[发明专利]波分复用无源光网络实现波长再利用和保护功能的系统和方法

摘要

本发明涉及一种波分复用无源光网络实现波长再利用和保护功能的系统和方法。本系统是：1个光线路终端OLT,通过两根反馈光纤连接1个远端结点RN形成树形网络，在远端结点RN通过分布光纤与光网络单元ONU相连接。OLT端与RN端的设计，实现了对下行、广播与上行信号的分开传输；RN端光开关和ONU端光开关的结构设计实现了对分布光纤的保护。本发明通过循环地对同一光波进行幅度和相位的调制，实现了对同一波长的多次使用，使系统在成本和性能之间达到了均衡。

主权项

一种波分复用无源光网络实现波长再利用和保护功能的系统，由光线路终端OLT（1）通过2根单模光纤连接1个远端结点RN（2），远端结点RN（2）通过分布光纤连接3个光网络单元组（3，4，5），每个光网络单元组包含N个光网络单元ONU（6，7）；其特征在于：1）所述的光线路终端OLT（1）是由一个多频激光器（10）连接到到一个马赫‑曾德尔调制器（11），同时一个本地射频信号发生器（12）连接到该马赫‑曾德尔调制器（11），马赫‑曾德尔调制器（11）的输出连接至一个第一干涉仪滤波器（13），第一干涉仪滤波器（13）上端出口与一个第一1* N阵列波导光栅AWG（15）的入口相连，第一1* N阵列波导光栅AWG（15）的N个出口分别连接N个第一相位调制器PM (16)，经相位调制后又分别与N个第一幅度调制器AM（17）连接，接着各幅度调制器AM(17)分别连接到一个第二阵列波导光栅AWG（18）的输入口，该阵列波导光栅AWG(18)的输出口连接到一个耦合器（30）的第一端入口；所述第一干涉仪滤波器（13）的下端与一个第二干涉仪滤波器（14）的入口相连，该第二干涉仪滤波器（14）的上端出口的连接至一个第三1* N阵列波导光栅AWG（19），该阵列波导光栅AWG(19)的各输出口分别连接N个第二相位调制器PM（20），该第二相位调制器PM(20)又分别与N个第二幅度调制器AM（21）相连，该第二幅度调制器AM(21)连接至一个第四1* N阵列波导光栅AWG（22），该第四1*N阵列波导光栅AWG（22）的输出口与所述耦合器（30）第二输入口连接；所述第二干涉仪滤波器（14）的下端出口连接至一个第五1* N阵列波导光栅AWG（23），该第五1*N阵列波导光栅AWG(23)的各输出口分别连接了N个第三相位调制器PM（24），该N个第三相位调制器PM（24）分别连接至N个第三幅度调制器AM（25），该第三幅度调制器AM（25）连接至一个第六1* N阵列波导光栅AWG（26），该第六1* N阵列波导光栅AWG（26）的输出口与所述耦合器（30）第三输入口连接；所述耦合器（30）的输出口通过一条第一反馈光纤（32）与所述远端节点RN（2）连接；一条第二反馈光纤（33）与一个1*3N阵列波导光栅（35）输入端相连，该1*3N阵列波导光栅AWG（35）的输出端连接N个第一上行信号接收机（27）、N个第二上行信号接收机（28）与N个第三上行信号接收机（29）；2）所述第一反馈光纤（32）与所述远端节点RN（2）中的一个掺铒光纤光放大器EDFA（31）相连；所述远端节点RN（2）是所述掺铒光纤放大器EDFA输出端与一个环形器（39）连接，该环形器（39）接着连接到一个光耦合器（38），该光耦合器（38）的第一、第二、第三3个输出端口分别与一个第一控制模块（40）、一个第二控制模块（41）和一个第三控制模块（42）相接；在每个控制模块（40、41、42）中：各有一个N*N阵列波导光栅AWG（43），该N*N阵列波导光栅AWG（43）的1端口与光耦合器（38）输出端口相连，N*N阵列波导光栅AWG 的N个输出口与N个第一光开关（44）、N个分光器1（46）串行连接。该N个分光器1（46）的第一输出口作为控制模块（40、41、42）的输出口，分别连接N条分布光纤（48）；所述N个分光器（46）的第二输出口分别与N个光电二极管（45）相连；            3）所述三个光网络单元组（3、4、5）各由N个ONU组成，每个ONU包括1个光电二极管、1个光开关、1个分光器、1个粗波分复用器（C/W）、1个光滤波器(FL)、1个反射再调制模块R‑SOA、1个光相位接收机、1个光幅度接收机。正常情况下，在光网络单元组1（3）中：一条分布光纤（48）与一个分光器2（49）相接，然后连接到第二光开关（52）接着连接一个第一粗波分复用器C/W（54），继而连接至一个光滤波器FL（55），该光滤波器FL（55）第一输出口与一个光幅度接收机（58）相连，第二输出端口接一个反射再调制模块R‑SOA（62），第三输出端口连接一个光相位接收机（64）；在光网络单元组2（4）中，另一条分布光纤（48）与另一个分光器2（49）相接，后连接到另一个第二光开关（52）接着连接另一个第一粗波分复用器C/W（54），继而连接至另一个光滤波器FL（55），该滤波器FL（55）第一输出口与另一个光相位接收机（66）相连，第二输出端口连接另一个光幅度接收机（68），第三输出端口连接另一个反射再调制模块R‑SOA（70）；在光网络单元组3（5）中，第三条分布光纤（48）与第三个分光器2（49）相接，后连接到第三个第二光开关（52）接着连接第三个第一粗波分复用器C/W（54），又连接至第三个光滤波器FL（55），该光滤波器FL（55）第一输出口与第三个反射再调制模块R‑SOA（72），第二输出端口连接第三个光幅度接收机（74），第三输出端口连接第三个光相位接收机（76）相连；所述反射再调制模块R‑SOA（60、70、72）是其输入口为一个光耦合器OC（34）的输入口，该耦合器OC（34）的第一输出口与一个二极管光放大器SOA（36）相连，该二极管光放大器SOA（36）与一个幅度调制器AM（78）相连，该幅度调制器AM（78）与一个单向器Isolator（37）相连，该单向器Isolator（37）又与所述耦合器（34）的第二输出口相连。