[发明专利]一种三维无源光接入网实现多重保护及扩展功能的系统及方法

摘要

本发明涉及一种三维无源光接入网实现多重保护及扩展功能的系统和方法。本系统是：一个光链路终端OLT，通过两根单模光纤连接至远端节点RN。该RN连接至N个光网络单元ONU，且这N个ONU相互连接成三维结构。其中，OLT主要有N个光发射机，两个阵列波导光栅AWG，一个三端口光环形器，一个第一掺饵光纤放大器，一个光检测器和N个光接收机。RN包括7个AWG，一个光功率分路器，一个第二掺铒光纤放大器，N个光耦合器，N个三端口光环形器。本发明通过在RN中采用AWG和光耦合器组成的光无源阵列，首次实现了三维结构在WDM‑PON中的可扩展应用；通过使用光开关和相邻ONU之间的连接光纤，实现了分布式光纤的多重保护及ONU的波长重用，使系统在成本和性能之间达到了均衡。

主权项

1.一种三维无源光接入网实现多重保护及扩展功能的系统，由一个光链路终端OLT(1)通过两根单模馈线光纤(11,12)连接至远端节点RN(14)，该远端节点RN(14)通过分布式光纤(26)连接至N个光网络单元ONU(27)；其特征在于：1)所述光链路终端OLT(1)包含N个光发射机(2)，通过一个第一阵列波导光栅AWG(4)后连接至一个第一三端口光环形器(5)的1口；该三端口光环形器(5)的2口连接至一个第一掺铒光纤放大器EDFA1(6)，该EDFA1(6)的右端连接一个第一光检测器D1(7)；所述三端口光环形器(5)的3口连接至一个第二阵列波导光栅AWG(8)，该AWG(8)下挂了另外N个光接收机Rx(9)；所述第一光检测器D1(7)的右端口连接一个1×2的光开关(10)，此光开关(10)右端两个接口分别连接两根单模馈线光纤(11,12)，这两根单模光纤(11,12)连接至一个2×1光耦合器(13)的左边两个端口，该光耦合器(13)右边端口连接至远端节点RN(14)；2)所述远端节点RN(14)包括：一个第二三端口光环形器(15)，其2口连接一个1×7的光功率分路器(16)，此1×7光功率分路器(16)的右边7个端口分别连接七个结构相同的阵列波导光栅AWG(17‑23)，称之为第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九阵列波导光栅AWG(17‑23)，此七个阵列波导光栅AWG(17‑23)的各输出端口和N个7×1光耦合器(24)的输入端口连接；所述N个7×1光耦合器(24)的右端口分别对应连接N个第三三端口光环形器(25)的1口进，其2口出分别连接至N条单模光纤(26)，这N个第三三端口光环形器(25)的3口分别连接至一个N×1的光耦合器(28)的输入端口，该光耦合器(28)输出端口连接至一个第二掺饵光纤放大器EDFA2(29)的输入端口；该第二掺饵光纤放大器EDFA2(29)的输出端口连接至所述第三三端口光环形器(15)的3口；3)所述光网络单元ONU(27)，以ONUN(30)为中心，上下左右前后六个方向均连接结构相同的ONU，分别为ONUN+3(31)，ONUN‑3(32)，ONUN‑2(33)，ONUN+2(34)，ONUN‑1(35)和ONUN+1(36)，每个ONU(27)的结构相同，其中包括：一个第十阵列波导光栅(37)，六个1×2光功率分路器(38)，一个7×1光开关(39)，一个7×3光功率分路器(40)，一个波长可调接收机(41)，一个第二光检测器(42)和一个反射式半导体光放大器(43)；所述第十阵列波导光栅AWG(37)的最中间的接口与7×1光开关(39)的1口相连，所述第十AWG(37)右侧输出端上下方还共有六个接口，将分别连接六个1×2光功率分路器(38)，这六个1×2光功率分路器(38)的输出端口分别对应连接ONUN(30)和与其相邻的六个ONU(31‑36)；所述7×3光功率分路器(40)的左端7个口分别连接7×1光开关(39)的1口和六个ONU，而右端分为三路：第一路连接至一个波长可调接收机(41)，第二路连接至一个第二检测器D2(42)，第三路连接至一个反射式半导体光放大器RSOA(43)。