用于无源光学波分复用网络的光学线路终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于无源光学波分复用(WDM)网络的光学线路终端。
【背景技术】
[0002]无源光网络(PON)为一种类型的光学接入网，其允许多个用户能够连接到核心网(比如城域网)的节点。
[0003]PON通常在无源光网络与核心网的互连处包括光学线路终端(OLT) ALT被认为是PON的一部分。OLT连接到光分配网(ODN)，0DN也是PON的一部分。ODN包括被布置以形成一点到多点结构的多个光学链路和无源光学部件，该一点到多点结构的根部连接到OLT。
[0004]OLT通常位于所谓的服务提供商的中心局(CO) ALT的每个光学链路可以通过相应的光网络单元(ONU)在其远端处端接(terminate)。
[0005]在WDM PON中，每个ONU可以通过使用包括上游波长和下游波长的波长的相应集合来与OLT通信，ONU使用该上游波长进行从ONU到OLT的数据传输，OLT使用该下游波长进行从OLT到ONU的传输。
[0006]在WDM PON中，0DN通常包括所谓的远程节点、将远程节点连接到OLT的馈送器光纤以及从远程节点辐射的大量分配光纤。每个分配光纤可以通过ONU或者通过功率分配器在其远端处端接，该功率分割器将分配光纤经由相应的引入光纤(optical drop fiber)连接到多个ONU。
[0007]在下游方向上，OLT使用相应的发射器生成与ONU相关联的下游波长的下游光信号。OLT根据已知的WDM技术复用不同的下游信号并且沿着馈送器光纤向远程节点传输下游信号。在远程节点处，可以通过光学解复用设备将下游信号解复用到分配光纤上并且从而沿着相应的分配光纤将其传输到相应的0NU。替选地，可以在远程节点处使用分光设备将下游信号的功率划分到分配光纤上并且从而经由分配光纤向ONU传输。
[0008]在上游方向上，每个ONU生成与其相关联的相应的上游波长的相应的上游信号并且沿着相应的分配光纤向远程节点传输这一信号。远程节点根据已知的WDM技术复用经由不同的分配光纤从各个ONU接收的上游信号并且通过馈送器光纤向OLT转发。在OLT处，上游信号被接复用并且被提供给相应的接收器。
[0009]远程节点可以是无源节点，这意味着，远程节点仅包括用于解复用或分割下游信号以及复用上游信号的无源光学部件。
[0010]由于在PON内传输的不同光信号受到由于PON的光纤引起的衰减的影响以及可能受到由于功率分割引起的功率降低的影响这一事实，需要抵消这些影响。现有技术中已知的解决方案为在PON内预见放大设备，其优选地称为到达扩展器(reach extender)。这样的放大设备可以沿着馈送器光纤靠近远程节点放置。在到达扩展器内，上游信号和下游信号彼此分离。上游信号然后通过到达扩展器内的第一光放大器被放大，而下游信号然后通过到达扩展器内的不同的第二光放大器被放大。通常，第一光放大器所引起的上游信号的放大的增益值类似于第二光放大器所引起的下游信号的放大的增益值。在放大之后，提供上游和下游信号以用于在其相应的传输方向上进行光学传输。
【发明内容】
[0011]提出了一种用于无源光学波分复用网络的光学线路终端。该网络包括:
[0012]-多个光接收器，可操作以接收具有至少部分位于C频带中的各自不同的上游波长的相应的上游信号，
[0013]-双向光放大器，以及
[0014]-光学接口。
[0015]该光学接口、该双向光放大器、该发射器和该接收器在光学上进行耦合使得
[0016]-在该光学接口处接收的上游信号首先被提供给该双向光放大器并且随后从该双向光放大器被提供给该接收器之一，并且使得
[0017]-由该发射器之一生成的下游信号首先被提供给该双向光放大器并且随后被提供给该光学接口。
[0018]该双向光放大器具有关于将要由双向光放大器来放大的光信号的波长不恒定的增益函数。此外，该增益函数是抛物线型的并且因此关于光学波长是不恒定，该增益函数对于位于C频带内的波长基本上具有最大的增益值。优选地，该增益函数对于位于L频带内的波长具有减小的增益值。
【附图说明】
[0019]图1示出无源光网络的总体结构。
[0020]图2示出到达扩展器。
[0021]图3示出所提出的光学线路终端。
[0022]图4示出双向放大器的增益函数。
[0023]图5示出上游信号的测量结果。
[0024]图6示出下游信号的测量结果。
[0025]图7示出上游和下游波长的分配。
[0026]图1示出无源光网络PON，其在中心局⑶处经由光学线路终端(OLT)连接到核心网
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[0027]OLT经由馈送器光纤OF连接到远程节点RN。下游信号DSl、DS2、DS3沿着下游方向DS以相应下游波长向远程节点RN进行传输。
[0028]分配网络的分支B1、B2、B3本身可以进一步包括用于进一步分割下游信号的分割单元0SC1、0SC2、0SC3。在光学分支B1、B2、B3的端部，连接有光网络单元ONU形式的客户侧接入网端接单元，其可替换地为光网络终端(ONT)。
[0029]下游信号DS1、DS2、DS3的分配由分光单元OSC来执行，OSC将下游信号DS1、DS2、DS3分割到分支B1、B2、B3上。分光单元0SC1、……、0SC3可以借助于功率分割来分割下游信号，使得下游信号DS1、DS2、DS3中的每个被分割到分支B1、B2、B3中的每个上。特定波长的每个下游信号DSl、DS2、DS3承载向一个或多个ONU指派的一个或多个数据信号。每个ONU被指派特定的下游波长。远程节点RN接收下游信号并且将它们分配到连接到远程节点RN的光学分支 B1、B2、B3 上。
[0030]根据第一解决方案，如图1所示，远程节点RN包括光学功率分割器，该光学功率分割器将下游信号DS1、DS2、DS3的功率分割到连接到远程节点RN的分支B1、B2、B3上。根据该第一解决方案，所有ONU接收所有下游信号。根据图1中未明确示出的第二解决方案，远程节点包括光学波长复用器/解复用器，光学波长复用器/解复用器复用下游信号DS1、DS2、DS3，使得承载向一个或多个特定的ONU指派的数据信号的、具有特定波长的特定下游信号仅被提供到这些特定ONU的特定分支上。光学波长解复用器优选地为阵列波导光栅(AWG)。根据该第二解决方案，ONU仅接收向该ONU指派的该下游波长的下游信号。
[0031]ONU在上游方向US上、以向ONU指派的相应上游波长传输相应的上游信号USl、US2、US3。上游信号USl、US2、US3通过分光单元OSCl、0SC2、0SC3被组合。在WDM PON的情况下，在远程节点RN处，上游信号US1、US2、US3通过光学复用设备被复用到馈送器光纤OF上，该光学复用设备优选地为先前提及的AWG。在PON为时分-波分复用(TWDM)PON的情况下，远程节点RN包括组合上游信号USl、US2、US3的功率分割器。上游信号和下游信号受到沿着PON的光纤的信号衰减的影响，从而在其相应接收侧降低这些信号的功率水平。另外，下游信号可以进行功率分割，其也在相应接收侧引起下游信号的功率水平的降低。在OLT和ONU内，光信号通常通过包括用于光电变换的光电二极管的光接收器来检测。这样的光电二极管具有有限的灵敏度。在所接收的光信号的功率水平下降到某个门限以下的情况下，所检测的信号可能是错误的。因此，上游和下游信号可以仅在PON内的某个光学传输距离上来传输。另外，下游信号的功率可以仅被分割特定次数。
[0032]发射器的光输出功率与接收器的最大灵敏度之间的差异优选地被称为预算。为了PON的高效操作，这一预算应当较高。
[0033]用于允许光信号在更大的光学距离上以及经由PON内的更大数目的功率分割设备的传输的一个突出的解决方案是放大设备RE，其优选地被称为到达扩展器。到达扩展器RE沿着馈送器光纤放置，优选地靠近远程节点。到达扩展器RE放大上游和下游信号。
[0034]图2示出到达扩展器RE的示例。在光学接口OIl处，在下游方向DS上从馈送器光纤的一个截面(sect1n)接收下游信号。使用光学环形器OCl向第一半导体光放大器SOAl提供下游信号。放大器SOAl放大下游信号。在光学接口 012处，在上游方向US上从馈送器光纤的另一个截面接收上游信号。使用光学环形器0C2向第二半导体光放大器S0A2提供上游信号。放大器S0A2放大上游信号。使用环形器0C2在下游方向DS上向光学接口 012提供经放大的下游信号。使用环形器OCl在上游方向DS上向光学接口 OIl提供经放大的上游信号。通常，放大器S0A2所引起的上游信号的放大的增益值类似于放大器SOAl所引起的下游信号的放大的增益值。为了总