一种支持两种无源光网络共存的光组件及方法
【专利摘要】本发明公开了一种支持两种无源光网络共存的光组件及方法，涉及无源光网络光线路终端技术。本发明公开的光组件包括：高带宽无源光网络的激光发射器、低带宽无源光网络的激光发射器、高带宽无源光网络的探测接收器、低带宽无源光网络的探测接收器以及在光路上实现合分光功能的滤波片。本发明还公开了一种支持两种无源光网络共存的方法。本申请技术方案实现了两种无源光网络光组件共存的功能，既支持传统的低带宽OLT光组件技术方案，也支持高速率无源光网络的光组件技术方案。
【专利说明】一种支持两种无源光网络共存的光组件及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无源光网络光线路终端技术，具体地说，涉及一种支持两种无源光网 络0LT共存的光组件及方法。
【背景技术】
[0002] 随着光纤通信技术的快速发展，光纤接入技术的推广和普及，人们对带宽的需求 不断增加，使得目前的无源光网络技术(例如EPON、GP0N)技术已逐渐不能满足日益增长的 宽带业务的需求。因此可提供更高带宽的无源光网络(例如10GEP0N、XGP0N1)技术成为下 一代宽带接入网的解决方案。考虑到成本、维护和系统的平滑升级，高带宽的无源光网络的 应用需要和低带宽的无源光网络兼容。
[0003] 以GP0N和XGP0N1技术举例来说，在GP0N技术中，0LT(光线路终端)是用于连接光 纤干线的主要设备，其0LT光模块是实现GP0N光纤通信的重要组成部分。现有的XGP0N10LT 技术方案可实现上行速率2. 488Gbps(下文简称为2. 5G)，下行速率9. 95Gbps(下文简称为 10G)的数据传输。
[0004]目前，GP0N技术方案成熟稳定，已大量商业应用。XGP0N1应用需要兼容传统的 GP0N技术，使0NU(光网络单元）可以根据具体的应用环境选择方案。
【发明内容】
[0005] 本发明提出一种支持两种无源光网络共存的光组件及方法，以解决从低带宽无源 光网络到高带宽无源光网络平滑升级的技术问题。
[0006] 为了解决上述问题，本发明公开了一种支持两种无源光网络共存的光组件，包 括：
[0007] 高带宽无源光网络的激光发射器、低带宽无源光网络的激光发射器、高带宽无源 光网络的探测接收器、低带宽无源光网络的探测接收器以及在光路上实现合分光功能的滤 波片，其中：
[0008] 所述高带宽无源光网络的激光发射器，发射一路高带宽无源光网络的下行光信 号；
[0009] 所述低带宽无源光网络的激光发射器，发射一路低带宽无源光网络的下行光信 号；
[0010] 所述滤波片，在光信号发射方向上，将所述高带宽无源光网络的激光发射器，发射 的高带宽无源光网络的下行光信号，以及所述低带宽无源光网络的激光发射器，发射的低 带宽无源光网络的下行光信号合成一路光信号，在光信号接收方向上，将下行光信号分离 成高带宽无源光网络的下行光信号以及低带宽无源光网络的下行光信号；
[0011] 所述高带宽无源光网络的探测接收器，通过所述滤波片接收下行光信号中高带宽 无源光网络的下行光信号；
[0012] 所述低带宽无源光网络的探测接收器，通过所述滤波片接收下行光信号中低带宽 无源光网络的下行光信号。
[0013] 可选地，上述光组件包括多个滤波片，其中，各滤波片分别用于分离和合成高低带 宽无源光网络中不同波长的光信号。
[0014] 可选地，上述光组件中，在光信号接收方向上，下行光信号依次通过不同的滤波片 后，依次分离出不同波长的光信号。
[0015] 可选地，上述光组件中，在光信号接收方向上，下行光信号通过一级滤波片时，分 离出两组光信号，每组光信号分别通过相应的二级滤波片时，分离出相应波长的光信号。
[0016] 可选地，上述光组件中，所述光组件支持GP0N和XGP0N1共存时，所述高带宽无源 光网络的激光发射器采用10GEML电吸收调制激光器、所述低带宽无源光网络的激光发射 器采用2. 5GDFB激光器、所述高带宽无源光网络的探测接收器采用2. 5GAH)探测器、所述 低带宽无源光网络的探测接收器采用1.25GAH)探测器。
[0017] 本发明还公开了一种支持两种无源光网络共存的方法，包括：
[0018] 支持两种无源光网络共存的光组件在发射下行光信号时，发射一路高带宽无源光 网络的下行光信号，同时发射一路低带宽无源光网络的下行光信号，经过所述光组件中的 滤波片合成一路下行光信号进行发送；
[0019] 支持两种无源光网络共存的光组件在接收下行光信号时，通过所述滤波片将一路 下行光信号分离成高带宽无源光网络的下行光信号以及低带宽无源光网络的下行光信号， 再分别进行接收。
[0020] 可选地，上述方法中，所述光组件包括多个滤波片，通过不同的滤波片分离和合成 高低带宽无源光网络中不同波长的光信号。
[0021] 可选地，上述方法中，在光信号接收方向上，下行光信号依次通过不同的滤波片， 依次分离出不同波长的光信号。
[0022] 可选地，上述方法中，在光信号接收方向上，下行光信号通过一级滤波片，分离出 两组光信号，每组光信号再分别通过相应的二级滤波片，分离出相应波长的光信号。
[0023] 可选地，上述方法中，所述光组件支持GP0N和XGP0N1共存时，采用10GEML电吸收 调制激光器发射高带宽无源光网络的下行光信号、采用2. 5GDFB激光器发射低带宽无源光 网络的下行光信号、采用2. 5GAH)探测器接收高带宽无源光网络的下行光信号、采用1. 25G AH)探测器接收低带宽无源光网络的下行光信号。
[0024] 本申请技术方案实现了两种无源光网络光组件共存的功能，既支持传统的低带宽 0LT光组件技术方案，也支持高速率无源光网络的光组件技术方案。可以实现系统的平滑升 级，有效降低运营商的系统升级成本和运维成本。【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明应用场景的系统结构示意图；
[0026] 图2为本发明优化实施例的系统结构示意图；
[0027] 图3为本发明优化实施例中光组件原理框图；
[0028] 图4为本发明优化实施例中光器件内部合分波方案一的原理图；
[0029] 图5为本发明优化实施例中光器件内部合分波方案二的原理图；
[0030] 图6为本发明优化实施例一的功能原理框图；
[0031] 图7为本发明优化实施例一中滤波片1、2、3、4、5的功能特性定义；
[0032] 图8为本发明优化实施例二的功能原理框图；
[0033]图9为本发明优化实施例二中滤波片1、2、3、4、5的功能特性定义。
[0034] 上述附图中的双向箭头表示对应波长的光线可以在该光路的正反向上传输，不代 表光线的实际传输方向。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技 术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中 的特征可以任意相互组合。
[0036] 实施例1
[0037] 本申请发明人提出一种可以工作在两种无源光网络情况下的共存式0LT的光组 件，其包括两路下行光信号发射部分(高带宽无源光网络和低带宽无源光网络的激光器发 射部分）和两路上行突发模式光信号接收部分（高带宽无源光网络和低带宽无源光网络的 探测器接收部分)，既可工作在高带宽的无源光网络系统也可工作在低带宽的无源光网络 系统下，从而解决从低带宽无源光网络到高带宽无源光网络平滑升级的技术问题。
[0038] 具体地，本实施例提供的用光组合至少包括高带宽无源光网络的激光发射器、低 带宽无源光网络的激光发射器、高带宽无源光网络的探测接收器、低带宽无源光网络的探 测接收器以及滤波片，其中：
[0039] 高带宽无源光网络的激光发射器，发射一路高带宽无源光网络的下行光信号；
[0040] 低带宽无源光网络的激光发射器，发射一路低带宽无源光网络的下行光信号；
[0041] 滤波片，在光信号发射方向上，将所述高带宽无源光网络的激光发射器，发射的高 带宽无源光网络的下行光信号，以及所述低带宽无源光网络的激光发射器，发射的低带宽 无源光网络的下行光信号合成一路光信号，以光信号接收方向上，将下行光信号分离成高 带宽无源光网络的下行光信号以及低带宽无源光网络的下行光信号；
[0042] 高带宽无源光网络的探测接收器，接收下行光信号中高带宽无源光网络的下行光 信号；
[0043] 低带宽无源光网络的探测接收器，接收下行光信号中高带宽无源光网络的下行光 信号。
[0044] 其中，高带宽无源光网络的激光发射器：将高带宽无源光网络的电信号转换为光 信号进行发送。
[0045] 低带宽无源光网络的激光发射器：将低带宽无源光网络的电信号转换为光信号进 行发送。
[0046] 高带宽无源光网络的探测接收器：将收到的高带宽无源光网络的光信号通过光电 二极管转化为电流信号并送至相应的突发模式跨阻放大器，转化为差分电压信号并送至对 应的突发限幅放大器。
[0047] 低带宽无源光网络的探测接收器：将收到的低带宽无源光网络的光信号通过光电 二极管转化为电流信号并送至相应的突发模式跨阻放大器，转化为差分电压信号并送至对 应的突发限幅放大器。
[0048] 滤波片包括：在光路中实现合分波功能，防止光串扰的滤波片。本实施例中提出了 两种不同的方案实现光器件内部的合分波功能，不同的方案在具体的实施例中实现。在不 同的实施例中各个滤波片的光谱特性不同，在优化实施例中将具体描述。
[0049] 实际应用中，以GP0N和XGP0N1的共存为例，支持GP0N和XGP0N1共存的0LT的 光组件包括光接口、10GEML电吸收调制激光器发射部分、2. 5GDFB激光器发射部分、2. 5G AH)探测器接收部分、1. 25GAH)探测器接收部分以及在光路上实现合分光功能的滤波片部 分。
[0050] 所述10GEML电吸收调制激光器发射部分包括：10G1577nmEML激光器将10G XGP0N1电信号转换为光信号进行发送，其内置的TEC保证激光器的工作温度恒定。
[0051] 所述2. 5GDFB发射部分包括：2. 5G1490nmDFB激光器将GP0N电信号转换为光信 号发送。
[0052] 所述2. 5GAH)探测器接收部分包括：将收到的光信号通过雪崩光电二极管转化 为电流信号并送至2. 5G突发模式跨阻放大器，转化为差分电压信号并送至2. 5G突发限幅 放大器。
[0053] 所述1. 25GAH)探测器接收部分包括：将收到的光信号通过雪崩光电二极管转化 为电流信号并送至1. 25G突发模式跨阻放大器，转化为差分电压信号并送至1. 25G突发限 幅放大器。
[0054] 以下结合附图对本发明的优选实例一进行说明。
[0055] 如图1所示，是本优选实例中的系统结构原理框图。本实例设计一款支持两种无 源光网络的0LT共存的光组件，共存系统中支持使用低带宽无源光网络0NU和高带宽无源 光网络0NU。本实例涉及的共存光组件可工作在两种模式下，一种是高带宽0LT模式，其上 下行波长简称为第一路上行和第一路下行波长；另一种是低带宽0LT模式，其上下行波长 简称为第二路上行和第二路下行波长。如图2所示，是具体实例GP0N和XGP0N1共存的系 统结构框图。一款GPON0LT和XGP0N10LT共存的光组件，共存系统中支持使用GPON0NU 和XGP0N10NU。实例中的共存光组件可工作在两种模式下，一种是GPON0LT模式，上行速 率1. 25Gbps，采用1310nm中心波长的突发接收，下行速率2. 5Gbps，采用1490nm中心波长 连续模式的发射部分；另一种是XGP0N10LT模式，上行速率2. 5Gbps，采用1270nm中心波长 的突发接收，下行速率lOGbps，采用1577nm中兴波长连续模式的发射部分。
[0056] 如图3所示，是本实例支持两种无源光网络系统共存的光组件的原理框图，包括 光接口、第一路下行发射部分、第二路下行发射部分、第一路上行接收部分、第二路上行接 收部分以及在光路上实现分光功能的滤波片部分。
[0057] 如图4所示，是本实例中光组件实现不同波长合分波功能方案一的原理图。包括 光接口、在光路上实现合分波功能的滤波片1、2、3,和工作在不同波长段的光器件。其基本 原理是通过滤波片1将波长1与波长2、3、4分离，滤波片2将波长2和波长3、4分离，滤波 片3将波长3和波长4分离，从而在光器件内部实现合分波功能。在具体实现过程中，可以 根据实际情况合理安排各个光器件的位置及合分波的先后次序。
[0058] 如图6所示：是本发明优选实例一的功能原理框图。光路的合分波采用图四所示 的方案一实现。包括光接口、10G发射部分、2. 5G发射部分、2. 5G接收部分、1. 25G接收部分 以及滤波片部分。
[0059] 所述光接口采用SCReceptacle模式。
[0060]所述10G发射部分包括：10G1577nm激光器和内置的TEC控制器部分。本发明实 例中10G激光器采用EML激光器，将电信号转换为光信号。内置的TEC控制器对EML激光 器的温度进行控制，保持激光器输出波长稳定，符合系统要求。
[0061]所述2. 5G发射部分包括：2. 5GDFB激光器。本发明实例中采用2. 5G1490nmDFB激光器，将2. 5G电信号转换为光信号。
[0062] 所述2. 5G接收部分包括：2. 5GAPD(雪崩光电二极管)探测器。本发明实例中APD 探测器将收到的2. 5G光信号转换为电流信号。
[0063] 所述1. 25G接收部分包括：1. 25GAPD(雪崩光电二极管）探测器。本发明实例中 APD探测器将收到的1. 25G光信号转换为电流信号。
[0064] 所述滤波片部分包括滤波片1、2、3、4、5。本发明实例中滤波片1、2、3为45 °滤 波片；滤波片1将1270nm的接收光信号与1310nm接收光信号和1490nm、1577nm的发射 光信号进行合分波，保证1270nm接收光信号和其他光信号沿各自光路传输；滤波片2将 1310nm的接收光信号与1490nm、1577nm的发射光信号进行合分波，保证1310nm接收光信 号和1490nm、1577nm发射光信号沿各自光路传输；滤波片3将1490nm和1577nm的光信号 进行合分波，保证1490nm和1577nm光信号不产生串扰；滤波片4、5为0 °滤波片；滤波片 4将过滤1270nm接收信号波段以外的光信号，防止其他光信号对XGP0N1接收的串扰；滤波 片5将过滤1310nm接收信号波段以外的光信号，防止其他光信号对GP0N接收的串扰。 [0065]图7所示为具体实例一中滤波片1、2、3、4、5的功能特性图。具体地，滤波片1、2、 3、4、5的透射波段和反射波段如表1所示。
[0066] 表1为具体实例一中各滤波片的透射和反射波段表
[0067]
【权利要求】
1. 一种支持两种无源光网络共存的光组件，其特征在于，包括： 高带宽无源光网络的激光发射器、低带宽无源光网络的激光发射器、高带宽无源光网 络的探测接收器、低带宽无源光网络的探测接收器以及在光路上实现合分光功能的滤波 片，其中： 所述高带宽无源光网络的激光发射器，发射一路高带宽无源光网络的下行光信号； 所述低带宽无源光网络的激光发射器，发射一路低带宽无源光网络的下行光信号； 所述滤波片，在光信号发射方向上，将所述高带宽无源光网络的激光发射器，发射的高 带宽无源光网络的下行光信号，以及所述低带宽无源光网络的激光发射器，发射的低带宽 无源光网络的下行光信号合成一路光信号，在光信号接收方向上，将下行光信号分离成高 带宽无源光网络的下行光信号以及低带宽无源光网络的下行光信号； 所述高带宽无源光网络的探测接收器，通过所述滤波片接收下行光信号中高带宽无源 光网络的下行光信号； 所述低带宽无源光网络的探测接收器，通过所述滤波片接收下行光信号中低带宽无源 光网络的下行光信号。
2. 如权利要求1所述的光组件，其特征在于， 所述光组件包括多个滤波片，其中，各滤波片分别用于分离和合成高低带宽无源光网 络中不同波长的光信号。
3. 如权利要求2所述的光组件，其特征在于，在光信号接收方向上，下行光信号依次通 过不同的滤波片后，依次分离出不同波长的光信号。
4. 如权利要求2所述的光组件，其特征在于，在光信号接收方向上，下行光信号通过一 级滤波片时，分离出两组光信号，每组光信号分别通过相应的二级滤波片时，分离出相应波 长的光信号。
5. 如权利要求1至4任一项所述的光组件，其特征在于，所述光组件支持GPON和 XGPONl共存时，所述高带宽无源光网络的激光发射器采用IOG EML电吸收调制激光器、所 述低带宽无源光网络的激光发射器采用2. 5G DFB激光器、所述高带宽无源光网络的探测接 收器采用2. 5G AH)探测器、所述低带宽无源光网络的探测接收器采用I. 25G AH)探测器。
6. -种支持两种无源光网络共存的方法，其特征在于，包括： 支持两种无源光网络共存的光组件在发射下行光信号时，发射一路高带宽无源光网络 的下行光信号，同时发射一路低带宽无源光网络的下行光信号，经过所述光组件中的滤波 片合成一路下行光信号进行发送； 支持两种无源光网络共存的光组件在接收下行光信号时，通过所述滤波片将一路下行 光信号分离成高带宽无源光网络的下行光信号以及低带宽无源光网络的下行光信号，再分 别进行接收。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述光组件包括多个滤波片，通过不同的滤波片分离和合成高低带宽无源光网络中不 同波长的光信号。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在光信号接收方向上，下行光信号依次通过 不同的滤波片，依次分离出不同波长的光信号。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在光信号接收方向上，下行光信号通过一级 滤波片，分离出两组光信号，每组光信号再分别通过相应的二级滤波片，分离出相应波长的 光信号。
10.如权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述光组件支持GPON和XGPONl 共存时，采用IOG EML电吸收调制激光器发射高带宽无源光网络的下行光信号、采用2. 5G DFB激光器发射低带宽无源光网络的下行光信号、采用2. 5G AH)探测器接收高带宽无源光 网络的下行光信号、采用1.25G AH)探测器接收低带宽无源光网络的下行光信号。
【文档编号】H04B10/40GK104518831SQ201310463518
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】李锟, 付志明, 匡国华, 陈雷 申请人:中兴通讯股份有限公司