在olt中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡的功率均衡器以及這種olt的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明概括而言涉及無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（P0N)，更具體而言，涉及一種用于在光線路終端 的LT)中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡的功率均衡器W及包含該種功率均衡器的化T。
【背景技術(shù)】
[000引在時(shí)分復(fù)用（TDM) /時(shí)分波分混合復(fù)用（TWDM)-PON系統(tǒng)中，由于每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元 (0NU)到0LT的傳輸距離不同，所W上行信號(hào)到達(dá)0LT的光功率也各不相同。此外，在吉比 特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GP0N)系統(tǒng)中，上行信號(hào)的自動(dòng)增益控制和時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程應(yīng)當(dāng)W恒定 功率水平在44ns的時(shí)間內(nèi)完成，在40Gb/S對(duì)稱TWDM-P0N系統(tǒng)中對(duì)該一過(guò)程有更加嚴(yán) 格的時(shí)間要求。為了克服該一問(wèn)題，一種有效的方法是使0LT端的接收機(jī)（Rx)接收到每個(gè) 上行信號(hào)之前將各上行信號(hào)的光功率調(diào)整到相同的水平。為了在TDM/TWDM-P0N中實(shí)現(xiàn) 該種上行信號(hào)的光功率均衡，已經(jīng)建議了一些方案，包括：在每個(gè)0NU中使用可變的光衰減 器，或者動(dòng)態(tài)調(diào)整0NU突發(fā)模式發(fā)射機(jī)的偏置電流。
[0003] 然而，在該些方法中，0LT接收機(jī)必須測(cè)量每個(gè)0NU光功率并且在注冊(cè)階段向0NU 發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)。此外，在每個(gè)0NU中需要一些額外的組件或控制模塊。尤其是，隨 著10吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)狂GP0N)開(kāi)始被運(yùn)營(yíng)商廣泛部署，W及TWDM-P0N被全業(yè)務(wù)接入網(wǎng) (FSAN)考慮作為下一代無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（NGP0N)的主要解決方案，上行信號(hào)未來(lái)將達(dá)到10抓/ S數(shù)據(jù)率，如果在每個(gè)0NU端實(shí)現(xiàn)上行功率均衡的話，將會(huì)產(chǎn)生更高的實(shí)現(xiàn)成本。
[0004] 因此，希望能夠在0LT中實(shí)現(xiàn)上行光功率均衡W降低0NU端復(fù)雜度和成本。
[0005] 圖1示出了一種在現(xiàn)有技術(shù)中在化T中進(jìn)行光功率均衡的方案的示意圖（參 見(jiàn)Ting-TsanHuang,et.al,Opticalpowerequalizationforupstreamtraffic withinjection-lockedFabryPerotlasersinTDM-PON,opticalcommunications, 283(2010))。如圖1中所示，使用一個(gè)法布里-巧羅半導(dǎo)體激光器（FP-LD)作為光功率均 衡器對(duì)來(lái)自各個(gè)0NU的上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡。由于FP-LD的有效闊值電流能夠通過(guò)外部 光注入而降低，所W在闊值電流之下工作的FP-LD能夠通過(guò)使用光注入而發(fā)射激光。同時(shí)， 由于FP-LD的增益競(jìng)爭(zhēng)和重排特性，在闊值電流之下工作的FP-LD能夠吸收或放大各種功 率電平下的入射光，從而最終將上行功率保持在一個(gè)恒定水平。
[000引然而，上述方案具有如下一些明顯的缺點(diǎn)：
[0007] 1、上行信號(hào)功率均衡的數(shù)據(jù)率限制為小于等于2. 5抓/S;而在XGP0N和未來(lái)的 40抓/S對(duì)稱TWDM-P0N中，希望實(shí)現(xiàn)10抓/S上行信號(hào)的功率均衡。
[0008] 2、在該方案中，由于外部注入信號(hào)的波長(zhǎng)容易發(fā)生漂移，導(dǎo)致功率均衡后的上行 信號(hào)將會(huì)嚴(yán)重失真。
[0009] 3、上行信號(hào)需要放大，W便為外部光注入信號(hào)提供足夠的光功率，因此在實(shí)際部 署中需要額外的光放大器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 針對(duì)W上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于在化T中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡的功率 均衡器W及包含該種功率均衡器的化T。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于在化T中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡的功 率均衡器，包括：光禪合器，其被配置為接收來(lái)自0NU的上行信號(hào)，并將其分路為第一部分 和第二部分；監(jiān)測(cè)和控制單元，與該光禪合器禪接，其被配置為接收并監(jiān)測(cè)該上行信號(hào)的第 一部分的功率，并產(chǎn)生用于控制半導(dǎo)體光放大器（S0A)的入射偏置電流的控制信號(hào)；W及 該S0A，與該光禪合器和該監(jiān)測(cè)和控制單元禪接，其被配置為從該光禪合器接收該上行信號(hào) 的第二部分，并且從所述監(jiān)測(cè)和控制單元接收該控制信號(hào)，根據(jù)該控制信號(hào)調(diào)節(jié)其入射偏 置電流，從而將該上行信號(hào)的第二部分的功率調(diào)整到恒定功率水平。
[0012] 利用本發(fā)明的功率均衡器和化T，能夠有效地在化T中實(shí)現(xiàn)功率均衡。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 通過(guò)W下參考下列附圖所給出的本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的描述之后，將更好地理 解本發(fā)明，并且本發(fā)明的其他目的、細(xì)節(jié)、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)。在附圖中：
[0014] 圖1示出了一種在現(xiàn)有技術(shù)中在化T中進(jìn)行光功率均衡的方案的示意圖；
[0015] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于P0N系統(tǒng)中的上行信號(hào)光功率均衡的系統(tǒng) 架構(gòu)的示意圖；
[0016] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于在0LT中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率均衡的功率 均衡器的具體結(jié)構(gòu)的示意圖；W及
[0017] 圖4示出了常規(guī)S0A的增益與入射偏置電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可WW各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被該里闡述的實(shí)施方 式所限制。相反，提供該些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的 范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0019] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于P0N系統(tǒng)中的上行信號(hào)光功率均衡的系統(tǒng) 架構(gòu)200的示意圖。
[0020] 如圖2中所示，系統(tǒng)200包括0LT10, 一個(gè)或多個(gè)0NU20(如0NU1、0NU2、......、 〇NUn)，W及遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)巧腳30。其中，0NU20和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)30的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)P0N系統(tǒng)中使用的 相同，因此不再費(fèi)述。0LT10使用包含根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的新穎的光功率均衡器210的結(jié) 構(gòu)，如下面參考圖3所詳述的。
[0021] 如圖所示，0LT10包括波分復(fù)用器（WDM) 110、功率均衡器120和接收機(jī)130,W及 一些其他組件（該些組件與本發(fā)明的實(shí)施關(guān)系不大，因此在本文中不進(jìn)行詳細(xì)描述）。
[0022] WDM110被配置為接收來(lái)自多個(gè)0NU20的上行信號(hào)。由于每個(gè)0NU20到化T10的 傳輸距離不同，所W經(jīng)過(guò)光纖傳輸之后，WDM110接收到的上行信號(hào)的功率水平也各不相同。 為了對(duì)接收到的具有不同功率水平的上行信號(hào)進(jìn)行光功率均衡，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新穎的 功率均衡器120,用于對(duì)接收到的上行信號(hào)進(jìn)行光功率均衡。
[0023] 如圖所示，功率均衡器120禪接在WDMl10和接收機(jī)130之間，用于將來(lái)自WDMl10 的上行信號(hào)調(diào)整到恒定功率水平。功率均衡器120的具體結(jié)構(gòu)將在下面參照?qǐng)D3進(jìn)行詳細(xì) 描述。
[0024] 接收機(jī)130,用于接收來(lái)自功率均衡器120的具有恒定功率水平的上行信號(hào)。
[0025]利用該種0LT結(jié)構(gòu)，所接收到的具有不同光功率的上行信號(hào)首先被入射到功率均 衡器120中，W放大并且將其功率調(diào)整到相同水平。
[002引該里，WTDM-P0N系統(tǒng)為例對(duì)0LT10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述。在TDM-P0N系統(tǒng)中，與一 個(gè)0LT相關(guān)的所有0NUW相同的上行波長(zhǎng)發(fā)射上行信號(hào)，因此在0LT中僅需要對(duì)接收到的 單個(gè)波長(zhǎng)的上行信號(hào)進(jìn)行處理。
[0027] 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W理解，本發(fā)明所提出的功率均衡方案可W容易地應(yīng)用 于TWDM-P0N系統(tǒng)或者其他具有多個(gè)不同上行波長(zhǎng)的P0N系統(tǒng)中。在該種系統(tǒng)，如TWDM-P0N系統(tǒng)中，與一個(gè)0LT相關(guān)的多個(gè)0NU可能W不同的上行波長(zhǎng)（例如4個(gè)不同的上行波長(zhǎng)） 發(fā)射上行信號(hào)，因此需要在0LT中為每個(gè)上行波長(zhǎng)配置一條接收支路。在每條接收支路中， 配置一個(gè)功率均衡器120,用于將來(lái)自WDM110的具有相同上行波長(zhǎng)的上行信號(hào)調(diào)整到相應(yīng) 的恒定功率水平。在每條接收支路中，還配置一個(gè)相應(yīng)的接收機(jī)130,其禪接到相應(yīng)的功率 均衡器120,用于接收來(lái)自功率均衡器120的具有相應(yīng)的恒定功率水平的同一波長(zhǎng)的上行 信號(hào)。
[002引利用上述0LT方案，接收機(jī)130的動(dòng)態(tài)范圍可W大大降低并且同時(shí)有效提高了上 行信號(hào)的功率預(yù)算。
[0029] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于在化T(如化T10)中對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行功率 均衡的功率均衡器120的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030] 如圖3中所示，功率均衡器120包括光禪合器122、監(jiān)測(cè)和控制單元124和半導(dǎo)體 光放大器（S0A)126。
[0031] 光禪合器122被配置為接收來(lái)自0NU(如圖2中的0NU20)的上行信號(hào)，并將其分 路為第一部分和第二部分。
[0032] 優(yōu)選地，光禪合器122所劃分的上行信號(hào)的第一部分遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二部分。例如，光 禪合器122可W是一個(gè)5% ;95%光禪合器，其將所接收的上行信號(hào)的功率分路成5%的第 一部分和95%的第二部分。然而，本領(lǐng)