[发明专利]一种超密集波分复用无源光网络的光网络结点

说明书

本发明公开了一种超密集波分复用无源光网络的光网络结点，包括一个1×2n耦合器，与之连接有n个结构相同的光网络结点，每个光网络结点分别独立的与1×2n耦合器的两个输出端口相连，一个端口通过光注入锁定方式恢复光载波，恢复的光载波分为两路，一路作为本振光与另一端口传输的信号光构成相干检测回路，解调下行数据信号，另一路调制上行用户数据并发送。本发明有益效果：采用注入锁定半导体激光器的有源滤波方式保证了微小波长间隔下用户数据间的区分度，为零差相干检测提供了高质量本振光；使用恢复的光载波调制上行数据，提高光谱的利用率；并保证了上行波长同步；最终为用户提供了绿色、高效、高速的宽带接入服务。

技术领域

本发明涉及一种超密集波分复用无源光网络中光网络结点设计方案，尤其涉及一种基于上行重调制和零差相干检测的光网络结点方案。

背景技术

近年来，随着宽带业务的迅猛发展，尤其以流媒体技术、高清电视、云计算等业务为代表的数据量及网络规模爆发式增长，用户对于大规模、高性能、低功耗的接入网提出了迫切的需求。超密集波分复用无源光网络(DWDM-PON)被认为是下一代无源光网络中最优组网技术，同时具有数据传输透明、高传输带宽和网络安全等优点。超密集波分复用无源光网络(UDWDM-PON)则进一步压缩信道间隔，使系统中信道间隔达到GHz量级。但是，超密集波分复用无源光网络中光网络节点(ONU)的数量多，其成本很大程度决定了系统的成本，且细小波长间隔下上行信道之间的相对稳定难以保证，制约着UDWDM-PON的广泛商用。

目前，在商用的光纤通信系统中，振幅键控方式获得广泛应用。传统的光检测器采用强度调制/直接检测的方法，虽然这种方法简单且廉价，但是其灵敏度受限于光检测器和接收机前端放大器噪声。对振幅键控信号，采用零差相干检测技术可以将检测频率直接降低到基带频率，而不需要复杂的电信号解调，除此以外，采用这种接收方式的接收灵敏度也显著高于直接检测，增加系统功率预算、扩大传输距离。但是，由于用于产生所需本振光源价格高昂，零差相干解调并未广泛使用在商用系统中。

注入锁定半导体激光器构成的有源滤波单元，通过合理的配置器件参数等，能够实现高质量的载波恢复。恢复的光载波与在光线路终端中产生的信道基准波长一一对应，在恢复的光载波上调制上行数据，提高光谱利用率的同时保证上行信道的相对稳定性。另外，考虑到基于注入锁定半导体激光器波长严格对准主激光器波长，相位与主激光器相干的特性，载波恢复的光载波可作为低成本、高精度的本振光，用于零差相干检测。

发明内容

针对现有技术，本发明提出了一种超密集波分复用无源光网络中光网络结点设计方案，不仅使用同一波长传输上下行数据，提高光谱利用率，进一步提升单个PON的承载能力；而且利用光注入锁定技术为零差相干检测技术解决了传统相干接收方案中光接收机需要使用价格高昂的本振激光器的问题，提高了光接收机的灵敏度。本发明成本低易实现，可以作为一种自适应UDWDM-PON光网络结点的大规模铺设方案。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种超密集波分复用无源光网络的光网络结点，包括一个1×2n耦合器，与所述1×2n耦合器连接有n个结构相同的光网络结点；

所述光网络结点包括第一光环形器、第一偏振控制器、第二光环形器、分布反馈式激光器、第一1×2耦合器、第二偏振控制器、马赫增德尔调制器、合成信号分析仪、第三偏振控制器、可调光延时线、第二1×2耦合器和光检测装置；所述第二光环形器的2口与所述分布反馈式激光器相连，以实现有源滤波功能；所述第一1×2耦合器将有源滤波恢复的光载波分为两路，分别用作上行再调制的光载波和零差相干解调所需本振光；所述马赫增德尔调制器与所述合成信号分析仪相连，所述合成信号发生器为所述马赫增德尔调制器提供上行数据的基带信号；所述第三偏振控制器和可调光延时线分别控制下行数据信号的偏振态和相位以适应零差相干检测；

n个光网络结点的第一光环形器和所述第三偏振控制器分别与所述1×2n耦合器的2n个输出端口一一对应相连；