专利名称：无源光网络及其光线路终端光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种无源光网络及其光线路终端光模块。
背景技术：
随着用户对高清IPTV (Internet Protocol Television,网络电视)、视频监控等高带宽业务需求的不断增长，产业界逐渐认识到，现有的EP0N(Ethernet Passive OpticalNetwork,以太网无源光网络)和GP0N(Gigabit Passive Optical Network,吉比特无源光网络)技术均难以满足业务长期发展的需求，特别是在光纤到楼(FTTB)和光纤到节点(FTTN)场景。光接入网在带宽、业务支撑能力以及接入节点设备功能和性能等方面都面临新的升
级需求。据分析，每个家庭成员的人均带宽需求将从30Mbps增加的125Mbps。目前采用32路拓扑结构的GEPON (千兆以太网无源光网络)和GPON技术的传输速率分别能达到IGbps和2. 5Gbps，满足目前的需求是足够了。但当有更多的高清电视频道和视频服务加入进来，就捉襟见肘了。下一代64路PON (Passive Optical Network,无源光网络)系统需要提供
8.IGbps的带宽才能满足需要。即便是下一代网络沿用现在的每个PON 32路的拓扑结构，仍需要为住宅网络提供4Gbps以上的传输速率，这也已超过现有PON的容量。目前业内有10G PON技术和WDM (波分复用)技术，将其结合组成WDM PON技术，进一步提高系统的容量，解决与日俱增的网络带宽扩容的需求。然而，目前这种WDM PON技术仅是基于CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing,粗波分复用)的有限波长的复用(全波16个波长，一般只用到了 1310波段的4个波长)，即便是引入了 DWDM (DenseWaveLength Division Multiplexing,高密度波分多路复用技术)技术,受制于外调制激光器的谱宽和波长温漂等特性的限制，信道间隔也只是控制在100GHz间隔(C波段45个信道)。也就是说，现有技术的WDM PON技术仍然不能提供足够的带宽，以满足日益增长的ONU(Optical Network Unit,光网络单元)用户对视频服务带宽的需求。
发明内容
本发明的实施例提供了一种无源光网络及其光线路终端光模块，用以提高网络带宽。根据本发明的一个方面，提供了一种光线路终端光模块，包括至少两个激光发射单元；每个激光发射单元中包括CML激光器及其驱动电路；所述激光发射单元的驱动电路用以接收交换机发送的电信号，根据接收的电信号驱动该激光发射单元中的CML激光器进行激光发射；不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔等于或大于 50GHz ο较佳地，所述激光发射单元的个数具体为180个；各激光发射单元的CML激光器发射的激光的波长均分于C+L波段，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔为50GHz。所述光模块还包括激光接收单元；所述激光接收单元用以接收特定波长的光信号，将接收的光信号转换为电信号后发送给所述交换机。较佳地，所述激光接收单元的个数为4个，以及4个激光接收单元分别接收波长为1271nm、1291nm、1311nm 及 1331nm 的光信号。所述光模块还包括:WDM模块，用于将各激光发射单元 发射的激光耦合到光纤中。根据本发明的另一个方面，还提供了一种无源光网络，包括光线路终端光模块0LT、第一波分复用器WDM、阵列波导光栅AWG、至少一个ONU光模块；其中，所述OLT包括至少两个激光发射单元，每个激光发射单元中包括CML激光器及其驱动电路；所述激光发射单元的驱动电路用以接收交换机发送的电信号，根据接收的电信号驱动该激光发射单元中的CML激光器进行激光发射；其中，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔等于或大于50GHz ；所述OLT的各激光发射单元发射的激光经第一 WDM耦合输入到光纤，经所述光纤传输以及所述AWG的分光后,每个激光发射单元发射的激光输入到该激光发射单元所对应的ONU光模块。较佳地，所述激光发射单元的个数具体为180个；各激光发射单元的CML激光器发射的激光的波长均分于C+L波段，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔为50GHz。所述ONU光模块还用于接收了 ONU系统设备发送的电信号后，将接收的电信号转换为光信号输出，所述ONU光模块输出的光信号经所述AWG、光纤、第一 WDM发送至所述OLT ;以及，所述OLT还包括激光接收单元，用以接收所述ONU光模块发送的光信号，并将接收的光信号转换为电信号后发送给所述交换机。所述光网络还包括连接在第一 WDM与所述AWG之间的第二 WDM ；以及所述ONU光模块的个数至少为四个,所述ONU光模块输出的光信号的波长为以下波长之一 1271nm、1291nm、1311nm及1331nm ;各ONU光模块输出的光信号经所述AWG，以及第二 WDM的耦合后进入所述光纤，经所述光纤、第一 WDM传送至所述OLT ；所述OLT的激光接收单元为4个，分别用以接收1271nm、1291nm、131 Inm及1331nm波长的激光。较佳地，所述第一 WDM为内置于所述OLT中的WDM模块。本发明实施例由于在OLT中采用CML激光器将发射的激光的光谱控制在O. 2nm以下，进而还可以将中心波长稳定锁定在ITU-T格点上，从而可以缩小信道间隔，已达到提供更多的信道、为网络系统扩容、提高系统带宽的目的。
图I为本发明实施例的光线路终端光模块的中的一个激光发射单元的内部电路示意图2、4为本发明实施例的光线路终端光模块内部结构示意图；图3为本发明实施例的激光A与激光B的光谱特性示意图；图5为本发明实施例的无源光网络结构示意图；图6为本发明实施例的无源光网络电路示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以·实现本发明的这些方面。本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。本发明的发明人考虑到通过缩小OLT中WDM的信道间隔来扩展系统容量，达到提高系统带宽的目的。为缩小信道间隔，可以通过减小激光的光谱宽度，或者提高激光中心波长的稳定性来实现。因此,本发明实施例中采用CML (chirp managed laser,啁啾管理激光器)作为激光器将发射的激光的光谱控制在O. 2nm以下，进而还可以将中心波长稳定锁定在ITU-T格点上，使得中心波长的偏移在+/_0.02nm之间。这样，就可以缩小信道间隔，从而可以为网络系统扩容，即提供更多的信道，以达到提高系统带宽的目的。具体地，CML激光器有2个TEC (温度控制)电路和2个H)(背光)监控电路，其中TECl控制激光器的初始温度和波长，TEC2控制激光器的精细波长，即TECl粗调，TEC2微调波长。当温度变化时，两个H)会产生一个纠错信号，控制TECl的温度，使得激光器的波长稳定在ITU-T格点上。下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。本发明实施例的光线路终端光模块OLT的中的一个激光发射单元内部结构电路框图，如图I所示，包括CML激光器101及其驱动电路102。驱动电路102用以接收设置在光纤通信系统的接入网系统的中心局的交换机传送的电信号，根据接收的电信号驱动CML激光器101发射激光。CML (Chirp Managed Laser,啁啾管理激光器)激光器,可以将谱宽控制在O. 2nm以下，并且将发射光的光谱稳定锁模在ITU-T的波长格点上，从而具有更优的光谱特性。本发明实施例的光线路终端光模块OLT，如图2所示，包括若干个上述的激光发射单元201，各激光发射单元发射的激光的波长各不相同，不同波长的激光提供不同的信道，不同波长的激光之间最小的频率间隔可以达到50GHz ;也就是说，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间频率间隔可以等于或大于50GHz。波长间隔越小，可复用的波长信道越多，可以满足多个ONU用户终端的点对点下行信号传输需求。例如，光线路终端光模块中的激光发射单元A的CML激光器发射中心波长为a的激光A(信道A),光线路终端光模块中的激光发射单兀B的CML激光器发射中心波长为b的激光B (信道B)。激光A与激光B的光谱特性如图3所示，激光A与激光B的中心波长相差O. 4nm，也就是激光A与激光B的频率间隔为50GHz。
由于CML激光器可以将谱宽控制在O. 2nm以下，并且中心波长的漂移范围在+/-0. 02nm之间，因此信道A的上限a’ = a+0. 1+0. 02，信道B的下限b’ = b_0. 1-0.02 =(a+0. 4)-0. 1-0. 02 ;从而得到b’与a’之间的间隔为:b' -a’ = O. 14 ;若b’与a’之间的间隔大于0，则说明信道A与信道B不会重叠；若13’与a’之间的间隔小于等于0，则说明信道A与信道B会重叠，信号质量将受严重影响。由此，可以看出在激光发射单元中采用CML激光器，可以满足不同的激光发射单元所发射的激光的波长之间间隔50GHz，这比现有技术的波长间隔为IOOGHz的情况将使信道容量扩大一倍。例如，光线路终端光模块OLT中的各激光发射单元的CML激光器发射的激光的波长均分于C+L波段，即采用C+L波段的DWDM波长，根据G694. I标准，如果波长间隔是100GHz，则可以有45x2个信道使用；如果波长间隔是50GHz，则可以有90x2个信道使用，也就是说，本发明实施例的光线路终端 光模块采用C+L波段，可以具有180个信道作为下行发射，如图4所示，其中，第I激光发射单元 第180激光发射单元的CML激光器所发射的激光的波长(频率)可以如下表I所示表I
权利要求
1.一种光线路终端光模块，包括至少两个激光发射单元； 每个激光发射单元中包括CML激光器及其驱动电路；所述激光发射单元的驱动电路用以接收交换机发送的电信号，根据接收的电信号驱动该激光发射单元中的CML激光器进行激光发射； 不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔等于或大于50GHz ο
2.如权利要求I所述的光模块，其特征在于，所述激光发射单元的个数具体为180个； 各激光发射单元的CML激光器发射的激光的波长均分于C+L波段，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔为50GHz。
3.如权利要求I或2所述的光模块，其特征在于，还包括激光接收单元； 所述激光接收单元用以接收特定波长的光信号，将接收的光信号转换为电信号后发送给所述交换机。
4.如权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述激光接收单元的个数为4个，以及4个激光接收单元分别接收波长为1271nm、1291nm、1311nm及1331nm的光信号。
5.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，还包括 WDM模块，用于将各激光发射单元发射的激光耦合到光纤中。
6.一种无源光网络，包括光线路终端光模块OLT、第一波分复用器WDM、阵列波导光栅AWG、至少一个ONU光模块； 其中，所述OLT包括至少两个激光发射单元，每个激光发射单元中包括CML激光器及其驱动电路；所述激光发射单元的驱动电路用以接收交换机发送的电信号，根据接收的电信号驱动该激光发射单元中的CML激光器进行激光发射；其中，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔等于或大于50GHz ； 所述OLT的各激光发射单元发射的激光经第一 WDM耦合输入到光纤，经所述光纤传输以及所述AWG的分光后,每个激光发射单元发射的激光输入到该激光发射单元所对应的ONU光模块。
7.如权利要求6所述的光网络，其特征在于，所述激光发射单元的个数具体为180个； 各激光发射单元的CML激光器发射的激光的波长均分于C+L波段，不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔为50GHz。
8.如权利要求7所述的光网络，其特征在于， 所述ONU光模块还用于接收了 ONU系统设备发送的电信号后，将接收的电信号转换为光信号输出，所述ONU光模块输出的光信号经所述AWG、光纤、第一 WDM发送至所述OLT ；以及， 所述OLT还包括激光接收单元，用以接收所述ONU光模块发送的光信号，并将接收的光信号转换为电信号后发送给所述交换机。
9.如权利要求8所述的光网络，其特征在于，还包括连接在第一WDM与所述AWG之间的第二 WDM;以及 所述ONU光模块的个数至少为四个，所述ONU光模块输出的光信号的波长为以下波长之一 1271nm、1291nm、1311nm及1331nm ;各ONU光模块输出的光信号经所述AWG，以及第二WDM的耦合后进入所述光纤，经所述光纤、第一 WDM传送至所述OLT ；所述OLT的激光接收单元为4个，分别用以接收1271nm、1291nm、1311nm及1331nm波长的激光。
10.如权利要求8所述的光网络，其特征在于，所述第一 WDM为内置于所述OLT中的WDM模块。
全文摘要
本发明公开了一种无源光网络及其光线路终端光模块，所述光模块包括至少两个激光发射单元；每个激光发射单元中包括CML激光器及其驱动电路；所述激光发射单元的驱动电路用以接收交换机发送的电信号，根据接收的电信号驱动该激光发射单元中的CML激光器进行激光发射；不同的激光发射单元的CML激光器所发射的激光之间，最小的频率间隔等于或大于50GHz。由于在OLT中采用CML激光器将发射的激光的光谱控制在0.2nm以下，进而还可以将中心波长稳定锁定在ITU-T格点上，从而可以缩小信道间隔，已达到提供更多的信道、为网络系统扩容、提高系统带宽的目的。
文档编号H04Q11/00GK102780529SQ20121024366
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者张强, 赵其圣 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司