CN101986718B - 无源光网络系统及系统中的光线路终端和波长路由单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无源光网络系统及系统中的OLT和波长路由单元，降低局端设备成本并且实现方便。OLT包括种子光源模块、高速光发射模块、第一WDM、光环行器，AWG以及n个光接收机，其中：下行方向，种子光源模块向第一WDM输出包含n个波长的种子光，高速光发射模块向第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，第一WDM对种子光、高速时分复用下行光信号合波后，输入光环行器第一端口；光环行器将高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；上行方向，当光环行器从第二端口接收到多波长的上行光信号后，通过其上第三端口输出至AWG，AWG对上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机。

Description

无源光网络系统及系统中的光线路终端和波长路由单元
技术领域
本发明涉及光接入网通讯领域，尤其涉及无源光网络系统及系统中的光线路终端和波长路由单元。
背景技术
无源光网络(Passive Optical Network，PON)是目前FTTX方案(指光纤到户、光纤到楼、光纤到路边等一系列光接入技术)的一种主流技术。目前的无源光网络主要是基于时分复用的无源光网络(Time DivisionMultiplexing-Passive Optical Network，TDM-PON)。TDM-PON上下行均采用单一波长，对波长带宽的利用率很低。随着人们对于带宽需求的不断提高，这种基于单一波长的TDM-PON接入网形式将不可避免地遇到瓶颈。
波分复用无源光网络(Wavelength Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，WDM-PON)是近来被提出的一种基于多波长单纤传输的新型无源光网络系统，工作原理为，每个终端用户单独占用一个波长通道，多个波长通道通过波分复用的方式在同一根干线光纤中传输。其特点是每个终端用户都独享一个波长带宽资源。这不仅使得提供给个体用户的带宽大为提高，而且充分利用了光纤的波长带宽资源，极大地拓展了无源光网络的总带宽。此外，WDM-PON系统要求上下行都使用多波长传输。由于上行信号通过波长从物理链路上就相互区分开来，这样就彻底杜绝了“流氓ONU”现象的发生。
对于上行信号，一般业界的共识是采用“无色”ONU技术，反射型无色ONU和波长可调型无色ONU是两种主流的实现无色ONU的技术。反射型无色ONU主要分为反射式半导体光放大器(RSOA)和注入锁定式F-P激光器两种实现方案。
对于下行信号来说，普通的WDM-PON系统采用多种波长的DFB激光器来实现多波长下行，也有采用种子光注入RSOA/FP-LD的方式来实现的。但就目前的技术水平来看，无论哪种方案，由于对于每个下行波长通道，都需要有一个独立调制的不同波长的光发射机，而且当用户数目要求比较多时，往往需要使用密集波分复用的光器件，成本很高。因此导致了WDM-PON系统的规模应用和普及存在困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供无源光网络系统及系统中的光线路终端和波长路由单元，在防止流氓ONU、保证用户高上下行带宽的前提下，降低了局端设备成本，并且实现方便。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种光线路终端(OLT)，包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一波分复用器(WDM)、光环行器，阵列波导光栅(AWG)以及n个光接收机，其中：
在下行方向，所述种子光源模块向所述第一WDM输出包含n个波长的种子光，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM对接收的所述种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入所述光环行器的第一端口；所述光环行器将从第一端口输入的所述高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；
在上行方向，当所述光环行器从所述第二端口接收到多波长的上行光信号后，通过其上的第三端口输出至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无源光网络系统，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的OLT(光线路终端)、ODN(光分配网络)以及n个反射型ONU(光网络单元)，其中所述OLT为上述OLT。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种光线路终端(OLT)，包括：高速光发射模块、第一波分复用器(WDM)、阵列波导光栅(AWG)以及n个光接收机，其中：
在下行方向，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM将接收的所述高速时分复用下行光信号通过干线光纤输出；
在上行方向，当所述第一WDM接收到由干线光纤输入的n个波长的上行光信号后，输入至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，分别输入n个光接收机。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无源光网络系统，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的OLT(光线路终端)、ODN(光分配网络)以及n个波长可调型ONU(光网络单元)，其中所述OLT为上述OLT。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无源光网络系统，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的OLT(光线路终端)、ODN(光分配网络)以及m+n个ONU(光网络单元)，其中，所述ONU包括m个反射型ONU和n个波长可调型ONU，其中：
所述OLT包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一波分复用器(WDM)、光环行器，阵列波导光栅(AWG)以及m+n个光接收机，其中：
在下行方向，所述种子光源模块向所述第一WDM输出包含n个波长的种子光，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM对接收的所述种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入所述光环行器的第一端口；所述光环行器将从第一端口输入的所述高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；
在上行方向，当所述光环行器从所述第二端口接收到m+n个波长的上行光信号后，通过其上的第三端口输出至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种波长路由单元，包括第一WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第二WDM；其中：
在下行方向，所述第一WDM接收到单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，将所述包含n个波长的种子光输入至所述密集波长复用解复用器，将所述单一波长的高速时分复用下行光信号输入分光器；所述密集波长复用解复用器将所述种子光按波长分别输入对应的第二WDM，同时所述分光器对所述高速时分复用下行光信号进行分光，分别输入n个第二WDM，每个第二WDM对接收到的所述高速时分复用下行光信号和对应波长的种子光进行合波后输出；
在上行方向，所述n个第二WDM分别接收到n个波长的上行光信号后，将该n个波长的上行光信号输入至所述密集波长复用解复用器，所述密集波长复用解复用器对所述n个波长的上行光信号进行合波后输入所述第一WDM，所述第一WDM将输出合波后的光信号。
本发明提出一种时分波分混合型无源光网络系统，该系统下行采用时分复用的形式来代替波分复用，通过使用高速光模块(例如10Gb/s或40Gb/s速率)代替低速的波分复用系统中的光模块，不但可以实现与波分复用无源光网络相当的下行带宽，而且极大地降低了成本。上行采用波分复用的方式，一方面彻底杜绝了普通时分复用无源光网络中“流氓ONU”的问题。另一方面，由于上行信号保留了连续模式，使上行信号的发送和接收技术难度都大为降低，也降低了将来上行信号速率升级的难度。
附图说明
图1为本发明实施例1基于反射式无色ONU的下行时分上行波分无源光网络系统示意图；
图2为本发明实施例1波长路由单元的内部结构示意图；
图3为本发明实施例2基于波长可调型无色ONU的下行时分上行波分无源光网络系统示意图；
图4为本发明实施例3另一种基于波长可调型无色ONU的下行时分上行波分无源光网络系统示意图；
图5为本发明实施例4兼有反射式无色ONU和波长可调型无色ONU的下行时分上行波分无源光网络系统示意图；
图6a为本发明实施例4中一种种子光源模块的内部结构示意图；
图6b为本发明实施例4中另一种种子光源模块的内部结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了几种混合式无源光网络系统，系统下行采用时分复用方式，上行采用波分复用方式。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
本实施例的混合式无源光网络系统，下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式。包括：顺序连接的OLT(光线路终端)、ODN(光分配网络)以及n个反射型ONU(光网络单元)，其中：
●所述OLT包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一波分复用器(WDM)、光环行器、阵列波导光栅(AWG)以及n个光接收机；
在下行方向上，所述种子光源模块向所述第一WDM输出包含n个波长的种子光，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM对接收的所述种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入所述光环行器的第一端口；所述光环行器将从第一端口输入的包含所述高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；
在上行方向上，当所述光环行器从所述第二端口接收到ODN输入的多波长的上行光信号后，通过光环行器上的第三端口输出至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机；
OLT中的高速光发射模块、AWG以及n个光接收机可以集成为一个光收发模块。上述AWG可以是热敏感的AWG也可以是是热无关的AWG。
●所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和多个支路光纤；
在下行方向上，所述波长路由单元接收到OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，对所述种子光进行波长解复用后，按波长分别经支路光纤输入n个反射型ONU，同时将将单一波长的高速时分复用下行光信号经支路光纤输入每个反射型ONU，即向每个反射型ONU输入的光包括相应波长的种子光以及单一波长的高速时分复用下行光信号；
在上行方向上，所述波长路由单元在接收到来自各支路光纤的所述n个反射型ONU反射的n个波长的光信号后，对所述光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入所述OLT。
在本实施例中，所述种子光源可以为多波长光源或宽谱光源。
优选地，所述波长路由单元包括第二WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第三WDM；其中：
在下行方向上，所述第二WDM接收到所述OLT输出的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，将所述包含n个波长的种子光输入至所述密集波长复用解复用器，将所述单一波长的高速时分复用下行光信号输入分光器；所述密集波长复用解复用器将所述种子光按波长分别输入对应的第三WDM，同时所述分光器对所述高速时分复用下行光信号进行分光，分别输入n个第三WDM，每个第三WDM对接收到的所述高速时分复用下行光信号和对应波长的种子光进行合波后输出至与其相连的ONU；
在上行方向上，所述n个第三WDM分别接收到ONU反射的上行光信号后，将该n个波长的上行光信号输入至所述密集波长复用解复用器，所述密集波长复用解复用器对所述n个波长的上行光信号进行合波后输入所述第二WDM，所述第二WDM将合波后的光信号输出至连接OLT的干线光纤。
上述密集波长复用解复用器可以是热无关的阵列波导光栅(AAWG)，或者为薄膜滤波器(TFF)。上述波长路由单元中包含的第二WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第三WDM可通过一个单片的平面光波回路(PLC)芯片实现。
●在本实施例中，所述反射型ONU包括第四WDM、反射式半导体光放大器(RSOA)或注入锁定式F-P激光器(Injection Locking F-P LD，IL F-P LD)、光接收机。其中，第四WDM用于将入射的种子光和高速时分复用下行光信号分开，将高速时分复用下行光信号入射到光接收机，将种子光入射到RSOA或IL F-P LD，RSOA或IL F-P LD利用入射种子光的作用，发射出与入射种子光波长相同并加载有数据的上行光信号。
图1为基于上述实施例1的下行时分、上行波分无源光网络系统示意图。在OLT侧，种子光源发出的多波长种子光λU1，λU2，...λUm，与高速光发射机发出的波长为λD的时分复用下行信号通过波分复用器WDM合波入射到光环行器的1端口，从光环行器的2端口输出到干线光纤。从ONU侧反射回来的加载有调制信号的多波长上行光信号通过干线光纤入射到光环行器的2端口，再从3端口出射到AWG进行波长解复用，然后入射到接收机阵列Rx1-Rx m。
在波长路由单元侧，下行多波长种子光通过波长路由单元被按照波长分别发送到不同的分支光纤中下行传输，分别入射到不同的ONU；高速时分复用下行信号通过波长路由单元被均分到每根分支光纤中下行传输，入射到每个ONU。另一方面，从各个ONU发出的不同波长的上行多波长信号通过每个分支光纤入射到波长路由单元，然后被合波到干线光纤后上行传输。
图2为上述实施例1中波长路由单元的内部结构示意图。如图所示下行光和种子光从波长路由单元的公共端口入射，经过内部的WDM器件分波后，多波长种子光入射到密集波长复用解复用器(AAWG或TFF)。AAWG或TFF将多波长种子光按波长分到各个不同的分支光纤中；下行高速时分复用光信号通过WDM后，入射到一个分光器(Splitter)的公共端口，分光器将下行高速时分复用光信号按光功率均分到各个分支光纤中去，每个波长的种子光与功均分后的每路下行光通过相应的WDM器件合波后入射到相应的分支光纤中去。另一方面，从每个分支光纤中入射的被ONU反射回来的加载有数据的上行光信号，通过AAWG或TFF合波后，再通过WDM器件入射到主干光纤中上行传输。
实施例2
本实施例的混合式无源光网络系统，下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式。包括：OLT、ODN以及n个波长可调型ONU，其中：
●所述OLT包括：高速光发射模块、第一WDM、AWG以及n个光接收机；其中：
在下行方向，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM将接收的所述高速时分复用下行光信号通过干线光纤输入所述ODN；
在上行方向，当所述第一WDM接收到由干线光纤输入的n个波长的上行光信号后，输入至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，分别输入n个光接收机。
OLT中的高速光发射模块、AWG以及n个光接收机可以集成为一个光收发模块。上述AWG可以是热敏感的AWG也可以是是热无关的AWG。
●所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和n个支路光纤；
在下行方向，波长路由单元接收所述OLT输出的经干线光纤传输的所述高速时分复用下行光信号，对其进行分光后，分别输入n个波长可调型ONU；
在上行方向，所述波长路由单元在接收到所述n个波长可调型ONU发出的上行光信号后，对所述上行光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入至所述OLT。
本实施例中采用的波长路由单元与实施例1中的波长路由单元相同。
●在本实施例中，所述波长可调型ONU包括WDM、TLS(可调谐激光器)和光接收机。WDM用于将入射的高速时分复用下行光信号输入到光接收机，TLS用于发射出一定波长并加载有数据的上行光信号。
图3为基于上述实施例2的下行时分、上行波分无源光网络系统示意图。在OLT侧，高速光发射机发出的波长为λD的下行光信号，入射到波分复用器WDM，再通过WDM的合波端口(COM口)入射到干线光纤，另一方面，用户侧发出的加载有上行信号的多波长上行信号λU1，λU2，...λUm通过干线光纤入射到WDM的COM端口，从WDM的另一个分支端口输出到AWG进行波长解复用，然后入射到接收机阵列Rx 1-Rx m。
在波长路由单元侧，时分复用的高速下行光信号通过波长路由单元被均分到各个分支光纤下行传输，另一方面，从各个ONU发出的不同波长的上行多波长信号通过每个分支光纤入射到波长路由单元，然后被合波到干线光纤后上行传输。
实施例3
因为在现实应用中，有些运营商不希望升级WDM-PON系统时对原有的光分配网络进行任何改动，在这种情况下，可采用如图4所示的系统，ONU使用波长可调型ONU，下行光直接通过分光器分光，不同波长的上行信号通过分光器合波后，统一入射到干线光纤中上行传输。
在本实施例中，OLT以及ONU的结构与实施例2中的结构相同。与实施例2的区别在于采用分光器代替实施例2中的波长路由单元。
所述ODN包括干线光纤、分光器和n个支路光纤；在下行方向，分光器接收所述OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号，对其进行分光后，分别输入n个波长可调型ONU；在上行方向，所述分光器在接收到来自各分路光纤的所述n个波长可调型ONU发射的n个波长的光信号后，对所述光信号进行合波后再经干线光纤输入至所述OLT。
实施例4
本实施例的混合式无源光网络系统如图5所示，下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式。包括：顺序连接的OLT、ODN以及m+n个ONU，其中包括m个反射型ONU和n个波长可调型ONU。
在本实施例中，OLT的结构与实施例1中OLT的结构类似，区别是其光接收机个数为m+n个；波长路由单元的结构与实施例1中波长路由单元的结构相同。
本实施例与实施例1、2、3的区别在于，ONU的类型既包括反射型的ONU，又包括波长可调型的ONU，而只有反射型的ONU需要种子光，因此，在本实施例中种子光源模块发送的种子光所包含的波长数与反射型ONU的个数一致，种子光包含的波长不同于可调谐激光器发射的波长。
具体地，本实施例中：
●所述OLT包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一WDM、光环行器，AWG以及m+n个光接收机；
在下行方向，OLT的种子光源模块向第一WDM输出包含n个波长的种子光，高速光发射模块向第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，第一WDM对接收的种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入光环行器的第一端口；光环行器将从第一端口输入的高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；
在上行方向，当光环行器从第二端口接收到m+n个波长的上行光信号后，通过其上的第三端口输出至AWG，AWG对上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机。
●所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和n个支路光纤；
在下行方向，所述波长路由单元接收到所述OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，对所述种子光进行波长解复用，向每个反射型ONU输入的光信号包括相应波长的种子光以及单一波长的高速时分复用下行光信号，向每个波长可调型ONU输入的光信号包括单一波长的高速时分复用下行光信号；
在上行方向，所述波长路由单元在接收到来自各支路光纤的所述n个ONU发射的上行光信号后，对所述光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入所述OLT。
在本实施例中，种子光源模块可有两种实现方式，分别如图6a和6b所示，如果种子光源是由多波长激光器组成，那么只需通过直接控制相应波长通道的激光器开启和关闭来控制输出波长数，参见图6a；如果种子光源是由宽谱光源(例如ASE光源、SLED等)来实现，那么，就需要在该光源的输出端，通过外置的多波长通道可调的可变光衰减器VOA来控制最后的输出波长数，参见图6b。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种无源光网络系统，其特征在于，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的光线路终端（OLT）、光分配网络（ODN）以及n个反射型光网络单元（ONU），其中所述OLT包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一波分复用器（WDM）、光环行器，阵列波导光栅（AWG）以及n个光接收机,在下行方向，所述种子光源模块向所述第一WDM输出包含n个波长的种子光，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM对接收的所述种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入所述光环行器的第一端口；所述光环行器将从第一端口输入的所述高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；在上行方向，当所述光环行器从所述第二端口接收到多波长的上行光信号后，通过其上的第三端口输出至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机;
所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和n个支路光纤；在下行方向，所述波长路由单元接收到所述OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，对所述种子光进行波长解复用后，按波长分别经支路光纤输入n个反射型ONU，同时将单一波长的高速时分复用下行光信号经支路光纤输入每个反射型ONU；在上行方向，所述波长路由单元在接收到来自各支路光纤的所述n个反射型ONU反射的n个波长的光信号后，对所述光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入所述OLT；
所述波长路由单元包括第二WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第三WDM；其中：
在下行方向，所述第二WDM接收到所述OLT输出的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，将所述包含n个波长的种子光输入至所述密集波长复用解复用器，将所述单一波长的高速时分复用下行光信号输入分光器；所述密集波长复用解复用器将所述种子光按波长分别输入对应的第三WDM，同时所述分光器对所述高速时分复用下行光信号进行分光，分别输入n个第三WDM，每个第三WDM对接收到的所述高速时分复用下行光信号和对应波长的种子光进行合波后输出至与其相连的ONU；
在上行方向，所述n个第三WDM分别接收到ONU反射的上行光信号后，将该n个波长的上行光信号输入至所述密集波长复用解复用器，所述密集波长复用解复用器对所述n个波长的上行光信号进行合波后输入所述第二WDM，所述第二WDM将合波后的光信号输出至连接OLT的干线光纤。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述波长路由单元中的第二WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第三WDM通过一个单片的平面光波回路（PLC）芯片实现。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，
所述密集波长复用解复用器为热无关的阵列波导光栅，或为薄膜滤波器(TFF)。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述反射型ONU包括第四WDM、反射式半导体光放大器（RSOA）或注入锁定式F-P激光器（IL F-P LD）、光接收机，其中：
第四WDM用于将入射的种子光和高速时分复用下行光信号分开，将高速时分复用下行光信号入射到光接收机，将种子光入射到RSOA或IL F-PLD，所述RSOA或IL F-P LD发射出与入射种子光相同波长并加载有数据的上行光信号。
5.一种无源光网络系统，其特征在于，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的光线路终端（OLT）、光分配网络（ODN）以及n个波长可调型光网络单元（ONU），其中所述OLT包括：高速光发射模块、第一波分复用器（WDM）、阵列波导光栅（AWG）以及n个光接收机，其中：在下行方向，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM将接收的所述高速时分复用下行光信号通过干线光纤输出；在上行方向，当所述第一WDM接收到由干线光纤输入的n个波长的上行光信号后，输入至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，分别输入n个光接收机；
所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和n个支路光纤；在下行方向，所述波长路由单元接收所述OLT输出的经干线光纤传输的所述高速时分复用下行光信号，对其进行分光后，分别输入n个波长可调型ONU；在上行方向，所述波长路由单元在接收到所述n个波长可调型ONU发出的上行光信号后，对所述上行光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入至所述OLT；或，
所述ODN包括干线光纤、分光器和n个支路光纤；在下行方向，所述分光器接收到所述OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号后，对其进行分光后，分别输入n个波长可调型ONU；在上行方向，所述分光器在接收到来自各支路光纤的所述n个波长可调型ONU发射的n个波长的光信号后，对所述光信号进行合波后，经干线光纤传输后输入所述OLT；或，
所述波长可调型ONU包括第四WDM、可调谐激光器（TLS）和光接收机，其中，所述第四WDM用于将入射的高速时分复用下行光信号输入到光接收机，所述TLS用于发射出一定波长并加载有数据的上行光信号。
6.一种无源光网络系统，其特征在于，所述无源光网络系统下行信号采用时分复用方式，上行信号采用波分复用方式，所述系统包括：顺序连接的光线路终端（OLT）、光分配网络（ODN）以及m+n个光网络单元（ONU），其中，所述ONU包括m个反射型ONU和n个波长可调型ONU，其中：
所述OLT包括：种子光源模块、高速光发射模块、第一波分复用器（WDM）、光环行器，阵列波导光栅（AWG）以及m+n个光接收机，其中：
在下行方向，所述种子光源模块向所述第一WDM输出包含n个波长的种子光，所述高速光发射模块向所述第一WDM输出单一波长的高速时分复用下行光信号，所述第一WDM对接收的所述种子光以及所述高速时分复用下行光信号进行合波后，输入所述光环行器的第一端口；所述光环行器将从第一端口输入的所述高速时分复用下行光信号和种子光通过第二端口输出；
在上行方向，当所述光环行器从所述第二端口接收到m+n个波长的上行光信号后，通过其上的第三端口输出至所述AWG，所述AWG对所述上行光信号进行波长解复用后，将不同波长的光信号分别输入对应的光接收机；
所述ODN包括干线光纤、波长路由单元和n个支路光纤；在下行方向，所述波长路由单元接收到所述OLT输出的经干线光纤传输的单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，对所述种子光进行波长解复用，向每个反射型ONU输入的光信号包括相应波长的种子光以及单一波长的高速时分复用下行光信号，向每个波长可调型ONU输入的光信号包括单一波长的高速时分复用下行光信号；在上行方向，所述波长路由单元在接收到来自各支路光纤的所述n个ONU发射的上行光信号后，对所述光信号进行波长复用后，经干线光纤传输后输入所述OLT。
7.一种波长路由单元，其特征在于，包括第一WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第二WDM；其中：
在下行方向，所述第一WDM接收到单一波长的高速时分复用下行光信号和包含n个波长的种子光后，将所述包含n个波长的种子光输入至所述密集波长复用解复用器，将所述单一波长的高速时分复用下行光信号输入分光器；所述密集波长复用解复用器将所述种子光按波长分别输入对应的第二WDM，同时所述分光器对所述高速时分复用下行光信号进行分光，分别输入n个第二WDM，每个第二WDM对接收到的所述高速时分复用下行光信号和对应波长的种子光进行合波后输出；
在上行方向，所述n个第二WDM分别接收到n个波长的上行光信号后，将该n个波长的上行光信号输入至所述密集波长复用解复用器，所述密集波长复用解复用器对所述n个波长的上行光信号进行合波后输入所述第一WDM，所述第一WDM将输出合波后的光信号。
8.如权利要求7所述的波长路由单元，其特征在于，
所述波长路由单元中的第一WDM、密集波长复用解复用器、分光器以及n个第二WDM通过一个单片的平面光波回路（PLC）芯片实现。
9.如权利要求7或8所述的波长路由单元，其特征在于，
所述密集波长复用解复用器为热无关的阵列波导光栅，或为薄膜滤波器(TFF)。
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