CN102694599A

CN102694599A - 基于混合布里渊soa激光器的用于wdm-pon无色onu的可调光源

Info

Publication number: CN102694599A
Application number: CN2012101638006A
Authority: CN
Inventors: 李正璇; 义理林; 胡卫生; 张涛
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明公开一种基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，包括依次环形连接的环行器、半导体光放大器、光耦合器和产生布里渊散射效应(SBS)的光纤，其利用光纤中的受激布里渊散射效应和SOA中的放大效应，使用下行信号的载波产生一个多纵模布里渊激光，再利用SOA的四波混频效应重新分配各个纵模的功率，从而得到稳定的多纵模布里渊激光以调制上行数据，实现ONU的无色化，其避免了以往波长重用技术中上下行信号同路传输时由瑞利散射引起的信号间的互相串扰，提高了系统接收信号的灵敏度；且和单纵模BEFL无色光源方案相比，多纵模布里渊激光器更容易实现，且更稳定；调制后的上行信号为单纵模，受色散影响小，可支持高速信号长距离传输。

Description

基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源

技术领域

本发明涉及光纤通信类，尤其涉及一种基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其用于WDM-PON中实现ONU无色化。

背景技术

随着用户通信带宽需求的增长，波分复用无源光网络(WDM-PON)囚其支持为每个用户提供专有波长，被认为是未来宽带接入的代表性技术。光网络单元(ONU)是WDM-PON的主要组成部分之一。为了维护方便，ONU必须采用无色光源，这样可以保证系统中各个ONU使用相同的模块，且安装和维护十分方便，可降低运维成木。最理想的无色光源是可调激光器，但其高昂的价格限制了其在对成本非常敏感的接入网中的应用。

目前的无色ONU上行光源方案主要有以下几种：

(1)基于频谱分割技术的无色ONU：这种ONU是利用频谱分割技术产生一个用于传输的上行波长通道。经对现有文献检索发现，Katsumi Iwatsuki等在《Journal of Lightwave Technology》(《光波技术杂志》)，VOL.22，NO.11，NOVEMBER 2004发表的文章((Access and Metro Networks Based on WDMTechnologies》(《基于波分复用技术的接入网和城域网》)中提出一种用基于频谱分割的无色ONU技术，其实现方法为：在ONU山采用宽谱光源，产生的宽谱调制信号经阵列波导光栅(AWG)、滤波器等波分复用器件做频谱分割，分割后的每个输出端口都是原来ONU宽谱信号的一部分，但都带有ONU上行调制信息，其输出波长取决于波分复用器件的端口特性。然而，这种方案的缺点在于仪仪是宽谱光源的窄带部分被用于数据传输，这种高分割光谱损耗限制了传输距离，需要高功率宽谱光源来实现；另外，信号为宽谱调制，传输中受色散影响较强，可支持的调制速率较低。

(2)基于波长重用技术的无色ONU：波长重用的WDM-PON是实现ONU无色化的方案之一，其特点是上下行信号共享同一光载波，通过重新调制下行信号光载波来实现上行信号的传输。为此，人们提出了各种复用方式用于实现光载波的共享，如在下行信号中保留未调制的时隙用以传输上行信号的时分复用方式。然而，这种方式的缺点在于带宽利用率低。近年来，基于反射型半导体光放大器(RSOA)的再调制WDM-PON方案得到广泛关注，经对现有文献检索发现，W.Lee等在《IEEE Phtonics Technology Letters》(《光子技术快报》),17,2460-2462,(2005)发表的文章《Bidirectional WDM-PON based on gain-saturated reflective semiconductoroptical amplifiers》(《基于增益饱和RSOA的双向波分复用无源光网络》)中提出利用RSOA的增益饱和特性对下行信号进行“擦除”，当注入信号功率增加到一定值时，其增益曲线开始呈下降趋势，即对“1”信号的增益小于对“0”信号的增益，将“1”和“0”放大到相同的水平，从而“擦除”下行信号，实现光载波的恢复；然后将上行信号重新调制在恢复出的光载波上进行传送，实现上下行信号的光载波共享。为使RSOA对下行信号有较好的“擦除”效果，要求下行信号具有高输入光功率和低消光比，这就限制了这种方案的应用；另外，上下行信号用同一个波长在同一光纤中传输，会有后向瑞利散射带来的信号串扰，限制传输距离。因此需要上下行用不同光纤传输，这就增加了系统的成本。

(3)基于掺铒布里渊激光器(BEFL)的无色ONU：为避免传输光纤中后向瑞利散射对上下行信号产生的串扰，有人提出利用布里渊散射效应(SBS)得到和下行载波偏移一个布里渊频移的波长作为上行载波。经对现有文献检索发现，Lufeng Leng等发表在《Optical Engineering》(《光学工程》),48,065001,(2009)的文章《All-optical upstream carrier generation scheme for optical network unit using aBrillouin/erbium fiber laser》(《基于掺铒布里渊光纤激光器的用于光网络单元的上行载波发生器》)中提出一种基于布里渊散射效应的单频激光器作为上行载波。具体方案为将下行信号注入BEFL，其中强的载波功率在光纤中发生布里渊散射，得到和下行载波频率间隔为布里渊频移(约10.8GHz)的单纵模布里渊激光，再用这个激光来调制上行数据。这种方案避免了瑞利散射给信号带来的串扰，但缺点在于产生单纵模布里渊激光要求激光腔的长度很短，布里渊激光产生的阈值较高，这就提高了下行信号的功率要求；同时，环境的变化会影响激光腔的稳定性，易出现跳模等现象，难以实现稳定的单纵模激光，限制上行信号的速率。该文章中演示的上行信号速率仅为1.25Gb/s；而且为避免BEFL中掺铒光纤自由运转的自激振荡，激光腔中要加入可调滤波器来抑制自激振荡峰。

综上，ONU光源无色化一直是WDM-PON的一个亟代解决的重要问题。已有的方案都存在一定的问题，而WDM-PON的实用需要能与之完全兼容的无色ONU，它需要能产生高稳定性的上行载波，同时避免和下行载波共用同一个波长，以减小瑞利散射带来的信号串扰，此外还能支持高速的上行信号调制，为接入网用户提供低成本、高带宽、高质量的通信服务。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其有别于现有的频谱分割和波长重用技术，避免了上下行采用相同波长，支持高速上下行信号的WDM-PON系统，同时可以实现上下行10Gb/s及以上速率信号的同路径低损耗传输。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其包括依次环形连接的环行器、半导体光放大器、光耦合器和产生布里渊散射效应(SBS)的光纤，所述环形器包括三个端口，所述光耦合器包括四个端口，所述半导体光放大器与所述光耦合器的第一端口相连；所述产生SBS的光纤与所述光耦合器的第二端口相连；

其中，输入信号进入所述环行器的第一端口，再从所述环形器的第二端口输出，进入所述产生SBS的光纤，功率超过所述产生SBS的光纤的布里渊阈值的输入信号的载波在所述产生SBS的光纤中发生受激布里渊散射，产生后向斯托克斯(Stokes)光，而其他功率较低的频率成分几乎不受影响；所述后向Stokes光通过所述环行器的第二端口从所述环形器的第三端口输出后进入所述半导体光放大器进行放大，再通过所述光耦合器与所述产生SBS的光纤，使布里渊激光形成振荡，构成环形激光器，布里渊激光与信号光沿相反的方向传播，布里渊激光进一步吸收信号光中的载波，经过SBS的信号从所述光耦合器的第四端口输出，产生的稳定多纵模布里渊激光从所述光耦合器的第三端口输出。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其中，所述产生SBS的光纤为一段长度为15m的高非线性光纤，非线性系数在1550nm处大于10/W.km。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其中，所述光耦合器中，从第一和第四端口输入的光在第二与第三端口输出，从第二和第三端口输入的光在第一和第四端口输出，输出端的输出功率相对于输入端的输入功率的衰减值由所述光耦合器的分光比决定。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其中，所述半导体光放大器的峰值波长为1050nm，3dB增益带宽为50nm，典型功率为1dBm，饱和功率为10dBm。

相应地，本发明还提供一种基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其包括依次连接的光线路终端、第一波分复用装置、传输光纤、第二波分复用装置、第二环行器和光网络单元，

其中，所述光线路终端包括下行信号发射装置、上行信号接收装置和第一环行器，所述下行信号发射装置和所述上行信号接收装置均与所述第一环形器相连，所述第一环形器再与所述第一波分复用装置相连；所述光网络单元包括光放大器、上行载波发生装置、下行信号接收装置以及上行信号调制装置，所述光放大器与所述上行载波发生装置相连，所述上行载波发生装置再与所述下行信号接收装置和所述上行信号调制装置分别相连；

所述上行载波发生装置为混合布里渊SOA光纤激光器，包括依次环形连接的环行器、半导体光放大器、光耦合器及产生SBS的光纤。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其中，所述下行信号发射装置发射的信号通过所述第一环行器进入所述波分复用器，再通过与所述波分复用器连接的所述传输光纤进行传输，传输后进入所述第二波分复用器解复用，然后经所述第二环行器进入所述光网络单元的光放大器中，放大后的信号进入所述上行载波发生装置，再由所述上行载波发生装置的第四端口进入所述下行信号接收装置进行探测，由所述上行载波发生装置的第三端口进入所述上行信号调制装置进行上行数据调制，调制后的上行数据通过所述第二环行器返回所述第二波分复用装置，然后进入所述传输光纤，经与下行信号相反的路径返回所述光线路终端的上行信号接收装置进行上行信号探测。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其中，所述下行信号发射装置为10Gb/s非归零码发射机，发射波长为1553.54nm，发射功率为8.5dBm。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其中，所述光放大器为增益带宽为1510nm~1560nm，最高放大功率为23.3dBm的掺铒光纤放大器，用于将输入信号载波功率放大到混合布里渊SOA光纤激光器的布里渊阈值。

根据上述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其中，所述上行信号调制装置为脉冲码型发生器和马赫曾德尔调制器，所述脉冲码型发生器发生的信号频率为10Gb/s，所用的伪随机序列长度为2^7。

与现有技术相比，本发明的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源具有以下有益的技术效果：

(1)受色散影响小：由于上下行光源均为窄线宽激光，因此和传统的频谱分割技术相比，这种方案受色散影响很小，实验中上下行10Gb/s信号均可传输10公里以上不需色散补偿而得到清晰的眼图；

(2)避免信号串扰：上下行信号载波频率相差10GHz左右，可以避免波长重用技术中上下行信号之间的串扰，提高接收灵敏度；

(3)易于实现：和单纵模BEFL方案相比，多纵模激光器更容易实现，而且对环境的稳定性要求低一些。

附图说明

图1为本发明的混合布里渊SOA光纤激光器的结构示意图；

图2为受激布里渊散射的原理图；

图3为下行非归零信号及其产生的布里渊激光的光谱图；

图4为本发明中WDM-PON系统的结构示意图；

图5(a)为本发明的稳定多纵模布里渊激光的信号电频谱图；

图5(b)为本发明的稳定多纵模布里渊激光调制后的上行信号电频谱图；

图6为本发明中布里渊激光、调制后的上行信号以及光线路终端接收到的上行信号眼图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

本发明的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源利用布里渊散射效应(SBS)和半导体光放大器(SOA)的四波混频效应，构造一个稳定的混合布里渊SOA多纵模光纤激光器，把来自光线路终端(OLT)的下行信号的载波产生的稳定多纵模布里渊激光作为上行载波，将上行数据调制到布里渊激光上，从而得到上行载波波长随下行载波改变的无色ONU，上下行载波的频率间隔为一个布里渊频移，约10GHz。WDM-PON中常用的AWG的带宽为100G，因此上下行信号可通过同一个端口通过，避免了波长重用技术中瑞利散射带来的信号串扰，同时这种激光器相对于单纵模布里渊激光器来说更容易实现。

图2为受激布里渊散射的原理图。受激布里渊散射是一个阈值效应，一定长度、特性的光纤有其布里渊阈值，功率超过这个阈值的光进入光纤会发生受激布里渊散射，将能量转移到频率为v₀-v_B的后向斯托克斯(Stokes)光中去；低于这个阈值的频率成分以很低的损耗通过光纤。后向Stokes光在一个环形腔中振荡，产生Stokes激光，频率为v₀-v_B的激光进一步吸收频率为v₀的泵浦，从而得到较高功率的布里渊激光输出。

因此，受激布里渊散射可应用于无色ONU的构建。图3为下行非归零(NRZ)信号以及其产生的布里渊激光的光谱图。由图3可见，下行信号有一个很强的载波，高出边频近10dB。因此，通过合理调整输入功率，仅使载波发生受激布里渊散射，且其他频率不受影响的通过，从而得到窄带布里渊激光，频移约10GHz。实验表明，这个激光可以作为上行载波，用来调制上行数据。

大量实验表明，将用于WDM-PON中的无色ONU的可调光源的系统设计为环形结构，使Stokes光回到产生非线性的光纤中去，可进一步加强SBS效应，大大降低阈值。因此，本发明中采用环形激光腔结构。环形激光器的纵模间隔为Δv=c/n*L，其中，c为真空中的光速，n为光纤折射率，L为环形激光腔的长度。光纤激光器以多纵模模式存在，各个模式之间功率会有竞争，这种不稳定的激光不能用于调制信号。同时，要得到单频激光需要纵模间隔大于布里渊增益带宽，即激光腔长度L很短，导致布里渊阈值很高，较难实现。

因此，我们考虑在环形结构中加入一SOA，利用SOA的四波混频效应来均衡多纵模激光各模式的功率，从而得到稳定的多纵模布里渊激光；同时SOA的放大作用可以降低激光器的布里渊阈值。实验表明，这种方式得到的稳定多纵模布里渊激光可以用来调制上行数据，得到和单纵模激光器同样的调制及传输效果。

具体地，本发明采用的混合布里渊SOA光纤激光器(BSFL)的结构如图1所示，其包括依次环形连接的环行器1、半导体光放大器2、光耦合器3及产生SBS的光纤4。

其中，环行器1是引导光传播方向的器件，其包括3个端口，第一端口输入的信号从第二端口输出；第二端口输入则从第三端口输出。来自OLT的下行信号经环行器1进入激光腔。

半导体光放大器2是可以对光信号进行放大的半导体器件，光信号在其中可以产生自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)等非线性效应。在本发明中，半导体光放大器2是用于放大后向斯托克斯光，同时在多个纵模之间产生FWM效应，从而稳定各纵模的功率。

光耦合器3是分光器件，其包括四个端口，其中，从第一和第四端口输入的光在第二与第三端口输出，从第二和第三端口输入的光在第一和第四端口输出，输出端的输出功率相对于输入端的输入功率的衰减值由光耦合器3的分光比决定。光耦合器3用于将激光器连接成环形。半导体光放大器2与光耦合器3的第一端口相连；产生SBS的光纤4与光耦合器的第二端口相连；经过SBS的下行信号从光耦合器3的第四端口输出，产生的稳定多纵模布里渊激光从光耦合器3的第三端口输出，以调制上行数据。光耦合器3的分光比可以是50∶50或者其他分光比，但要保证Stokes光可以在腔中形成振荡产生激光。

产生SBS的光纤4为非线性系数较高的光纤，实验中往往采用高非线性光纤，其非线性系数在1550nm处约为10/W.km，是普通光纤的5倍。硫化物光纤和其他非行英光纤有更高的非线性系数，在1550nm处可以达到60/W.km。其产生非线性效应的条件低于普通光纤，其布里渊阈值低于普通光纤，超过布里渊阈值的输入光可以在其中产生布里渊散射。

输入信号进入环行器1的第一端口，再从环形器1的第二端口输出，进入产生SBS的光纤4，功率超过产生SBS的光纤4的布里渊阈值的输入信号的载波在产生SBS的光纤4中发生受激布里渊散射，产生后向斯托克斯(Stokes)光，而其他功率较低的频率成分几乎不受影响；后向Stokes光通过环行器1的第二端口从环形器1的第三端口输出后进入半导体光放大器2进行放大，再通过光耦合器3与产生SBS的光纤4，使布里渊激光形成振荡，构成环形激光器，布里渊激光与信号光沿相反的方向传播，布里渊激光进一步吸收信号光中的载波，经过SBS的信号从光耦合器3的第四端口输出，产生的稳定多纵模布里渊激光从光耦合器3的第三端口输出。

将本发明的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源应用于WDM-PON中，具体实施例如图4所示，其包括依次连接的光线路终端(OLT)5、第一波分复用装置9、传输光纤10、第二波分复用装置11、第二环行器12和光网络单元13。其中，光线路终端5包括下行信号发射装置6、上行信号接收装置7和第一环行器8。下行信号发射装置6和上行信号接收装置7均与第一环形器8相连，第一环形器8再与第一波分复用装置9相连。光网络单元13包括光放大器14、上行载波发生装置15、下行信号接收装置16以及上行信号调制装置17。其中，光放大器14与上行载波发生装置15相连，上行载波发生装置15的第四、第三两个输出端口分别与下行信号接收装置16和上行信号调制装置17连接。

在该实施例中，信号的处理流程如下：

下行信号发射装置6发射的信号通过第一环行器8进入波分复用器9，再通过与波分复用器9连接的传输光纤10进行传输，传输后进入第二波分复用器11解复用，然后经第二环行器12进入光网络单元13的光放大器14中，放大后的信号进入上行载波发生装置15，再由上行载波发生装置15的第四端口进入下行信号接收装置16进行探测，由上行载波发生装置15的第三端口进入上行信号调制装置17进行上行数据调制，调制后的上行数据通过第二环行器12返回第二波分复用装置11，然后进入传输光纤10，经与下行信号相反的路径返回OLT端的上行信号接收装置7进行上行信号探测。

其中，下行信号发射装置6为10Gb/s非归零码发射机，发射波长为1553.54nm，发射功率为8.5dBm。

上行信号接收装置7为标准10Gb/s强度接收机，饱和功率为0dBm。

第一环行器8是引导光传播方向的器件，其包括3个端口，其中，第一端口输入的信号从第二端口输出；第二端口输入则从第三端口输出。

第一波分复用装置9为阵列波导光栅(AWG)，共有40个端口，每个端口带宽为100GHz，其中第9个端口通带波长范围为1553.5nm~1553.58nm，对应本实施例中所用的上下行载波波长。

传输光纤10是25km长的标准单模光纤(SMF-28)。

第二波分复用装置11是和第一波分复用装置9完全相同的器件。

第二环行器12是和第一环行器8完全相同的器件。

光放大器14为增益带宽为1510nm~1560nm，最高放大功率为23.3dBm的掺铒光纤放大器，用于将输入信号载波功率放大到混合布里渊SOA光纤激光器的布里渊阈值。

上行载波发生装置15为混合布里渊SOA光纤激光器，其结构如图1所示，包括依次环形连接的环行器1、半导体光放大器2、光耦合器3及产生SBS的光纤4。

其中的环行器1是与第一环行器8完全相同的器件。

半导体光放大器2的峰值波长为1050nm，3dB增益带宽为50nm，典型功率为1dBm，饱和功率为10dBm。

光耦合器3是分光器件，从第一和第四端口输入的光在第二与第三端口输出，从第二和第三端口输入的光在第一和第四端口输出，输出端的输出功率相对于输入端的输入功率的衰减值由光耦合器3的分光比决定。光耦合器3用于将激光器连接成环形。经过SBS的下行信号从光耦合器3的第四端口输出，产生的稳定多纵模布里渊激光从第三端口输出，以调制上行数据。

产生SBS的光纤4为一段长度为15m的高非线性光纤，非线性系数在1550nm处大于10/W.km。

下行信号接收装置16为和上行信号接收装置7完全相同的器件。

上行信号调制装置17为脉冲码型发生器(PPG)和马赫曾德尔调制器(MZM)，PPG发生的信号频率为10Gb/s，所用的伪随机序列(PRBS)长度为2^7。

基于混合布里渊SOA光纤激光器的波分复用无源光网络系统的具体应用实施例如下：光线路终端5的发射端输出一10Gb/s的非归零码信号，中心波长为1553.54nm。传输光纤10为一段长12.5km的单模光纤(SMF-28)，下行信号经掺铒光纤放大器EDFA14放大到16dBm后，通过环行器12进入混合布里渊SOA光纤激光器，此时信号载波功率超过激光器的布里渊阈值，发生受激布里渊散射，将自身能量转移到后向斯托克斯(Stokes)光中去；低于阈值的频率成分以很低的损耗通过光纤。后向Stokes光在环形腔中振荡，同时经布里渊放大和SOA放大，产生Stokes激光。Stokes激光进一步吸收输入的泵浦，从而得到较高功率的布里渊激光输出。本实施例中得到的布里渊激光功率为9dBm。

光耦合器3的第四端口用于探测逆时针方向传输的下行信号，实验中可以得到清晰的眼图，经误码率测试得到灵敏度为-16dBm，这表明经过载波吸收后，信号频谱所受的影响很小，仍可以从激光器的输出端口直接接收并探测下行信号。

图3中虚线为由载波产生的布里渊激光的光谱，波长为1553.614nm，与下行信号频偏约10GHz。调制前后的布里渊激光的电频谱如图5(a)和图5(b)所示。若激光腔中没有SOA，激光器得到的布里渊激光为不稳定的多纵模激光；引入SOA后，由于SOA中存在四波混频效应，可以使各个模式的功率重新分配，从而得到稳定的多纵模激光输出。实验表明，这个激光可以用来调制信号，且可以得到和单纵模激光器同样的调制效果。由图5(b)可见，经调制后，布里渊激光成为单纵模，其他模式被抑制，相当于将信号调制到单模激光器上。

图6左起分别为布里渊激光时域波形、上行数据调制到布里渊激光上之后得到的眼图及OLT端接收到的信号眼图。由图可见，布里渊激光从时域上看为稳定的激光，调制后得到很清晰的信号眼图，而且由于单纵模激光线宽窄，受色散影响很小，因此传输到OLT端仍可探测到清晰的眼图，说明这种激光器产生的激光可以作为无色ONU的上行载波。

从本实施例的具体实施效果可以明显看出，基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU方案可以得到稳定的光源用于调制上行信号，可实现和单模布里渊激光器同样的效果，用户端不需额外的光源；此外，该方案得到的上行载波和下行载波有约10GHz的频差，可以从AWG的同一个端口通过，同时避免了波长重用技术在同一个线路传播时瑞利散射的带给信号的串扰。因此，基于混合SOA布里渊激光器的无色ONU方案可以完全和现有高速WDM系统兼容，为现有WDM-PON提供经济实用的上行无色光源。虽然本发明可调制的上行数据速率可以很高(>10Gb/s)，但要和现有的WDM系统兼容，需要限制在一个AWG通道带宽范围内。

同时，本发明的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源可支持的下行信号不限于NRZ码型，它可以支持任何有较强载波的调制码型。另外，激光腔内的SOA同时也可采用反射型半导体光放大器(RSOA)，同时作为光放大器和调制器，可直接将上行数据调制到腔内的布里渊激光上去，省略了外部的MZM或其他调制器

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实偠可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其特征在于，包括依次环形连接的环行器、半导体光放大器、光耦合器和产生布里渊散射效应(SBS)的光纤，所述环形器包括三个端口，所述光耦合器包括四个端口，所述半导体光放大器与所述光耦合器的第一端口相连；所述产生SBS的光纤与所述光耦合器的第二端口相连；

2.根据权利要求1所述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其特征在于，所述产生SBS的光纤为一段长度为15m的高非线性光纤，非线性系数在1550nm处大于10/W.km。

3.根据权利要求1所述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其特征在于，所述光耦合器中，从第一和第四端口输入的光在第二与第三端口输出，从第二和第三端口输入的光在第一和第四端口输出，输出端的输出功率相对于输入端的输入功率的衰减值由所述光耦合器的分光比决定。

4.根据权利要求1所述的基于混合布里渊SOA激光器的用于WDM-PON无色ONU的可调光源，其特征在于，所述半导体光放大器的峰值波长为1050nm，3dB增益带宽为50nm，典型功率为1dBm，饱和功率为10dBm。

5.一种基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其特征在于，包括依次连接的光线路终端、第一波分复用装置、传输光纤、第二波分复用装置、第二环行器和光网络单元，

6.根据权利要求5所述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其特征在于，所述下行信号发射装置发射的信号通过所述第一环行器进入所述波分复用器，再通过与所述波分复用器连接的所述传输光纤进行传输，传输后进入所述第二波分复用器解复用，然后经所述第二环行器进入所述光网络单元的光放大器中，放大后的信号进入所述上行载波发生装置，再由所述上行载波发生装置的第四端口进入所述下行信号接收装置进行探测，由所述上行载波发生装置的第三端口进入所述上行信号调制装置进行上行数据调制，调制后的上行数据通过所述第二环行器返回所述第二波分复用装置，然后进入所述传输光纤，经与下行信号相反的路径返回所述光线路终端的上行信号接收装置进行上行信号探测。

7.根据权利要求5所述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其特征在于，所述下行信号发射装置为10Gb/s非归零码发射机，发射波长为1553.54nm，发射功率为8.5dBm。

8.根据权利要求5所述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其特征在于，所述光放大器为增益带宽为1510nm~1560nm，最高放大功率为23.3dBm的掺铒光纤放大器，用于将输入信号载波功率放大到混合布里渊SOA光纤激光器的布里渊阈值。

9.根据权利要求5所述的基于混合布里渊SOA激光器的无色ONU的WDM-PON系统，其特征在于，所述上行信号调制装置为脉冲码型发生器和马赫曾德尔调制器，所述脉冲码型发生器发生的信号频率为10Gb/s，所用的伪随机序列长度为2^7。