一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法、系統及裝置的製作方法

2023-06-09 07:43:31

專利名稱：一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法、系統及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術領域，更具體地說，涉及一種波分復用的無源光網絡的傳 輸方法、系統及裝置。
背景技術：
隨著用戶對帶寬需求的不斷增長，光纖接入網成為下一代寬帶接入網的有力競 爭者，其中尤其以P0N(PaSSive Optical Network，無源光網絡)更具競爭力。圖1示出 了現有PON系統的一般結構。通常，無源光網絡系統包括一個位於中心局的OLT (Optical Line Terminal,光線路終端)，一個用於分支/耦合或者復用/解復用的ODN(Optical Distribution Network，光分配網)以及若干 ONU(Optical Network Unit，光網絡單元)。根據PON實現的不同，PON可以分成不同的類型，其中，採用WDM(WaveDivision Multiplexing，波分復用)實現PON的WDM-P0N，由於其更為巨大的帶寬容量、類似點對點通 信的信息安全性等優點而備受關注。但是，WDM-PON的實現成本很高，其中，光源是WDM-PON 中對成本影響最大的因素。圖2是典型的WDM-PON的系統結構圖。如圖2所示，遠端結點採用的是AWG (Array Waveguide Grating，陣列波導光柵)或 WGR(Waveguide GratingRouter，波導光柵路由 器)，每個ONU收發模塊所連接的AWG或WGR埠上的波長都是不相同的，因此，每個ONU收 發模塊為有色模塊，即每個ONU收發模塊的雷射器波長各不相同。然而，ONU採用有色光模 塊會導致一系列的有色問題，如不同用戶家的ONU各不相同，無法通用；運營商給用戶發 放ONU時，需要得知對應各用戶AWG的埠波長，對運營商的業務發放和倉儲帶來很大的困 難。因此，現有的WDM-PON系統結構複雜，且運營維護成本較高。

發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法、系統及裝 置，能夠有效解決上述技術問題。本發明實施例提供一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法，包括接收來自局端 設備的下行光信號，並將所述下行光信號分為第一光信號和第二光信號；對所述第一光信 號進行解調製，以恢復出承載在所述第一光信號中的下行數據；對所述第二光信號進行偏 振無關的反射以得到偏振方向與所述第二光信號相正交的反射光，並通過調製的方式將上 行數據加載到所述第二光信號對應的反射光，以生成承載有所述上行數據的上行光信號； 將所述上行光信號發送至所述局端設備。本發明實施例還提供一種光收發模塊，包括分光單元，用於接收來自局端設備的 下行光信號並將所述下行光信號分為第一光信號和第二光信號；光接收機，用於對所述第 一光信號進行解調製，以恢復出承載在所述第一光信號中的下行數據；反射調製器，用於 對所述第二光信號進行偏振無關的反射，以得到偏振方向與所述第二光信號相正交的反射 光，並通過調製的方式將上行數據加載到所述反射光，以生成承載有所述上行數據的上行光信號，並將所述上行光信號發送至所述局端設備。本發明實施例還提供一種光線路終端，包括至少一個光線路終端收發模塊，所述 光線路終端收發模塊，用於輸出滿足特定偏振方向的下行光信號，並接收經位於遠端的偏 振無關反射調製器往返兩次放大及反射調製的、與所述下行光信號對應的承載了上行數據 的上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向正交的兩束線偏振光，其中一束線偏振光 用於獲得加載在所述上行光信號中的上行數據。本發明實施例還提供一種反射調製器，包括沿光路設置的半導體光放大器、45 度旋轉鏡及反射鏡，其中，所述半導體光放大器對注入光進行第一次放大後的輸出光兩次 經過所述45度旋轉鏡及反射鏡後，所述輸出光偏振方向旋轉90度；所述半導體光放大器對 偏振方向旋轉90度後的輸出光進行第二次放大，實現對所述注入光的偏振無關放大。本發明實施例還提供另一種反射調製器，包括沿光路設置的半導體光放大器及 法拉第旋轉反射鏡，其中，所述半導體光放大器對注入光進行第一次放大後的輸出光經過 所述法拉第旋轉反射鏡後，所述輸出光偏振方向旋轉90度；所述半導體光放大器對偏振方 向旋轉90度後的輸出光進行第二次放大，實現對所述注入光的偏振無關放大。本發明實施例還提供一種波分復用的無源光網絡的傳輸系統，包括上述光線路終 端和光網絡單元，其中，所述光網絡單元包括上述光收發模塊。同現有技術相比，本發明提供的技術方案具有以下優點本發明技術方案中，通過偏振相關的SOA實現對注入光的偏振無關反射調製，一 方面實現光源無色化，有效降低了成本，另一方面解決了雷射注入反射調製過程中可能存 在的偏振問題，而且，注入光可以是線偏振的雷射，雷射注入保證了反射調製後的傳輸性 能。


為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中 所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實 施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖 獲得其他的附圖。圖1為現有技術中PON系統的結構示意圖；圖2為現有技術中典型的WDM-PON的系統結構示意圖；圖3為本發明實施例一種反射調製器的結構示意圖；圖4為圖3中的反射調製器的工作原理示意圖；圖5為本發明實施例另一種反射調製器的結構示意圖；圖6為本發明實施例一種光網絡單元收發模塊的結構示意圖；圖7為本發明實施例另一種光網絡單元收發模塊的結構示意圖；圖8為本發明實施例一種光線路終端收發模塊的結構示意圖；圖9為本發明實施例另一種光線路終端收發模塊的結構示意圖；圖10為本發明實施例一種WDM-PON的傳輸方法流程示意圖；圖11為本發明實施例一種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖；圖12為本發明實施例另一種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖13為本發明實施例提供的又一種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖；圖14為本發明實施例提供的第四種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖；圖15為本發明實施例提供的第五種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖；圖16為本發明實施例提供的第六種WDM-PON的傳輸系統的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一首先，本發明實施例提供了 一種偏振無關的反射調製器。本發明實施例中，如圖3所示，所述偏振無關反射調製器300具體包括半導體光 放大器(SOA, Semiconductor Optical Amplifier) 301、旋轉鏡 302 及反射鏡 303，其中半導 體光放大器SOA 301具有數據調製接口，即除了放大功能之外，同時具有調製功能。其中， 該旋轉鏡302可以為45度旋轉鏡，其可用於將偏振光的偏振方向旋轉一預設角度，比如45 度。該反射鏡303可以為高反射鏡(HRM，high reflection mirror)。該反射調製器的工作原理可參見圖4。注入光在經過偏振相關的SOA 301增益腔 時，可以分解為不同偏振方向的P光和S光，由於SOA 401增益腔的偏振相關性，SOA 301增 益腔對注入P光和S光具有不同的增益。如圖4所示，當注入光的P光恰與SOA 301增益 腔的TE模方向相同，其增益為Gte ；當注入光的S光與SOA 401增益腔的TM模方向相同，其 增益為Gtm，其中Gte >Gtm。注入光經過SOA 401增益腔的第一次放大後，其輸出光接著入射 到45度旋轉鏡302，經45度旋轉鏡302進行偏振方向旋轉處理後的輸出光的P光/S光同 入射時相比，偏轉了 45度。P光/S光偏轉45度後，接著經過反射鏡403反射，P光/S光的 方向不變；該反射光再次入射45度旋轉鏡302，其輸出光的P光/S光相比於第一次放大後 的P光/S光，剛好旋轉了 90度。這個光再次注入回S0A301，進行第二次放大；經過S0A301 的第二次放大後，P光的功率再次增加Gtm，而S光的功率再次增加Gte。因此，經過兩次放大 後，P光的功率增加(Gte+Gtm)，S光的功率增加(Gtm+Gte)。因此，注入光的P光和S光經過兩 次放大之後的增益之和相等，從而實現對注入光的偏振無關放大。採用本發明實施例中的反射調製器時，對注入SOA的注入光的偏振方向無任何要 求，任何偏振方向的注入光經反射調製器調製後，所獲得的增益均相等，從而能夠實現對任 何偏振方向的注入光進行偏振無關的反射調製。實施例二本發明實施例提供了另一種偏振無關的反射調製器。如圖5所示，為該反射調製 器的結構示意圖。反射調製器500具體包括沿光路設置的S0A501及法拉第旋轉反射鏡(FRM， Faraday Reflection Mirror)502。其中，法拉第旋轉反射鏡502集成了 45度旋轉鏡302及反射鏡303的功能，即法 拉第旋轉反射鏡502能夠將第一次放大後SOA 501的輸出光的P光和S光旋轉90度，從而滿足經過SOA 501的第二次放大後，注入S0A501的注入光的P光和S光的增益之和相等， 實現對注入光的偏振無關的反射調製。實施例三本發明實施例提供了一種光網絡單元，所述光網絡單元可以包括至少一個光網 絡單元收發模塊，所述光網絡單元收發模塊，用於接收下行光信號，將所述下行光信號分為 兩束，一束經過解調製後用於獲得加載在所述下行光信號中的下行數據，另一束經過偏振 無關的放大及調製後作為上行光信號，用於承載對應所述下行數據的上行數據。為了便於對本發明進一步的理解，下面結合本發明的具體實施方式
對本發明進行 詳細描述。如圖6所示，所述光網絡單元收發模塊可以包括光分支器601，用於接收下行光信號，將所述下行光信號分為第一輸入光和第二輸 入光，其中所述下行光信號包括以調製方式承載在特定波長光信號的下行數據；光網絡單元接收機602，用於接收所述第一輸入光，並從所述第一輸入光獲取所述 下行數據；反射調製器603，用於接收所述第二輸入光，從所述第二輸入光中移除所述下行數 據以得到所述特定波長光信號，並對所述特定波長光信號進行旋轉反射並進行往返兩次放 大，且在對所述特定波長光信號進行放大的過程中，以調製的方式將上行數據承載到所述 特定波長光信號。本發明實施例中，下行光信號進入光網絡單元收發模塊後，被光分支器601—分 為二 一部分光進入光網絡單元接收機602恢復出下行數據；另一部分光注入反射調製器 603，注入光在反射調製器603中完成往返兩次的放大調製，並且，在兩次放大期間可以將 注入光的偏振方向旋轉90度，比如，每次放大期間旋轉45度；同時，在放大過程中，實現對 下行數據的擦除以得到特定波長的光信號，並且把上行數據調製到的所述特定波長光信號 中。所述承載有上行數據的特定波長光信號可以進一步經光分支器601光耦合進傳輸光 纖，並上發到局端設備，比如光線路終端。需要說明的是，本發明實施例中，光分支器輸出的兩部分光信號的波長相同。實施例四本發明實施例提供了另一種光網絡單元收發模塊實施例，如圖7所示，所述光網 絡單元收發模塊可以包括 波長解復用器701，用於接收下行光信號，對所述下行光信號進行解復用處理以得 到波長不同的第一波長光和第二波長光，其中所述第一波長光加載有來自局端設備的下行 數據；光網絡單元接收機702，用於接收所述第一波長光，並獲取加載在所述第一波長光 中的下行數據；反射調製器703，用於接收所述第二波長光，對所述第二波長光進行旋轉反射並在 反射前後分別進行往返兩次放大，且在對所述第二波長光進行放大的過程中，以調製的方 式將上行數據加載到所述第二波長光。需要說明的是，本發明實施例同實施例三不同的是， 波長解復用器701輸出的兩部分光信號的波長不同。對於實施例三、四中的反射調製器，均可採用實施例一和實施例二的具體實現方 式，相關技術可參照前述描述即可，本發明實施例在此不再進行贅述。
相應上述光網絡單元的各個實施例，本發明實施例還提供了一種光線路終端，包 括至少一個光線路終端收發模塊，所述光線路終端收發模塊，用於輸出滿足特定偏振方向 的下行光信號，並接收經位於遠端的偏振無關反射調製器放大及反射的、與所述下行光信 號對應的上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向正交的兩束線偏振光，一束線偏振 光作為噪聲信號消耗，另一束線偏振光用於獲得加載在所述上行光信號中的上行數據。同傳統技術不同的是，本發明實施例中的光線路終端收發模塊是一種根據光的偏 振方向進行解復用的光收發模塊。通過將上行光信號分為偏振方向正交的兩束線偏振光， 其中，一束線偏振光作為噪聲信號進行隔離消耗，另一束線偏振光用於通過光電轉換及時 鍾恢復，獲得加載在所述上行光信號中的上行數據。作為本領域的公知常識之一，光線路終端收發模塊輸出的線偏光在光路中傳輸 時，存在由後向瑞利散射、連接頭和無源器件等引起的光反射，統稱為光反射噪聲，所有這 些光反射噪聲會和偏振無關反射調製器反射回來的承載了上行數據的上行光信號混在一 起，進入光線路終端收發模塊的接收機，造成接收信噪比的下降，引起比較嚴重的功率代 價。而本發明實施例中的光線路終端光收發模塊，由於下行光信號和反射回來的上行光信 號之間的特殊偏振關係，最終，經偏振無關反射調製器反射回來的承載了上行數據的反射 光可以全部進入接收機，而光反射噪聲卻只有一半可進入接收機，因此，可以提高光信噪比 至少3dB，有效降低光反射噪聲引起的功率代價。實施例五本發明提供了一種光線路終端收發模塊的實現方式，如圖8所示，所述光線路終 端收發模塊可以包括光發射機(Tx，TransmitteiOSOl，用於發射加載了下行數據的下行光信號；偏振束分光器(PBSor PBC, Polarization Beam Splitter/Combiner)802，用於 接收並將所述下行光信號透傳至遠端設備，保持其偏振方向不變；並用於接收來自所述遠 端設備的與所述下行光信號相對應的上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向正交的 第一線偏振光和第二線偏振光，其中，第一線偏光主要對應於所述遠端設備對所述下行光 信號進行偏振無關的反射調製而生成的加載有上行數據的上行光信號；光線路終端接收機(Rx，ReCeiVer)803，用於接收第一線偏振光，獲得加載在所述 上行光信號中的上行數據；光隔離器804，用於接收所述第二線偏振光，將所述第二線偏振光作為噪聲信號進 行隔離消耗。本實施例中，偏振束分光器802可以包括三個埠，其主要用於將兩束偏振方向 正交的線偏光合成一束，或反之，將一束光根據偏振方向分成偏振方相互正交的兩束線偏 光，並分別從不同的埠輸出。如圖8所示，埠 2和埠 3是偏振方向相互正交的線偏光 的輸入/輸出端，而埠 1是合成光的輸入/輸出端。光發射機801可以輸出線偏振光，且 其偏振方向可以與偏振束分光器802埠 1的偏振方向相同，因此，光發射機801的輸出光 通過偏振束分光器802後在其埠 1輸出。在相反方向，偏振束分光器802埠 1接收到 的上行光信號(總的上行輸入光)時，經過偏振束分光器802後會被分解兩個偏振方向正 交的線偏光，即第一線偏振光和第二線偏振光，所述第一偏振光和第二偏振光可以進一步 分別通過偏振束分光器802的埠 3和埠 2輸出，其中，第二線偏振光會被光發射機自身的光隔離器804阻擋而消耗掉，而第一線偏振光則進入光線路終端接收機803，完成光電轉 換和時鐘及上行數據恢復。進一步地，在具體實施例中，光發射機801和接收機803與偏振 束分光器802之間，既可以通過自由空間耦合，也可以通過保偏光纖或波導耦合。需要說明的是，本發明實施例中，下行光信號同上行光信號的波長相同；比如，所 述下行光信號可以包括下行數據，且所述下行數據調製在特定波長光信號，比如波長為入1 的光信號。所述下行光信號通過埠 1傳送到對應遠端設備之後，所述遠端設備將所述下 行數據從所述特定波長光信號中提取出來之後，可通過偏振無關的反射和調製，將上行數 據調製在所述特定波長光信號中，從而生成上行光信號並將利用傳輸光纖其傳送回所述光 線路終端收發模塊。其中在遠端設備中進行所述偏振無關的反射和調製可採用上述實施例 提供的反射調製器603，703實現。在本實施例中，由於下行光信號和經偏振無關反射調製器反射回來的上行光信號 之間的滿足特定的偏振關係，最終，承載有上行數據的反射光可以全部進入接收機，而光反 射噪聲卻只有一半可進入接收機，因此，可以提高光信噪比至少3dB，有效降低光反射噪聲 引起的功率代價。實施例六本發明實施例還提供了另外一種光線路終端收發模塊的實現方式，其可以適用於 在下行光信號和上行光信號的波長不同的工作情況，如圖9所示，該光線路終端收發模塊 可以包括第一光發射機(Txl)901，用於發射第一下行光信號，所述第一下行光信號加載了 下行數據；第二光發射機(TO902，用於發射可以被遠端設備用來加載上行數據的上行種子 光，其中所述第一下行光信號和所述上行種子光的波長不同；偏振束分光器(PBQ903，用於接收並將所述種子光源透傳至遠端設備，保持其偏 振方向不變；波長復用/解復用器(WDM/DWDM)904，用於將所述第一下行光信號和上行種子光 進行波分復用後輸出；並用於接收來自所述遠端設備的與所述第一下行光信號相對應的上 行光信號，且將所述上行光信號輸出至所述偏振束分光器903 ；進一步地，所述偏振束分光器903還可以用於，接收所述上行光信號，將所述上行光信號分 為偏振方向正交的第一線偏振光和第二線偏振光，其中，第一線偏光主要對應於所述遠端 設備對所述下行光信號進行偏振無關的反射調製而生成的加載有上行數據的上行光信 號；光隔離器905，用於接收所述第二線偏振光，將所述第二線偏振光作為噪聲信號進 行隔離消耗；光線路終端接收機(Rx) 906，用於接收所述第一線偏振光，獲得加載在所述上行光 信號中的上行數據。本發明實施例中，第一光發射機901輸出的加載了下行數據的下行光信號不再作 為上行光信號的種子光，上行光信號的種子光由第二光發射機902提供，偏振束分光器903 與第二光發射機902連接，輸出用於承載上行數據的上行種子光；第一下行光信號和上行種子光由波長復用器(WDM)904復用後生成總的下行輸出光；當接收上行光信號時，上行光 信號首先經過波長復用/解復用器904進行解復用處理，然後經過偏振束分光器903分光 後，將所述上行光信號分為偏振方向正交的第一線偏振光和第二線偏振光，其中，第二線偏 振光會被光隔離器905阻擋而消耗掉，而第一線偏振光則進入光線路終端接收機906，完成 光電轉換和時鐘及上行數據恢復。同理，在本實施例中，由於下行光信號和經偏振無關反射調製器反射回來的上行 光信號之間滿足特定的偏振關係，最終，承載有上行數據的反射光可以全部進入接收機，而 光反射噪聲卻只有一半可進入接收機，因此，可以提高光信噪比至少3dB，有效降低光反射 噪聲引起的功率代價。實施例七相應上述實施例中的光網絡單元和光線路終端，本發明實施例提供一種波分復用 的無源光網絡(WDM-PON)的傳輸方法。參考圖10，示出了該方法的步驟流程圖，所述方法可 以在光網絡單元中實現，且其可以具體包括以下步驟步驟101、接收來自局端設備的下行光信號，並將所述下行光信號分為第一光信號 和第二光信號；步驟102、解調製所述第一光信號，以恢復出承載在所述第一光信號中的下行數 據；步驟103、對所述第二光信號進行偏振無關的反射以得到偏振方向與所述第二光 信號相正交的反射光，並通過調製的方式將上行數據加載到所述第二光信號對應的反射 光，以生成承載有所述上行數據的上行光信號；步驟104、將所述上行光信號發送至所述局端設備。進一步地，在步驟103中，還可以包括在反射前後分別對所述第二輸入光進行放 大，並且所述將上行數據調製到所述第二輸入光是在對所述第二輸入光的放大過程中實現 的。進一步地，在步驟103中，所述對第二輸入光進行偏振無關的旋轉反射具體可以 包括接收所述第二輸入光，利用SOA將所述第二輸入光進行第一次放大處理；利用旋轉鏡對第一次放大後輸入光進行第一次偏振旋轉處理，使其偏振方向偏轉 大約45度；利用反射鏡將第一次偏振旋轉後的輸入光反射回所述旋轉鏡；利用所述旋轉鏡對反射回來的輸入光進行第二次偏振方向旋轉處理，使得其偏振 方向相較於第一次放大處理後偏轉大約90度；利用所述SOA對所述第二次偏振旋轉後的輸入光進行第二次放大處理，並將上行 數據調製到經過第二次放大處理的輸入光並輸出。本發明實施例中，由於第二光信號經過偏振無關的反射、放大和調製，無論第二光 信號的偏振方向如何，經過偏振無關的反射調製後所分解的P光和S光的總增益可確保一 致，從而實現與下行光信號即第二光信號的偏振無關。本發明實施例中，偏振無關的反射調 制可以通過以下的方式實現對所述第二光信號在反射調製器中進行往返兩次放大，且兩 次放大期間將所述第二光信號的偏振方向旋轉90度，使得兩次放大調製後，第二光信號在反射調製器的TE模方向與TM模方向上的增益之和相等。具體的反射調製器的工作原理在 前面實施例中已有相關的詳細描述，本發明實施例在此不再進行贅述。需要說明的是，本發明實施例在具體實施時，光網絡單元接收下行光信號可以包 括以下兩種情況一種情況是，所述光網絡單元接收的下行光信號可以包括加載有下行數據的第一 下行光信號和作為所述上行種子光的第二光信號。即，下行光信號由兩部分光信號組成，一 部分用於加載下行數據；另一部分用於調製加載上行數據。在具體實施例中，下行光信號包 含的這兩種光信號波長不同，因此，所述第一輸入光和第二輸入光的波長也不相同；另一種情況是，所述光網絡單元的接收下行光信號可同時用於加載下行數據和作 為所述上行光信號的種子光，即下行光信號為單一波長的光信號，因此，所述第一輸入光和 第二輸入光的波長相同。在這種情況下，所述步驟103中在對所述第二輸入光進行偏振無 關的旋轉反射之前，還可進一步包括移除所述第二輸入光中的下行數據。更進一步，在具體實施例中，可以通過讓反射調製器中的SOA工作在飽和狀態、以 及動態調整其偏置電流，可以實現對第二輸入光中的下行數據進行擦除；並且，通過改變 SOA的調製電流，實現將上行數據調製到反射後的輸出光中。本領域普通技術人員可以理解，實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序 在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者 光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。實施例八相應地，本發明實施例還提供了一種WDM-PON的傳輸系統，如圖11所示，光線路終 端包括多個OLT收發模塊，通過AWGl和AWG2把多個不同波長的雙向傳輸通道耦合進同一 根傳輸光纖，形成一個多通道的WDM-PON系統。下面，以OLT收發模塊1和ONU收發模塊1為例來介紹OLT和ONU之間是如何實 現雙向數據傳輸的。在OLT收發模塊一側，下行數據通過Tx調製到波長為λ 1的下行光信 號中，並且，承載了數據的下行光信號λ 1經過PBS、AWG1、傳輸光纖及AWG2進入ONU收發 模塊1。波長為λ 1的下行光信號進入ONU收發模塊1後，被光分支器分成兩部分，一部分 進入Rx恢復出下行數據，另一部分當作上行種子光，注入到包括S0A、45度旋轉鏡及HRM的 反射調製器。由於45度旋轉鏡對偏振方向旋轉的緣故，反射調製器對注入光的偏振方向不 敏感。波長為λ 1的下行光信號中承載的數據在往返兩次反射放大調製過程中會被擦除， 同時，上行數據會通過SOA調製到反射放大後的波長仍然為λ 1的光信號中，輸出承載了上 行數據的上行光信號，即上行光信號的波長也為λ 。此上行光信號經過AWG2、傳輸光纖、 AffGl進入OLT收發模塊1，並經過PBS的偏振束分光，進入上行接收機(Rx)，恢復出上行數 據。實施例九本發明實施例提供了另一種WDM-PON的傳輸系統，如圖12所示。同實施例八所不 同的是，本發明實施例中，反射調製器由SOA及FRM組成。本發明實施例中的WDM-PON的傳輸系統的工作原理同實施例八完全相同，因此， 此處不再進行贅述。
實施例十本發明實施例提供了又一種WDM-PON的傳輸系統，如圖13所示。同樣以OLT收發 模塊1和ONU收發模塊1為例來介紹OLT和ONU之間是如何實現雙向數據傳輸的。同圖11、 圖12所示的WDM-PON的傳輸系統的區別在於，承載了下行數據的下行光信號λ dl不再用 作反射調製器的種子光，反射調製器的種子光單獨由波長為λ ul的種子光源來提供。在下 行方向，下行數據通過Txl調製到波長為Xdl的下行光信號中，同時Τχ2輸出波長為Xul 的種子光，λ dl的下行光信號和λ ul的種子光經過OLT收發模塊1內部的WDMl復用後經 過AWGl、AWG2傳輸到ONU收發模塊1後，由ONU收發模塊1內置的WDM2解復用，λ dl的 下行光信號進入Rx恢復出下行數據，λ ul的種子光注入到反射調製器，經反射調製後輸出 承載了上行數據的波長仍為λ ul的上行光信號，此上行光信號經過WDM2、AWG2、傳輸光纖、 AffGU WDM2傳輸回OLT收發模塊1，經PBS的偏振束分光後進入Rx，恢復出上行數據。同樣，反射調製器可以包括S0A、45度旋轉鏡及HRM，如圖13所示；或者，由SOA及 FRM組成，如圖14所示。對於圖14所示的WDM-PON的傳輸系統，其與圖14所示的WDM-PON 的傳輸系統工作原理完全相同，因此，在此不再進行贅述。實施例i^一本發明實施例提供了又一種WDM-PON的傳輸系統，如圖15所示。同實施例十相類 似，承載了下行數據的下行光信號也不再用作偏振無關反射調製器的種子光源，反射調製 器的種子光源單獨由波長為λ 的種子光來提供，區別在於，所有種子光集中在一起，以 便這些種子光在不同的WDM-PON之間共享。同樣以第一通道來敘述，在下行方向，下行數據 通過Txl調製到波長為Adl的下行光信號中，同時Txl』發出波長為Aul的種子光，Xdl 的下行光信號經過AWGl和WDMl後和λ ul的種子光復用在一起，再通過環形器耦合進同一 個光纖，一起傳輸到ONU的收發模塊1，然後由ONU的收發模塊1內部的WDM2解復用，λ dl 的下行光信號進入Rx恢復出下行數據，λ ul的種子光注入到偏振無關反射調製器，經反射 調製後輸出承載了上行數據的波長仍為λ ul的上行光信號，此上行光信號經過AWG2、傳輸 光纖、環形器及WDM解復用後，經AWG4進入接收機Rx，恢復出上行數據。其中，WDMl根據波 長不同把上行光信號和下行光信號分開，環形器用於根據光在光纖中的傳輸方向的不同把 不同傳輸方向的光信號分開。同樣，反射調製器可以包括S0A、45度旋轉鏡及HRM，如圖15所示；或者，由SOA及 FRM組成，如圖16所示。上述本發明實施例中的通信裝置可以通過軟體、硬體或軟硬體結合實現，本發明 實施例對此並不做具體限制。對於方法實施例而言，由於其基本相應於裝置實施例，所以描述得比較簡單，相關 之處參見裝置實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所 述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可 以是或者也可以不是物理模塊，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡模塊上。 可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普 通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明實施例的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此， 本發明實施例將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和 新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法，其特徵在於，包括接收來自局端設備的下行光信號，並將所述下行光信號分為第一光信號和第二光信號；對所述第一光信號進行解調製，以恢復出承載在所述第一光信號中的下行數據；對所述第二光信號進行偏振無關的反射以得到偏振方向與所述第二光信號相正交的 反射光，並通過調製的方式將上行數據加載到所述第二光信號對應的反射光，以生成承載 有所述上行數據的上行光信號；將所述上行光信號發送至所述局端設備。
2.根據權利要求1所述的波分復用的無源光網絡的傳輸方法，其特徵在於，所述對第 二光信號進行偏振無關反射並將上行數據加載到反射光的步驟包括將所述第二光信號進行第一次放大，並使其偏振方向旋轉45度；將放大及旋轉後的第二光信號進行反射，以生成對應反射光；對所述反射光的偏振方向進行旋轉處理，以使所述反射光的偏振方向相較於所述第二 光信號在第一次放大後的偏振方向偏轉90度；對偏轉後的發射光進行第二次放大，並同時將上行數據調製到放大後的反射光。
3.根據權利要求2所述的波分復用的無源光網絡的傳輸方法，其特徵在於，所述接收 下行光信號並將其分為第一光信號和第二光信號的步驟中，所述下行光信號包括以調製方 式承載在特定波長光信號的下行數據，且從所述下行光信號分解出的第一光信號和所述第 二光信號的波長相同。
4.根據權利要求2所述的波分復用的無源光網絡的傳輸方法，其特徵在於，所述接收 下行光信號並將其分為第一光信號和第二光信號的步驟包括從局端設備接收所述下行光信號；對所述下行光信號進行波分解復用，以從其中分解出都具有第一波長的第一光信號和 具有第二波長的第二光信號，其中第一光信號包括以調製方式承載在所述第一光信號，所 述第二光信號用於作為上行信號的種子光。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的波分復用的無源光網絡的傳輸方法，其特徵在 於，還包括接收所述上行光信號，並將所述上行光信號分為偏振方向正交的第一線偏振光和第二 線偏振光；從所述第一線偏振光中獲取加載在所述上行光信號中的上行數據。
6.一種光收發模塊，其特徵在於，包括分光單元，用於接收來自局端設備的下行光信號並將所述下行光信號分為第一光信號 和第二光信號；光接收機，用於對所述第一光信號進行解調製，以恢復出承載在所述第一光信號中的 下行數據；反射調製器，用於對所述第二光信號進行偏振無關的反射，以得到偏振方向與所述第 二光信號相正交的反射光，並通過調製的方式將上行數據加載到所述反射光，以生成承載 有所述上行數據的上行光信號，並將所述上行光信號發送至所述局端設備。
7.根據權利要求6所述的光收發模塊，其特徵在於，所述分光單元包括用於將所述下行光信號分解為波長相同的第一光信號和第二光信號的光分支器；或者，用於對所述下行光信號進行波分解復用以得到波長不同的第一光信號和第二光信號 的波長解復用器。
8.根據權利要求6或7所述的光收發模塊，其特徵在於，所述反射調製器包括沿光路依 次設置的半導體光放大器、旋轉鏡和反射鏡；其中，所述半導體光放大器用於對所述第二光信號進行第一次放大處理；所述旋轉鏡 用於將放大處理後的第二光信號的偏振方向旋轉45度；所述反射鏡用於對偏轉處理後的 第二光信號進行反射以生成對應反射光，並將所述反射光反射回所述旋轉鏡；並且，所述旋轉鏡還用於將所述反射光的偏振方向進一步旋轉45度，以使偏轉處理後 的反射光的偏振方向與所述第二光信號相正交，且所述半導體放大器還用於將所述偏轉處 理後進行第二次放大並在其中加載上行數據。
9.根據權利要求6或7所述的光網絡單元，其特徵在於，所述反射調製器包括沿光路設 置的半導體光放大器及法拉第旋轉反射鏡，其中所述半導體放大器用於其接收到的第二光信號分別進行第一次放大處理，並對所 述法拉第旋轉反射鏡反射回的反射光進行第二次放大處理；所述法拉第旋轉反射鏡用於對所述第一次放大後的第二光信號進行偏振方向旋轉及 反射，以得到偏振方向與所述第一次放大後的第二光信號相差90度。
10.一種光線路終端，其特徵在於，包括至少一個光線路終端收發模塊，所述光線路終端收發模塊，用於輸出滿足特定偏振方 向的下行光信號，並接收經位於遠端的偏振無關反射調製器往返兩次放大及反射調製的、 與所述下行光信號對應的承載了上行數據的上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向 正交的兩束線偏振光，其中一束線偏振光用於獲得加載在所述上行光信號中的上行數據。
11.根據權利要求10所述的光線路終端，其特徵在於，所述光線路終端收發模塊進一 步包括光發射機，用於發射加載下行數據的下行光信號；偏振束分光器，用於接收並透傳所述下行光信號，保持所述下行光信號的偏振方向不 變；且，接收對應所述下行光信號的上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向正交的第 一線偏振光和第二線偏振光，其中，第一線偏光主要由位於遠端的所述偏振無關反射調製 器反射的上行光信號組成；光線路終端接收機，用於接收所述第一線偏振光，獲得加載在所述上行光信號中的上 行數據；光隔離器，用於接收第二線偏振光，將所述第二線偏振光作為噪聲信號進行隔離消耗。
12.根據權利要求10或11所述的光線路終端，其特徵在於，所述光線路終端收發模塊 進一步包括第一光發射機，用於發射第一下行光信號，所述第一下行光信號加載下行數據；第二光發射機，用於發射作為加載上行數據的上行光信號的種子光；偏振束分光器，用於接收並透傳所述種子光源，保持其偏振方向不變；波長復用/解復用器，用於將所述第一下行光信號和種子光復用後輸出；且，接收所述上行光信號，將所述上行光信號輸出至所述偏振束分光器；所述偏振束分光器還用於，接收所述上行光信號，將所述上行光信號分為偏振方向正 交的第一線偏振光和第二線偏振光；光隔離器，用於接收所述第二線偏振光，將所述第二線偏振光作為噪聲信號進行隔離 消耗；光線路終端接收機，用於接收所述第一線偏振光，獲得加載在所述上行光信號中的上 行數據。
13.一種反射調製器，其特徵在於，所述反射調製器包括沿光路設置的半導體光放大 器、45度旋轉鏡及反射鏡，其中，所述半導體光放大器對注入光進行第一次放大後的輸出光 兩次經過所述45度旋轉鏡及反射鏡後，所述輸出光偏振方向旋轉90度；所述半導體光放大 器對偏振方向旋轉90度後的輸出光進行第二次放大，實現對所述注入光的偏振無關放大。
14.一種反射調製器，其特徵在於，所述反射調製器包括沿光路設置的半導體光放大 器及法拉第旋轉反射鏡，其中，所述半導體光放大器對注入光進行第一次放大後的輸出光 經過所述法拉第旋轉反射鏡後，所述輸出光偏振方向旋轉90度；所述半導體光放大器對偏 振方向旋轉90度後的輸出光進行第二次放大，實現對所述注入光的偏振無關放大。
15.一種波分復用的無源光網絡的傳輸系統，其特徵在於，所述系統包括光線路終端 和光網絡單元，其中，所述光網絡單元包括如權利要求6至9中任一項所述的光收發模塊。
全文摘要
本發明實施例公開了一種波分復用的無源光網絡的傳輸方法，包括接收來自局端設備的下行光信號，並將所述下行光信號分為第一光信號和第二光信號；對所述第一光信號進行解調製，以恢復出承載在所述第一光信號中的下行數據；對所述第二光信號進行偏振無關的反射以得到偏振方向與所述第二光信號相正交的反射光，並通過調製的方式將上行數據加載到所述第二光信號對應的反射光，以生成承載有所述上行數據的上行光信號；將所述上行光信號發送至所述局端設備。本發明實施例可實現光源無色化，有效降低了成本，並且保證了反射調製後的傳輸性能。本發明實施例還公開了一種波分復用的無源光網絡的傳輸系統及裝置。
文檔編號H04Q11/00GK102143407SQ20101010486
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者弗蘭克·J·埃芬博格, 徐之光, 林華楓, 顏學進 申請人:華為技術有限公司