CN102449937A - 能够使用非偏振光源来高速传输光学信号的波分复用光纤网络的光源以及具有该光源的波分复用无源光纤网络 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，用于波分复用光通信的光源包括：宽带光源(BLS)；光谱分割从BLS输出的非相干光的阵列波导光栅(AWG)；连接在BLS和AWG之间的循环器；以及多个非偏振光源(UPLS)，每个均连接至AWG，并且由AWG光谱分割的非相干光被注入至多个UPLS且多个UPLS被波长锁定至所述非相干光。用于波分复用光学通信的光源和包括该光源的波分复用无源光纤网络能够以1.25Gb/s或更高的速度进行高速传输，同时尤其明显降低了注入波长锁定的法布里-珀罗激光二极管的相干光的强度，并且以预定的非相干光强度进一步降低光源噪声的强度。

Description

能够使用非偏振光源来高速传输光学信号的波分复用光纤网络的光源以及具有该光源的波分复用无源光纤网络
技术领域
本发明涉及能够使用非偏振光源(UPLS)高速传输光学信号的波分复用光学网络的光源以及具有该光源的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)。更具体地，本发明涉及能够使用UPLS高速传输光学信号的波分复用光纤网络的光源以及通过用输出非偏振光的UPLS代替输出单向偏振光的现有偏振光源(PLS)而具有该光源的WDM-PON，从而使得能够显著降低所注入的非相干光的功率，同时能够以1.25Gb/s或更高的速度传输光学信号，并且由于能够以给定的非相干光的功率进一步降低噪声强度，所以能够以低成本提供高容量和高速度的光纤网络。
背景技术
目前的光纤网络主要通过ADSL、使用电话电缆的VDSL或者使用同轴电缆的电缆调制解调器等连接到因特网。这样的电话电缆或同轴电缆通过使用铜电缆来提供，因此能够提供给用户的带宽具有大约为10Mb/s的最大限制(尽管该限制可根据传输距离而变化)。然而，由于因特网的快速发展，主要包括声音和文本的现有服务已经变成以图像为中心的服务，人们对高速光纤网络的需求已经显著增加。为了通过一个网络基站将图像、数据和声音集成的服务作为满足这种对高速的需求的方法，需要发展通过电信业务实体和CATV(电缆TV)业务实体已经分别建立的各个光纤网络。为了适应要求宽的带宽的下一代服务(诸如，HDTV/IP-TV、VOD(视频点播)以及EOD(教育点播)等)，将WDM-PON作为给用户提供100Mb/s或更高的带宽而同时能够保证高服务质量(QoS)的最终的选择。此外，期望未来需要的光纤网络的带宽逐渐增大。
通常，阵列波导光栅(AWG)广泛地用作WDM-PON中的波分复用滤波器。然而，外部温度变化时，分配给用户的光源波长和AWG本身的温度都要变化。因此，必然需要具有独立于波长操作(即，无色操作(color-free operation))的低成本光源作为能够独立于分配给每个用户的波长而使用的光源，以容易地控制和管理依赖于温度改变的波长。作为这种具有独立于波长的操作的光源的实例，Hyun-Deok Kim等在2000年8月的IEEE Photon，Technol.Lett.，vol.12，no.8，pp.1067-1069发表的题为“A low-cost WDM source with an ASE injected Fabry-Perot semiconductorlaser”的文章中提出了波长锁定的法布里-珀罗激光二极管。Hyun-DeokKim等提出的波长锁定的法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)将从宽带光源(BLS)输出的非相干光注入以多模振荡的F-P LD中，并且将F-P LD的振荡波长锁定为注入的非相干光的波长。在这种情况下，具有仅输出单向偏振光特性的F-P LD用作在用户和光路终端处使用的传输光源。
同时，用于光纤通信的光源应具有相对低强度噪声(RIN)，用于优质传输。例如，由于以多模振荡的F-P LD因高的RIN而难于以很好的质量来传输光学信号，所以这样的F-P LD不适合用作WDM系统的光源或WDM-PON的光源。更具体地，如果选择F-P LD的多模中的一种模式，以多模式振荡的F-P LD不可能用作通信的光源，这是因为产生了高的模式分割噪声。作为降低RIN的一种方法，已经提出了构造模式分割噪声通过从外部注入非相干光被极大地降低的波长锁定F-P LD并以准单一模式振荡F-P LD以及具有该F-P LD的WDM-PON。然而，将使用波长锁定的F-P LD的WDM-PON设计为通过缩小信道间距来提高数据传输速度或在一个PON容纳大量信道时，可能存在下面的问题。
在基于放大自发发射(ASE)(从外部注入以用来提供波长锁定F-PLD)的BLS中，通过所用的AWG的带宽来确定注入的非相干光的带宽。因此，从ASE基BLS输出的非相干光必然具有高的噪声，这是因为该非相干光注入时预先进行了过滤处理。通常，当提供给每个用户的数据传输速度越高，使用的光源就越应具有更优良的噪声特性。然而，注入的非相干光的RIN随着AWG的带宽或信道间距的变窄而变得更差。由于这还对波长锁定的F-P LD的噪声特性产生了影响，这就要求通过在高增益饱和区操作F-P LD以降低的噪声传输注入的非相干光以得到高的传输速度。然而，需要增加注入的非相干光的功率以在高增益饱和区操作F-P LD，因此也需要增大BLS的输出功率。当BLS的输出功率加倍时，BLS的价格也加倍，甚至更高。因此，具有高输出的BLS价格高，这就增加了系统的整个成本。这可能成为WDM-PON的高容量和高速度的限制因素。此外，这样的问题通常出现在使用波长锁定的F-P LD和反射半导体光学放大器(RSOA)作为WDM-PON的光源的情况下。
发明内容
本发明被设计为解决现有技术的问题，从而提供用于波分复用光纤网络的光源和具有该光源的波分复用无源光纤网络，它们能够使用输出全向偏振光的非偏振光源(UPLS)极大地降低注入至波长锁定的法布里-珀罗激光二极管中的非相干光的功率，同时使得能够进行1.25Gb/s或更高速度的高速传输，并且进一步以给定的非相干光功率降低光源的噪声强度。
根据本发明的第一方面的用于波分复用光纤网络的光源包括宽带光源(BLS)；用于光谱分割从BLS输出的非相干光的阵列波导光栅(AWG)；连接在BLS和AWG之间的循环器；以及多个非偏振光源(UPLS)，分别连接至AWG，其中，由AWG光谱分割的非相干光被注入至多个UPLS中，从而多个UPLS被波长锁定到非相干光。
根据本发明第二方面的波分复用无源光纤网络包括具有n个编号的第一光学收发器(TRx)的光路终端(OLT)；远程节点(RN)；具有n个编号的第二光学收发器(TRx)的多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；用于连接OLT和RN的单模光纤(SMF)；以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)，其中，第一光学收发器(TRx)分别包括用于传输下游数据光学信号的第一光学发送器(Tx)以及用于接收上游数据光学信号的第一光学接收器(Rx)，其中，第二光学收发器(TRx)分别包括用于传输上游数据光学信号的第二光学发送器(Tx)以及用于接收下游数据光学信号的第二光学接收器(Rx)，其中，第一光学发送器(Tx)包括第一非偏振光源(UPLS)以及用于调制第一UPLS的第一驱动器，第二光学发送器(Tx)包括第二UPLS以及用于调制第二UPLS的第二驱动器，并且其中，第一光学接收器(Rx)包括用于将传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，第二光学接收器(Rx)包括用于将传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
根据本发明第三方面的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)包括光路终端(OLT)；远程节点(RN)；多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；用于连接OLT和RN的单模光纤(SMF)；以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)，其中，OLT包括A带宽带光源，以A带振荡，用于输出第一非相干光；B带BLS，以B带振荡，用于输出第二非相干光；第一循环器(循环器1)，连接至A带BLS；第二循环器(循环器2)，连接至B带BLS；第一阵列波导光栅(AWG1)，具有n个编号的输出端口，用于将第一非相干光过滤至n个编号的组中；第一WDM滤波器(WDM1)，分别连接至第一循环器、第二循环器和第一AWG；第二WDM滤波器(WDM2)，分别连接至第一循环器、第二循环器和SMF；以及n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG，其中，RN包括第二AWG(AWG2)，具有n个编号的输出端口，用于将第二非相干光过滤至n个编号的组中，其中，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，其中，第一光学收发器(TRx)分别包括第三WDM滤波器(WDM3)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第三WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第三WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至第三WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号，其中，第二光学收发器(TRx)分别包括第四WDM滤波器(WDM4)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号输入至第四WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至第四WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；以及第二光学接收器(Rx)，连接至第四WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号，其中，第一光学发送器(Tx)包括被波长锁定到第一非相干光的第一非偏振光源(UPLS)以及用于调制第一UPLS的第一驱动器；其中，第二光学发送器(Tx)包括被波长锁定到第二非相干光的第二UPLS以及用于调制第二UPLS的第二驱动器，其中，第一光学接收器(Rx)包括用于将传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，以及其中，第二光学接收器(Rx)包括用于将传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
根据本发明第四方面的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)包括光路终端(OLT)；远程节点(RN)；多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；用于连接OLT和RN的单模光纤(SMF)；以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、，ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)，其中，OLT包括具有n个编号的输出端口的第一阵列波导光栅(AWG1)；以及n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG，其中，RN包括第二AWG(AWG2)，具有n个编号的输出端口，其中，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，其中，第一光学收发器(TRx)分别包括第一WDM滤波器(WDM1)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第一WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第一WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至第一WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号，其中，第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号输入至第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至第二WDM滤波器，用于发送上游数据光学信号；以及第二光学接收器(Rx)，连接至第二波分复用滤波器，用于接收下游数据光学信号，其中，第一光学发送器(Tx)包括第一宽带或多波长非偏振光源(UPLS)以及用于调制第一宽带或多波长UPLS的第一驱动器，而第二光学发送器(Tx)包括第二宽带或多波长UPLS以及用于调制第二宽带或多波长UPLS的第二驱动器，以及其中，第一光学接收器(Rx)包括用于将传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，而第二光学接收器(Rx)包括用于将传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
根据本发明第五方面的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)包括光路终端(OLT)；远程节点(RN)；多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；用于连接OLT和RN的单模光纤(SMF)；以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)，其中，OLT包括具有n个编号的输出端口的第一阵列波导光栅(AWG1)；n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG；以及宽带或多波长非偏振光源(UPLS)，用于输出由广播信号调制的光学信号；以及WDM滤波器，用于将由广播信号调制的光学信号和在第一AWG处多路复用的下游数据光学信号结合，其中，第一光学收发器(TRx)分别包括第一WDM滤波器(WDM1)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第一WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第一WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接到第一WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号，其中，RN包括具有n个编号的输出端口的第二AWG(AWG2)，其中，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，其中，第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号输入至第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接到第二WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；第二光学接收器(Rx2)，连接至第二WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号；以及第三光学接收器(Rx3)，连接至第二WDM滤波器，用于接收从宽带或多波长UPLS输出的由广播信号调制的光学信号。
在根据本发明的能够使用非偏振光源(UPLS)高速传输光学信号的波分复用光纤网路的光源以及具有该光源的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)中，实现了下面的优点：
1.即使插入低功率的非相干光时，也能够获得低相对强度噪声(RIN)。
2.在使用非偏振光源(UPLS)的情况下，可以将偏振光源(PLS)情况下所需的BLS的输出功率降低至大约1/10，由此显著降低系统的整个成本，从而可以以低成本实现光纤网络。
3.由于非偏振光源(UPLS)的特征在于，与现有技术的偏振光源(PLS)相比，甚至插入相同功率的非相干光时，输出信号的相对强度噪声(RIN)更低，所以可以实现更高的传输速度。
4.尽管当注入的非相干光的波长处于现有技术中的偏振法布里-珀罗激光二极管的模式波长之间时，由于输出功率减小和噪声增大而导致偏振法布里-珀罗激光二极管的性能降低，但当使用非偏振法布里-珀罗激光二极管时，通过使用相应的偏振光以不同的波长振荡的特征，不会造成法布里-珀罗激光二极管的性能的降低。
5.尽管由于在现有的偏振光源中光谱分割时噪声增加而导致传输速度受限，从而可应用的技术领域狭窄，但根据本发明的非偏振光源(UPLS)能够将传输速度增加两(2)倍或更多，从而能够提高传输特性。
6.可以有效地适应(accommodate)广播信号。
参照附图可显而易见地理解本发明的其他特征和优点，在这些附图中，相同或相似的参考标号表示相同的元件。
附图说明
图1示出了根据本发明的用于使用被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源的波分复用光纤网络的光源。
图2示出了根据本发明的随着非相干光的注入功率而变化的输出光的噪声，以将被波长锁定到注入的非相干光的偏振光源和被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源之间的性能进行比较。
图3示出了根据本发明的振荡波长随着偏振光而不同的非偏振法布里-珀罗激光二极管的输出光谱，以将被波长锁定到注入的非相干光的普通偏振光源和被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源之间的性能进行比较。
图4示出了具有如图1所示的根据本发明的一个实施方式的被波长锁定到注入的非相关光的非偏振光源的波分复用无源光纤网络的第一实施方式。
图5示出了根据本发明的第二实施方式的使用被光谱分割的非偏振光源的波分复用无源光纤网络。
图6示出了根据本发明的第三实施方式的使用非偏振光源传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络。
具体实施方式
下文中，参照本发明的实施方式和附图更具体地描述本发明。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的从BLS输出的非相干光被注入到非偏振光源且该非偏振光源被波长锁定到注入的非相干光的示图。
参照图1，根据本发明的一个实施方式的用于波分复用光纤网络的光源包括宽带光源(BLS)；光谱分割BLS输出的非相干光的阵列波导光栅(AWG)；连接在BLS和AWG之间的循环器；以及分别连接至AWG的多个非偏振光源(UPLS)，其中，由AWG光谱分割的非相干光被注入至多个UPLS中，从而将多个UPLS波长锁定到非相干光。这里，循环器可选地由光学耦合器来实现。下文中，将具体描述根据本发明的一个实施方式的用于波分复用光纤网络的光源的操作原理。
返回参照图1，从BLS输出的非相干光通过循环器输入至AWG中。之后，根据取决于AWG的多个输出端口的每个光谱，分割该非相干光。在这种情况下，非相干光在AWG处被光谱分割的同时具有急剧增大的噪声。之后，将光谱分割的非相干光注入连接至AWG的输出端口的多个非偏振光源(UPLS)中。UPLS被分别波长锁定到注入的非相干光，并输出与注入的非相干光相同的波长。即，多个UPLS分别输出与AWG的多个输出端口通带的中心波长相同的光学信号。从多个UPLS中输出的光学信号再次通过AWG并被多路复用，然后通过循环器而输出。
可以采用非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或者非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)作为本发明的一个实施方式中所使用的UPLS。此外，在非偏振F-P LD的情况下，通过涂覆在前镜上的抗反射涂层可提高注入效率，或者通过涂覆在后镜上的高反射涂层可提高输出功率。同时，在非偏振F-P LD中，如果偏置电流等于或高于阈值电流，则输出功率的差异根据其偏振而随偏置电流的增大而增大。
同时，AWG的通带宽越窄或者信道间距越窄，注入的非相干光的相对强度噪声(RIN)越差。在使用普通偏振光源(PLS)作为被波长锁定到注入的非相干光的光源时，需要通过在高增益饱和区操作PLS并通过降低用于高速传输光学信号的非相干光的噪声，来传输非相干光。即，需要提高非相干光的注入功率，并因此增加BLS的输出功率。
图2示出了根据本发明的随着非相干光的注入功率而变化的输出光的噪声，以将被波长锁定到注入的非相干光的偏振光源和被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源之间的性能进行比较。即，在图2中示出了依赖于非相干光的注入功率的从被波长锁定到注入的非相干光的偏振光源(PLS)和被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源(UPLS)中输出的光学信号的RIN的测量值。
通常，在被波长锁定到注入的非相干光的光源的情况下，随着非相干光的注入功率变大，偏振光源(PLS)和非偏振光源(UPLS)在更高的增益饱和区操作，并因此更多地降低注入的非相干光的噪声。因此，如图2所示，从被波长锁定的光源输出的光的RIN随着非相干光的注入功率的升高而降低。如图2所示，在高速传输所需的RIN例如大约为-112dB/Hz时，需要为偏振光源(PLS)注入大约为-9dBm的非相干光，从而从BLS输出的光的功率也需要随此升高。例如，假设为信道数目(或用户的数目)为32且传输长度为20km的WDM-PON，则需要输出功率为21dBm(比-9dBm大30dBm)的BLS，由于光纤和光学元件中的损耗约为11dB，AWG中的滤波损耗为3dB，而用户损耗为16dB。然而，由于高功率的BLS增加了瑞利后向散射和非线性效应，所以系统的性能受到限制。此外，由于高功率的BLS为昂贵的光学元件，系统的总成本增加，这可能成为经济上实现光纤网络的限制因素。
同时，在使用用于本发明的一个实施方式中的非偏振光源(UPLS)的情况下，相同条件下(在RIN为-112dB/Hz的情况下)非相干光的注入功率大约为-19dBm。因此，即使注入低功率的非相干光，在本发明的一个实施方式中仍能够获得低的RIN。即，在RIN的所需值大约为-112dB/Hz的情况下，需要非偏振光源(UPLS)注入大约为-19dBm的非相干光。在与上述偏振光源(PLS)相同的条件下使用非偏振光源(UPLS)的情况下(即，在信道数量或用户数量为32且传输长度为20km的WDM-PON系统处)，需要输出功率为11dBm(比-19dBm高出30dB)的BLS。即，与使用偏振光源(PLS)的情况相比，使用非偏振光源(UPLS)的情况下需要的BLS的输出功率相差10dB。这里，由于10dB表示作为对数值相差10倍，所以能够将输出功率降低至十分之一(1/10)，因此降低了系统的整个成本，从而可实现经济的光纤网络。此外，由于注入相同功率的非相干光时，与偏振光源(PLS)相比，非偏振光源(UPLS)具有更低的输出噪声(RIN)，从而能够将传输速度增加到更高。通常，当将RIN降低3dB时，传输速度可增大至两(2)倍。如图2所示，(在非相干光的注入功率大约为-12dBm的情况下)非偏振光源(UPLS)的RIN相对于其最大值具有大约4dB的差值。由于与现有技术相比，本发明中的传输速度可增加至两倍或更多，所以能够以高速实现光纤网络。
同时，与被波长锁定到注入的非相干光的偏振光源(PLS)相比，被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源(UPLS)具有另一个优点。具体地，F-P LD为以多模式振荡的光源。这样的F-P LD可用作通过注入非相干光而被波长锁定到所述非相干光的光源。在F-P LD为波长锁定的偏振F-P LD时，当F-P LD的模式波长与注入的非相干光的波长相似时，其性能优良。另一方面，在注入的非相干光的波长处于偏振F-P LD的模式波长之间时，输入功率降低且噪声增大，从而波长锁定的F-P LD的性能降低。然而，在波长锁定的偏振F-P LD内出现的这样的性能降低并不会出现在被波长锁定到非相干光的非偏振F-P LD内。
更具体地，图3示出了根据本发明的振荡波长随着偏振光而不同的非偏振法布里-珀罗激光二极管的输出光谱，以将被波长锁定到注入的非相干光的普通偏振光源和被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源之间的性能进行比较。
参照图3，在注入的波长锁定非相干光的波长处于例如图3中所示的F-P LD的第一偏振的模式波长之间的情况下，普通偏振F-P LD的性能降低。然而，非偏振F-P LD不仅仅输出第一偏振光，而且输出与第一偏振光垂直的第二偏振光。因此，即使注入的非相干光的波长处于F-P LD的第一偏振光的模式波长之间，由于注入的非相干光的波长与第二偏振光的模式波长相匹配，所以防止了非偏振F-P LD的性能降低。如果在制造非偏振F-P LD控制腔长和介质等，则如图3所示可以使得第一偏振光和第二偏振光的多模波长具有不同的值。在这种情况下，可以通过涂覆在前镜上的抗反射涂层提高非偏振F-P LD的注入效率或者通过涂覆后镜上的高反射涂层提高非偏振F-P LD的输出功率。此外，在非偏振F-P LD中，在偏置电流等于或高于阈值电流的情况下，如果偏置电流增大，则输出功率的差值随着其偏振而增大。
图4示出了具有图1中所示的根据本发明一个实施方式的被波长锁定到注入的非相干光的非偏振光源的波分复用无源光纤网络的第一实施方式。
参照图4，根据本发明一个实施方式的WDM-PON包括光路终端(optical line termination，OLT)；远程节点(RN)；多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；用于连接OLT和RN的单模光纤(SMF)；以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)。这里，OLT包括A带宽带光源(下文中称为“A带BLS”)，该光源以A带振荡，用于输出第一非相干光；B带BLS，该光源以B带振荡，用于输出第二非相干光；第一循环器(循环器1)，连接至A带BLS；第二循环器(循环器2)，连接至B带BLS；第一阵列波导光栅(AWG1)，具有n个编号的输出端口，用于将第一非相干光过滤至n个编号的组中；第一WDM滤波器(WDM1)，分别连接至第一循环器、第二循环器和第一AWG；第二WDM(WDM2)，分别连接至第一循环器、第二循环器和SMF；以及n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG，其中，RN包括第二AWG2，所述第二AWG2具有用来将第二非相干光过滤至n个编号的组中的n个编号的输出端口。此外，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG2的n个编号的第二光学收发器(TRx)。
如上所示，在图4所示的根据本发明第一实施方式的WDM-PON中，第一光学收发器(TRx)分别包括：第三WDM滤波器(WDM3)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第三WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第三WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至第三WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号。第二光学收发器(TRx)分别包括第四WDM滤波器(WDM4)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号输入至第四WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至第四WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；第二光学接收器(Rx)，连接至第四WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号。第一光学发送器(Tx)包括被波长锁定到第一非相干光的第一非偏振光源(UPLS)；以及用于调制UPLS的第一驱动器。第二光学发送器(Tx)包括被波长锁定到第二非相干光的第二UPLS；以及用于调制第二UPLS的第二驱动器。此外，第一光学接收器(Rx)包括用于将传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，而第二光学接收器(Rx)包括用于将传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
下文中，将具体描述上述图4中所示的根据本发明第一实施方式的在WDM-PON处的光源的操作原理。
返回参照图4，分别将以OLT的A带和B带振荡的A带BLS和B带BLS用作被波长锁定用来传输上游信号和下游信号的UPLS的注入光源。虽然在说明书中仅仅描述了使用UPLS进行用于上游信号的OLT光源的操作，本领域中任何技术人员可充分理解的是，这样的描述可同等地应用于下游信号的OLT光源。
从OLT的B带BLS输出的第二非相干光通过第二循环器、第二WDM滤波器(WDM2)和SMF，然后通过RN的第二AWG进行过滤并被分割。由第二AWG分割的信号通过多个分配光纤(DF1、…、DFn)输入至多个ONT(ONT1、…、ONTn)中。相应的输入信号穿过OLT内的第四WDM滤波器并注入至第二光学发送器(Tx)的相应的UPLS中，然后波长锁定相应的UPLS。从被波长锁定到注入的第二相干光的相应的UPLS输出的上游数据光学信号穿过第四WDM滤波器、多个分配光纤(DF1、…、DFn)、RN的第二AWG以及SMF，然后穿过第二WDM、第二循环器和OLT侧的第一WDM。之后，已经穿过第一WMD的上游数据光学信号穿过第一AWG并被解多路复用成n组，然后，穿过OLT的第三WDM滤波器。之后，将上游数据光学信号传输至作为接收端的第一光学接收器(Rx)。
在如图4所示的本发明的第一实施方式中，可以采用非偏振F-P LD或者非偏振RSOA作为分别用在OLT的第一发送器(Tx)和多个ONT(ONT1、…、ONTn)处的第二接收器(Rx)的第一UPLS和第二UPLS。
从B带BLS中输出的第二非相干光具有非偏振光的特征，并且当通过第二AWG被过滤时噪声急剧增加。由于现有技术中在OLT或ONT的第一或第二发送器(Tx)处使用的光源仅仅输出仅在一个方向振荡的第一偏振光，仅输入的光谱分割的非偏振非相干光中具有一个方向的第一偏振光被输入、放大和调制，然后在用于OLT的光源处或OLT处被输出，而即使光谱分割的非偏振非相干光注入光源中，垂直于第一偏振光振荡的偏振光也被浪费了。特别地，由于当仅具有一个方向的第一偏振光穿过时，RIN值为-109dB/Hz的光谱分割的非偏振非相干光具有就RIN值而言高3dB的-106dB/Hz，所以要求在高增益饱和区以1.25Gb/s传输速度来操作用在OLT或ONT的第一或第二发送器(Tx)的光源。然而，在与本发明一样在OLT和ONT处使用第一UPLS和第二UPLS的情况下，可以采用光谱分割的非偏振放大自发射(ASE)，甚至在注入低功率非相干光时也可以1.25Gb/s速度进行传输，从而可以低成本实现WDM-PON。
图5示出了根据本发明第二实施方式的使用光谱分割的非偏振光源的波分复用无源光纤网络。
参照图5，根据本发明第二实施方式的波分复用无源光纤网络(WDM-PON)包括OLT、RN、多个ONT(ONT1、…、ONTn)、用于连接OLT和RN的SMF以及用于连接RN和多个ONT(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)。这里，OLT包括第一AWG1，具有n个编号的输出端口；以及分别连接至第一AWG的n个编号的第一光学收发器(TRx)。此外，RN包括具有n个编号的输出端口的第二AWG(AWG2)。此外，多个ONT(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)。
在如上述图5所示的根据本发明第二实施方式的WDM-PON中，第一光学收发器(TRx)分别包括第一WMD滤波器(WDM1)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第一WMD滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第一WMD滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至第一WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号。第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号至第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至第二WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；以及第二光学接收器(Rx)，连接至第二WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号。第一光学发送器(Tx)包括第一宽带或多波长非偏振光源(UPLS)以及用于调制第一宽带或多波长UPLS的第一驱动器。第二光学发送器(Tx)包括第二宽带或多波长(UPLS)以及用于调制第二宽带或多波长UPLS的第二驱动器。此外，第一光学接收器(Rx)包括用于将传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，而第二光学接收器(Rx)包括用于将传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
在图5中示出的本发明的第二实施方式中，可以采用非偏振F-P LD或者非偏振RSOA作为分别用在第一发送器(Tx)和第二发送器(Tx)处的第一带宽或多波长UPLS和第二带宽或多波长UPLS。
下文中，将具体描述上述图5中所示的根据本发明的第二实施方式的WDM-PON处的光源的操作原理。虽然在本发明中仅描述了使用UPLS进行用于上游信号的OLT光源的操作，本领域中任何技术人员可充分理解的是，这样的描述也可同等地应用于下游信号的OLT光源。
返回参照图5，在根据本发明第二实施方式的WDM-PON中，位于多个ONT(ONT1、…、ONTn)中的第二带宽或多波长UPLS的输出光被直接调制并在上游方向上传输。穿过第二WDM滤波器和多个分配光纤(DF1、…、DFn)从第二带宽或多波长UPLS输出的宽带上游数据光学信号或多波长上游数据光学信号由RN的第二AWG进行光谱分割，然后，选择和传输与第二AWG的传输波长相同的波长分量。因此，由第二AWG的n个编号的端口选择的具有不同的传输波长的上游数据光学信号被第二AWG多路复用，穿过SMF并被传输至OLT。多路复用的上游数据光学信号在位于OLT中的第一AWG处被解多路复用，穿过第一WDM滤波器，然后在第一光学接收器(Rx)处分别被接收。在这种WDM-PON中，在第一AWG和第二AWG处的光谱分割的过程中，第一带宽或多波长UPLS和第二带宽或多波长UPLS的输出光的噪声分别急剧增大。在现有技术中，通过将偏振光源或用于仅传输单向偏振光的光源用作在ONT和OLT处使用这样的光谱分割方法的光源，仅传输单向偏振光。然而，如果将非偏振光源(UPLS)分别用作上游数据光学信号的光源和下游数据光学信号的光源，则可以增加可传输的带宽，这是因为即使用相同的带宽分割输出光的光谱，与偏振光源(PLS)相比，这样的UPLS的噪声特性是优良的。
图6示出了根据本发明第三实施方式的使用非偏振光源传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络。
参照图6，根据本发明的第三实施方式的WDM-PON包括OLT、RN、多个ONT(ONT1、…、ONTn)、用于连接OLT和RN的SMF以及用于连接RN和多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的多个分配光纤(DF1、…、DFn)。这里，OLT包括具有n个编号的输出端口的第一AWG1；n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG；以及宽带或多波长非偏振光源(UPLS)，用于输出由广播信号调制的光学信号；以及WDM滤波器，用于将由广播信号调制的光学信号与第一AWG处被多路复用的下游数据光学信号结合。其中，第一光学收发器(TRx)分别包括第一WDM滤波器(WDM1)，通过第一AWG分割的上游数据光学信号输入至第一WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至第一WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至第一WDM滤波器，用于接收上游数据光学信号。此外，RN包括具有n个编号的输出端口的第二AWG2。此外，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至第二AWG2的n个编号的第二光学收发器(TRx)。
在上述图6中所示的根据本发明的第三实施方式的WDM-PON中，第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过第二AWG分割的下游数据光学信号输入至第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至第二WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；第二光学接收器(Rx2)，连接至第二WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号；以及第三光学接收器(Rx3)，连接至第二WDM滤波器，用于接收从广播或多波长UPLS输出的由广播信号调制的光学信号。
在图6所示的本发明的第三实施方式中，可以采用非偏振F-P LD或者非偏振RSOA作为用来传输广播信号的带宽或多波长UPLS。
下文中，将具体描述上述图6中所示的根据本发明的第二实施方式的WDM-PON处的光源的操作原理。
返回参照图6，从位于OLT中的第一光学发送器(Tx)传输的下游数据光学信号在第一AWG处被多路复用，然后在WDM滤波器处与广播信号相结合。在这种情况下，用于传输广播信号的宽带或多波长UPLS以与用于传输上游数据光学信号和下游数据光学信号的光源不同的波长带振荡。多路复用的下游数据光学信号和广播信号穿过SMF，然后在RN的第二AWG处解多路复用。解多路复用的下游数据光学信号和广播信号穿过多个分配光纤(DF1、…、DFn)，然后在多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)的第二WDM滤波器(WDM2)处被分割成下游数据光学信号和广播信号。分割的下游数据光学信号被传输至第二光学接收器(Rx2)，而分割的广播信号被传输至第三光学接收器(Rx3)。从位于多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)中的第二光学发送器(Tx)传输的上游数据光学信号在穿过第二AWG的过程被多路复用。多路复用的上游数据光学信号穿过SMF和OLT的WDM滤波器(WDM)，然后在第一AWG处被解多路复用。被解多路复用的上游数据光学信号通过第一WDM滤波器(WDM1)传输至第一光学接收器(Rx)。
可以增加广播信号的数量或者提高提供至多个ONT的广播信号的质量，这是因为非偏振宽带或多波长UPLS可通过一个光源向多个用户提供广播服务，同时即使由相同的带宽进行光谱分割时，与现有的偏振光源(PLS)相比，其噪声降低。
在不脱离本发明的范围内，可以对在这里描述和示出的结构和方法进行各种变形，目的在于，包含在前述描述中或在附图中示出的所有内容应该被解释为示例性的而不是限制性的。因此，本发明的宽度和范围不应受到上述示例性实施方式的限制，而应仅由下面所附权利要求和其等同替换来限定。

Claims (35)

1.一种用于波分复用光纤网络的光源，包括：
宽带光源(BLS)；
阵列波导光栅(AWG)，用于光谱分割从所述BLS输出的非相干光；
循环器，连接在所述BLS和所述AWG之间；以及
多个非偏振光源(UPLS)，分别连接至所述AWG，
其中，通过所述AWG被光谱分割的所述非相干光被注入至所述多个UPLS中，从而所述多个UPLS被波长锁定到所述非相干光。
2.根据权利要求1所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，所述循环器通过光学耦合器来实现。
3.根据权利要求1或2所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，所述多个非偏振光源(UPLS)分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)。
4.根据权利要求3所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，在所述多个非偏振光源(UPLS)为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD输出第一偏振光和垂直于所述第一偏振光的第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光根据偏振而具有不同的振荡波长值。
5.根据权利要求3所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，在所述多个非偏振光源(UPLS)为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在前镜上的抗反射涂层而具有高的注入效率。
6.根据权利要求3所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，在所述多个非偏振光源(UPLS)为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在后镜上的高反射涂层而具有高的输出功率。
7.根据权利要求3所述的用于波分复用光纤网络的光源，
其中，在所述多个非偏振光源(UPLS)为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，随着偏置电流增大，所述非偏振F-P LD的输出功率根据其偏振而增大。
8.一种波分复用无源光纤网络，包括：
光路终端(OLT)，具有n个编号的第一光学收发器(TRx)；远程节点(RN)；
多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)，具有n个编号的第二光学收发器(TRx)；
单模光纤(SMF)，用于连接所述OLT和所述RN；以及
多个分配光纤(DF1、…、DFn)，用于连接所述RN和所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)，
其中，所述第一光学收发器(TRx)分别包括用于传输下游数据光学信号的第一光学发送器(Tx)；以及用于接收上游数据光学信号的第一光学接收器(Rx)，
其中，所述第二光学收发器(TRx)分别包括用于传输所述上游数据光学信号的第二光学发送器(Tx)；以及用于接收所述下游数据光学信号的第二光学接收器(Rx)，
其中，所述第一光学发送器(Tx)包括第一非偏振光源(UPLS)以及用于调制所述第一UPLS的第一驱动器，而所述第二光学发送器(Tx)包括第二UPLS以及用于调制所述第二UPLS的第二驱动器，并且
其中，所述第一光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，而所述第二光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
9.根据权利要求8所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一UPLS被波长锁定到以A带振荡的第一非相干光并通过位于所述OLT中的A带宽带光源(A带BLS)输出，并且
其中，所述第二UPLS被波长锁定到以B带振荡的第二非相干光并通过位于所述OLT中的B带宽带光源(B带BLS)输出。
10.根据权利要求9所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一非相干光和所述第二非相干光分别为放大的基于自发射(ASE)的非相干光。
11.根据权利要求8所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一UPLS和所述第二UPLS分别由宽带UPLS或多波长UPLS来实现。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)。
13.根据权利要求12所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD输出第一偏振光和垂直于所述第一偏振光的第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光根据偏振而具有不同的振荡波长值。
14.根据权利要求12所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在前镜上的抗反射涂层而具有高的注入效率。
15.根据权利要求12所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆后镜上的高反射涂层而具有高的输出功率。
16.根据权利要求12所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为所述非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，随着偏置电流增大，所述非偏振F-P LD的输出功率根据其偏振而增大。
17.一种波分复用无源光纤网络，包括：
光路终端(OLT)；
远程节点(RN)；
多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；
单模光纤(SMF)，用于连接所述OLT和所述RN；以及
多个分配光纤(DF1、…、DFn)，用于连接所述RN和所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)，
其中，所述OLT包括A带宽带光源(A带BLS)，以A带振荡，用于输出第一非相干光；B带BLS，以B带振荡，用于输出第二非相干光；第一循环器(循环器1)，连接至所述A带BLS；第二循环器(循环器2)，连接至所述B带BLS；第一阵列波导光栅(AWG1)，具有n个编号的输出端口，用于将所述第一非相干光过滤至n个编号的组中；第一波分复用滤波器(WDM1)，分别连接至所述第一循环器、所述第二循环器和所述第一AWG；第二WDM滤波器(WDM2)，分别连接至所述第一循环器、所述第二循环器和所述SMF；以及分别连接至所述第一AWG的n个编号的第一光学收发器(TRx)，
其中，所述RN包括第二AWG(AWG2)，具有n个编号的输出端口，用于将所述第二非相干光过滤至n个编号的组中，
其中，多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至所述第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，
其中，所述第一光学收发器(TRx)分别包括第三WDM滤波器(WDM3)，通过所述第一AWG分割的上游数据光学信号输入至所述第三WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至所述第三WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至所述第三WDM滤波器，用于接收所述上游数据光学信号，
其中，所述第二光学收发器(TRx)分别包括第四WDM滤波器(WDM4)，通过所述第二AWG分割的下游数据光学信号输入至所述第四WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至所述第四WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；以及第二光学接收器(Rx)，连接至所述第四WDM滤波器，用于接收下游数据光学信号，
其中，所述第一光学发送器(Tx)包括被波长锁定到所述第一非相干光的第一非偏振光源(UPLS)；以及用于调制所述第一UPLS的第一驱动器；
其中，第二光学发送器(Tx)包括被波长锁定到所述第二非相干光的第二UPLS；以及用于调制所述第二UPLS的第二驱动器；
其中，所述第一光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，以及
其中，所述第二光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
18.根据权利要求17所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或者非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)。
19.根据权利要求18所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD输出第一偏振光和垂直于所述第一偏振光的第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光根据偏振而具有不通过的振荡波长值。
20.根据权利要求18所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在前镜上的抗反射涂层而具有高的注入效率。
21.根据权利要求18所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在后镜上的高反射涂层而具有高的输出功率。
22.根据权利要求18所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一UPLS和所述第二UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)时，随着偏置电流增大，所述非偏振F-P LD的输出功率根据其偏振而增大。
23.根据权利要求17或18所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一非相干光和所述第二非相干光分别为放大的基于自发射(ASE)的非相干光。
24.一种波分复用无源光纤网络，包括：
光路终端(OLT)；
远程节点(RN)；
多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；
单模光纤(SMF)，用于连接所述OLT和所述RN；以及
多个分配光纤(DF1、…、DFn)，用于连接所述RN和所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)，
其中，所述OLT包括第一阵列波导光栅(AWG1)，具有n个编号的输出端口；以及分别连接至所述第一AWG的n个编号的第一光学收发器(TRx)，
其中，所述RN包括具有n个编号的输出端口的第二AWG(AWG2)，
其中，所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至所述第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，
其中，所述第一光学收发器(TRx)分别包括第一WDM滤波器(WDM1)，通过所述第一AWG分割的上游数据光学信号输入至所述第一WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至所述第一WDM滤波器，用于传输下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至所述第一WDM滤波器，用于接收所述上游数据光学信号，
其中，所述第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过所述第二AWG分割的所述下游数据光学信号输入至所述第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至所述第二WDM滤波器，用于传输所述上游数据光学信号；以及第二光学接收器(Rx)，连接至所述第二WDM滤波器，用于接收所述下游数据光学信号，
其中，所述第一光学发送器(Tx)包括第一宽带或多波长非偏振光源(UPLS)以及用于调制所述第一宽带或多波长UPLS的第一驱动器，而所述第二光学发送器(Tx)包括第二宽带或多波长UPLS以及用于调制所述第二宽带或多波长UPLS的第二驱动器，以及
其中，所述第一光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的上游数据光学信号转换成电信号的第一光电二极管(PD)，而所述第二光学接收器(Rx)包括用于将所述传输的下游数据光学信号转换成电信号的第二光电二极管(PD)。
25.根据权利要求24所述的波分复用无源光纤网络，
其中，所述第一宽带或多波长UPLS和所述第二宽带或多波长UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或者非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)。
26.根据权利要求25所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一宽带或多波长UPLS和第二宽带或多波长UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD输出第一偏振光和垂直于所述第一偏振光的第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光根据偏振而具有不同的振荡波长值。
27.根据权利要求25所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一宽带或多波长UPLS和所述第二宽带或多波长UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在前镜上的抗反射涂层而具有高的注入效率。
28.根据权利要求25所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一宽带或多波长UPLS和所述第二宽带或多波长UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)时，非偏振F-P LD通过涂覆在后镜上的高反射涂层而具有高的输出功率。
29.根据权利要求25所述的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述第一宽带或多波长UPLS和所述第二宽带或多波长UPLS分别为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)时，随着偏置电流增大，非偏振F-P LD的输出功率根据其偏振而增大。
30.一种用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，包括：
光路终端(OLT)；
远程节点(RN)；
多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)；
单模光纤(SMF)，用于连接所述OLT和所述RN；以及
多个分配光纤(DF1、…、DFn)，用于连接所述RN和所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)，
其中，所述OLT包括具有n个编号的输出端口的第一阵列波导光栅(AWG1)；n个编号的第一光学收发器(TRx)，分别连接至第一AWG；以及宽带或多波长非偏振光源(UPLS)，用于输出由广播信号调制的光学信号；以及WDM滤波器，用于将由所述广播信号调制的所述光学信号与在所述第一AWG处多路复用的下游数据光学信号结合，
其中，所述第一光学收发器(TRx)分别包括第一WDM滤波器(WDM1)，通过所述第一AWG分割的上游数据光学信号输入至所述第一WDM滤波器中；第一光学发送器(Tx)，连接至所述第一WDM滤波器，用于传输所述下游数据光学信号；以及第一光学接收器(Rx)，连接至所述第一WDM滤波器，用于接收所述上游数据光学信号，
其中，所述RN包括具有n个编号的输出端口的第二AWG(AWG2)，
其中，所述多个光纤网络单元(ONT)(ONT1、…、ONTn)分别包括连接至所述第二AWG的n个编号的第二光学收发器(TRx)，
其中，所述第二光学收发器(TRx)分别包括第二WDM滤波器(WDM2)，通过所述第二AWG分割的所述下游数据光学信号输入至所述第二WDM滤波器中；第二光学发送器(Tx)，连接至所述第二WDM滤波器，用于传输上游数据光学信号；第二光学接收器(Rx2)，连接至所述第二WDM滤波器，用于接收所述下游数据光学信号；以及第三光学接收器(Rx3)，连接至所述第二WDM滤波器，用于接收从所述宽带或多波长UPLS输出的由所述广播信号调制的所述光学信号。
31.根据权利要求30所述的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，
其中，所述宽带或多波长UPLS为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)或者非偏振反射半导体光学放大器(RSOA)。
32.根据权利要求31所述的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述宽带或多波长UPLS为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，非偏振F-P LD输出第一偏振光和垂直于所述第一偏振光的第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光根据偏振中而具有不同的振荡波长值。
33.根据权利要求31所述的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述宽带或多波长UPLS为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在前镜上的抗反射涂层而具有高的注入效率。
34.根据权利要求31所述的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述宽带或多波长UPLS为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，所述非偏振F-P LD通过涂覆在后镜上的高反射涂层而具有高的输出功率。
35.根据权利要求31所述的用于传输广播信号和点到点信号的波分复用无源光纤网络，
其中，在所述宽带或多波长UPLS为非偏振法布里-珀罗激光二极管(F-P LD)的情况下，随着偏置电流增大，所述非偏振F-P LD的输出功率根据其偏振而增大。
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