CN102067484B - 光网络中的数据处理的方法和光网络部件以及通信系统 - Google Patents

光网络中的数据处理的方法和光网络部件以及通信系统 Download PDF

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Abstract

光网络中的数据处理的方法和光网络部件以及通信系统。提供一种用于光网络中的数据处理的方法和光网络部件，其中第一信号和第二信号被可调谐元件影响，其中第一信号是输入光信号，其中第二信号是由激光器产生的本地振荡器信号，并且其中所述激光器包括被所述可调谐元件调谐的光增益元件。此外，还建议一种包括所述光网络部件的通信系统。

Description

光网络中的数据处理的方法和光网络部件以及通信系统
技术领域
本发明涉及一种光网络中的数据处理的方法和光网络部件，以及包括这样的光网络部件的通信系统。
背景技术
就光纤到户(FTTH)、光纤到企业(FTTB)和光纤到路边(FTTC)这些方案而言，无源光网络(PON)是一种有前景的方法，特别是因为其克服了传统点到点解决方案的经济限制。
PON已经被标准化，并且目前正在被世界范围内的网络服务提供商部署。常规的PON采用广播的方式将下行流量从光线路终端(OLT)分发到光网络单元(ONU)，同时ONU发送在时间上复用的上行数据包到OLT。因此，ONU之间的通信需要通过OLT转发，涉及诸如缓冲和/或调度的电子处理，这会导致延迟并且降低网络的吞吐量。
在光纤光通信中，波分复用(WDM)是一种通过利用不同波长(颜色)的激光承载不同信号以在单根光纤上复用多个光载波信号的技术。这除了能够在一束光纤中实现双向通信以外还实现容量的倍增。
WDM系统被划分为不同的波长模式，常规的WDM或者粗和密的WDM。WDM系统例如在1550nm左右的石英光纤的第三传输窗口(C波段)中提供多达16个信道。密集WDM使用相同的传输窗口，但是具有更密集的信道间隔。信道方案多种多样，但是典型的系统可以采用100GHz间隔的40个信道或者具有50GHz间隔的80个信道。有些技术能够达到25GHz的信道间隔。放大选项使得能够将可用的波长扩展到L波段，或多或少双倍于这些数目。
光接入网络，例如相干超密集波分复用(UDWDM)网络，被认为是未来的数据接入技术。
在UDWDM的概念里，潜在地，所有波长都被路由到每个ONU。各个波长是通过ONU处的本地振荡器(LO)的调谐而选择的。也到达ONT的其他波长造成光学偏移并增加了待检测信号的噪声。足够强大的LO使得这样的其他波长的贡献与信号本身相比较小。
发明内容
需要解决的问题就是克服上述缺点，特别是实现高效的光信号处理。
该问题根据独立权利要求的特征得以解决。其他的实施例由从属权利要求得出。
为了解决这个问题，提供了一种用于光网络中的数据处理的方法。
-其中第一信号和第二信号被可调谐元件影响；
一其中第一信号是输入光信号；
-其中第二信号是由激光器产生的本地振荡器信号；
-其中所述激光器包括被所述可调谐元件调谐的光增益元件。
这样，到达光网络元件(例如ONU或OLT)的其他波长的贡献可以被有效地抑制，从而增大接收机的灵敏度和信噪比。
在另外一个实施例中，所述激光器被所述可调谐元件调节以便接收所述第一信号。
在下一个实施例中，所述可调谐元件是滤波器，特别地，是介质滤波器。
还有一个实施例，所述可调谐元件是角度可调谐元件。
特别地，所述可调谐元件可以是通过单个调整影响第一信号和第二信号的机械的和/或电气的部件。
按照另外一个实施例，第一信号和第二信号经由波导传输，其中所述波导被互相偏移。
在波导被布置成相互偏移的情况下，例如串扰可以被有效地减少或者避免。
根据一个实施例，所述可调谐元件提供机械的和/或电气的耦合以用于影响第一信号和第二信号。
特别地，可调谐元件的单个调整对第一信号和第二信号产生影响。
根据另外一个实施例，所述方法在光网络元件中特别是在ONU和/或OLT中实施。
根据另外一个实施例，所述光增益元件是激光二极管，特别地，该激光二极管包括抗反射涂层。
根据另外一个实施例，所述光增益元件包括半导体光放大器(SOA)或者是与之相关联。
根据又一个实施例，所述光增益元件包括调制器或者与之相关联。
还有一个实施例，第一信号与第二信号相结合和/或第一信号被给送到第二信号。
这样有效地实现尤其在OLT或ONU内的相干接收。
上述问题也通过下面的光网络部件来解决：该光网络部件包括特别地通过机械的和/或电气的耦合来影响第一信号和第二信号的可调谐元件，其中，第一信号是输入光信号，并且其中第二信号是由激光器产生的本地振荡器信号，其中所述激光器包括被所述可调谐元件调谐的光增益元件。
所述光网络部件可以是包括可以在光网络中使用的光学功能的任何设备或部件。
根据一个实施例，该光学部件是ONU和/或OLT，或者与ONU和/或OLT相关联。
根据另外一个实施例，所述光网络部件包括用于提供本地振荡器信号的激光器。
根据又一个实施例，所述可调谐元件是滤波器，特别地，是角度可调谐介质滤波器。
上述问题进一步通过包括在此所述的光网络部件的通信系统而得以解决。
附图说明
本发明的实施例将在下面的附图中示出并加以举例说明。
图1示出描述对输入数据信号和激光器提供的本地振荡器信号有影响的滤波器的基本原理的图；
图2示出单个的可调谐元件(如，滤波器)如何可以影响输入和输出信号的另一个实施例。
具体实施方式
在此提供的方法使得光学部件的可调谐元件能够被用于滤波目的。
特别地，所述可调谐元件可以是或者包括确定本地振荡器(LO)的波长的介质滤波器。
图1示出提供光信号的光增益元件106(如，激光活性媒质)，该光信号经由波导105和透镜104到达滤波器103，特别地，该滤波器是角度可调谐介质滤波器。所述滤波器103和包括反射镜107的光增益元件106的组合构成可调谐激光器108，即，该可调谐激光器108可以通过所述滤波器103被调节。
另一方面，数据信号经由波导101传输至环形器102，该环形器将数据信号朝向滤波器103给送并且将由滤波器103提供的反射或信号给送到分离器109。分离器109将其输入信号提供给调制器111并进一步经由光纤(未示出)提供给远程接收机以及本地接收机110以用于进一步处理。
因此，滤波器103对经由环形器102传输的数据信号和由光增益元件106提供的信号都有影响。
滤波器103可以为激光器106充当反射镜，并且滤波器103的背面可以为数据信号充当反射镜。
由于滤波器103的定位，其可以为LO信号和数据信号这两者提供物理影响。
因此，滤波器103可以被用于选择和/或调节LO的波长，同时，也可以用于对输入数据信号进行滤波。特别地，通过所述滤波器103反射所需要的信号波长(包括例如一些(少数)相邻的信道)。
在通过移动滤波器103的角度来调节可调谐激光器108的情况下，由可调谐激光器108提供的LO信号和数据信号被相应地调节，即，它们与滤波器103的这样的移动或者位置相关。
有利地，数据信号的波长和激光器信号(LO信号)的波长可以由所述滤波器自动调准而不需要附加的元件或部件。
在输入数据信号太强并且经过滤波器103的波长可能对光增益元件106产生影响的情况下，信号波导101和激光波导105可以以略微偏移的方式布置，以避免这样的影响。此外，串扰可以通过波导101和105的这样的偏移布置而被减少或者避免。
另外一个优点是，可以使用集成光电电路从而增大接收机灵敏度。
图1所示的布置可以被提供给光网络部件，如OLT或ONU。
图2示出通过单个的可调谐元件(如，滤波器)如何可以影响输入和输出信号的示例性布置。
光增益元件201包括半导体光放大器(SOA)205，信号经由该半导体光放大器被传输到滤波器203，并且被反射镜(或反射器)204反射回到光增益元件201。因此，滤波器203可以用于调节激光器的波长。光增益元件201包括反射镜202，该反射镜用于反射来自滤波器203的输入信号以便其被调制器209调制并被提供作为输出信号“信号输出”207。
应当指出的是，光增益元件可以是包括抗反射涂层的激光器二极管。
此外，输入信号(数据信号，“信号输入”210)可以经由滤波器203给送到光电二极管208。
滤波器203可以被实现为包括旋转轴206的机械部件，以使得对由激光器201产生的信号和输入信号的影响与所述滤波器的定位或移动相对应。
滤波器203可以由压电致动器(如发动机等)进行调节。
此外，从光增益元件201朝向反射镜204传输的信号还可以与输入信号“信号输入”210一起被使用或与其相结合以实现相干接收。
缩略语表：
OLT：光线路终端
ONU：光网络单元
PD：光电二极管
PON：无源光网络
SOA：半导体光放大器
UDWDM：超密集WDM
WDM：波分复用

Claims (18)

1.一种用于光网络中的数据处理的方法，
其中第一信号和第二信号被可调谐元件影响；
其中第一信号是输入光数据信号；
其中第二信号是由激光器产生的本地振荡器信号并且与所述第一信号相结合以允许相干接收；
其中所述激光器包括光增益元件并且被所述可调谐元件调谐，所述影响具体为：所述可调谐元件选择或调节所述激光器的本地振荡器信号的波长并且同时用于对所述第一信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述可调谐元件是滤波器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述滤波器是介质滤波器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述可调谐元件是角度可调谐元件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号和所述第二信号经由波导传输，其中所述波导互相偏移。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述可调谐元件提供机械的和/或电气的耦合以便影响所述第一信号和所述第二信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在光网络元件中实施。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述光网络元件是ONU或OLT。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述光增益元件是激光二极管。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述激光二极管包括抗反射涂层。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述光增益元件包括半导体光放大器或者与半导体光放大器相关联。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述光增益元件包括调制器或者与调制器相关联。
13.根据前述权利要求1所述的方法，其中所述第一信号被给送到所述第二信号。
14.一种光网络部件，包括：
可调谐元件，用于经由机械的和/或电气的耦合来影响第一信号和第二信号，以及
用于产生本地振荡器信号的激光器，
其中，第一信号是输入光数据信号，并且其中第二信号是由所述激光器产生的本地振荡器信号并且与所述第一信号相结合以允许相干接收，其中所述激光器包括光增益元件并且被所述可调谐元件调谐，其中所述可调谐元件适于选择或调节所述激光器的本地振荡器信号的波长并且同时对所述第一信号进行滤波。
15.根据权利要求14所述的光网络部件，其中所述光网络部件是ONU或OLT，或者与ONU或OLT相关联。
16.根据权利要求14或15所述的光网络部件，其中所述可调谐元件是滤波器。
17.根据权利要求16所述的光网络部件，其中所述滤波器是角度可调谐介质滤波器。
18.一种包括根据权利要求14-17中任一项所述的光网络部件的通信系统。
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