Устройство и способ для терминала оптической линии (olt) и модуля оптической сети (onu) в не зависимых от длины волны пассивных оптических сетях с мультиплексированием с разделением по длине волны

Устройство и способ для терминала оптической линии (olt) и модуля оптической сети (onu) в не зависимых от длины волны пассивных оптических сетях с мультиплексированием с разделением по длине волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу для выравнивания модулируемого оптического сигнала в отражательном полупроводниковом оптическом усилителе (RSOA) или полупроводниковом оптическом усилителе (SOA), чтобы многократно использовать результирующий оптический сигнал в качестве восходящего оптического сигнала, а более конкретно к управляющему устройству для улучшения равномерности входного оптического сигнала и многократного использования оптического сигнала посредством введения сигнала, полярность которого является противоположной полярности оптического сигнала в RSOA, и к структуре SOA для этого.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу нисходящей оптической передачи, использующим независимый от длины волны источник света в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), и терминалу оптической линии (OLT), использующему устройство нисходящей оптической передачи, а более конкретно к устройству и способу нисходящей оптической передачи, использующим независимый от длины волны источник света в WDM-PON, которые могут эффективно выполнять управление, эксплуатацию и техническое обслуживание/ремонт OLT в WDM-PON при небольших затратах посредством использования многоволнового источника света (MWLS) или широкополосного источника света (BLS) в качестве независимого от длины волны источника света и использования оптического передающего устройства, соответствующего независимому от длины волны источнику света в OLT, и OLT, использующему устройство и способ нисходящей оптической передачи. Настоящее изобретение относится к способу конфигурирования сети и устройству восходящей/нисходящей оптической связи, которые используются для того, чтобы конфигурировать пассивную оптическую сеть с мультиплексированием с разделением по спектральной плотности (спектральное уплотнение) (DWDM-PON), а более конкретно к сетевой структуре для достижения гибридной WDM-TDMA-PON посредством комбинирования DWDM-PON или WDM-PON с методикой множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), а также OLT и модулю оптической сети (ONU), которые используются в сетевой структуре.

Данная работа проведена при поддержке программы IT R&D MIC/IITA [2007-S-014-01, Metro-Access Integrated Optical Network Technology].

Уровень техники

Для конфигурирования пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) с помощью традиционного отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA) предложен способ, в котором оптический сигнал, который модулирован в нисходящий поток данных посредством центральной станции (CO), передается в RSOA терминала оптической сети (ONT), и RSOA управляется в области насыщения усиления относительно мощности входного оптического сигнала так, чтобы значительно уменьшать разность между уровнем «0» и уровнем «1» входного оптического сигнала, когда входной оптический сигнал повторно модулируется в восходящий поток данных.

В этом способе многократного использования оптического сигнала, когда насыщение усиления RSOA происходит при более низкой оптической мощности, бюджет оптической мощности в линии оптической связи возрастает, и поэтому мощность насыщения усиления должна быть уменьшена, чтобы быть как можно меньше, и оптический сигнал, входящий в RSOA, должен быть усилен в достаточной степени для восходящей передачи. Следовательно, усиление RSOA должно быть достаточно большим.

Тем не менее, в действительности, способность сжатия RSOA в области насыщения усиления ограничена, и, следовательно, есть ограничение на сокращение коэффициента экстинкции (ER) входного оптического сигнала в достаточной степени. В этом случае, когда остаточный коэффициент экстинкции снова непосредственно модулируется посредством восходящего потока данных, остаточный коэффициент экстинкции отражается на толщину уровня 1. Поскольку уровень 1 является более толстым, качество восходящей передачи ухудшается. Если уровень 1 является более толстым, чем конкретная толщина, качество восходящей передачи быстро ухудшается.

Соответственно, коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала, возможно, должен быть уменьшен до минимума, который является ровно достаточным для передачи. В это время вследствие низкого коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала штраф по мощности может возникать в нисходящей передаче. В частности, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы, появляется чувствительность, вследствие которой коэффициент экстинкции оптического сигнала, входящего в приемное устройство, становится меньше экстинкции оптического сигнала, выводимого из передающего устройства, и качество передачи быстро ухудшается.

В последнее время благодаря активизации гибридных услуг передачи звука/данных/широковещательной передачи во всем мире активно проводятся исследования и разработки в отношении сетей на основе мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM).

Обмен данными между центральной базовой станцией и терминалом в WDM-PON выполняется с использованием длин волн, которые назначаются в каждом терминале. В WDM-PON, поскольку закрытая длина волны используется для каждого терминала, гарантируется превосходная безопасность, возможен больший объем услуг связи и могут быть применены различные методики передачи (например, различные скорости передачи данных, различные форматы кадра и т.д.) к соответствующим терминалам или услугам.

Способ многократного использования длины нисходящей световой волны, из множества способов конфигурирования WDM-PON, которые предложены к настоящему времени, формирует восходящий оптический сигнал посредством многократного использования длины нисходящей световой волны. Таким образом, длина восходящей световой волны равна длине нисходящей световой волны, свободный спектральный диапазон (FSR) модуля мультиплексирования/демультиплексирования на основе WDM не должен учитываться, так же может быть сконфигурирован многокаскадный удаленный узел, и может быть сконфигурировано множество типов абонентских сетей.

Далее подробно описывается WDM-PON, применяющая способ многократного использования нисходящего оптического сигнала.

Фиг.13 иллюстрирует конфигурацию WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала. Ссылаясь на фиг.13, WDM-PON включает в себя терминал оптической линии (OLT) 1300, оптическую линию 1310, модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и модули оптической сети (ONU) 1330.

Сначала соответствующие элементы OLT 1300 описываются ниже, при этом OLT 130 находится на телефонной станции.

OLT 1300, как проиллюстрировано на фиг.13, включает в себя протокольный процессор 1301, множество оптических передающих устройств 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, мультиплексор 1303 по длине волны, оптический циркулятор 1304, демультиплексор 1305 по длине волны и множество оптических приемных устройств 1306.

Если нисходящий электрический сигнал передается из протокольного процессора 1301 в оптические передающие устройства 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, каждое оптическое передающее устройство 1302 с фиксированной длиной волны выводит оптический сигнал, соответствующий нисходящему электрическому сигналу, в мультиплексор 1303 по длине волны.

Далее мультиплексор 1303 по длине волны комбинирует оптические сигналы, принимаемые от оптических передающих устройств 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, друг с другом, и затем передает результирующий сигнал через оптическую линию 1310 в модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, который находится в удаленном узле. Оптические сигналы делятся согласно их длинам волн посредством модуля 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны. Модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны работает как демультиплексор по длине волны, когда нисходящий сигнал принимается, и работает как мультиплексор по длине волны, когда восходящий сигнал принимается.

Оптические сигналы, которые разделены согласно их длинам волн посредством модуля 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, передаются в соответствующий ONU 1330.

Далее подробно описываются элементы каждого ONU 1330. Здесь каждый ONU 1330 включает в себя разветвитель 1331 с отводами, оптическое передающее устройство 1332, оптическое приемное устройство 1333 и протокольный процессор 1334. При этом оптическое передающее устройство 1332 может быть независимым от длины волны полупроводниковым оптическим усилителем.

Модуль 1331 комбинирования с отводами передает некоторые из нисходящих оптических сигналов, передаваемых из демультиплексора 1320 по длине волны, в оптическое приемное устройство 1333, чтобы восстанавливать их как нисходящие сигналы, и передает оставшуюся часть нисходящих оптических сигналов в оптическое передающее устройство 1332.

Затем, если оптическое передающее устройство 1332 принимает восходящий электрический сигнал от протокольного процессора 1334, оптическое передающее устройство 1332 формирует восходящий оптический сигнал посредством многократного использования нисходящего оптического сигнала, принимаемого от модуля 1331 комбинирования с отводами, и передает восходящий оптический сигнал в ONU 1330.

Поскольку оптическое передающее устройство 1332 использует полупроводниковый оптический усилитель, который является независимым от длины волны источником света, проблемы управления оборудованием не возникает, и тип оптического передающего устройства может обрабатывать все WDM-каналы.

Тем не менее, в вышеописанной WDM-PON, использующей традиционный способ многократного использования нисходящего оптического сигнала, поскольку оптическое передающее устройство, которое используется в телефонной станции в WDM-PON, является оптическим передающим устройством с фиксированной длиной волны (например, DFB-LD, которое выводит одинаковую длину световой волны, внешний резонансный лазер с фиксированной длиной волны, лазер поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором (VCSEL) и т.д.), использующим источник света с фиксированной длиной волны, необходимы различные типы оптических передающих устройств, соответствующих числу длин волн, которые доступны в телефонной станции. Изготовление, установка и управление источниками света согласно длинам волн дает большую загрузку на всех пользователей и поставщиков и таким образом увеличивает затраты на систему. Таким образом, в WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала возникает проблема управления оборудованием в том, что различные типы оптических передающих устройств должны быть предоставлены для работы, управления, замены и т.д. систем.

Подробное описание изобретения

Техническая задача

Настоящее изобретение предоставляет управляющее устройство для выравнивания оптической мощности входного оптического сигнала, чтобы многократно использовать входной оптический сигнал в качестве восходящего оптического сигнала, независимо от насыщения усиления отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), посредством применения сигнала тока, полярность которого является противоположной полярности входного оптического сигнала, к RSOA и тем самым динамического регулирования размера усиления оптической мощности RSOA, и RSOA и структуры (SOA) полупроводникового оптического усилителя, которые являются подходящими для управляющего устройства.

Настоящее изобретение также предоставляет устройство и способ нисходящей оптической передачи, использующие независимый от длины волны источник света в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), которые позволяют эффективно выполнять управление, эксплуатацию и техническое обслуживание терминала оптической линии (OLT) WDM-PON при небольших затратах, используя многоволновой источник света (MWLS) или широкополосный источник света (BLS) в качестве независимого от длины волны источника света, и таким образом используя оптическое передающее устройство, соответствующее независимому от длины волны источнику света, и OLT, использующий устройство и способ нисходящей оптической передачи.

Настоящее изобретение также предоставляет способ для конфигурирования независимого от длины световой волны OLT в WDM-PON или в WDM-TDMA-PON посредством установки MWLS или BLS для вывода нескольких длин волн в них, чтобы вводить незатухающее колебание (CW), выводимое из MWLS или BLS, в независимый от длины световой волны полупроводниковый оптический усилитель (SOA) так, чтобы MWLS или BLS могли использоваться в качестве модуля оптической передачи.

В отличие от независимости от длины волны OLT, независимость от длины волны модуля оптической сети (ONU) достигается посредством передачи некоторых из нисходящих оптических сигналов, принимаемых от OLT, в фотодиод (PD) так, чтобы каждый нисходящий оптический сигнал восстанавливался к электронному сигналу через электрический усилитель (например, трансимпедансный усилитель (TIA) или усилитель-ограничитель (LA)), и передачи оставшейся области нисходящих оптических сигналов в полупроводниковый оптический усилитель (SOA). Чтобы многократно использовать каждый нисходящий оптический сигнал, вводимый в полупроводниковый оптический усилитель, в качестве восходящего оптического сигнала, необходимо стирать нисходящий поток данных, включенный в нисходящий оптический сигнал, через процесс многократного использования длины световой волны. Для этого настоящее изобретение предлагает способ введения (инжекции) тока прямой связи (FFCI).

Техническое решение

Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрена управляющая схема отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), включающая в себя: разветвитель, разделяющий входной оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал; RSOA, имеющий одну активную область, которая отражает второй сигнал от отражательной грани и в которую вводится комбинированный сигнал из сигнала с полярностью, противоположной полярности второго сигнала, и сигнала модуляции для модуляции второго сигнала, отраженного от отражательной грани, в выходной оптический сигнал; фотодиод данных, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, принимающий сигнал тока от фотодиода данных и усиливающий сигнал тока в сигнал напряжения с полярностью, противоположной полярности первого сигнала; радиочастотный (RF) усилитель, принимающий сигнал напряжения от трансимпедансного усилителя и усиливающий сигнал напряжения в выравнивающий сигнал, подходящий для того, чтобы выравнивать оптическую амплитуду второго сигнала; модуль RF-задержки, принимающий выравнивающий сигнал от RF-усилителя и регулирующий время вывода выравнивающего сигнала так, чтобы второй сигнал максимально выравнивался; и модуль комбинирования сигналов, комбинирующий выравнивающий сигнал с сигналом модуляции и вводящий результат комбинирования в одну активную область RSOA.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны источник света, которое используется в терминале оптической линии пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий многоволновый оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий многоволновый оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающая в себя: формирователь исходного света, формирующий исходный свет, интервал длины волны и центральная длина волны которого регулируются, по меньшей мере, с помощью одного источника исходного света; терминал оптической линии (OLT), принимающий исходный свет от формирователя исходного света, передающий нисходящий оптический сигнал абоненту WDM-PON и принимающий восходящий оптический сигнал, передаваемый от абонента; сетевой модуль (ONU), передающий восходящий оптический сигнал, в который модулируется нисходящий оптический сигнал, принимаемый от OLT, так чтобы нисходящий оптический сигнал включал в себя восходящий поток данных.

Преимущества

В пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), в котором используется отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA) согласно способу многократного использования нисходящего оптического сигнала, использующему эффект сжатия по амплитуде в области насыщения усиления, фактически, поскольку есть ограничение на производительность сжатия RSOA в насыщенном по усилению состоянии, трудно сжимать нисходящий сигнал достаточно таким образом, чтобы восходящая передача была возможна в достаточной степени, когда коэффициент экстинкции нисходящего сигнала является большим. Для разрешения этой проблемы настоящее изобретение значительно уменьшает коэффициент экстинкции входного оптического сигнала посредством динамического регулирования тока, вводимого в RSOA, согласно амплитуде входного оптического сигнала.

Соответственно, можно дополнительно уменьшать толщину уровня 1 восходящего оптического сигнала и таким образом уменьшать штраф по мощности восходящей передачи, тем самым повышая качество передачи. Кроме того, поскольку коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может поддерживаться по значению выше, чем значение, которое, в общем, используется, можно уменьшать штраф нисходящей мощности по сравнению с традиционным способом, в котором коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала неизменно поддерживается низким. В частности, можно не допускать чувствительности, посредством которой коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала становится меньше, чем коэффициент экстинкции, требуемый для передачи оптического сигнала, и тем самым качество передачи быстро ухудшается, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы.

Следовательно, качество и надежность нисходящей передачи могут быть повышены посредством достаточного увеличения коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала, и качество и надежность восходящей передачи могут быть также повышены посредством достаточного выравнивания модулируемого нисходящего оптического сигнала в RSOA.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, посредством вставки многоволнового источника света (MWLS) или широкополосного источника света (BLS) в OLT и тем самым использования независимого от длины волны полупроводникового оптического усилителя вместо полупроводникового оптического усилителя с фиксированной длиной волны в качестве оптического передающего устройства для OLT, может быть разрешена проблема управления оборудованием OLT.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, посредством создания интервала между длинами выходной световой волны многоволнового источника света, меньшего ширины полосы пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны так, чтобы множество длин волн существовало для каждого канала WDM, можно разрешить проблему стабильности длины волны многоволнового источника света и повысить стабильность системы.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, в WDM-PON независимость от длины волны OLT достигается посредством введения исходного света из MWLS или BLS в OLT и посредством использования независимого от длины волны оптического передающего устройства для OLT. Соответственно, поскольку одна часть оптической передачи OLT может принимать и обрабатывать различные длины волн, OLT может быть реализован с помощью одной части оптической передачи независимо от числа используемых основанных на WDM длин световой волны.

Кроме того, чтобы добиться независимости от длины волны ONU, настоящее изобретение предлагает способ динамического регулирования тока, который должен быть введен в RSOA, согласно амплитуде входного оптического сигнала. Следовательно, можно дополнительно уменьшать толщину уровня 1 восходящего оптического сигнала и таким образом уменьшать штраф по мощности восходящей передачи, тем самым повышая качество передачи.

Кроме того, поскольку коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может поддерживаться по значению выше, чем значение, которое, в общем, используется, можно уменьшать нисходящий штраф по мощности по сравнению с традиционным способом, в котором коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала является неизменно низким, и не допускать чувствительности, посредством которой коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала становится меньше, чем коэффициент экстинкции, требуемый для передачи оптического сигнала, и таким образом качество передачи быстро ухудшается, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы.

Следовательно, посредством инструктирования увеличения в достаточной степени коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала, можно повышать качество и надежность нисходящей передачи и выравнивать в достаточной степени входной нисходящий оптический сигнал в полупроводниковом усилителе света, тем самым повышая качество и надежность восходящей передачи.

Описание чертежей

Фиг.1 является концептуальной схемой пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) на основе отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), который многократно использует оптический сигнал.

Фиг.2 является концептуальной схемой WDM-PON с мультиплексированием с временным разделением сигналов (TDM) на основе RSOA, который многократно использует оптический сигнал.

Фиг.3 является представлением для пояснения выравнивания посредством эффекта сжатия оптических сигналов на основе насыщения усиления RSOA.

Фиг.4 является представлением для пояснения явления, посредством которого входной оптический сигнал выравнивается посредством введения (инжекции) тока прямой связи (FFCI) в RSOA.

Фиг.5 иллюстрирует структуру или RSOA, в котором активная область делится на две секции для выравнивания оптической амплитуды посредством динамического управления введением тока прямой связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающего в себя одну активную область, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя две активные области, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 иллюстрирует структуру RSOA, включающего в себя три активные области, чтобы улучшать равномерность входного оптического сигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 является конфигурационной схемой WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала.

Фиг.14 иллюстрирует терминал оптической линии (OLT), использующий модуль многоволнового источника света (MWLS) в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15, 16 и 17 являются представлениями, показывающими выходной спектр MWLS, полосу пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходной спектр, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в структуре, проиллюстрированной на фиг.14.

Фиг.18 иллюстрирует OLT, использующий модуль широкополосного источника света (BLS) модуль в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.19, 20 и 21 являются представлениями, показывающими выходной спектр BLS, полосу пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходной спектр, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в структуре, проиллюстрированной на фиг.18.

Фиг.22 является конфигурационной схемой традиционной WDM-PON.

Фиг.23 является конфигурационной схемой традиционной гибридной WDM-TDM-PON.

Фиг.24 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны в соответствии с характеристикой насыщения усиления RSOA или SOA (полупроводниковый оптический усилитель), согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.25 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны посредством введения тока прямой связи в RSOA или SOA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.26-29 иллюстрируют структуры WDM-PON, которые используют исходный свет (SL) для того, чтобы делать оптическое передающее устройство OLT независимым от длины световой волны, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.30-33 являются представлениями для пояснения выходного спектра исходного света и выходного спектра, который прошел через WDM-демультиплексор, когда MWLS используется в качестве исходного света, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.34-36 иллюстрируют MWLS-модули согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.37-39 являются представлениями для пояснения выходного спектра BLS, полосы пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования WDM и выходного спектра, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM, когда BLS используется в качестве исходного света, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.40 иллюстрирует структуру WDM-PON, в которой оптоволоконная линия для восходящей передачи отделяется от оптоволоконной линии для нисходящей передачи в линии передачи между OLT и удаленным узлом (RN), согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.41 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, использующую исходный свет для того, чтобы делать оптическое передающее устройство OLT независимым от длины световой волны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.42 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, в которой оптоволоконная линия для восходящей передачи отделяется от оптоволоконной линии для нисходящей передачи в тракте передачи между OLT и RN, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.43-45 иллюстрируют структуры устройств многократного использования длины входной световой волны на основе RSOA согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.46-49 иллюстрируют структуры устройств многократного использования длины входной световой волны на основе SOA согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.50 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего выходной сигнал усилителя-ограничителя (LA) для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, вводимый в RSOA, в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.51 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего выходной сигнал трансимпедансного усилителя (TIA) для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, вводимый в RSOA в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Оптимальный режим осуществления изобретения

Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрена управляющая схема отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), включающая в себя: разветвитель, разделяющий входной оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал; RSOA, имеющий одну активную область, которая отражает второй сигнал от отражательной грани и в которую вводится комбинированный сигнал из сигнала с полярностью, противоположной полярности второго сигнала, и сигнала модуляции для модуляции второго сигнала, отраженного от отражательной грани, чтобы сформировать выходной оптический сигнал; фотодиод данных, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, принимающий сигнал тока от фотодиода данных и усиливающий сигнал тока в сигнал напряжения с полярностью, противоположной полярности первого сигнала; радиочастотный (RF) усилитель, принимающий сигнал напряжения от трансимпедансного усилителя и усиливающий сигнал напряжения в выравнивающий сигнал, подходящий для того, чтобы выравнивать оптическую амплитуду второго сигнала; модуль RF-задержки, принимающий выравнивающий сигнал от RF-усилителя и регулирующий время вывода выравнивающего сигнала так, чтобы второй сигнал максимально выравнивался; и модуль комбинирования сигналов, комбинирующий выравнивающий сигнал с сигналом модуляции и вводящий результат комбинирования в одну активную область RSOA.

Кроме того, отражательный полупроводниковый оптический усилитель имеет две активные области и включает в себя полупроводник оптического усилителя, включающий в себя отражательную грань, которая отражает входной оптический сигнал; и оптический усиливающий полупроводник, содержащий заднюю область, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, вводится, и переднюю область, которая размещена со стороны напротив стороны задней области, противостоящей отражательной грани, и через которую проходит входной оптический сигнал и в которую вводится сигнал, используемый для того, чтобы модулировать отраженный входной оптический сигнал от отражательной грани, в выходной оптический сигнал.

Кроме того, полупроводниковый оптический усилитель включает в себя три активные области: первую активную область, в которую сигнал с полярностью, противоположной полярности входного оптического сигнала, вводится, чтобы выравнивать амплитуду входного оптического сигнала; вторую активную область; вторую активную область, которая размещена со стороны первой активной области и в которую вводится постоянный ток, чтобы оптически усиливать входной оптический сигнал, проходящий через первую активную область; и третью активную область, которая размещена с другой стороны второй активной области и в которую вводится сигнал для модуляции входного оптического сигнала, проходящего через вторую активную область, в выходной оптический сигнал.

Кроме того, RSOA представляет собой оптический усилитель, имеющий две активные области, и который содержит отражательную грань, которая отражает входной оптический сигнал; и оптический усиливающий полупроводник, содержащий заднюю область, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, вводится, и переднюю область, которая размещена с другой стороны задней области и через которую проходит входной оптический сигнал и в которую вводится сигнал для модуляции входного оптического сигнала, отраженного от отражательной грани, в выходной оптический сигнал, при этом выравнивающий сигнал, передаваемый из первого LD-драйвера, вводится в заднюю область RSOA, имеющий две активные области, и при этом сигнал для модуляции второго сигнала в выходной оптический сигнал вводится в переднюю область RSOA, имеющий две активные области.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны источник света, которое используется в терминале оптической линии пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий многоволновый оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий многоволновый оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны оптический источник, которое используется в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий широкополосный оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий широкополосный оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий широкополосный оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ нисходящей оптической передачи, использующий независимый от длины волны оптический источник, который используется посредством терминала оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающий в себя: формирование многоволнового оптического сигнала с помощью многоволнового источника света;