CN1783764A - 无源光网络 - Google Patents

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Abstract

公开了一种无源光网络，包括：中央局，所述中央局包括多个量子点型第一反射半导体光学放大器，其每一个均在相应波长的下行信道上产生波长种子下行光信号；多个光网络单元，其每一个均包括多量子势阱型第二反射半导体光学放大器，所述第二反射半导体光学放大器在相应波长的上行信道上产生波长种子上行光信号；以及远程节点，用于将下行光信号输出到相应光网络单元，以及对去往中央局的上行光信号进行复用并输出。

Description

无源光网络
技术领域
本发明涉及一种无源光网络，更具体地，涉及一种包括能够产生波长种子(wavelength-seeded)光信号的光源的无源光网络。
背景技术
通常，无源光网络包括提供通信服务的中央局、多个接收通信服务的光网络单元网络、以及至少一个在中央局和光网络单元之间中继通信服务的远程节点。典型地，通过光纤使中央局和远程节点彼此相连，并通过不同的光纤使远程节点和每个光网络单元彼此相连，从而形成双星型结构。
典型地，传统无源光网络采用波分复用(WDM)光通信方案。根据WDM无源光网络，将彼此不同的光波长分配给光网络单元，并利用其上加载了数据的光信号，发射/接收该数据。这种波分复用方案具有的优点在于易于保持安全，以及易于对现有通信线路进行扩展，以便包括另外的光单元。
典型地，传统无源光网络包括：下行光源，用于产生下行光信号，所述下行光信号从中央局提供到每个光网络单元；上行光源，用于产生上行光信号，所述上行光信号从每个光网络单元发射到中央局。
下行和上行光源每一个均包括反射半导体光学放大器、以及能够产生波长种子光的Fabry-Perot激光器，具有直接调制功能。
然而，典型地，利用波长注入方案的光源具有的问题在于：由于半导体光学放大器的非线性特性和在直接调制期间出现的正啁啾(positive chirp)，下行或上行光信号的中心波长向更长的波长侧移动。正啁啾是指其中从光源产生的光信号的波长向更长的波长侧移动的现象。中心频率或波长的这种移动导致整个网络的性能恶化。
发明内容
因此，已经提出了本发明以解决上述现有技术中出现的问题，并提供了额外的优点，通过使用不同类型的光源，提供了波长注入式方案的无源光网络，可以防止由于中心波长的改变而导致的光信号的损耗。
在一个实施例中，提供了一种无源光网络，包括：中央局，具有多个量子点型第一反射半导体光学放大器，其每一个均在相应波长的下行信道上产生波长种子下行光信号；多个光网络单元，每一个均包括多量子势阱型的第二反射半导体光学放大器，该第二反射半导体光学放大器在相应波长的上行信道上产生波长种子上行光信号；以及远程节点，用于向相应光网络单元输出下行光信号，以及对去往中央局的上行光信号进行复用并输出。
附图说明
根据结合附图的详细描述，本发明的上述特征和优点将更显而易见。
图1是示出了根据本发明优选实施例的无源光网络的结构的方框图；
图2是示出了使用图1中所示的反射半导体光学放大器的测试设备的结构的方框图；
图3是示出了光轴对准误差和由该误差所决定的损耗的曲线图，该曲线图是利用图2所示的测试设备所得到的测试结果。
具体实施方式
下文中，将参考附图来描述根据本发明的实施例。为了清楚和清单，这里所包括的公知功能和结构的详细描述在其可能使本发明的主旨不明时，将省略对其的描述。
图2是示出了根据本发明实施例，当复用器/解复用器对已复用光信号的中心波长进行解复用以便使每个已复用光信号的中心波长发生已知量的偏移时，测试通信质量的测试设备的方框图。图3是示出了在解复用之后、作为利用图2所示的测试设备的测试结果，由中心波长的偏移所决定的损耗的改变的曲线图。
图2所示的测试设备包括用于产生具有宽波段(wavelengthband)光的宽带光源210、第一和第二复用器/解复用器230和240、环行器220、反射半导体光学放大器232、光学检测器243、图案产生器、误差检测器244、第一和第二可变光学衰减器213和214、以及第一和第二光分割器231和242。
第一复用器/解复用器230将通过环行器220输入的光分割为多个信道，每一个信道均具有不同的波长，并将已分割信道中具有特定波长的信道输出到反射半导体光学放大器232。反射半导体光学放大器232产生与具有特定波长的信道相关联的波长种子光信号。从反射半导体光学放大器232中产生的光信号通过第一复用器/解复用器230和第二复用器/解复用器240，并由光学检测器243进行检测。
图3是示出了作为当接收侧的第二复用器/解复用器240根据第一复用器/解复用器230的中心波长以0.05nm(纳米)递增地改变中心波长时所测量到的、光信号的中心波长变化的函数，所述光信号的接收灵敏度变化的曲线。在此情况下，第一复用器/解复用器230使中心波长固定。在位于第二复用器/解复用器240中的中心波长从相关光信号的中心波长向更长波长侧偏移了0.1nm的点处，光信号的接收灵敏度是-26.3dBm。本领域普通技术人员应该理解，在此偏移处，接收灵敏度的恶化最小。反射半导体光学放大器232包括多量子势阱型反射半导体光学放大器。
多量子势阱型反射半导体光学放大器将光信号的中心波长从第一复用器/解复用器230的波长向更长波长侧移动，而由于负啁啾的出现，量子点型反射半导体光学放大器将光信号的中心波长向更短波长侧移动。
根据本发明实施例的无源光网络包括：中央局，该中央局包括量子点型反射半导体光学放大器；光网络单元，包括多量子势阱型反射半导体光学放大器，将中心波长定位在更长波长侧。根据本发明原理，中央局和远程节点可以使下行和上行光信号的中心波长彼此不同，以适应并考虑到所述上行和下行光信号随后的解复用。结果，能够提高上行和下行光信号的性能。
图1是示出了根据本发明优选实施例的无源光网络的结构的方框图。无源光网络100包括中央局110、多个光网络单元130-1到130-n、远程节点120、第一光线路101以及第二光线路102-1到102-n。中央局110对波长种子下行光信号进行复用，并输出，光网络单元130-1到130-n中的每一个均产生波长种子上行光信号。远程节点120对去往中央局110的上行光信号进行复用，并输出。第一光线路101使中央局110和远程节点120相连，而第二光线路102-1到102-n分别使远程节点120与光网络单元130-1到130-n相连。
中央局110包括下行和上行宽带光源115和116、多个用于产生波长种子下行光信号的第一反射半导体光学放大器112-1到112-n、第一复用器/解复用器114、多个上行光学检测器111-1到111-n、光分割器117、以及第一波分复用器113-1到113-n。中央局110对已复用的上行光信号进行解复用，以检测每个上行光信号，并产生波长种子下行光信号。
下行宽带光源115产生具有宽波段的自发发射光，提供第一反射半导体光学放大器112-1到112-n的种子波长，而上行宽带光源116产生具有宽波段的非自发发射光，提供光网络单元130-1到130-n的种子波长。
第一复用器/解复用器114对去往远程节点120的下行光信号进行复用，并输出，以及对已复用上行光信号进行解复用，从而每个上行光信号可以具有偏离其原始中心波长的中心波长。将解复用上行光信号输出到相应上行光学检测器111-1到111-n。
此外，第一复用器/解复用器114将来自BLS-D115的下行光分割为多个不同的下行信道，并将已分割的光输出到相应第一反射半导体光学放大器112-1到112-n。第一反射半导体光学放大器112-1到112-n中的每一个均是量子点型反射型放大器，并产生与相应下行信道相关联的波长种子下行光信号。
在第一反射半导体光学放大器112-1到112-n中，由于直接调制和四波混合，导致负啁啾现象出现，使己产生的光信号的中心波长从最初所希望的中心波长位置移到更短波长移动。可以通过在第二复用器/解复用器对已复用下行光信号进行解复用时，以预定间隔移动已复用下行光信号的中心波长，对负啁啾现象进行控制。相反，第一复用器/解复用器114对上行光信号进行解复用，从而每个上行光信号的中心波长从原始中心波长开始以预定间隔移动，并因此按照需要，补偿在第二反射半导体光学放大器132-1到132-n的每一个中发生的负啁啾现象。
上行光学检测器111-1到111-n的每一个从由第一复用器/解复用器114所解复用的上行光信号中，对具有相应波长的上行光信号进行检测。第一波分复用器113-1到113-n的每一个分别将相应反射半导体光学放大器112-1到112-n和相应上行光学检测器111-1到111-n与第一复用器/解复用器114相连。
光分割器117位于第一光线路上，并与下行和上行宽带光源115和116相连。即，光分割器117将从下行宽带光源115中产生的下行光输出到第一复用器/解复用器114，并将从上行宽带光源116中产生的上行光输出到远程节点120。
通过第一光线路101，将包括第二复用器/解复用器121的远程节点120与中央局110相连，并且通过第二光线路102-1到102-n，使该远程节点120分别与光网络单元130-1到130-n相连。远程节点120对进入信号进行解复用，并将已解复用下行光信号输出到相应光网络单元130-1到130-n。或者，远程节点120对从光网络单元130-1到130-n所接收到的上行光信号输出进行复用，并将已复用上行光信号输出到中央局110。此外，第二复用器/解复用器121将由BLS-U116产生的上行光分割为多个彼此具有不同波长的上行信道，并将已分割的光输出到相应光网络单元130-1到130-n。第二复用器/解复用器121对由中央局110所复用的下行光信号进行解复用，从而每个下行光信号具有偏离其原始中心波长的中心波长，然后将已解复用的下行光信号输出到相应光网络单元。
光网络单元130-1到130-n的每一个从由远程节点120所解复用的下行光信号中对具有相应波长的下行光信号进行检测，并在相关上行信道上产生波长种子上行光信号。光网络单元130-1到130-n的每一个均包括第二反射半导体光学放大器113、上行光学检测器132和第二波分复用器131。复用器/解复用器可以是阵列波导光栅。
第二半导体光学放大器133在相应上行信道上产生波长种子上行光信号，且其包括多量子势阱型反射半导体光学放大器。通过远程节点120对由第二半导体光学放大器133产生的波长种子上行光信号进行复用，并输出到中央局110。
中央局110中的第一复用器/解复用器114将已复用上行光信号解复用为相应上行光信号，所述相应上行光信号的每一个具有偏离相应原始种子源的中心波长的中心波长。
即，相应半导体光学放大器光源引起了诸如四波混合等非线性响应，其中，由于直接调制，每个第二半导体光学放大器133均引起了正啁啾现象。在此情况下，相应上行光信号的波长移到更长波长侧。从第二半导体光学放大器133中产生的波长种子上行光信号的波长移到第一复用器/解复用器114之前，从而由于正啁啾现象，能够防止由于光谱失真导致的通信质量的恶化。
第一光线路101使中央局110和远程节点120相连，且第二光线路102-1到102-n的每一个分别使相应光网络单元130-1到130-n与远程节点120相连。第一和第二光线路101和102-1到102-n可以包括光纤。
如上所述，根据本发明实施例的无源光网络，中央局和每个光网络单元使用不同类型的反射半导体光学放大器，对每个已复用下行和上行光信号进行解复用，以便具有从其原始中心波长开始以预定间隔进行偏移的中心波长，从而可以防止光信号的损耗。
尽管已经针对本发明特定优选实施例示出和描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，可以对本发明进行各种形式和细节上的改变，而不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围。因此，本发明的范围并不由上述实施例来限定，而是由权利要求及其等价物来限定。

Claims (8)

1、一种无源光网络，包括：
中央局，所述中央局包括多个量子点型第一反射半导体光学放大器，其每一个均在相应波长的下行信道上产生波长种子下行光信号；
多个光网络单元，其每一个均包括多量子势阱型第二反射半导体光学放大器，所述第二反射半导体光学放大器在相应波长的上行信道上产生波长种子上行光信号；以及
远程节点，用于对去往相应光网络单元的下行光信号进行解复用并输出，以及对去往中央局的上行光信号进行复用并输出。
2、根据权利要求1所述的无源光网络，其特征在于所述中央局包括：
下行宽带光源，用于产生下行种子光；
上行宽带光源，用于产生上行种子光；
多个上行光学检测器，用于对具有相应波长的上行光信号进行检测；
第一复用器/解复用器，用于：
对上行光信号进行解复用，从而每个上行光信号具有偏移其
原始中心波长的中心波长，并将已解复用上行光信号输出到相应
上行光学检测器；以及
将下行种子光分割为多个具有不同波长的下行信道，并将已
分割的下行种子光输出到相应第一反射半导体光学放大器；
多个第一波分复用器，用于使第一复用器/解复用器的端口与每个上行光学检测器和第一反射半导体光学放大器相连；以及
光分割器，位于第一复用器/解复用器和远程节点之间，并与下行和上行宽带光源相连。
3、根据权利要求1所述的无源光网络，其特征在于所述远程节点还包括：
第二复用器/解复用器，对下行光信号进行解复用，从而使每个下行光信号具有偏移其原始中心波长的中心波长，并将已解复用的下行光信号输出到相应光网络单元。
4、根据权利要求1所述的无源光网络，其特征在于所述每个光网络单元还包括：
上行光学检测器，用于对由远程节点复用的相应上行光信号进行检测；以及
第二波分复用器，用于使第二反射半导体光学放大器和上行光学检测器与远程节点的相应端口相连。
5、根据权利要求1所述的无源光网络，其特征在于还包括：
第一光线路，用于连接中央局和远程节点；以及
多个第二光线路，用于使远程节点与每个光网络单元相连。
6、根据权利要求3所述的无源光网络，其特征在于所述第二复用器/解复用器包括阵列波导光栅。
7、一种用于无源光网络中的中央局，所述中央局包括：
多个量子点型第一反射半导体光学放大器，其每一个均在相应波长的下行信道上产生波长种子下行光信号；
下行宽带光源，用于产生下行种子光；
上行宽带光源，用于产生上行种子光；
多个上行光学检测器，用于对具有相应波长的上行光信号进行检测；
第一复用器/解复用器，用于：
对上行光信号进行解复用，从而每个上行光信号具有偏移其
原始中心波长的中心波长，并将已解复用上行光信号输出到相应
上行光学检测器；以及
将下行种子光分割为多个具有不同波长的下行信道，并将已
分割的下行种子光输出到相应第一反射半导体光学放大器；
多个第一波分复用器，用于使第一复用器/解复用器的端口与每个上行光学检测器和第一反射半导体光学放大器相连；以及
光分割器，位于第一复用器/解复用器和远程节点之间，并与下行和上行宽带光源相连。
8、一种用于无源光网络中的光网络单元，所述光网络单元包括：
多量子势阱型反射半导体光学放大器，用于在相应波长的上行信道上产生波长种子上行光信号
上行光学检测器，用于对相应上行光信号进行检测；以及
第二波分复用器，用于使所述反射半导体光学放大器和上行光学检测器与输出端口相连。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20060607