一种减弱各类PON共存系统中信号串扰的方法与流程

本发明涉及光通信领域，具体涉及一种减弱各类PON共存系统中信号串扰的方法。

背景技术：

随着信息传输带宽的需求一直在以爆炸的速度增长，为满足网络流量的飞速发展，在骨干层网络，40Gbps、100Gbps光网络已经开始商用部署，400Gbps或1Tbps光通信系统也开始研究。在接入网络层面，也必然对网络流量和多业务支持提出了更高要求。目前接入网中PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术的应用越来越广泛，而且，相对应不同的业务和标准，出现了多种PON系统，如EPON(Ethernet Passive Optical Networ，以太网无源光网络)，GPON(Gigabit-Capable passive optical network)，XGPON(10-Gigabit-capable passive optical network)，TWDM-PON(Time and wavelength division multiplexed passive optical network)等。各类PON会共存于光通信系统中，因而一个光通信系统中共存有各类PON系统信号，即有不同波长的光信号共存。由于光在光纤中传输时，存在明显的拉曼散射现象，即光的波长和频率会发生偏移。频率偏移范围可达40THZ，相对应的波长偏移可达约32nm。这种波长偏移会导致各类PON信号间的串扰，如XG-PON下行波长为1577nm(1574nm～1580nm)，TWDM-PON下行波长为1597nm(1596.34nm～1598.89nm)，两者之间的波长差为20nm，小于拉曼散射可能产生的波长偏移量32nm，故多种PON共存系统中的拉曼散射会导致信号间串扰，影响正常通信。

目前，主要有以下几类抑制光纤通信中拉曼散射的技术方法：高通RF(Radio frequency)滤波，采用专用光发射机等。这些方法均可抑制光纤通信中的拉曼散射，减弱信号间串扰。第一种方法，主要针对RF信号，通用性差；第二种方法采用专用光发射机，成本高，同时不利于系统兼容。

技术实现要素：

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种减弱各类PON共存系统中信号串扰的方法，采用减小传输光信号偏振效应的方法来抑制光纤通信中拉曼散射，原理简单、成本低、便于实现和控制。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种减弱各类PON共存系统中信号串扰的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在n个OLT模块和一个MUX器件之间的光路中插入控制偏振光偏振方向的n个元器件；

2)所述OLT模块发出线偏振光后，入射光以与所述元器件成第一角射入相应的所述元器件，经所述元器件改变后，出射光以与所述元器件成第二角射出相应的所述元器件，出射光再进入所述MUX器件；

3)所述MUX器件将经过相应的所述元器件改变方向后的出射光合成一路非偏振光，再输出至ODN。

进一步，在所述OLT模块的出光口安装所述元器件。

进一步，所述元器件为半波片、旋光片、液晶材料或法拉第旋光片。

进一步，在一半的所述OLT模块的出光口安装所述半波片，所述第一角为45度；所述第二角为90度。

进一步，在所述OLT模块的出光口安装法拉第旋光片，在电极所产生电流的影响下，使所述第二角为一半90度，一半0度。

进一步，所述第二角之间彼此间隔为360度/n。

本发明的有益效果为：1)本发明专利所采用的关键元器件，如半波片，旋光片等多年以来就已经批量生产，且其生产技术为业内所共知，这样使得该方法更便于实现，便于产业化。

2)本发明专利所采用关键元器件，如半波片，旋光片等，其制作平台及工艺已经非常成熟，市场成开放竞争状态，利于控制成本。

3)本发明专利采用偏振态控制的方法减弱信号间串扰，原理简单，便于实现和控制。

4)本发明专利采用偏振态控制的方法减弱信号间串扰，无需对现有系统和器件做大的改动，成本低，操作简单，兼容性好。

【附图说明】

图1为本发明控制多种PON共存系统中OLT模块偏振方向示意图；

图2为本发明元器件改变入射光偏振方向示意图；

图3为本发明半波片改变偏振方向示意图；

图4为本发明液晶、法拉第旋光片改变偏振方向示意图；

图5为本发明实施例3原理示意图；

其中，1、OLT模块；2、控制元器件；3、MUX器件；2-2、半波片；2-3、法拉第旋光片；4、第一电极。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，在OLT模块1和MUX器件3之间光路中插入偏振光偏振方向控制元器件2。OLT模块1发出的光为线偏振光，通过偏振方向控制元器件2后，其他特性不变，偏振方向按照设计偏转相应角度后进入MUX器件3，MUX器件3将各OLT模块1发来的光信号合成一路后输出至ODN(optical distribution network)，此合光为非偏振光。

如图1所示，偏振方向控制规则和方法，主要有两种，如图1所示，一种是将系统中的OLT模块1出光偏振方向控制为一半与原偏振方向平行，即方向不变；一半与原偏振方向垂直，即偏转90°。根据两束偏振方向互相垂直，强度相等的偏振光的合光为非偏振光的原理，各OLT模块1出光经偏振方向控制后，于MUX合光后，合光为非偏振光。由于系统中各类PON数量较多，虽然输出功率各异，但是偏振方向不变的一半OLT模块1以及偏振方向改变90°的一半OLT模块1均是在不考虑其光强的情况下随机挑选的。根据统计规律，可以认为所有偏振方向不变的光强度之和与偏振方向偏转90°的光强之和相等。即两类偏振方向不同的光，强度相等，偏振方向垂直，其合光则为非偏振光。另一种方法，如图2所示，将系统中所有OLT模块1的偏振方向改变为间隔为360°/n，其中n为系统中OLT模块1的总数，这样，所有OLT模块1的光合在一起，其合光也为非偏振光。

实施例1

如图3所示，OLT模块1为多个，在一半的OLT模块1的出光口安装半波片2-2，即在一半的OLT模块1和和MUX器件3之间的光路中插入控制偏振光偏振方向的半波片2-2，半波片2-2可以对偏振光进行旋转，因为线偏振光垂直射入到半波片2-2，透射光仍为线偏振光。当OLT模块发出线偏振光后，保证入射光以与半波片2-2成45度的夹角，射人相应的半波片2-2，经半波片2-2改变后，出射光以与半波片2-2成90度的夹角，射出半波片2-2，因为在系统中一半的OLT模块1前按照设计安装了半波片2-2，并且能够保证入射光以与半波片2-2成45度的夹角射入，则进入MUX器件3的光，一半与原偏振方向平行，即方向不变；一半与原偏振方向垂直，即偏转90度，根据两束偏振方向相互垂直，强度相等的偏振光的合光为非偏振光的原理，各OLT模块1出光经偏振方向控制后，于MUX器件3合光后，合光为非偏振光，再输出至ODN。半波片2-2用来旋转偏振光的偏振方向，而不改变光的偏振特性，偏振方向的旋转角度与旋光片的厚度有光，旋转方向可选左旋或右旋，本实施中的半波片也可以替换成石英旋光片，其安装方法和原理与半波片相同，这里就不再赘述。

实施例2

如图4所示，在OLT模块1和MUX器件3之间的光路中插入法拉第旋光片2-3控制偏振光的偏振方向，OLT模块1发出的光入射法拉第旋光片2-3后出射，其偏转角度大小和方向受磁场强度和方向影响。通过第一电极4外加电流，从而控制每个法拉第旋光片2-3对偏振方向的改变角度和方向，即保证一半OLT模块1偏振方向保持不变，一半OLT模块1偏振方向偏转90度。根据两束偏振方向相互垂直，强度相等的偏振光的合光为非偏振光的原理，各OLT模块1出光经偏振方向控制后，于MUX器件3合光后，合光为非偏振光，再输出至ODN。本实施中的法拉第旋光片2-3也可以替换成液晶材料，其安装方法和原理与法拉第旋光片2-3相同，都是通过外加电流来改变光的偏振方向，这里就不再赘述。

实施例3

如图5所示，在OLT模块1与MUX器件3之间加入电极，当OLT模块1为n个时，通过电极所产生的外加电流，控制每个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度间隔为360度/n，其中，n为系统中OLT模块1总数，当n个OLT模块1的出光偏振方向以360度/n的角度间隔均匀分布时，n路光的合光为非偏振光。

例如当n为5时，第一个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度为360度，即偏转角度不变；第二个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度为72度；第三个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度为144度；第四个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度为216度；第五个OLT模块1的出光偏振方向偏转角度为288度。这五路光的合光，经MUX器件合光后，合光为非偏振光，再输出至ODN。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。