[發(fā)明專利]WDM-TDMA混合PON系統(tǒng)中光發(fā)送機(jī)在突發(fā)模式下穩(wěn)定波長的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010146751.6
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101888269A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹樺;易熳
• 申請（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;H04B10/155;H04J14/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及WDM-TDMA混合PON系統(tǒng)，具體涉及WDM-TDMA混合PON系統(tǒng)中光發(fā)送機(jī)在突發(fā)模式下穩(wěn)定波長的方法。

背景技術(shù)

目前常見的GPON和EPON系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要由局端光線路終端(OLT)、用戶端光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)等幾部分組成。在上行方向(ONU至OLT方向)上采用TDMA技術(shù)(Time?Division?MultipleAccess時(shí)分多址接入)，所以，我們一般把GPON和EPON歸類為TDMA-PON。TDMA-PON的主要優(yōu)點(diǎn)是，所有ONU的光發(fā)送機(jī)都工作在同一波長，并采用相同的光器件，OLT也只需要一個光接收機(jī)。然而，在TDMA-PON中，多個ONU發(fā)送的光信號可能會在OLT的光接收機(jī)處產(chǎn)生時(shí)間域上的碰撞，從而導(dǎo)致OLT接收到錯誤的上行光信號，為了避免這種碰撞，TDMA-PON系統(tǒng)中的每個ONU都必須只能在自己的發(fā)送窗口(時(shí)隙)里發(fā)送上行光信號，于是在其光發(fā)送接口上就會表現(xiàn)出一會有連續(xù)光信號、一會又沒有光信號。

而WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)則是綜合了成熟的WDM技術(shù)和TDMA-PON技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，再加上低成本的發(fā)送波長可調(diào)的激光器技術(shù)而出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最大的優(yōu)點(diǎn)在于將傳統(tǒng)的一根主干光纖上承載一路TDMA-PON系統(tǒng)升級到一根主干光纖上承載多路TDMA-PON系統(tǒng)，每個TDMA-PON系統(tǒng)占用一個波長通道，多個TDMA-PON系統(tǒng)則占用多個波長通道，多個波長通道的合波與分波由無熱AWG(AAWG)來完成。一個典型的WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括光線路終端(OLT：Optical?Line?Termination)、光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN：Optical?DistributionNetwork)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)等部分，其中ODN包括無熱AWG(AAWG：AthermalArrayed?Waveguide?Grating)和光分路器(Splitter)及線路光纖。

在WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，OLT與ONU上的光源可通過固定波長激光器實(shí)現(xiàn)，但WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要問題在于系統(tǒng)在實(shí)用工程中需要準(zhǔn)備不同波長的OLT光模塊與不同波長的ONU光模塊，不僅需要大量特定波長清單，而且需要多種波長的光模塊備用，不易進(jìn)行OLT與ONU光模塊的維護(hù)，所以為了降低制造商庫存成本和運(yùn)營商的維護(hù)成本，提高網(wǎng)絡(luò)的波長配置靈活性，均要將WDM-TDMA系統(tǒng)中OLT與ONU光模塊的光源波長配置為可調(diào)的，即通常所說的光模塊無色。從圖2中不難看出由于接入網(wǎng)對經(jīng)濟(jì)性非常敏感，因而對WDM-TDMA中OLT、ONU的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究有著重要的意義。因此人們希望通過某種方法來實(shí)現(xiàn)WDM-TDMA混合型無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中OLT、ONU光模塊無色即光源波長可調(diào)，這樣就可以降低設(shè)備制造商的庫存成本和維護(hù)成本，減少運(yùn)營商的運(yùn)維復(fù)雜度，提高實(shí)用工程中的波長配置靈活性。

光源波長可調(diào)激光器要解決的一個關(guān)鍵問題是如何實(shí)現(xiàn)可調(diào)波長的穩(wěn)定。沒有配置波長穩(wěn)定裝置的波長可調(diào)激光器，其管芯的溫度變化會引起管芯折射率的變化及腔長的變化，從而導(dǎo)致波長的變化。而且，當(dāng)激光器管芯溫度恒定時(shí)，激光器長時(shí)間工作，管芯的老化也會引起激光器波長的漂移，所以波長可調(diào)激光器必須要確保所調(diào)波長的穩(wěn)定。目前一般采用波長鎖定器來保持波長的穩(wěn)定，使用波長鎖定器控制激光器波長的原理如圖3所示。波長鎖定器的輸出電壓隨激光器發(fā)射光波長的變化而變化，這一電壓變化信息經(jīng)適當(dāng)處理可用來直接或間接控制激光器發(fā)射的光波長(對于依靠溫度調(diào)節(jié)波長激光器，這一電壓變化信息用來調(diào)整激光器的溫度；對于依靠電壓調(diào)節(jié)波長的可調(diào)諧激光器，這一電壓變化信息用來直接調(diào)整激光器的波長)，使其穩(wěn)定在要求的波長上。根據(jù)波長鎖定器的原理可將其分為以下兩種：

(1)采用介質(zhì)膜濾波片的波長鎖定器：

圖4為采用介質(zhì)膜濾波片的波長鎖定器的波長檢測原理圖，輸入光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡后送入第一截止濾波器(第一截止濾波器是可選擇的，不同的濾波器可以使中心波長工作在正或負(fù)的斜率上)，然后通過帶通濾波器，透射光進(jìn)入第一光探測器PD1，反射光進(jìn)入第二探測器PD2，響應(yīng)的電信號經(jīng)公式運(yùn)算，得到的結(jié)果將隨波長偏移量的變化而變化，該結(jié)果反饋給可調(diào)波長激光器，使其輸出波長穩(wěn)定。

(2)法布里-波羅標(biāo)準(zhǔn)具的波長鎖定器：