复用光信号包括组合的信道波长，在主干光路径14上载送聚集的波分复用光信号。发射机120的一个或多个可以是可调谐发射机，能够使用多区段可调谐激光器101被调谐到合适的信道波长。因此，发射机120被构造为通用的、可调谐的发射机，能够用于波分复用系统100中的不同位置以及根据波分复用系统100中的位置被调谐为合适的信道波长。
[0026]请参考图2，符合本揭露实施例的一个或多个多区段可调谐激光器用于波分复用的无源光网络200中的发射机和/或收发器中。波分复用的无源光网络200使用波分复用系统提供点对多点的光网络架构。依照波分复用的无源光网络200的一个实施例，藉由光纤、波导和/或路径214、215-1至215-n，至少一个光线路终端210耦合于多个光网络终端(0ΝΤ)或者光网络单元(0NU)212-1至212-n。光线路终端210包括一个或多个多信道光收发器102a、102b。多区段可调谐激光器用于光网络终端/光网络单元中和/或光线路终端210中，以允许调谐信道波长，以下将更加详细地加以描述。
[0027]光线路终端210位于波分复用的无源光网络200的中心局(central office)，光网络单元(0NU) 212-1至212-n位于家庭、商业或者其它类型的用户位置或经营场所。分支点213 (例如，远程节点)将主干光路径214耦合到分离的光路径215-1至215-n以耦合到各个用户位置的光网络单元212-1至212-n。分支点113包括一个或多个无源耦合装置，比如光分路器(splitter)或光复用器/解复用器。一个例子中，光网络单元212-1至212-n位于距离光线路终端210约20公里或不足20公里的位置。
[0028]波分复用的无源光网络200还包括额外的节点或网络装置，比如以太网无源光网络(ΕΡ0Ν)或吉比特无源光网络(GP0N)节点或装置，耦合于分支点213和不同位置或经营场所的光网络单元212-1至212-n之间。波分复用的无源光网络200的一种应用是提供光纤到屋(Fiber To The Home, FTTH)或光纤入户(Fiber To The Premises, FTTP)，能够跨越共同平台传送音频、数据和/或视频服务。这种应用中，中心局与提供这些音频、数据和/或视频的一个或多个来源或网络耦合。
[0029]波分复用的无源光网络200中，不同的光网络单元212-1至212_n被分配不同的信道波长以用于发射和接收光信号。一个实施例中，波分复用的无源光网络200使用不同的波长波段以相对光线路终端210传输下行和上行光信号，以避免同一光纤上接收的信号和背向反射的传输信号之间的干扰。举个例子，L-波段(例如，约1565至1625纳米)用于来自光线路终端210的下行传输，以及C-波段(例如约1530至1565纳米)用于到光线路终端210的上行传输。上行和/或下行信道波长通常对应国际电信联盟(ITU)网格。一个例子中，上行波长对准100GHz的ITU网格，以及下行波长从100GHz的ITU网格略有偏移。
[0030]因此，光网络单元212-1至212-n在L-波段内和C-波段内被分配不同的信道波长。位于光网络单元212-1至212-n内的收发器或接收机被配置为接收L-波段(例如，入u、Xu、…中至少一个信道波长上的光信号。位于光网络单元212-1至212-n内的收发器或发射机被配置为发射C-波段(例如，λα、λ C2>…λεη)中至少一个信道波长上的光信号。其它波长或波长波段也处于本文所述的系统和方法的范围内。
[0031]分支点213将来自光线路终端210的下行波分复用光信号(例如，λα、λ?2,…λ J解复用，以用于将分离的信道波长传输到各自的光网络单元212-1至212-n。或者，分支点213提供下行波分复用光信号至每一光网络单元212-1至212-n，以及每一光网络单元212-1至212-n分离且处理所分配的光信道波长。个别的光信号被加密以避免在未对特定光网络单元分配的光信道上的窃听。分支点213还将来自各个光网络单元212-1至212-n的上行光信号组合或复用，以在到光线路终端210的主干光路径214上作为上行波分复用光信号(例如，λα、λε2、…λεη)传输。
[0032]光网络单元212-1的一个实施例包括激光器216和光检测器(photodetector) 218。激光器216用于以分配的上行信道波长(λ ?)传输光信号。光检测器218例如为光电二极管，以分配的下行信道波长(λα)接收光信号。激光器216包括多区段可调谐激光器，被配置为例如通过改变激光器216的温度而被调谐到分配的信道波长。这个实施例的光网络单元212-1还包括与激光器216耦合的双工器(diplexer) 217和光检测器218以及与双工器217耦合的C+L波段滤波器219，允许光网络单元212-1接收L-波段信道波长(λ L1)和光网络单兀212-1发射C-波段信道波长(λ ei)。光网络单兀212-1还包括温度控制系统，用于控制激光器216的温度和用于驱动激光器216的激光器驱动电路。
[0033]光线路终端210被配置为产生不同信道波长(例如，Au、λ?2,…的多个光信号，以及将光信号组合为在主干光纤或路径214上载送的下行波分复用光信号。每一光线路终端多信道光收发器202a、202b包括多信道光发射机次组件(T0SA) 220，用以产生和组合多信道波长的光信号。光线路终端210还被配置为将主干路径214上载送的上行波分复用光信号分离为不同信道波长(例如，λα、λ C2>…λ&)的光信号，以及接收分离的光信号。因此，每一光线路终端多信道光收发器202a、202b包括多信道光接收机次组件(ROSA) 230，用以分离和接收多个信道波长的光信号。
[0034]多信道光发射机次组件220的一个实施例包括激光器222的阵列，藉由各自的射频数据信号(TX_D1至TX_Dm)被调制以产生各自的光信号。激光器222包括本文所描述的多区段可调谐激光器。可以使用包括外部调制和直接调制的各种调制技术调制激光器222。光复用器224比如阵列波导光栅(arrayed waveguide grating ;AWG)，将不同的各个下行信道波长(例如，Au、λ?2,…λ J的光信号组合。通过改变激光器222的温度调谐激光器222到信道波长。光发射机次组件220还包括温度控制系统，用于控制激光器222和复用器224的温度以维持期望的波长准确度或精确度。
[0035]所示的实施例中，光线路终端210进一步包括复用器204，用于将来自多信道收发器202a中的多信道光发射机次组件220的复用光信号和来自其它多信道收发器202b中的多信道光发射机次组件的复用光信号复用，以产生下行的集合波分复用光信号。
[0036]多信道光接收机次组件230的一个实施例包括解复用器232，用于分离各个上行信道波长(例如，λα、λ C2>…λεη)。光检测器234比如光电二极管的阵列侦测各个分离的上行信道波长的光信号以及提供接收的数据信号(RX_D1至RX_Dm)。所示的实施例中，光线路终端210进一步包括解复用器206，用于将上行波分复用光信号解复用为第一和第二波分复用光信号，被提供到每一收发器202a、202b中的各个多信道光接收机次组件。光线路终端210还包括双工器208，位于主干路径214和复用器204及解复用器206之间，这样主干路径214载送上行和下行信道波长。收发器202a、202b还包括其它组件，比如激光驱动器、跨阻放大器(transimpedance amplifier ；TIA)和控制接口，用于发射和接收光信号。
[0037]—个例子中，每一多信道光收发器202a、202b被配置为发射和接收16个信道，这样波分复用的无源光网络200支持32个下行L-波段信道波长和32个上行C-波段信道波长。波分复用的无源光网络200的一个例子使用开关键控(on-off keying)作为调制方案，作业于1.25G波特(baud)。还可以使用其它的数据速率和调制方案。
[0038]如上所述，上行和下行的信道波长跨越100GHz的国际电信联盟网格上的信道波长的范围。举个例子，每一收发器202a、202b覆盖用于光发射机次组件的L-波段中的16个信道波长和用于光接收机次组件的C-波段中的16个信道波长，这样收发器202a、202b共同覆盖32个信道。因此，复用器204将来自一个收发器202a的16信道和来自另一收发器202b的16个信道组合，以及解复用器206将一个32信道的波分复用光信号分离为两个16信道的波分复用光信号。为了方便复用器204和解复用器206的使用，信道波长的范围在此范围的中间部份可以跳过信道。依照波分复用的无源光网络200中使用的多信道光收发器的一个例子，期望的波长准确度或精确度为±0.05纳米，以及期望的工作温度介于_5和70°C之间。
[0039]请参考图3，更加详细地描述多区段可调谐激光器300，能够用于波分复用系统例如波分复用的无源光网络中。多区段可调谐激光器300包括半导体激光器主体302，在后端面(back facet) 304和前端面306之间延伸。激光器主体302包括多个序列式可热调谐的激光器区段310-1至310-n，从后端面304向前端面306排列为“序列式(in line)”。以下将更详细地加以描述，举个例子，透过使用不同的腔室长度和/或光栅结构，每一序列式激光器区段3