生成多波长光波的方法和设备,及中心局传输方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及光通信技术领域，特别的，涉及一种生成多波长光波的方法及设备，以及一种在具有多运营商的TWDM-PON中用于传输下行数据的方法及中心局设备。
【背景技术】
[0002]最近，TffDM-PON已经吸引了全球供应商的大量支持，并且其已经被选定为NGP0N2 (下一代Ρ0Ν)的一个主要的技术。通过多对波长来堆叠XG-PON，TWDM-PON增加了PON的系统容量。例如，一个具有4对波长的TWDM-PON系统在下行方向上能够提供总计40Gb/s的传输容量。在单波长中，TWDM-PON可以再使用XG-PON的下行复用和上行接入技术，时隙粒度，广播性能以及带宽分配机制。我们希望TWDM-PON可以与现有的PON透明地共存于现有光纤设施上，以实现例如，增加分光率，最大化地扩展覆盖范围，并逐步升级到满足日益增长的带宽需求，等更高性能。
[0003]除了增加TWDM-PON系统容量，网络运行商也希望有一个可以实现开放式接入的方案，在该方案中所有的运营商可以共享网络设施资源并因此能够极大地减少资本支出费用。更重要的是，根据FSAN运营商白皮书中对于NGP0N2的要求，每一个光网络单元(ONU)应该可以接收所有运营商的服务和任意地选择合适的运营商，所以整个网络资源对所有用户应是开放的，并且运营商可以以一个公平的方式互相竞争。
[0004]然而，如图1所示，在一个传统的GPON或XGPON网络中，每个运营商在各自的中心局管理自己的光线路终端(OLT)并且部署互相分开的主干光纤。在此方案中，在相同光配线网络(ODN)中的ONU仅仅接收一个运营商的服务。用户无法各自选择所需要的运营商。
[0005]如图2所示，当GPON或XGPON被演进到TWDM-PON时，每一个运营商可以简单的通过TWDM-PON中对应的具有堆叠多波长的OLT的Tx/Rx (发射机/接收机)替代现有的OLT的Tx/Rx从而增加中心局的网络容量。之前对TWDM-PON的多数研究只考虑了网络中只有一个运营商。尽管使用TWDM-PON技术极大地增强了 ODN的系统容量，但是当存在多运营商时，存在着如下所示的一些问题:
[0006]首先，运营商需要过度地部署OLT收发机，并且每一个运营商不得不复制具有与其他运营商的基础设施相同波长的Tx/Rx。例如在图2中，运营商I部署带有波长λ 1，λ 2，λ 3, λ 4...的Tx/Rx,同时运营商2也不得不再次部署带有波长λ I, λ 2, λ 3, λ 4...的Tx/Rx。这将不可避免的浪费有限的激光硬件资源。由于OLT的花费随着激光二极管的数量成比例的增加，OLT中的光学元件以及最终整个中心局的花费将变得很昂贵。当波长扩展到更大规模时，这一问题将变得更明显。
[0007]其次,用户在一个ODN网络中只可以接入至一个运营商,该ONU无法与其他运营商连接。
[0008]从OLT的可靠性和保护性的角度看，由于OLT中增加了堆叠激光器资源，发射机的发生故障的可能性增加了。为了保护运行中的发射机，每个运营商不得不储备备用激光二极管，并且为了提供完全的保护，在中心局的激光器资源的数量应是双倍的，这将导致中心局的费用过高。同样由于每个运营商不得不分别管理堆叠的激光二极管(例如为了波长的稳定而控制温度等)，运营商会增加额外的运营费用。
[0009]因此，为了未来的TWDM-PON的灵活部署，必须设计出一种低成本的中心局的网络架构以实现在多运营商环境中的开放接入。
【发明内容】
[0010]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种生成多波长光波的方法及设备，以及一种在具有多运营商的TWDM-PON中用于传输下行数据的方法及中心局设备。
[0011]根据本发明的一个方面公开了一种多波长生成器，其中，所述多波长由不同波长的光波组成，其包括:反射增益介质、I X 2的光稱合器以及SFBG,所述光稱合器的第一端口与所述反射增益介质相连接，所述光耦合器的第二端口与所述多波长生成器的输出端相连接，所述光耦合器的第三端口与所述SFBG相连接；所述反射增益介质生成宽带放大自发辐射光，并从所述光耦合器的第一端口输入至所述光耦合器；所述反射增益介质放大并反射从所述第一端口输入的光，并从所述光耦合器的第一端口输回至所述光耦合器；所述光耦合器把从所述第一端口输入的光从所述第三端口输出至所述SFBG中；所述光耦合器把从所述第三端口输入的光按预定的稱合比分成第一部分光和第二部分光，所述第一部分光从所述第一端口输出至所述反射增益介质中，所述第二部分光作为生成的多波长光波从所述第二端口输出；所述SFBG根据预定的多信道反射波长对从所述第三端口输入的光进行切割，并把切割后的光输入至所述第三端口中。
[0012]特别的，所述1X2的光耦合器为具有I个输入端和2个输出端的光耦合器，所述第三端口为输入端，所述第一端口和所述第二端口为输出端。
[0013]特别的，所述1X2的光耦合器为具有I个输出端和2个输入端的光耦合器，所述第三端口为输出端，所述第一端口和所述第二端口为输入端。
[0014]特别的，所述反射增益介质为RS0A。
[0015]特别的，根据光在所述多波长生成器中的损耗率确定所述预定的耦合比。
[0016]特别的，所述SFBG是振幅或相位采样的FBG。
[0017]根据本发明的另一个方面公开了一种生成多波长的方法，所述多波长光波由不同波长的光波组成，其中:A.通过反射增益介质生成宽带放大自发辐射光，并把所述宽带放大自发福射光输入至光稱合器中；B.所述光稱合器把从所述反射增益介质输入的光输入到SFBG中；C.所述SFBG根据预定的多信道反射波长对从所述光耦合器接收到的光进行切害I]，把所述切割后的光输入至所述光耦合器中；D.所述光耦合器按照预定的耦合比把所述从SFBG输入的光分成第一部分光和第二部分光，所述第一部分光输入至所述反射增益介质中；E.所述反射增益介质把所述第一部分光放大，并输入至所述光耦合器中，重复步骤B、C、D，当所述第一部分光放大到所述反射增益介质增益饱和时，所述第二部分光为所要获得的多波长光波。
[0018]特别的，所述反射增益介质为RS0A。
[0019]特别的，根据所述第一部分光和所述第二部分光的损耗率确定所述预定的耦合比。
[0020]根据本发明的另一个方面公开了一种在具有多运营商的TWDM-PON中用于传输下行数据的中心局设备，其包括:多波长生成器、分光器、N个运营商调制模块以及NXN的阵列波导光栅，其中所述N为大于I的整数；所述多波长生成器产生下行多波长光波，并把所述下行多波长光波输入至所述分光器中，所述下行多波长光波由不同波长的光波组成；所述分光器把所述下行多波长光波平均分路至所述N个运营商调制模块中；所述运营商模块把发送给不同ODN的下行数据调制到所述下行多波长光波的不同光波中；所述NXN的阵列波导光栅根据循环传输特性把从各个端口输入的经调制的下行多波长光波传输到不同的ODN中；其中，所述多波长生成器为根据权利要求1-6中任一项所述的多波长生成器。
[0021]特别的，所述运营商调制模块包括:光学环形器、下行数据调制器阵列、IXN的阵列波导光栅；所述光学环形器，把所述下行多波长光传输至所述IXN的阵列波导光栅内，把所述经调制的下行多波长光波传输至所述NXN的阵列波导光栅的输入端；所述IXN的阵列波导光栅，把所述下行多波长光波中不同波长的光波分别滤出并传输至所述下行数据调制器阵列中，把从所述下行数据调制器阵列发送的经调制数据的各个不同波长的光波汇聚成所述经调制的下行多波长光波并传输至所述光学环形器中；所述下行数据调制器阵列把发送到不同ODN中的下行数据调制到所述下行多波长光波中的不同光波中并输回所述IXN的阵列波导光栅中。
[0022]特别的，所述下行数据调制器阵列由多个反射调制器组成。
[0023]根据本发明的另一个方面公开了一种在具有多运营商的TWDM-PON中的中心局实施传输下行数据的方法，其中:1.生成多波长光波以作为下行多波长光波，其中所述生成多波长的方法为根据权利要求7-9任一项所述的方