介质控制模块相连。
[0046]每个ONU包括第三光波分复用器、下行数据接收模块、第二媒体介质控制模块以及上行数据发射模块，ONU的上行、下行共用第三光波分复用器、第二媒体介质控制模块，下行方向，第三光波分复用器、下行数据接收模块、第二媒体介质控制模块顺次连接;上行方向，第二媒体介质控制模块、上行数据发射模块、第三光波分复用器顺次连接。上行数据发射模块包括低速EML(Eroabsorpt1n Modulated Laser，电吸收调制激光器)，该低速EML具有波长可调谐特性，用于对第二媒体介质控制模块发来的上行信号进行四电平脉冲幅度调制(4-PAM)。下行数据接收模块包括可调光滤波器、下行光电探测器，第三光波分复用器、可调光滤波器、下行光电探测器、第二媒体介质控制模块顺次相连。
[0047]下行方向:0LT中的第一媒体介质控制模块控制下行信号的产生和处理，将下行信号调制到所有直调激光器产生的光载波上;各直调激光器产生光载波，同时将相应的电信号调制到该光载波上，形成下行信号；第二光波分复用器对所有直调激光器发出的下行信号进行复用处理，将复用后的下行信号发给周期性光滤波器;周期性光滤波器对复用后的下行信号进行滤波，实现下行信号的频率均衡和啁啾管理，即滤波的作用包括两个方面:频率均衡和啁啾管理;将滤波后的下行信号发送到第一光放大器;第一光放大器对滤波后的下行信号进行放大，将放大后的下行信号发送到第一光波分复用器;第一光波分复用器将第一光放大器放大的下行信号通过馈线式光纤传输到光远端节点，光远端节点通过分布式光纤将下行信号传输到各0NU;各ONU中的第三光波分复用器将下行信号传输到下行数据接收模块;下行数据接收模块中的可调光滤波器对下行信号进行滤波，得到单波长的光信号；下行光电探测器将单波长的光信号转变为电信号，传输到第二媒体介质控制模块，第二媒体介质控制模块对接收的电信号进行处理后传输到客户侧;第二媒体介质控制模块还根据控制协议，控制下行信号的接收，主要控制可调光滤波器的中心波长和下行信号接收的时隙。
[0048]上行方向:各ONU中的第二媒体介质控制模块根据控制协议，控制上行信号的产生、上行数据发射模块的发射波长和传送的时隙，将产生的上行信号传输到上行数据发射模块中的低速EML，低速EML对第二媒体介质控制模块发来的上行信号进行四电平脉冲幅度调制(4-PAM)，将经过四电平脉冲幅度调制(4-PAM)的上行信号传输到第三光波分复用器；第三光波分复用器通过分布式光纤将经过四电平脉冲幅度调制(4-PAM)的上行信号传输到光远端节点，不同ONU中的上行信号的波长可根据需要进行调谐，工作波长可相同或不同；光远端节点对各ONU传来的不同波长的上行信号进行耦合，再通过馈线式光纤将耦合后的上行信号传输到0LT;0LT中的第一光波分复用器将上行信号传输到第二光放大器;第二光放大器放大上行信号；具有固定色散量的色散补偿器件对上行信号进行色散补偿，为了实现多波长信号的同时处理，所有上行信道对应的色散量应保持一致;光波分解复用器对上行信号进行解复用，将不同波长的上行信号传输到相应的上行光电探测器;上行光电探测器将上行光信号转变为电信号，再将该电信号传输到第一媒体介质控制模块;第一媒体介质控制模块接收上行光电探测器发来的电信号，并对接收的电信号进行四电平到二电平的转换处理。
[0049]具有固定色散量的色散补偿器件是一种色散量固定的色散补偿器件，例如:啁啾光棚'、FBG(Fiber Bragg Grating，光纤布拉格光棚.)、DCF(dispers1n compensat1nfiber，色散补偿光纤)等。
[0050]直调激光器具有波长可调谐特性，其波长可调谐特性可以通过温度或电流控制，改变波长最根本的方法是改变激光器的腔长，此处就是通过热胀冷缩或电致折射率改变激光器的腔长。
[0051]OLT中不同的下行数据发射模块具有不同的发射波长，不同的下行数据发射模块之间的波长间隔满足ITU-T的标准，例如:波长间隔设置为100GHz。为了实现多波长信号的同时处理，下行信道之间的波长间隔应为周期性光滤波器的自由频谱间隔的整数倍，即为了同时实现多波长信号处理，下行信号光谱位于周期性光滤波器谱型的相同位置处(上升沿或者下降沿)；周期性光滤波器的自由频谱间隔是可调谐的。
[0052]所有上行光电探测器、下行光电探测器均为低速普通光电探测器。
[0053]光远端节点可由分光比为1:N的光分路/合路器(Splitter)组成，N取64、128或者256。
[0054]本发明的核心思想是:在下行，利用光滤波技术对调制于窄带器件上的高速信号进行频率均衡和啁啾管理，从而实现了基于1GHz窄带直调激光器和1GHz窄带接收机的25Gbps OOK(On-Off Keying，开关键控)信号的直接调制、直接检测和40km的下行传输;在上行，利用高阶调制高频谱利用率以及信号啁啾的特点，实现基于1GHz窄带电吸收调制激光器(EML)和1GHz窄带接收机的25Gbps 4-PAM信号的直接调制和40km的上行传输。
[0055]下面通过一个基于1GHz光器件传输高速信号的低成本对称TWDM-PON系统为例进行详细说明。
[0056]该系统的上下行单波长传输速率均为25Gbps，四波长同时传输实现对称TWDM-PON系统，参见图1所示，该TWDM-PON系统包括0LT、馈线式光纤、光远端节点、若干分布式光纤和若干0NU，其中，馈线式光纤的一端与OLT相连，馈线式光纤的另一端连接光远端节点，分布式光纤的两端分别连接光远端节点和0NU，光远端节点是分光比为1:N的光分路/合路器，N取64、128或256，其具体值需要综合考虑系统中的传输距离和系统的光功率预算。光分路/合路器(Sp I i 11er)通过分布式光纤连接ONUl、0NU2、0NU3、……、ONU N。
[0057]图1中有4个直调激光器、4个上行光电探测器，能够实现低成本、高性能的对称4X25G的TWDM-PON系统；同理，当直调激光器、上行光电探测器均为2个时，能够实现低成本、高性能的对称2 X 25G的TWDM-PON系统；当直调激光器、上行光电探测器均为10个时，能够实现低成本、高性能的对称10 X 25G的TWDM-PON系统。
[0058]4个直调激光器的下行输出端口均连接到第二光波分复用器的下行输入端口，第二光波分复用器的下行输出端口连接到周期性光滤波器的下行输入端口，周期性光滤波器的下行输出端口连接到第一光放大器的下行输入端口，第一光波分复用器的下行输出端口耦合到馈线式光纤中。
[0059]下行数据发射模块中的直调激光器的带宽为1GHz;上行数据接收模块中的上行光电探测器采用PIN(Positive Intrinsic Negative D1de，光电二极管)类型光电探测器，带宽为10GHz，并通过简单判决电路将四电平信号转变为二电平信号，实现上行数据的实时处理。
[0060]OLT中具有固定色散量的色散补偿器件用于:补偿上行25Gbps四电平脉冲幅度调制信号，其群时延跟波长曲线参见图2所示，可以看到其群时延随波长变化是周期性变化的。由于群时延对波长求导就是信号的色散量，从图2可以看出，该色散补偿器件的色散量大约为-650ps/nm。图3、图4、图5分别是在接收端添加该色散补偿器件，背靠背、传输20km、传输40km状况下的眼图，可以看出三个眼图均为张开的四电平眼图，从而说明该方案可以实现信号传输距离O?40km的无缝覆盖。上行链路中不加具有固定色散量的色散补偿器件，在传输20km状况下的眼图参见图6所示。本发明实施例在接收端仅仅将四电平转换为二电平就可以完成解调，不需要添加其他的色散补偿等DSP算法，大大降低了解调的复杂性。
[0061]OLT的周期性光滤波器用于同时地进行下行信号的频率均衡和啁啾管理。经过实验验证该方案的可行性，其周期性光滤波器的谱型图参见图2所示，周期性光滤波器通带范围、原始信号以及经滤