專利名稱：無源光網(wǎng)絡(luò)及其光線路終端光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖通信技術(shù)，尤其涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)及其光線路終端光模塊。
背景技術(shù)：
隨著用戶對高清IPTV (Internet Protocol Television,網(wǎng)絡(luò)電視)、視頻監(jiān)控等高帶寬業(yè)務(wù)需求的不斷增長，產(chǎn)業(yè)界逐漸認識到，現(xiàn)有的EP0N(Ethernet Passive OpticalNetwork,以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GP0N(Gigabit Passive Optical Network,吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)均難以滿足業(yè)務(wù)長期發(fā)展的需求，特別是在光纖到樓(FTTB)和光纖到節(jié)點(FTTN)場景。光接入網(wǎng)在帶寬、業(yè)務(wù)支撐能力以及接入節(jié)點設(shè)備功能和性能等方面都面臨新的升級需求。據(jù)分析，每個家庭成員的人均帶寬需求將從30Mbps增加的125Mbps。目前采用32路拓撲結(jié)構(gòu)的GEPON (千兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GPON技術(shù)的傳輸速率分別能達到IGbps 和2. 5Gbps，滿足目前的需求是足夠了。但當(dāng)有更多的高清電視頻道和視頻服務(wù)加入進來，就捉襟見肘了。下一代64路PON (Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)需要提供
8.IGbps的帶寬才能滿足需要。即便是下一代網(wǎng)絡(luò)沿用現(xiàn)在的每個P0N32路的拓撲結(jié)構(gòu)，仍需要為住宅網(wǎng)絡(luò)提供4Gbps以上的傳輸速率，這也已超過現(xiàn)有PON的容量。目前業(yè)內(nèi)有10G PON技術(shù)和WDM (波分復(fù)用)技術(shù)，將其結(jié)合組成WDMPON技術(shù)，進一步提高系統(tǒng)的容量，解決與日俱增的網(wǎng)絡(luò)帶寬擴容的需求。然而，目前這種WDM PON技術(shù)僅是基于CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing,粗波分復(fù)用)的有限波長的復(fù)用(全波16個波長，一般只用到了 1310波段的4個波長)，即便是引入了 DWDM (DenseWaveLength Division Multiplexing,高密度波分多路復(fù)用技術(shù))技術(shù),受制于外調(diào)制激光器的譜寬和波長溫漂等特性的限制，信道間隔也只是控制在100GHz間隔(C波段45個信道)。也就是說，現(xiàn)有技術(shù)的WDM PON技術(shù)仍然不能提供足夠的帶寬，以滿足日益增長的ONU(Optical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元)用戶對視頻服務(wù)帶寬的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的實施例提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)及其光線路終端光模塊，用以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種光線路終端光模塊，包括至少兩個激光發(fā)射單元；每個激光發(fā)射單元中包括CML激光器及其驅(qū)動電路；所述激光發(fā)射單元的驅(qū)動電路用以接收交換機發(fā)送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該激光發(fā)射單元中的CML激光器進行激光發(fā)射；不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔等于或大于 50GHz ο較佳地，所述激光發(fā)射單元的個數(shù)具體為180個；[0009]各激光發(fā)射單元的CML激光器發(fā)射的激光的波長均分于C+L波段，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔為50GHz。所述光模塊還包括激光接收單元；所述激光接收單元用以接收特定波長的光信號，將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給所述交換機。較佳地，所述激光接收單元的個數(shù)為4個，以及4個激光接收 單元分別接收波長為1271nm、1291nm、1311nm 及 1331nm 的光信號。所述光模塊還包括:WDM模塊，用于將各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光耦合到光纖中。根據(jù)本實用新型的另一個方面，還提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)，包括光線路終端光模塊0LT、第一波分復(fù)用器WDM、陣列波導(dǎo)光柵AWG、至少一個ONU光模塊；其中，所述OLT包括至少兩個激光發(fā)射單元，每個激光發(fā)射單元中包括CML激光器及其驅(qū)動電路；所述激光發(fā)射單元的驅(qū)動電路用以接收交換機發(fā)送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該激光發(fā)射單元中的CML激光器進行激光發(fā)射；其中，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間,最小的頻率間隔等于或大于50GHz ；所述OLT的各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光經(jīng)第一 WDM耦合輸入到光纖，經(jīng)所述光纖傳輸以及所述AWG的分光后,每個激光發(fā)射單元發(fā)射的激光輸入到該激光發(fā)射單元所對應(yīng)的ONU光模塊。較佳地，所述激光發(fā)射單元的個數(shù)具體為180個；各激光發(fā)射單元的CML激光器發(fā)射的激光的波長均分于C+L波段，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔為50GHz。所述ONU光模塊還用于接收了 ONU系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的電信號后，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出，所述ONU光模塊輸出的光信號經(jīng)所述AWG、光纖、第一 WDM發(fā)送至所述OLT ;以及，所述OLT還包括激光接收單元，用以接收所述ONU光模塊發(fā)送的光信號，并將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給所述交換機。所述光網(wǎng)絡(luò)還包括連接在第一 WDM與所述AWG之間的第二 WDM ；以及所述ONU光模塊的個數(shù)至少為四個,所述ONU光模塊輸出的光信號的波長為以下波長之一 1271nm、1291nm、1311nm及1331nm ;各ONU光模塊輸出的光信號經(jīng)所述AWG，以及第二 WDM的耦合后進入所述光纖，經(jīng)所述光纖、第一 WDM傳送至所述OLT ；所述OLT的激光接收單元為4個，分別用以接收1271nm、1291nm、131 Inm及1331nm波長的激光。較佳地，所述第一 WDM為內(nèi)置于所述OLT中的WDM模塊。本實用新型實施例由于在OLT中采用CML激光器將發(fā)射的激光的光譜控制在O. 2nm以下，進而還可以將中心波長穩(wěn)定鎖定在ITU-T格點上，從而可以縮小信道間隔，已達到提供更多的信道、為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴容、提高系統(tǒng)帶寬的目的。

圖I為本實用新型實施例的光線路終端光模塊的中的一個激光發(fā)射單元的內(nèi)部電路不意圖；[0027]圖2、4為本實用新型實施例的光線路終端光模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例的激光A與激光B的光譜特性示意圖；圖5為本實用新 型實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)電路示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本實用新型進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節(jié)僅僅是為了使讀者對本實用新型的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節(jié)也可以實現(xiàn)本實用新型的這些方面。本申請使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術(shù)語旨在包括與計算機相關(guān)的實體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。本實用新型的發(fā)明人考慮到通過縮小OLT中WDM的信道間隔來擴展系統(tǒng)容量，達到提高系統(tǒng)帶寬的目的。為縮小信道間隔，可以通過減小激光的光譜寬度，或者提高激光中心波長的穩(wěn)定性來實現(xiàn)。因此,本實用新型實施例中采用CML (chirp managed laser,啁啾管理激光器)作為激光器將發(fā)射的激光的光譜控制在O. 2nm以下，進而還可以將中心波長穩(wěn)定鎖定在ITU-T格點上，使得中心波長的偏移在+/-0. 02nm之間。這樣，就可以縮小信道間隔，從而可以為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴容，即提供更多的信道，以達到提高系統(tǒng)帶寬的目的。具體地，CML激光器有2個TEC (溫度控制)電路和2個H)(背光)監(jiān)控電路，其中TECl控制激光器的初始溫度和波長，TEC2控制激光器的精細波長，即TECl粗調(diào)，TEC2微調(diào)波長。當(dāng)溫度變化時，兩個H)會產(chǎn)生一個糾錯信號，控制TECl的溫度，使得激光器的波長穩(wěn)定在ITU-T格點上。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型實施例的技術(shù)方案。本實用新型實施例的光線路終端光模塊OLT的中的一個激光發(fā)射單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路框圖，如圖I所示，包括CML激光器101及其驅(qū)動電路102。驅(qū)動電路102用以接收設(shè)置在光纖通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)系統(tǒng)的中心局的交換機傳送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動CML激光器101發(fā)射激光。CML (Chirp Managed Laser,啁啾管理激光器)激光器,可以將譜寬控制在O. 2nm以下，并且將發(fā)射光的光譜穩(wěn)定鎖模在ITU-T的波長格點上，從而具有更優(yōu)的光譜特性。本實用新型實施例的光線路終端光模塊0LT，如圖2所示，包括若干個上述的激光發(fā)射單元201，各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光的波長各不相同，不同波長的激光提供不同的信道，不同波長的激光之間最小的頻率間隔可以達到50GHz ;也就是說，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間頻率間隔可以等于或大于50GHz。波長間隔越小，可復(fù)用的波長信道越多，可以滿足多個ONU用戶終端的點對點下行信號傳輸需求。例如，光線路終端光模塊中的激光發(fā)射單元A的CML激光器發(fā)射中心波長為a的激光A(信道A),光線路終端光模塊中的激光發(fā)射單兀B的CML激光器發(fā)射中心波長為b的激光B (信道B)。激光A與激光B的光譜特性如圖3所示，激光A與激光B的中心波長相差O. 4nm，也就是激光A與激光B的頻率間隔為50GHz。[0040]由于CML激光器可以將譜寬控制在O. 2nm以下，并且中心波長的漂移范圍在+/-0. 02nm之間，因此信道A的上限a’ = a+0. 1+0. 02，信道B的下限b’ = b_0. 1-0.02 =(a+0. 4)-0. 1-0. 02 ;從而得到b’與a’之間的間隔為:b' -a’ = O. 14 ;若b’與a’之間的間隔大于0，則說明信道A與信道B不會重疊；若13’與a’之間的間隔小于等于0，則說明信道A與信道B會重疊，信號質(zhì)量將受嚴重影響。由此，可以看出在激光發(fā)射單元中采用CML激光器，可以滿足不同的激光發(fā)射單元所發(fā)射的激光的波長之間間隔50GHz，這比現(xiàn)有技術(shù)的波長間隔為IOOGHz的情況將使信道容量擴大一倍。例如，光線路終端光模塊OLT中的各激光發(fā)射單元的CML激光器發(fā)射的激光的波長均分于C+L波段，即采用C+L波段的DWDM波長，根據(jù)G. 694. I標(biāo)準，如果波長間隔是100GHz，則可以有45x2個信道使用；如果波長間隔是50GHz，則可以有90x2個信道使用，也就是說，本實用新型實施例的光線路終端光模塊采用C+L波段，可以具有180個信道作為下行發(fā)射，如圖4所示，其中，第I激光發(fā)射單元 第180激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光的波長(頻率)可以如下表I所示表I
權(quán)利要求1.一種光線路終端光模塊，包括至少兩個激光發(fā)射單元； 每個激光發(fā)射單元中包括CML激光器及其驅(qū)動電路；所述激光發(fā)射單元的驅(qū)動電路用以接收交換機發(fā)送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該激光發(fā)射單元中的CML激光器進行激光發(fā)射； 不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔等于或大于50GHz ο
2.如權(quán)利要求I所述的光模塊，其特征在于，所述激光發(fā)射單元的個數(shù)具體為180個； 各激光發(fā)射單元的CML激光器發(fā)射的激光的波長均分于C+L波段，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔為50GHz。
3.如權(quán)利要求I或2所述的光模塊，其特征在于，還包括激光接收單元； 所述激光接收單元用以接收特定波長的光信號，將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給所述交換機。
4.如權(quán)利要求3所述的光模塊，其特征在于，所述激光接收單元的個數(shù)為4個，以及4個激光接收單元分別接收波長為1271nm、1291nm、1311nm及1331nm的光信號。
5.如權(quán)利要求4所述的光模塊，其特征在于，還包括 WDM模塊，用于將各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光耦合到光纖中。
6.一種無源光網(wǎng)絡(luò)，包括光線路終端光模塊OLT、第一波分復(fù)用器WDM、陣列波導(dǎo)光柵AWG、至少一個ONU光模塊； 其中，所述OLT包括至少兩個激光發(fā)射單元，每個激光發(fā)射單元中包括CML激光器及其驅(qū)動電路；所述激光發(fā)射單元的驅(qū)動電路用以接收交換機發(fā)送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該激光發(fā)射單元中的CML激光器進行激光發(fā)射；其中，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔等于或大于50GHz ； 所述OLT的各激光發(fā)射單元發(fā)射的激光經(jīng)第一 WDM耦合輸入到光纖，經(jīng)所述光纖傳輸以及所述AWG的分光后,每個激光發(fā)射單元發(fā)射的激光輸入到該激光發(fā)射單元所對應(yīng)的ONU光模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述激光發(fā)射單元的個數(shù)具體為180個； 各激光發(fā)射單元的CML激光器發(fā)射的激光的波長均分于C+L波段，不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔為50GHz。
8.如權(quán)利要求7所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 所述ONU光模塊還用于接收了 ONU系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的電信號后，將接收的電信號轉(zhuǎn)換為光信號輸出，所述ONU光模塊輸出的光信號經(jīng)所述AWG、光纖、第一 WDM發(fā)送至所述OLT ；以及， 所述OLT還包括激光接收單元，用以接收所述ONU光模塊發(fā)送的光信號，并將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送給所述交換機。
9.如權(quán)利要求8所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，還包括連接在第一WDM與所述AWG之間的第二 WDM;以及 所述ONU光模塊的個數(shù)至少為四個，所述ONU光模塊輸出的光信號的波長為以下波長之一 1271nm、1291nm、1311nm及1331nm ;各ONU光模塊輸出的光信號經(jīng)所述AWG，以及第二WDM的耦合后進入所述光纖，經(jīng)所述光纖、第一 WDM傳送至所述OLT ；所述OLT的激光接收單元為4個，分別用以接收1271nm、1291nm、1311nm及1331nm波長的激光。
10.如權(quán)利要求8所述的光網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述第一 WDM為內(nèi)置于所述OLT中的WDM模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種無源光網(wǎng)絡(luò)及其光線路終端光模塊，所述光模塊包括至少兩個激光發(fā)射單元；每個激光發(fā)射單元中包括CML激光器及其驅(qū)動電路；所述激光發(fā)射單元的驅(qū)動電路用以接收交換機發(fā)送的電信號，根據(jù)接收的電信號驅(qū)動該激光發(fā)射單元中的CML激光器進行激光發(fā)射；不同的激光發(fā)射單元的CML激光器所發(fā)射的激光之間，最小的頻率間隔等于或大于50GHz。由于在OLT中采用CML激光器將發(fā)射的激光的光譜控制在0.2nm以下，進而還可以將中心波長穩(wěn)定鎖定在ITU-T格點上，從而可以縮小信道間隔，已達到提供更多的信道、為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴容、提高系統(tǒng)帶寬的目的。
文檔編號H04B10/60GK202737880SQ20122034106
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者張強, 趙其圣 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司