[發明專利]一種光信號優化器及相應的光線路終端

有效

• 申請號: 201310492189.6
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104579528A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 黃喜;肖司淼;昌慶江
• 申請（專利權）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04J14/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及通信領域，更具體地，涉及一種用于時分波分混合復用的無源光網絡的多信道上行鏈路的光信號優化器及相應的包括依據本發明所述的用于時分波分混合復用的無源光網絡的多信道上行鏈路的光信號優化器的光線路終端。

背景技術

下一代無源光網絡(NG-PON2)將會為光纖到戶(FTTH)的終端用戶帶來非常高的數據帶寬。FSAN會議已經將時分波分混合復用無源光網絡(Time?and?wavelength?division?multiplexed?passive?optical?network：TWDM-PON)選定作為下一代無源光網絡的基礎的解決方案。

本申請的發明人經過研究發現，當上行信號達到對應的光線路終端(OLT)時，其上行信號的質量將顯著地變差，造成這樣的現象的主要原因在于以下幾個方面：

首先，光網絡單元(ONU)的發射器激光器由于成本優化方面的考慮而被簡化了，這將使得在光網絡單元中使用簡單的沒有精確的溫度控制的DFB激光器。這將使得不能忽略信號的時間抖動、光學噪聲(尤其是放大自發輻射噪聲)，這也將引起低的信噪比(SNR)和低的消光比(extinction?ratio：ER)。在TWDM-PON白皮書中，其規范的最小消光比僅為8.2dB。

其次，在光纖中傳輸也將會產生附加的噪聲。另外，在光纖和分光器(位于遠程節點之中)中的光學衰減能夠達到33dB之高。因此，當光信號到達光線路終端時，其光功率會非常之小以及上行鏈路的信號質量將劣化。

另一方面，在長距離的TWDM-PON系統中，信號質量進一步變差，因此，上行鏈路的光信號優化是必要的。

而現有技術中尚無成熟的用于上行鏈路優化的解決方案。其中，現有的方案主要在電域內進行信號質量的優化。而光信號要實現這樣的優化則必須進行光-電-光的轉化，無法在光域內快速地實現信號優化，這將顯著地影響TWDM-PON系統的性能。

發明內容

因此，在光線路終端處對光信號直接進行優化是增強TWDM-PON系統的性能的關鍵技術，尤其是在長距離的TWDM-PON系統中。在本發明中，本發明提供了一種旨在解決上述技術問題的解決方案。

根據上述對背景技術以及存在的技術問題的理解，本發明的第一方面提出了光信號優化器，其特征在于，所述光信號優化器包括：

-光濾波器，其被配置為接收第一光信號并且經抑制各個信道的頻帶外的噪聲后形成第二光信號；

-FP激光二極管，其被配置為根據外部電時鐘信號產生與所述第一光信號同周期的光時鐘反相同步信號；

-半導體光放大器，其被配置為將所述第二光信號轉換為第三光信號；以及

-光耦合器，其被配置為耦合所述第三光信號和所述FP激光二極管所產生的光時鐘反相同步信號并形成作為所述光信號優化器的輸出的經優化的第四光信號。

借助于依據本發明所述的光信號優化器能夠實現在光域內對信號的優化處理，能夠有效地改善輸入光的光信號特性；此外，依據本發明的光信號優化器其所使用的部件均為已經商業化的元器件，這將使得其制造成本較低，有利于大規模的商業部署。

在依據本發明的一個實施例中，所述第一光信號為非歸零信號。以這樣的方式，使得依據本發明所述的光信號優化器能夠優化非歸零信號。

在依據本發明的一個實施例中，所述第四光信號為歸零信號。以這樣的方式，使得經過依據本發明所述的光信號優化器能夠得到歸零信號，便于提高信號質量以及后續處理。

在依據本發明的一個實施例中，所述半導體光放大器的注入交變電流與光時鐘信號同步。以這樣的方式進一步地提高了經處理的信號的質量。

在依據本發明的一個實施例中，所述半導體光放大器的注入交變電流與光時鐘信號具有反相同步特性，以使得所述光時鐘信號的波峰對準所述注入交變電流信號的波谷。

在依據本發明的一個實施例中，所述半導體光放大器為反射式半導體光放大器。本領域的技術人員應當理解，反射式半導體光放大器(RSOA)為半導體光放大器(SOA)的一種，但是由于其制造成本較低，將進一步降低依據本發明所述的光信號優化器的制造成本，進而有利于大規模商業應用。

在依據本發明的一個實施例中，通過增大所述光時鐘信號的功率或者減小所述半導體光放大器的注入電流的偏置來調整所述半導體光放大器的實際工作區域。本領域的技術人員應當理解，以上所指出的只是兩種可能的實現半導體光放大器的實際工作區域的調節的方式，任何能夠實現半導體光放大器的實際工作區域的調節的其他方式也包括在本發明的保護范圍之內。