CN101877802B - 基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，包括：光线路终端，第一馈线光纤，第二馈线光纤，远程节点配线光纤以及光网络单元，其中，光线路终端包括宽带光源、宽带光源耦合装置、第一2×N波分复用器以及N个第一光收发机，远程节点由第二2×N波分复用器组成，光网络单元由N个第二光收发机组成。本发明使用具有循环波长路由特性的波分复用器，通过上下行光信号共用一个宽带光源，实现上下行光信号同时双向传输；结构简单，配置灵活，降低波分复用无源光网络的成本，获得高质量的服务。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络。
背景技术
随着互联网的快速发展以及各种基于视频的业务大量涌现，用户对网络的传输带宽、尤其是对接入网的带宽需求越来越高。为了满足用户日益增长的带宽需求，已经广泛开展了基于光纤的无源光网络(PON)的研究。PON主要可以分为时分复用无源光网络(TDM-PON)和波分复用无源光网络(WDM-PON)，其中，WDM-PON被普遍认为是解决接入网带宽瓶颈的根本途径。
WDM-PON的关键技术就是实现所谓的“无色”光网络单元(ONU)，避免为每个用户使用波长单一、成本昂贵的光器件，如密集波分复用系统中需要使用的波长单一且稳定的激光器。对于网络运营商而言，为每一用户配置一个波长单一且稳定不变的激光器复杂化了激光器清单的管理与维护，提高了网络成本，是不切实际的。
图1示出了基于现有技术的典型的WDM-PON视图。韩国专利文献注册专利NO.325687，文献名为：一种WDM-PON中使用宽带光源波长注入锁定法布里-珀罗激光二极管的光源(A light source for WDM-PONusing a wavelength-locked Fabry-Perot laser diode by an injected broadbandlight source)中光线路终端和光网络单元中配置波长锁定的法布里-珀罗激光二极管(FP-LD)，可以同时实现上下行数据的传输。不过，它在光线路终端(OLT)中使用了两个位于不同波段的宽带光源(A-BLS和B-BLS)，而同时购买、管理和维护两个位于不同波段的宽带光源提高了网络的成本，增加了网络的复杂性，因此，在对成本比较敏感的光接入网中不适宜使用两个位于不同波段的宽带光源。
发明内容
这种基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，包括光线路终端、第一馈线光纤、第二馈线光纤、远程节点、N根配线光纤以及N个光网络单元。
光线路终端包括：宽带光源、宽带光源耦合装置、第一2×N波分复用器、第一光收发机。
宽带光源，用于产生宽谱光，入射至用于产生下行光信号的光源和用于产生上行光信号的光源中。
宽带光源耦合装置，与宽带光源连接，将宽带光源产生的宽谱光耦合至用于产生下行光信号的光源和用于产生上行光信号的光源中；宽带光源耦合装置包括1×2光功分器、第一光环形器和第二光环形器。
1×2光功分器，1端的端口与宽带光源相连接，2端的两个端口分别与第一光环形器的第一端口和第二光环行器的第一端口相连接，用于将宽带光源产生的宽谱光按一定的光功率比例分成两束光；一束光用于注入锁定第一光收发机中N个光源，产生下行光信号，另一束光用于注入锁定第二光收发机中N个光源，产生上行光信号；通常用于注入锁定第一光收发机的宽谱光功率小于用于注入锁定第二光收发机的宽谱光功率。
第一光环形器，第一端口(第一端口是指市场上常用的环形器的端口1)与光功分器2端的对应的端口相连接，第二端口(第二端口为指市场上常用的的环形器的端口2)与第一2×N波分复用器2端的对应的端口相连接，第三端口(第三端口为指市场上常用的环形器的端口3)与第一馈线光纤相连接。用于将宽带光源产生的宽谱光通过光功分器后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第一光收发机中N个光源，同时将波长锁定的下行光信号从其第二端口输入，第三端口输出；
第二光环形器，第一端口与光功分器2端的对应的端口相连接，第二端口与第二馈线光纤相连接，第三端口与第一2×N波分复用器2端的对应的端口相连接，用于将宽带光源产生的宽谱光通过光功分器后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第二光收发机中N个光源，同时将波长锁定的上行光信号从其第二端口输入，第三端口输出。
第一2×N波分复用器，2端的端口分别与宽带光谱耦合装置对应的端口相连接，用于将注入锁定N个产生下行光信号的光源所需的宽谱光频谱分割成N路波长单一且各不相同的光载波，同时复用N路波长已锁定的下行光信号，并且从上行光信号中解复用出N路波长已锁定的上行光信号。
N个第一光收发机，分别与第一2×N波分复用器的N端的N个端口中对应的端口相连接，N个第一光收发机进一步包括N个蓝/红波段光滤波器、N个产生下行光信号的光源、N个光探测器。
N个蓝/红波段光滤波器，其对应的端口分别与第一2×N波分复用器的N端的N个端口中对应的端口相连接，用于分离出位于蓝波段(或红波段)的上行光信号，插入位于另一波段一红波段(或蓝波段)的下行光信号；
N个产生下行光信号的光源，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，它们分别由N个波长单一的光载波注入锁定，用于调制下行数据，产生下行光信号；
N个光探测器，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，用于将接收到的N路上行光信号转换成电信号，提取出上行传输数据。
第一光收发机中的第1～N/2个产生下行光信号的光源的端口分别与对应的第1～N/2个蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接，第1～N/2个光探测器的端口分别与对应的第1～N/2个蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接；所述第一光收发机的第N/2+1～N个产生下行光信号的光源的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接，第N/2+1～N光探测器的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接。
第一馈线光纤，用于传输第一光收发机产生的、经第一2×N波分复用器复用后的、波长已锁定的N路下行光信号，其中一个端口与第一光环形器的第三端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连。
第二馈线光纤，用于传输注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光，同时传输第二光收发机产生的、经第二2×N波分复用器复用后的、波长已锁定的N路上行光信号；其中一个端口与第二光环形器第二端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连。
远程节点(RN)包括第二2×N波分复用器：
第二2×N波分复用器，2端的两个端口分别与第一馈线光纤和第二馈线光纤对应的端口相连接，用于将注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光频谱分割成N路波长单一且各不相同的光载波，同时从下行光信号中解复用出N路波长已锁定的下行光信号，复用N路波长已锁定的上行光信号；
N根配线光纤，其中一侧的端口分别与第二2×N波分复用器N端的N个端口中对应的端口相连接，另一侧的端口分别与第二光收发机对应的端口相连接，用于传输上下行光信号以及用于注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光；
N个光网络单元(ONU)，包括N个第二光收发机，分别与N根配线光纤对应的端口相连接，它包括N个蓝/红波段光滤波器、N个产生上行光信号的光源、N个光探测器。
N个蓝/红波段光滤波器，其对应的端口分别与对应的N根配线光纤相连接，用于分离出位于红波段(或蓝波段)的下行光信号，插入位于另一波段一蓝波段(或红波段)的下行光信号；
N个产生上行光信号的光源，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，它们分别由N个波长单一的光载波注入锁定，用于调制上行数据，产生上行光信号；
N个光探测器，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，用于将接收到的N个下行光信号转换成电信号，提取出下行传输数据。
所述第二光收发机中的第1～N/2产生上行光信号的光源的端口分别与对应的第1～N/2蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接，第1～N/2光探测器的端口分别与对应的第1～N/2蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接；所述第二光收发机的第N/2+1～N产生上行光信号的光源的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接，第N/2+1～N光探测器的端口分别与第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接。
第一2×N波分复用器和第二2×N波分复用器均由N×N阵列波导光栅(AWG)组成，其中一侧2端的两个端口分别对应于N×N阵列波导光栅一侧的第一个和第N/2+1个端口，另一侧N端的N个端口分别对应于N×N阵列波导光栅另一侧的N个端口，这种波分复用器具有循环的波长路由特性。
BLS是发光二极管、超辐射发光二极管、放大的自发辐射光源、半导体光放大器、多波长法布里珀罗激光器或多波长锁模激光器中的任一个。
产生下行光信号的光源和产生上行光信号的光源分别是从外部注入BLS产生的宽谱光实现的法布里-珀罗半导体激光器(FP-LD)或从外部注入BLS产生的宽谱光实现的反射式半导体光放大器。其中，从外部注入所述BLS产生的宽谱光实现的FP-LD是抗反射涂敷，且其振荡波长通过控制其温度来调节，其两个相邻的激光模间频率间隔应小于从外部入射的宽谱光的波长通道间隔。
本发明提供了一种基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络。它仅使用一个宽带光源，结构简单，配置灵活，降低波分复用无源光网络的成本，获得高质量的服务。
附图说明：
图1为基于现有技术的典型的WDM-PON视图；
图2为含有8个光网络单元的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络视图；
图3为含有8个光网络单元的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中所使用的蓝/红波段光滤波器的滤波特性视图；
图4为含有8个光网络单元的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中每一路上下行光信号的波长分配示图。
具体实施方式
下面结合含有8个光网络单元(ONU)(N＝8)的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络(WDM-PON)，参考附图，更详细地描述根据本发明的实施案例的结构和功能。
图2示出了含有8个ONU的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络的视图。如图2所示，基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络包括光线路终端(OLT)，第一馈线光纤510，第二馈线光纤520，远程节点(RN)，配线光纤710～780，以及8个光网络单元。
光线路终端进一步包括：宽带光源(BLS)100、BLS耦合装置、第一2×8波分复用器(WDM 1)300和第一光收发机。
其中，宽带光源100，用于产生宽谱光，入射至用于产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428和用于产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828中；
BLS耦合装置，连接至BLS100，将BLS100产生的宽谱光耦合至用于产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428和用于产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828中。BLS耦合装置包括1×2光功分器210、第一光环形器220和第二光环形器230：
1×2光功分器210中1端的端口与宽带光源100相连接，2端的两个端口分别与第一光环形器220的第一端口和第二光环行器230的第一端口相连接，用于将BLS100产生的宽谱光按一定的光功率比例分成两束光，一束光用于注入锁定第一光收发机中8个光源(FP-LD)421～428，产生下行光信号；另一束光用于注入锁定第二光收发机中8个光源(FP-LD)821～828，产生上行光信号。通常用于注入锁定第一光收发机的宽谱光功率小于用于注入锁定第二光收发机的宽谱光功率；
第一光环形器220的第一端口(第一端口是指市场上常用的环形器的端口1)与光功分器210中2端的第一个端口相连接，第二端口(第二端口为指市场上常用的的环形器的端口2)与第一2×8波分复用器(WDM1)600中2端的第1端口相连接，第三端口(第三端口为指市场上常用的环形器的端口3)与第一馈线光纤510相连接，用于将BLS100产生的宽谱光通过光功分器210后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第一光收发机中8个光源(FP-LD)421～428，同时将波长锁定的下行光信号从其第二端口输入，第三端口输出；
第二光环形器230的第一端口与光功分器210中2端的第二个端口相连接，第二端口与第二馈线光纤520相连接，第三端口与第一2×8波分复用器(WDM 1)300中2端的第5端口相连接，用于将BLS100产生的宽谱光通过光功分器210后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第二光收发机中8个光源(FP-LD)821～828，同时将波长锁定的上行光信号从其第二端口输入，第三端口输出。
第一2×8波分复用器(WDM 1)300中2端的第1端口和第5端口分别与BLS耦合装置对应的端口相连接，用于将注入锁定8个产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428所需的宽谱光频谱分割成8路波长单一且各不相同的光载波，同时复用8路波长已锁定的下行光信号，并且从上行光信号中解复用出8路波长已锁定的上行光信号。
8个第一光收发机，分别与第一2×8波分复用器(WDM 1)300的8端的第1～8端口中对应的端口相连接；第一光收发机包括：蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418、产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428、光探测器(PD)431～438。
8个蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418对应的端口分别与第一2×8波分复用器(WDM 1)300中8端的第1～8端口相连接，用于分离出位于蓝波段(或红波段)的上行光信号，插入位于另一波段一红波段(或蓝波段)的下行光信号；8个产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428的端口与蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418对应的端口相连接，它们分别由8个波长单一的光载波注入锁定，用于调制下行数据，产生下行光信号；光探测器(PD)431～438的端口与蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418对应的端口相连接，用于将接收到的8路上行光信号转换成电信号，提取出上行传输数据。
其中，第1～4个第一光收发机中，第1～4产生下行光信号的光源(FP-LD)421～424的端口分别与对应的第1～4蓝/红波段光滤波器(R/B)411～414的蓝波段端口相连接，第1～4光探测器(PD)431～434的端口分别与对应的第1～4蓝/红波段光滤波器(R/B)411～414的红波段端口相连接；第5～8个第一光收发机中，第5～8产生下行光信号的光源(FP-LD)425～428的端口分别与对应的第5～8蓝/红波段光滤波器(R/B)415～418的红波段端口相连接，第5～8光探测器(PD)435～438的端口分别与对应的第5～8蓝/红波段光滤波器(R/B)415～418的蓝波段端口相连接。
第一馈线光纤510的一个端口与第一光环形器220的第三端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连，用于传输第一光收发机产生的、经第一2×8波分复用器(WDM 1)300复用后的、波长已锁定的8路下行光信号。
第二馈线光纤520的一个端口与第二光环形器230第二端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连。用于传输注入锁定8个产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828所需的宽谱光，同时传输第二光收发机产生的、经第二2×8波分复用器(WDM 2)600复用后的、波长已锁定的8路上行光信号。
远程节点(RN)包括第二2×8波分复用器(WDM 2)600，其2端的两个端口分别通过第一馈线光纤510和第二馈线光纤520与光线路终端相连接，用于将注入锁定8个产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828所需的宽谱光频谱分割成8路波长单一且各不相同的光载波，同时从下行光信号中解复用出8路波长已锁定的下行光信号，复用8路波长已锁定的上行光信号。
8根配线光纤710～780一侧的端口分别与第二2×8波分复用器(WDM2)600的8端的8个端口中对应的端口相连接，另一侧的端口分别与第二光收发机对应的端口相连接，用于传输上下行光信号以及用于注入锁定8个产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828所需的宽谱光。
8个光网络单元，每个光网络单元中包括一个第二光收发机，分别与8根配线光纤710～780对应的端口相连接。第二光收发机包括：蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818、产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828、光探测器(PD)831～838：
蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818对应的端口分别与对应的8根配线光纤710～780相连接，用于分离出位于红波段(或蓝波段)的下行光信号，插入位于另一波段一蓝波段(或红波段)的上行光信号；产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828的端口与蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818对应的端口相连接，它们分别由8个波长单一的光载波注入锁定，用于调制上行数据，产生上行光信号；光探测器(PD)831～838的端口与蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818对应的端口相连接，用于将接收到的8个下行光信号转换成电信号，提取出下行传输数据。
其中，第1～4个第二光收发机中，第1～4产生上行光信号的光源(FP-LD)821～824的端口分别与对应的第1～4蓝/红波段光滤波器(R/B)811～814的红波段端口相连接，第1～4光探测器(PD)831～834的端口分别与对应的第1～4蓝/红波段光滤波器(R/B)811～814的蓝波段端口相连接；所述第5～8个第二光收发机中，第5～8产生上行光信号的光源(F-PLD)825～828的端口分别与对应的第5～8蓝/红波段光滤波器(R/B)815～818的蓝波段端口相连接，第5～8光探测器(PD)835～838的端口分别与对应的第5～8蓝/红波段光滤波器(R/B)815～818的红波段端口相连接。
第一2×8波分复用器(WDM 1)300和第二2×8波分复用器(WDM2)600均由8×8阵列波导光栅(AWG)组成，其中一侧2端的两个端口分别对应于8×8阵列波导光栅一侧的第1个和第5个端口，另一侧8端的8个端口分别对应于8×8阵列波导光栅另一侧的8个端口，这种波分复用器具有循环的波长路由特性。
BLS100是发光二极管、超辐射发光二极管、放大的自发辐射光源、半导体光放大器、多波长法布里珀罗激光器或多波长锁模激光器中的任一个。
产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428和产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828分别是从外部注入BLS产生的宽谱光实现的法布里-珀罗半导体激光器(FP-LD)或从外部注入BLS产生的宽谱光实现的反射式半导体光放大器(RSOA)。其中，从外部注入所述BLS产生的宽谱光实现的FP-LD是抗反射涂敷的，从外部注入所述BLS产生的宽谱光实现的FP-LD的振荡波长通过控制其温度来调节，其两个相邻的激光模间频率间隔应小于从外部入射的宽谱光的波长通道间隔。
表1示出了含有8个ONU的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络的波带分配，图3示出了含有8个ONU的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中所使用的蓝/红波段光滤波器的滤波特性，表2示出了含有8个ONU的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络的上下行光信号的波长分配，图4示出了含有8个光网络单元的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中每一路上下行光信号的波长分配。
表1
表2
| 光网络单元 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 下行光信号所用波长 | λ1 | λ2 | λ3 | λ4 | λ5 | λ6 | λ7 | λ8 |
| 上行光信号所用波长 | λ5 | λ6 | λ7 | λ8 | λ1 | λ2 | λ3 | λ4 |
根据本发明的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中下行光信号的传输过程如下：如图4所示，宽带光源(BLS)100产生的宽谱光波长覆盖λI～λ8，经光功分器210一分为二，其中一部分光从第一光环形器220第一端口输入，第二端口输出，经第一2×8波分复用器(WDM 1)300光频谱分割与波长路由、蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418滤波后，分别注入至8个第一光收发机中的产生下行光信号的光源(FP-LD)421～428中，调制下行数据，产生了8路下行光信号；8路下行光信号经蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418滤波、第一2×8波分复用器(WDM 1)300复用，由第一光环形器220端口2输入，端口3输出后，送入第一馈线光纤510中传输；下行光信号从第一馈线光纤510输出后经第二2×8波分复用器(WDM 2)600解复用出属于每个ONU的、波长不同的8路下行光信号；每路下行光信号通过对应的配线光纤710～780传输后，经蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818滤波，送入第二光收发机中的光探测器(PD)831～838中，转换成电信号，用于下行数据的恢复提取与分析处理；
根据本发明的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络中上行光信号的传输过程如下：如图4所示，宽带光源100产生的宽谱光经光功分器210一分为二后，其中另一部分光从第二光环形器230第一端口输入，第二端口输出，经第二馈线光纤520传输、第二2×8波分复用器(WDM 2)600光频谱分割与波长路由、蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818滤波后，分别注入8个第二光收发机中的产生上行光信号的光源(FP-LD)821～828中，调制上行数据，产生了8路上行光信号；8路上行光信号经蓝/红波段光滤波器(R/B)811～818滤波、配线光纤710～780传输、第二2×8波分复用器(WDM 2)600复用与第二馈线光纤520传输后，由第二光环形器第二端口输入，第三端口输出后，由第一2×8波分复用器(WDM 1)300解复用与波长路由，解复用出属于每个ONU的、波长不同的8路上行光信号；每路上行光信号经蓝/红波段光滤波器(R/B)411～418滤波，送入第一光收发机中的光探测器(PD)431～438中，转换成电信号，用于上行数据的恢复提取与分析处理。
Claims (5)
1.一种基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，包括光线路终端、第一馈线光纤、第二馈线光纤、远程节点、N根配线光纤以及N个光网络单元，其特征在于，
所述的光线路终端包括：
宽带光源，用于产生宽谱光；
宽带光源耦合装置，与宽带光源连接，用于将宽带光源产生的宽谱光同时耦合至用于产生下行光信号的光源和用于产生上行光信号的光源中；
第一2×N波分复用器，2端的端口分别与宽带光源耦合装置对应的端口相连接，用于将注入锁定N个产生下行光信号的光源所需的宽谱光频谱分割成N路波长单一且各不相同的光载波，同时复用N路波长已锁定的下行光信号，并且从上行光信号中解复用出N路波长已锁定的上行光信号；
N个第一光收发机，分别与第一2×N波分复用器的N端的N个端口中对应的端口相连接；
所述的第一馈线光纤，用于传输第一光收发机产生的、经第一2×N波分复用器复用后的、波长已锁定的N路下行光信号，其中一个端口与第一光环形器的第三端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连；
所述的第二馈线光纤，用于传输注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光，同时传输第二光收发机产生的、经第二2×N波分复用器复用后的、波长已锁定的N路上行光信号；其中一个端口与第二光环形器第二端口相连，另一端口与远程节点的对应端口相连；
所述的远程节点由第二2×N波分复用器组成，其2端的两个端口分别与第一馈线光纤和第二馈线光纤对应的端口相连接，用于将注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光频谱分割成N路波长单一且各不相同的光载波，同时从下行光信号中解复用出N路波长已锁定的下行光信号，复用N路波长已锁定的上行光信号；
所述的N根配线光纤，其中一侧的端口分别与第二2×N波分复用器N端的N个端口中对应的端口相连接，另一侧的端口分别与第二光收发机对应的端口相连接，用于传输上下行光信号以及用于注入锁定N个产生上行光信号的光源所需的宽谱光；
所述的N个光网络单元，包括N个第二光收发机，分别与N根配线光纤对应的端口相连接；
所述宽带光源耦合装置包括：
1×2光功分器，1端的端口与宽带光源相连接，2端的两个端口分别与第一光环形器的第一端口和第二光环行器的第一端口相连接，用于将宽带光源产生的宽谱光按一定的光功率比例分成两束光，一束光用于注入锁定第一光收发机中N个光源，产生下行光信号，另一束光用于注入锁定第二光收发机中N个光源产生上行光信号；
第一光环形器，第一端口与光功分器2端的对应的端口相连接，第二端口与第一2×N波分复用器2端的对应的端口相连接，第三端口与第一馈线光纤相连接，用于将宽带光源产生的宽谱光通过光功分器后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第一光收发机中N个光源，同时将波长锁定的下行光信号从其第二端口输入，第三端口输出；
第二光环形器，第一端口与光功分器2端的对应的端口相连接，第二端口与第二馈线光纤相连接，第三端口与第一2×N波分复用器2端的对应的端口相连接，用于将宽带光源产生的宽谱光通过光功分器后从其第一端口输入，第二端口输出，注入锁定第二光收发机中N个光源，同时将波长锁定的上行光信号从其第二端口输入，第三端口输出；
所述的第一光收发机包括：
N个蓝/红波段光滤波器，其对应的端口分别与第一2×N波分复用器的N端的N个端口中对应的端口相连接，用于分离出位于蓝波段或红波段的上行光信号，插入位于另一波段的红波段或蓝波段的下行光信号；
N个产生下行光信号的光源，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，它们分别由N个波长单一的光载波注入锁定，用于调制下行数据，产生下行光信号；
N个光探测器，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，用于将接收到的N路上行光信号转换成电信号，提取出上行传输数据；
所述的第一光收发机中的第1～N/2个产生下行光信号的光源的端口分别与对应的第1～N/2个蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接，第1～N/2个光探测器的端口分别与对应的第1～N/2个蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接；所述第一光收发机的第N/2+1～N个产生下行光信号的光源的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接，第N/2+1～N光探测器的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接；
所述的第二光收发机包括：
N个蓝/红波段光滤波器，其对应的端口分别与对应的N根配线光纤相连接，用于分离出位于红波段或蓝波段的下行光信号，插入位于另一波段的蓝波段或红波段的下行光信号；
N个产生上行光信号的光源，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，它们分别由N个波长单一的光载波注入锁定，用于调制上行数据，产生上行光信号；
N个光探测器，其端口与蓝/红波段光滤波器对应的端口相连接，用于将接收到的N个下行光信号转换成电信号，提取出下行传输数据；
所述的第二光收发机中的第1～N/2产生上行光信号的光源的端口分别与对应的第1～N/2蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接，第1～N/2光探测器的端口分别与对应的第1～N/2蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接；所述第二光收发机的第N/2+1～N产生上行光信号的光源的端口分别与对应的第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的蓝波段端口相连接，第N/2+1～N光探测器的端口分别与第N/2+1～N蓝/红波段光滤波器的红波段端口相连接。
2.根据权利要求1所述的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，其特征在于，所述的第一2×N波分复用器和第二2×N波分复用器均由N×N阵列波导光栅组成，其中一侧2端的两个端口分别对应于N×N阵列波导光栅一侧的第一个和第N/2+1个端口，另一侧N端的N个端口分别对应于N×N阵列波导光栅另一侧的N个端口，这种波分复用器具有循环的波长路由特性。
3.根据权利要求1所述的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，其特征在于，所述产生下行光信号的光源和产生上行光信号的光源分别是从外部注入宽带光源产生的宽谱光实现的法布里-珀罗半导体激光器或从外部注入宽带光源产生的宽谱光实现的反射式半导体光放大器。
4.根据权利要求3所述的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，其特征在于，所述的法布里-珀罗半导体激光器是抗反射涂敷的，其两个相邻的激光模间频率间隔小于从外部入射的非相干光的通道间隔。
5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的基于波分复用器循环波长路由特性的波分复用无源光网络，其特征在于，所述宽带光源是发光二极管、超辐射发光二极管、放大的自发辐射光源、半导体光放大器、多波长法布里-珀罗激光器或多波长锁模激光器。
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