1500nm；边带滤波片f102的透射波段包含1260nm至1500nm，反射波段包含1550nm至1580nm；边带滤波片f103的透射波段包含1260nm至1280nm，反射波段包含1290nm至1580nm；边带滤波片f104的透射波段包含1290nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1280nm。
WDM1的升级光线路终端端口与f101的公共端之间，f101的反射端与f103的透射端之间，f101的透射端与f102的反射端之间，f102的透射端与f104的透射端之间，f102的公共端与f103的反射端之间，f103的公共端与WDM1的公共端口之间，f104的公共端与WDM1的遗留光线路终端端口之间存在光通道，f104的公共端和透射端可以互换。
根据图11(a)～(e)可以看出，本实施例的WDM1可以实现升级波段和基础波段的光信号的波分复用和解复用，并且也满足上述的第一隔离度条件。本实施例所用滤波片均为边带滤波器，成本较低。
通过对滤波片的类型和/或光谱特性的变化，该实施例还有一些变换方式，例如：
变换方式一，结构图仍如图11(a)所示，各个滤波片f101～f104的连接关系不变，将边带滤波片f101改为透射波段包含1550nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1500nm的带通滤波片，将边带滤波片f103改为透射波段包含1260nm至1280nm，反射波段包含1290nm至1580nm的带通滤波片，边带滤波片f102和f104不变。明显，该变换后的WDM1与变换前的WDM1的性能是基本相同的。也可以只变f101和f103中的一个。
变换方式二，结构图仍如图11(a)所示，各个滤波片f101～f104的连接关系不变，将各个边带滤波片的光谱特征改为如图11(f)～(1)所示，即：边带滤波片f101的透射波段包含1260nm至1280nm，反射波段包含1290nm至1580nm；边带滤波片f102的透射波段包含1290nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1280nm；边带滤波片f103的透射波段包含1550nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1500nm；边带滤波片f104的透射波段包含1260nm至1500nm，反射波段包含1550nm至1580nm。这种变换方式下，WDM1也可以实现升级波段和基础波段的光信号的复用和解复用，并且仍满足上述第一隔离度条件。
变换方式三，在变换方式二的基础上，将边带滤波片f101改为透射波段包含1260nm至1280nm，反射波段包含1290nm至1580nm的带通滤波片；和/或，将边带滤波片f103可以改为透射波段包含1550nm至1580nm，反射波段包含1260nm至1500nm的带通滤波片。
第十一实施例
本实施例的WDM1的结构如图12(a)所示，包括带通滤波片f111、带通滤波片f112、边带滤波片f113和边带滤波片f114。光谱特性如图12(b)～12(e)所示，带通滤波片f111的透射波段包括1260nm至1280nm，反射波段包括1290nm至1580nm；带通滤波片f112的透射波段包括1550nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1500nm；边带滤波片f113的透射波段包括1260nm至1500nm，反射波段包括1550nm至1580nm；边带滤波片f114的透射波段包括1290nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1280nm。
连接关系方面，WDM1的升级光线路终端端口和带通滤波片f111的公共端之间，f111的透射端与f114的反射端之间，f111的反射端与f112的透射端(或公共端)之间，f112的公共端(或透射端)与f113的反射端之间，f113的透射端与遗留光线路终端端口之间，f113的公共端与f114的透射端之间，f114的公共端与WDM1的公共端口之间具有光通道。
通过对滤波片的类型和/或光谱特性的变化，该实施例还有一些变换方式，例如：
变换方式一，f111～f114的连接关系仍如图12(a)所示，但将带通滤波片f111改为边带滤波片，透射波段包括1260nm至1280nm，反射波段包括1290nm至1580nm；和/或，将带通滤波片f112改为边带滤波片，透射波段包括1550nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1500nm。边带滤波片f113和f114的类型和光谱特性都不变。
变换方式二，f111～f114的连接关系仍如图12(a)所示，f111仍为带通滤波片，但透射波段包括1550nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1500nm；f112仍为带通滤波片，但透射波段包括1260nm至1280nm，反射波段包括1290nm至1580nm；f113仍为边带滤波片，但透射波段包括1290nm至1580nm，反射波段包括1260nm至1280nm；f114仍为边带滤波片，但透射波段包括1260nm至1500nm，反射波段包括1550nm至1580nm。
变换方式三，在变换方式二的基础上，将带通滤波片f111和/或f112改为边带滤波片，且改后的边带滤波片f111和f112光谱特性中相关4个波段的透射或反射关系与变换方式二中的f111和f112相同。
将第十一实施例及其三个变换方式的连接关系与各个滤波片的光谱特性结合分析，即可看出该实施例及其所有变换方式的WDM1也可以实现升级波段和基础波段的光信号的复用和解复用，并且满足上述第一隔离度条件。
以上虽然给出了很多结构的实施例，但本领域技术人员都可以了解，这里可能的组合是很多的，只要能够实现波分复用和解复用并满足隔离度要求，都可以用于本发明的WDM1。
下面以G-PON网络为例，描述利用本发明实施例的波分复用器实现NG-PON兼容TDM-PON网络结构示意图，如图13所示。
所述NG-PON兼容G-PON网络结构包括目前基于基础波段的G-PON***网络架构与基于升级波段的下一代NG-PON***网络架构，其中G-PON***网络架构包括G-PON OLT、WDM1、分光器和G-PON ONU；下一代NG-PON***网络架构包括NG-PON OLT、CATV、WDM1、分光器和NG-PON ONU，其中，实现TDM-PON到NG-PON的平滑升级需引入WDM1，通过复用/解复用实现网络的兼容。
对于G-PON***，在下行方向，中心波长为1490nm±10nm的下行波长的光信号从G-PON OLT侧由Tx光模块发射经滤光片Filter 1再由WDM1的遗留光线路终端端口输入，然后由WDM1的公共端口复用输出经过分光器送至G-PON ONU，最后由与之匹配的G-PON ONU中滤波片Filter 3滤出终被Rx接收；上行方向同理；
对于NG-PON***，在下行方向，波长为1575nm至1580nm的下行波长的光信号从NG-PON OLT侧由Tx光模块发射经滤波片Filter 2后，与波长为1550nm至1560nm的CATV下行信号通过一个WDM器件合波，合波后的信号(包括NG-PON的1575nm至1580nm的下行信号和CATV的1550nm至1560nm的下行信号)再由WDM1的升级光线路终端端口输入，然后由WDM1的公共端口复用输出，经分光器送至NG-PON ONU，然后由与之匹配的NG-PON ONU中的滤波片Filter 4滤出被Rx接收。其上行方向同理，此处不在赘述。
因此，对于G-PON网络的布局以及现有G-PON网络的平滑升级，在极大地节约了现有ODN网络资源的情况下，必须引入WDM1通过复用/解复用功能实现两者的兼容。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本领域技术人员可以但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种兼容两种无源光网络的波分复用器，用于实现下一代无源光网络与时分复用无源光网络的兼容，所述时分复用无源光网络使用基础波段，所述下一代无源光网络使用升级波段，所述基础波段和升级波段均包括上行波段和下行波段，所述波分复用器包括升级光线路终端端口、遗留光线路终端端口和公共端口，其特征在于：
所述波分复用器还包括一个或多个滤波器，用于在下行方向，将从遗留光线路终端端口输入的基础波段的光信号和从升级光线路终端端口输入的升级波段的光信号进行复用，将得到的波分复用的光信号从公共端口输出；在上行方向，将从公共端口输入的波分复用的光信号解复用为基础波段和升级波段的光信号，并将基础波段的光信号从遗留光线路终端端口输出，将升级波段的光信号从升级光线路终端端口输出；
该波分复用器包括多个滤波器，且满足以下条件：
从将所述从公共端口输入的波分复用的光信号解复用为基础波段和升级波段的光信号的滤波器到遗留光线路终端端口的包括该解复用的滤波器的上行光通道上，至少有一个透射波段包含基础波段的上行波段且反射波段包含升级波段的上行波段的滤波器；
从将所述从公共端口输入的波分复用的光信号解复用为基础波段和升级波段的光信号的滤波器到升级光线路终端端口的包括该解复用的滤波器的上行光通道上，至少有一个透射波段包含升级波段的上行波段且反射波段包含基础波段的上行波段的滤波器；
从遗留光线路终端端口到将所述两个下行波段光信号复用的滤波器的包括该复用的滤波器的下行光通道上，至少有一个透射波段包含基础波段的下行波段且反射波段包含升级波段的下行波段的滤波器；以及
从升级光线路终端端口到将所述两个下行波段光信号复用的滤波器的包括该复用的滤波器的下行光通道上，至少有一个透射波段包含升级波段的下行波段且反射波段包含基础波段的下行波段的滤波器。
2.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于：
所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第四滤波器的透射端或公共端之间，第四滤波器的公共端或透射端与第三滤波器的反射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，遗留光线路终端端口与第二滤波器的透射端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的透射端之间，以及所述波分复用器的公共端口与第三滤波器的公共端之间存在光通道。
3.如权利要求2所述的波分复用器，其特征在于：
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第三滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第四滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；第三滤波器为边带滤波器，透射滤波包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；第四滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括基础波段和升级滤波和上行波段。
4.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于：
所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第三滤波器的透射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，第二滤波器的透射端与第四滤波器的透射端或公共端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及第四滤波器的公共端或透射端与遗留光线路终端端口之间存在光通道。
5.如权利要求4所述的波分复用器，其特征在于：
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第二滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段。
6.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于：
所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器，且在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端或公共端之间，第一滤波器的透射端与第四滤波器的反射端之间，第二滤波器的公共端或透射端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的公共端与第四滤波器的透射端之间，第三滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，以及第四滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间存在光通道。
7.如权利要求6所述的波分复用器，其特征在于：
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第二滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第三滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；或者
所述第一滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；所述第二滤波器为带通或边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；所述第三滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；所述第四滤波器为边带滤波器，透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段。
8.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于：
所述波分复用器包括一带通滤波器，该带通滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及反射端与升级光线路终端端口之间具有光通道；且该带通滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；或者
该带通滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，公共端与所述波分复用器的公共端口之间，以及反射端与遗留光线路终端端口之间具有光通道，且该带通滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段。
9.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述波分复用器中的滤波器构成及其光谱特性为以下几种方式中的一种：
第一种，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，第一滤波器的透射波段包括升级波段的下行波段，反射波段包括升级波段的上行波段和基础波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段的上行波段，反射波段包括升级波段的下行波段和基础波段；第三滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；连接上，在升级光线路终端端口与第一滤波器的公共端之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端之间，第一滤波器的透射端与第二滤波器的反射端之间，第二滤波器的公共端与第三滤波器的反射端之间，第三滤波器的透射端与遗留光线路终端端口之间，以及第三滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端口之间存在光通道；
第二种，将第一种方式中的第一滤波器和第二滤波器位置互换，各滤波器的光谱特性与第一种方式相同；
第三种，所述波分复用器包括第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段；连接上，遗留光线路终端端口与第一滤波器的透射端之间，所述波分复用器的公共端口与第一滤波器的公共端之间，升级光线路终端端口与第二滤波器的透射端或公共端之间，以及第二滤波器的公共端或透射端与第一滤波器的反射端之间存在光通道；
第四种，所述波分复用器包括第一滤波器和第二滤波器，第一滤波的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段片；第二滤波器的透射波段包括基础波段，反射波段包括升级波段；连接上，第一滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，第一滤波器的反射端与第二滤波器的透射端或公共端之间，第一滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端之间，以及第二滤波器的公共端或透射端与遗留光线路终端端口之间存在光通道；
第五种，所述波分复用器包括第一滤波器、第二滤波器和第三滤波器，第一滤波器的透射波段包括升级波段，反射波段包括基础波段；第二滤波器的透射波段包括升级波段的上行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的下行波段；第三滤波器的透射波段包括升级波段的下行波段和基础波段，反射波段包括升级波段的上行波段；连接上，在第一滤波器的透射端与升级光线路终端端口之间，第一滤波器的公共端与所述波分复用器的公共端之间，所述第一滤波器的反射端与所述第二滤波器的公共端或透射端之间，第二滤波器的透射端或公共端与第一滤波器的公共端或透射端之间，以及第一滤波器的透射端或公共端与遗留光线路终端端口之间存在光通道；
第六种，将第五种方式中的第二滤波器和第三滤波器位置互换，各滤波器的光谱特性与第五种方式相同。
10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的波分复用器，其特征在于，所述波分复用器中的滤波器均为薄膜滤波片。
11.如权利要求1至9中任一权利要求所述的波分复用器，其特征在于：
所述升级波段的上行波段为1260nm至1280nm波段，所述升级波段的下行波段为1550nm至1580nm波段；所述基础波段的上行波段为1290nm至1330nm波段也即O波段，所述基础波段的下行波段为1480nm至1500nm波段也即S波段。
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