光模块及TWDM无源光网络的制作方法

文档序号:14993288发布日期:2018-07-20 22:56阅读:898来源:国知局

本发明涉及计算机应用技术领域,特别涉及一种光模块及twdm无源光网络。



背景技术:

随着用户对网络带宽需求的不断提高,无源光网络技术也得到了高速发展。目前的twdm无源光网络中,通常采用ngpon2标准,图1是现有的ngpon2标准中对上下行波长的定义标准。

如图1所示,ngpon2标准中,上行光信号的波长为1524-1544nm,若光模块中采用dml(directlymodulatedlaser,直接调制器激光器)激光器,由于dml激光器发射波长为1524-1544nm的上行光信号时将产生严重的色散现象,造成光信号的功率损耗,导致twdm无源光网络中的光模块无法进行长距离的光信号传输。因此,目前的光模块通常采用eml(electlro-absorptionmodulatedlaser,电吸收调制器激光器)激光器,通过采用eml激光器的光模块,传输20km的通道也可以满足1db的标准要求。但是,由于eml激光器及其驱动电路的成本较高,导致大大增加了光模块的成本价格。

因此,在保证光模块能够进行光信号长距离传输的同时,降低光模块的成本价格将成为当前所亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决相关技术中光模块无法低成本实现光信号的长距离传输的技术问题,本发明提供了一种光模块,该光模块包括激光器及其驱动电路,激光器为dml激光器,所述驱动电路用于根据接收的电信号驱动所述dml激光器发射波长为1260nm-1280nm的光信号。

通过本发明的实施例提供的技术方案能够得到以下有益效果:

在本发明中,光模块采用dml激光器及其驱动电路,驱动电路根据电信号驱动dml激光器发射波长为1260nm-1280nm的光信号,避免采用dml激光器光模块产生tdp色散,导致无法进行光信号的长距离传输,从而在实现光信号长距离传输的同时,大大降低了光模块的成本。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,本发明并不受限制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的ngpon2标准的波长标准示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种光模块的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种twdm无源光网络的结构示意图。

图4是根据图3对应实施例示出的另一种twdm无源光网络的结构框图。

图5是根据一示例性实施例示出的twdm无源光网络的框图。

图6是根据一示例性实施例示出的twdm无源光网络的网络架构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所记载的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图2是根据一示例性实施例示出的一种光模块的结构示意图,光模块130中采用dml激光器131及其驱动电路132,驱动电路132用于根据接收的电信号驱动所述dml激光器131发射波长为1260nm-1280nm的光信号。

在进行光模块130进行光信号的收发时,需考虑码间干扰、激光器啁啾等因素引起的色散而导致功率损耗。

色散的影响主要表现在色散会使光脉冲展宽,影响“0”、“1”电平判决,使灵敏度变坏,形成系统性能损伤。对于单模光纤,引起色散的因素主要有两种:

1、码间干扰

实际接收或发射的光信号波形是由激光器的许多根谱线形成,即便接收机能对单根谱线形成的波形进行理想均衡,但由于每根谱线产生的相同波形所经历的色散不同,而前后错开,使结合的波形不同于单根线谱波形,仍可造成非理想均衡,其功率损耗pisi可表示为:

pisi=5lg(1+2πx2)

其中,x=e/t=bdl*δλ,式中e为脉冲均方根展宽值,b为线路速率(mbit/s),d为光纤色散系数[ps/(km*nm)],l为光纤长度(km),δλ为光源的均方根谱宽(nm),

在功率代价pisi一定时,光源的均方根谱宽δλ越大,线路速率b越快,色散系数d越大,可传输距离l就越短。

而dml激光器的均方根谱宽比eml激光器大。

2、啁啾(chirping)

当单纵模激光器工作于直接调制时,注入电流的变化会引起载流子密度的变化,进而使有源区的折射率指数发生变化,结果使激光器谐振腔的光通路长度随之变化,从而导致振荡波长随时间偏移,发生啁啾声现象。由于光纤色散的作用,受啁啾声影响的光脉冲发生展宽,形成损伤。其功率损耗近似表示为:

pc=10lg(1/(1-4db△λ))ldb△λ<tc

pc=10lg(1/4tcb)ldb△λ>tc

其中tc为波长偏移间隔,△λ为波长偏移量。

通常地,采用dfb激光器(例如dml激光器)因色散造成的功率损耗主要来自啁啾现象。

而在dml激光器131发射波长为1260nm-1280nm的光信号时,使为波长偏移量△λ大大减小,进而使因啁啾现象造成的功率损耗大大减小,因而发射波长为1260nm-1280nm的光信号能够进行长距离的传输。

在一示例性实施例中,dml激光器131接收下行光信号的波长保持为ngpon2的下行光信号波长,即为1596nm-1603nm,从而无需对光模块的下行光信号波长进行更新。

在另一示例性实施例中,dml激光器131接收下行光信号的波长为1575nm-1580nm,从而当光模块在10gpon系统中使用时,仍可以保持原有10gpon系统的网络架构,在10gpon系统的网络架构中,仍可以直接使用该光模块,大大降低了光模块的成本。

dml激光器还可以接收其他波长的下行光信号,在此不进行一一列举。

可选的,光模块中还包括可调滤波器,通过调节可调滤波器,对该光模块可接收的下行光信号或可发射的上行光信号的波长进行调节,在同一时刻,光模块只能发送一个特定波长的上行光信号或接收一个特定波长的下行光信号。

例如,光模块中的dml激光器131发射上行光信号的波长为1260nm-1280nm,但通过可调滤波器的调节,在某一时刻,该dml激光器131只能发射1271nm波长的上行光信号。

图3是根据一示例性实施例示出的一种twdm无源光网络的结构示意图,该twdm无源光网络100包括光线路终端olt110、光纤配线单元spliter120和光模块130,而光模块130为上述任一实施例所示出的光模块。

光模块130发送的上行光信号经所述光纤配线单元spliter120耦合到光纤,经过所光纤传输至所述光线路终端olt110;

需要说明的是,采用ngpon2标准的twdm无源光网络中,上行波长为1524-1544nm,若光模块中采用dml激光器,由于dml激光器发射上行光信号的波长为1524-1544nm时将产生严重的色散现象,造成较大的功率损耗,导致twdm无源光网络中的光信号无法进行长距离的光信号传输。

本实施例中,通过对twdm无源光网络中传输的上行光信号进行波长更新,dml激光器发射波长为1260nm-1280nm的光信号,大大降低了因色散造成的功率损耗,使光模块发射的光信号仍能进行长距离的传输,从而使twdm无源光网络能采用装设低成本dml激光器的光模块,在保证twdm无源光网络中的光信号能够进行长距离传输的同时,大大降低光模块的成本。

图4是根据图3对应实施例示出的另一种twdm无源光网络的结构框图,该twdm无源光网络100还包括合波分波器wm140,所述光线路终端olt110发送的多路下行光信号经过所述合波分波器wm140进行合波后,通过所述光纤配线单元spliter120传输给所述光模块130。

可选的,twdm无源光网络中,光模块的数量为多个,所述合波分波器wm140的上行接口为多个,每个上行接口传输一个特定波长的上行光信号。

各光模块130发送的上行光信号经过光纤传输给所述合波分波器wm140后,所述合波分波器wm140将接收的上行光信号按照不同波长进行分离,并通过多个上行接口将各不同波长的上行光信号分别传输给所述光线路终端olt110的各光信号接收单元;

每个光模块130可以采用上行波长范围内中的任意一个进行上行光信号的发送,具体采用哪个波长取决于twdm无源光网络100的规划。各光模块130之间,不同光模块采用不同的波长,不同波长的上行光信号以wdm(wavelengthdivisionmultiplexing,波分复用)方式进行传输,而相同波长的上行光信号以tdm(timedivisionmultiplexing,时分复用)方式进行传输,使相同波长或不同波长的上行光信号之间均不会相互干扰,保证了光信号的稳定传输。

所述合波分波器wm140将所述光线路终端olt110发送的多个下行光信号进行合波,通过所述光纤配线单元spliter120进行分光后传输给各个光模块。

图5是根据一示例性实施例示出的twdm无源光网络的框图。如图5所示,光线路终端olt将m个速率为10gbit/s的不同波长的下行光信号通过合波分波器wm140合波形成10mgbit/s的下行光信号,进而发送给光模块,从而有效地提升了网络带宽。

图6是根据一示例性实施例示出的twdm无源光网络的网络架构图。如图6所示,光线路终端olt将4个速率为10gbit/s的不同波长的下行光信号通过合波分波器wm140合波形成40gbit/s的下行光信号,进而发送给光模块,从而有将网络带宽提升至40gbit/s。

在一示例性实施例中,不同波长的光信号传输采用的wdm方式为dwdm(densewavelengthdivisionmultiplexing,密集波分复用),通过dwdm传输方式,进一步提高了光信号波长范围内的可用个数,从而可以进一步提升网络带宽。

例如,twdm无源光网络中各路上行光信号之间的波长间隔最小为0.8nm,在进一步提高光信号波长范围内的可用个数的同时,也避免不同上行光信号之间产生波长串扰,保证了信号的传输安全。

在一具体的示例性实施例中,各路上行光信号之间的频率间隔为200ghz。例如,四路上行光信号的频率分别为235.2thz、235.4thz、235.6thz、235.8thz,其对应的波长分别为1274.63nm、1273.54nm、1272.46nm、1271.38nm。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,本领域技术人员可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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