[發明專利]基于偏振技術和光生毫米波的正交頻分復用無源光網絡系統及其傳輸方法

在審

• 申請號: 201410147445.2
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN104320725A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 費玥;伍仕寶;李玉龍;胡發澤;李振宇
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04L27/26
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于偏振技術和光生毫米波的正交頻分復用無源光網絡系統，由一個光網絡終端OLT（1）經過一個第一摻鉺光纖放大器EDFA1（12）和一個第二摻鉺光纖放大器EDFA2（23），通過一個第一光纖鏈路（13）和一個第二光纖鏈路（24），連接遠一個端節點RN（14），而遠端節點RN（14）經過第一組N路分布光纖（16）和第二組N路分布光纖（26）分別連接N組光網絡單元組ONU?組（17），每組光網絡單元由兩個光網絡（41、54）組成，其特征在于：

1）所述的光網絡終端OLT（1）：有分布式反饋激光器組DFB（2）連接到第一????????????????????????????????????????????????循環陣列波導光柵AWG1（3）；第一循環陣列波導光柵AWG1（3）與第一馬赫增德爾調制MZM1（5）相連；該第一馬赫增德爾調制MZM1（5）信號驅動端口和一個第一正弦波發生器RF1（4）相連，第一馬赫增德爾調制MZM1（5）信號輸出端口和一個第一光交叉波分復用器IL1（6）相連；該第一光交叉波分復用器IL1（6）的第1信號輸出端口和一個第二循環陣列波導光柵AWG2（7）相連，該第二循環陣列波導光柵AWG2（7）的信號輸出端口和一組N個信號調制模塊（8）相連，該組N個信號調制模塊（8）的信號輸出端口和一個第三循環陣列波導光柵AWG3（10）相連，該第三循環陣列波導光柵AWG3（10）的信號輸出端和一個第一光環形器Cir1（11）相連，該第一光環形器Cir1（11）的第1端口和一個接收機1（9）相連；所述第一光環形器Cir1（11）的第2端口和所述第一摻鉺光纖放大器EDFA1（11）輸入端口相連；所述第一光交叉波分復用器IL1（6）的第2信號輸出端口和一個第四循環陣列波導光柵AWG4（18）相連，該第四循環陣列波導光柵AWG4（18）的信號輸出端口和第二組N個信號調制模塊（19）相連，該第二組N個信號調制模塊（19）的信號輸出端口和一個第五循環陣列波導光柵AWG5（21）相連，該第五循環陣列波導光柵AWG5（21）的信號輸出端和一個第二光環形器Cir2（22）相連，該第二光環形器Cir2（22）的第1信號輸出端口和一個接收機2（20）相連；所述第二光環形器Cir2（22）的第2端口和所述第二摻鉺光纖放大器EDFA2（23）輸入端口相連；

2）所述遠端節點RN（14）包括一個第六循環陣列波導光柵AWG6（15）和一個第七循環陣列波導光柵AWG7（25），這兩個循環陣列波導光柵AWG（15、25）通過第一組N路分布光纖（16）和第二組N路分布光纖（26）分別連接所述光網絡單元組ONU組（17）；

3）所述信號調制模塊（8、19）：有一個第二光交叉波分復用器IL2（27），該第二光交叉波分復用器IL2（27）的1端口和一個第一光功率分路器SP1（28）相連，該第一光功率分路器SP1（28）的輸出1端口和一個第一偏振控制器PC_X1（29）相連，該第一偏振控制器PC_X1（29）和一個第一強度調制器IM1（31）的輸入1端口相連，該第一強度調制器IM1（31）的輸出端口和一個第一光濾波器OF1（32）相連，該第一光濾波器OF1（32）的輸出端口和一個第一偏振合束器PBC1（33）的輸入1端口相連；所述第一光功率分路器SP1（28）的輸出2端口和一個第一偏振控制器PC_Y2（30）相連，該第一偏振控制器PC_Y2（30）和一個第二強度調制器IM2（37）的輸入1端口相連，該第二強度調制器IM2（37）的輸出端口和一個第二光濾波器OF2（38）相連，該第二光濾波器OF2（38）的輸出端口和一個第一偏振合束器PBC1（33）的輸入2端口相連；有一個第二正弦波發生器RF2（34）和一個第二光功率分路器SP2（35）相連，該第二光功率分路器SP2（35）的1輸出端口和一個第一OFDM基帶信號上變頻器（36）相連，該第一OFDM基帶信號上變頻器（36）的輸出端口和第一強度調制器IM1（31）的輸入2端口相連；所述第二光功率分路器SP2（35）的2輸出端口和第二強度調制器IM2（37）的2輸入2端口相連；所述第一偏振合束器PBC1（33）的輸出端口和一個第一光耦合器OC1（39）的輸入1端口相連；所述第二光交叉波分復用器IL2（27）的2端口和第一光耦合器OC1（39）的輸入2端口相連；該第一光耦合器OC1（39）的輸出端口和一個第三光濾波器OF3（40）相連；

4）所述光網絡單元組ONU?組（17）由第一光網絡單元ONU1（41）和第二光網絡單元ONU2（54）兩個光網絡單元組成：一個第三光環形器OC3（42）的第1端口和一個第二光功率分路器SP2（43）相連；所述第二光功率分路器SP2（43）的第1端口和一個第一光生毫米波新號處理器1（44）相連；該第一光剩毫米波處理器1（44）和一個第一低通濾波器LPF1（47）相連，該第一低通濾波器LPF1（47）和一個第一光選擇開關（52）的2端口相連；所述第二光功率分路器SP2（43）的第2端口和一個第三光交叉波分復用器IL3（49）相連，該第三光交叉波分復用器IL3（49）的輸出1端口和一個第一下行OFDM新號接收機1（45）相連，該第一下行OFDM新號接收機1（45）和一個第一OFDM?Tx1（46）相連，該第一OFDM?Tx1（46）和所述第一光選擇開關（52）的1端口相連；該第一光選擇開關（52）和一個第一反射式半導體光放大器RSOA1（51）的相連；該第一反射式半導體光放大器RSOA1（51）的1端口和所述第三光交叉波分復用器IL3（49）的2端口相連，所述第一反射式半導體光放大器RSOA1（51）的2端口和第四光環形器Cir4（55）的第2端口相連；該第四光環形器Cir4（55）的1端口和一個第三光功率分路器SP3（56）相連；該第三光功率分路器SP3（56）的1端口和一個第四光交叉波分復用器IL4（48）相連，該第四光交叉波分復用器IL4（48）的輸出1端口和一個第二反射式半導體光放大器RSOA2（50）的1端口相連；該第二反射式半導體光放大器RSOA2（50）的2端口和所述第三光環形器Cir3（42）相連；所述第四光交叉波分復用器IL4（48）的輸出2端口和一個第二下行OFDM信號接收機2（58）相連，該第二下行OFDM信號接收機2（58）和一個第二OFDM?Tx2（59）相連，該第二OFDM?Tx2（59）和一個第二光信號開關2（53）的2端口相連；所述第三光功率分路器SP3（56）的2端口和一個第二光生毫米波信號處理器2（57）相連，該第二光生毫米波信號處理器2（57）和一個第二低通濾波器LPF2（60）相連，該第二低通濾波器LPF2（60）和所述第二光信號開關2（53）的1端口相連；該第二光信號開關2（53）和所述第二反射式半導體光放大器RSOA2（50）相連；

一種基于偏振技術和光生毫米波的正交頻分復用無源光網絡系統傳輸方法，采用根據權利要求1所述的基于偏振技術和光生毫米波的正交頻分復用無源光網絡系統進行操作，其特征在于：光纖線路終端OLT（1）中N個分布式反饋激光器DFB（2），其中第一組分布式反饋激光器和第二組分布式反饋激光器分別輸出波長相差60GHz的光，通過第一循環陣列波導光柵AWG1（3）送入第一馬赫增德爾調制MZM1（5）進行載波抑制，第一馬赫增德爾調制MZM1（5）輸出兩組N個波長的光，這兩組光相差60GHz。

2.這兩組N個載波間隔滿足自由頻譜范圍FSR的整數倍，這樣做的好處是利用循環波導光柵AWG，能夠通過的端口也可以通過；由第一馬赫增德爾調制MZM1（5）產生的兩組載波送入第一光交叉波分復用器IL1（6），第一馬赫增德爾調制MZM1（5）由一個正弦波發生（20）器驅動，經過第一光交叉波分復用器IL1（6）分離出兩組載波，第一組載波經過第二循環陣列波導光柵AWG2（7），送入第一組N個信號調制模塊（8），送入第一組N個信號調制模塊（8）的信號經過一個第二光交叉復用器IL2（27）相差60GHz的被分開輸出，通過第二光交叉復用器IL2（27）1端口輸出的光，送入一個第一光功率分路器SP1（28），通過第一光功率分路器SP1（28）的1端口輸出的光經過一個第一光偏振控制器PC_X1（20），送入第一光強度調制器IM1（31）的1輸入口；第二正弦波發生器RF2（34）生成的正弦波，送入第二光功率分路器SP2（35），第二光功率分路器SP2（35）的1端口輸出的信號，送入第一OFDM基帶信號上變頻器（36），通過第一OFDM基帶信號上變頻器（36）輸出的信號，送入第一光強度調制器IM1（31）的2端口，第一光強度調制器IM1（31）生成的光信號，送入第一光濾波器OF1（32），經過第一光濾波器OF1（32）輸出的信號送入第一光偏振合束器PBC1（33）的1端口；第一光功率分路器SP1（28）的2端口輸出的信號光，經過第二光偏振控制器PC_Y2（30），送入第二光強度調制器IM2（37）的1輸入口；第二光功率分路器SP2（35）的2端口輸出的信號，送入第二光強度調制器IM2（37）的2端口，經過第二光功率分路器SP2（35）調制的信號，送入第二光濾波器OF2（38），經過第二光濾波器OF2（38）輸出的信號送入第一光偏振合束器PBC1（33）的2端口；經過第一光偏振合束器PBC1（33）輸出的信號，送入第一光耦合器OC1（39）的1端口；第二光交叉復用器IL2（27）2端口輸出的光，送入第一光耦合器OC1（39）的2端口，經過第一光耦合器OC1（39）輸出的信號，送入第三光濾波器OF3（40），經過第三光濾波器OF3（40）的信號輸出，送入第三循環陣列波導光柵AWG3（10）；?第二組經過第四循環陣列波導光柵AWG4（18），送入第二組N個信號調制模塊（19）；由第一組N個信號調制模塊（8）調制好的信號經過第三循環陣列波導光柵AWG3（10），送入第一光環形器Cir（11），通過第一光環形器Cir1（11）的第2端口輸出，經過第一摻鉺光纖放大器EDFA1（12）光信號放大后注入第一光纖鏈路（13）；第一光環形器Cir1（11）的第1端口輸出的上行信號送入接收機1（9）；由第二組N個信號調制模塊（19）調制好的信號經過第五循環陣列波導光柵AWG5（21），送入第二光環形器Cir2（22），通過第二光環形器Cir2（22）的第2端口輸出，經過第二摻鉺光纖放大器EDFA2（23）放大后注入第二光纖鏈路（24）；第二光環形器Cir2（22）的第1端口輸出的上行信號送入接收機2（20）；第一光纖鏈路和第二光纖鏈路中復合信號經遠端節點RN（14）中第六循環陣列波導光柵AWG6（15）和第七循環陣列波導光柵AWG7（25）解復用后分別通過第一組分布光纖（16）和第二組分布光纖（26）發送至光網絡單元組ONU?組（17）；由第六循環陣列波導光柵AWG6（15）送入光網絡單元組ONU?組（17）的下行信號經過第三光環形器Cir3（42）的1端口送入第三光功率分路器SP3?（43），經過第三光功率分路器SP3?（43）的1端口輸出的信號，送入第一光生毫米波信號處理器1（44），經過第一光生毫米波信號處理器1（44）處理的信號，送入第一低通濾波器LPF1（47），經過第一低通濾波器LPF1（47）處理的信號，送入第一光開關1（52）的2端口；經過第三光功率分路器SP3?（43）的2端口輸出的信號，經過第三光交叉波分復用器IL3（49）的1端口輸出的信號，送入第一下行OFDM信號接收機1（45），經過第一下行OFDM信號接收機1（45）輸出的信號送入第一OFDM?Tx1（46），經過第一OFDM?Tx1（46）的信號，送入第一光開關1（52）?的1端口，第一光開關1（52）輸出的信號，送入第一反射性半導體光放大器RSOA1（51）；第三光交叉波分復用器IL3（49）的2端口輸出的信號，送入第一反射性半導體光放大器RSOA1（51）的1端口，?經過第一反射性半導體光放大器RSOA1（51）的2端口輸出的信號，送入第四光環形器Cir4（55）的2端口；經過第四光環形器Cir4（55）的1端口輸出的信號，送入第四光功率分路器SP4?（56），經過第三光功率分路器SP3?（43）的1端口輸出的信號，送入第四光交叉波分復用器IL4（48），進過第四光交叉波分復用器IL4（48）的1端口輸出的信號，送入第二反射性半導體光放大器RSOA2（50）的1端口；第四光交叉波分復用器IL4（48）的2端口輸出的信號，通過第二下行OFDM信號接收機2（58），送入第二OFDM?Tx2（59），經過第二OFDM?Tx2（59）輸出的信號，送入第二光開關2（53）的2端口；經過第三光功率分路器SP3?（43）的2端口輸出的信號，送入第二光生毫米波信號處理器2（57），經過第二光生毫米波信號處理器2（57）處理的信號，通過第二低通濾波器LPF2（60），送入第二光開關2（53）的1端口，經過第二光開關2（53）輸出的信號，送入第二反射性半導體光放大器RSOA2（50），第二反射性半導體光放大器RSOA2（50）的2端口輸出的信號，送入第三光環形器Cir3（42）的2端口。