CN103517161B - 在无源光网络中在局端设备和光网络单元之间通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在无源光网络的局端设备中用于与多个光网络单元通信的方法，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述方法包括如下步骤：生成上行种子光，其中所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光；生成下行光，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；将所述上行种子光和所述下行光耦合；将耦合得到的光信号经由光纤发送到所述多个光网络单元。本发明的方案通过减少光网络单元中的可调激光器，能够明显地减少系统的成本，并且具有升级简单，维护方便的优点。

Description

在无源光网络中在局端设备和光网络单元之间通信的方法

技术领域

本发明涉及无源光网络，更具体地，涉及在波分复用或混合时分波分复用的无源光网络中在局端设备和光网络单元之间进行通信的方法。

背景技术

无源光网络(PassiveOpticalNetwork：PON)提出了非常有前景的宽带光接入网解决方案。10Gbit/s类无源光网络即10GEPON和XG-PON已经得到了标准化并现在在全世界范围内使用。但是因特网的业务的迅速发展和带宽需求的持续增长需要定义能够与现在的PON系统兼容但是带宽比10G/s高很多的下一代PON(NGPON)接入系统。现在全业务接入网(FullServiceAccessNetwork：FSAN)联盟希望选择最合适的备选系统结构和从现有的Gigabit类PON系统至NGPON2的可能的平滑演进场景。期望NGPON2是节约成本的长期解决方案，能够提供40Gb/s或100Gbs的总下行比特率和10Gb/s的上行比特率。

在各种方案中，很多运行商将混合时分波分复用系统视为NGPON2的主要方案，但是主要系统配置尚未确定。图1示出了已知一种用于混合时分波分复用无源光网络的系统的典型结构。其中通过4对波长组成4个10G比特无源光网络(10Gigabit-capablePON：XG-PON)。由于每个XG-PON能够提供10Gb/s的比特率，下行总容量能够非常容易地达到40Gb/s。

在上面的混合时分波分复用无源光网络方案中，局端设备采用4个单独的连续波长(ContinuousWave：CW)激光器以提供4个下行波长。为了实现无色光网络单元(OpticalNetworkUnit：ONU)，光网络单元采用可调节的发送器(或可调节的激光器)和接收器。可调节的发送器必须能够调节至4个上行波长中的任意一个，而接收器具有波长选择性滤波器，其能够调节至4个下行波长中的任意一个。因此，基于这种方案的具有N个光网络单元的混合时分波分复用无源光网络必须采用N个可调节的发送器和接收器，加上局端设备还具有4个CW激光器。

与可调节的滤波器相比，单纵模可调激光器相当昂贵。此外，需要将复杂的温度控制技术应用至这些激光器以保持输出激光波长的稳定。当混合时分波分复用无源光网络的容量升级到100Gb/s或更高时，需要增加波长数目以及激光源的个数，并且激光源不可避免地面临更进一步的要求，即需要可调节的激光器运行在宽的波长范围内。这些都将限制混合时分波分复用无源光网络实现以及的大范围应用。

发明内容

根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提供一种低成本的在局端设备和光网络单元通信的方法，将是非常有益的。

根据本发明的第一方面，提出了一种在无源光网络的局端设备中用于与多个光网络单元通信的方法，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述方法包括如下步骤：生成上行种子光，其中所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光；生成下行光，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；将所述上行种子光和所述下行光耦合；将耦合得到的光信号经由光纤发送到所述多个光网络单元。

根据本发明的方案，无需为每个光网络单元配置可调节的单纵模可调激光器，从而大大减少了系统中所采用的单纵模可调激光器的个数，降低了系统的成本。并且单纵模可调激光器均位于局端设备侧，使得系统的调试维护人员无需奔走于各个光网络单元之间，就能够对激光器进行调试和维护。

附加地，在生成下行光之前，依据本发明的方法还包括步骤：生成下行种子光，其中所述下行种子光包括未经调制的、属于所述第二波段的多个波长的光；并且，生成下行光的步骤中，通过对所述下行种子光进行分波，得到属于所述第二波段的所述多个波长的光，随后分别对所得到的所述多个波长的光进行反射和调制，并且将经过所述反射和调制得到的信号复用，从而得到所述下行光。

在依据本发明的一个实施例中，通过如下步骤同时生成所述上行种子光和所述下行种子光：将第一连续波长激光器和第二连续波长激光器耦合至双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，并将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号经过放大器放大再反馈至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，以得到复用的分别属于第一波段和第二波段的、带宽合适的两个光频率梳；用梳状滤波器对所述光频率梳进行滤波，以提取梳间波长间隔符合期望值的谱线；将所得到的谱线波分解复用，以分离所述两个光频率梳；对波分解复用得到的所述两个光频率梳分别进行带通滤波，以分别得到所述上行种子光和所述下行种子光。

依据上述方案，不采用多个昂贵的单纵模可调激光器，而是仅采用一个连续波激光器二极管，基于光频率梳发生器来产生多个波长，以用作混合时分波分复用无源光网络中堆叠的波长。由此能够进一步减少单纵模可调激光器的个数，从而进一步降低系统成本。

此外，通过拓宽在各波段产生的光频率梳，依据本发明的方案能够非常方便地将容量升级，例如升级至100Gb/s，并且减少了功率损耗。

通过将两个单独的连续波激光二极管耦合至光频率梳发生器，能够同时产生混合时分波分复用无源光网络中的上行和下行波长。两个连续波激光器能够被灵活地调整至不同的波段，以适应不同的波长计划。上行光源被局端设备集中地分配给每个光网络单元。

此外，通过将传统的单级双驱动马赫曾德尔调制器置于循环回路中，光频率梳发生器能够产生具有更多边带的光谱平坦的频率梳。随后从所生成的频率梳中滤出混合时分波分复用无源光网络所需要的波长。

根据本发明的第二方面，提出了一种在无源光网络的光网络单元中用于与局端设备通信的方法，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述方法包括如下步骤：接收来自所述局端设备的光信号，其中所述光信号是由上行种子光和下行光耦合得到的，所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；对所述光信号进行波分解复用，得到分开的上行种子光和下行光；通过两个可调的光滤波器分别对所述上行种子光和所述下行光进行滤波，以获得与所述光网络单元对应的确定波长的上行种子光和下行光；对所述确定波长的上行种子光进行反射和调制，从而得到上行光；将所述上行光经由光纤发送给所述局端设备。

依据本发明的方案中，在每个光网络单元，能够通过采用可调节的滤波器选择由局端设备分配的合适的上行波长，由此实现无色光网络单元。所选择的光从外部注入反射性的调制器，以生成上行数据调制。从而在光网络单元不再需要昂贵的可调激光器，从而节约了成本。

根据本发明的第三方面，提出了一种在无源光网络的局端设备中用于与多个光网络单元通信的装置，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述装置包括：上行种子光发生器，其中所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光；下行光发生器，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；耦合器，用于将所述上行种子光和所述下行光耦合；发送器，用于将耦合得到的光信号经由光纤发送到所述多个光网络单元。

根据本发明的第四方面，提供了一种在无源光网络的光网络单元中用于与局端设备通信的装置，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述装置包括：波分解复用器，用于对所接收到的光信号进行波分解复用，得到分开的上行种子光和下行光，所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；两个可调的光滤波器，分别用于对所述上行种子光和所述下行光进行滤波，以获得与所述光网络单元对应的确定波长的上行种子光和下行光；反射调制器，用于对所述确定波长的上行种子光进行反射和调制，从而得到上行光，并将所述上行光经由光纤发送给所述局端设备。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1示出了现有技术中已提出的混合时分波分复用无源光网络的示意图；

图2(a)示出了基于单级双驱动马赫曾德尔调制器的频率梳发生器的示意框图；

图2(b)示出了图2(a)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图；

图3(a)和图3(b)分别示出了注入至图2(a)中的频率梳发生器的连续波激光器光谱和由其输出的光频率梳的光谱；

图4(a)示出了循环回路形式的基于双驱动马赫曾德尔调制器频率梳发生器；

图4(b)示出了图4(a)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图；

图5(a)示出了依据本发明的一个实施方式构造的双波段频率梳发生器；

图5(b)示出了依据本发明的另一个实施方式构造的双波段频率梳发生器；

图5(c)示出了图5(a)或图5(b)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图；

图6(a)示出了基于图5(a)和图5(b)的双波段频率梳发生器的双波段多波长发生器的示意图；

图6(b)示出了基于图6(a)中的双波段多波长发生器从光梳中提取的4条谱线示意图；

图6(c)示出了基于图6(a)中的双波段多波长发生器从光梳中提取的10条谱线示意图；

图7示出了依据本发明的混合时分波分复用无源光网络的结构框图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

图1示出了现有技术中已提出的混合时分波分复用无源光网络的示意图。

前文已经对图1所描述的混合时分波分复用无源光网络以及其中存在的问题进行了描述，在此不再重复。

尽管下面的实施例中，均结合混合时分波分复用无源光网络对本发明进行描述，本领域技术人员能够理解的是，本发明的方案同样适用于波分复用的无源光网络。

图2(a)示出了基于单级双驱动马赫曾德尔调制器(MachZehndermodulator：MZM)的频率梳发生器的示意框图，其中仅有一个连续波激光源CW作为MZM的种子光源。MZM的结构和传统的LiNbO3调制器基本相同，除了MZM中两个射频正弦信号同时非对称地驱动两臂，即用于驱动两臂的两个射频信号不完全相同。

在依据本发明的一个实施例中，为了与ITU-T标准中波分复用频率间隔50GHz或100GHz兼容，射频信号的频率能够被选为12.5GHz或25GHz。下面的例子中，射频信号的频率采用12.5GHz。射频信号能够由合成器产生，并通过分路器分为两个电信号(RF-a和RF-b)。这两个电信号在经由微波放大器放大后分别输入至双驱动MZM。能够由射频衰减器和可调移相器调节两个射频信号的相关幅度(A1和A2)和相位差。在每个臂中有独立的偏置电极以控制直流偏置电压。在经过电光调制之后，每个臂产生在两边具有多个边带的光频率梳，其相位和幅度由所采用的射频驱动信号确定。两个臂产生的两个频率梳随后在MZM的输出端口干涉，并且由偏置电压差进一步该干涉。所生成的频率梳的频率间隔等于射频驱动信号的频率，并且边带分量的个数与射频信号的功率有关。因此，光频率梳信号的带宽由射频信号的频率和功率决定。

在该结构中，有四个变量参数可以用于控制光频率梳：施加至每个臂的射频驱动电压(A1和A2)以及两个臂的偏置电压(V1和V2)。通过适当地调节这些参数，每个边带或边模将经历导致不同的频率梳特性的不同的幅度和相位。特别地，当由幅度和偏置电压差的一半引入的相移(ΔA和)满足条件：能够生成光谱平坦的光频率梳。

图2(b)示出了图2(a)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图。其中示出了仿真的光谱，以验证由单个连续波激光器基于双驱动MZM生成的光频率梳。在本发明中，连续波光的线宽比调制频率窄很多。假设调制器的半波电压和开关电压均为4V。根据平坦光谱条件，相应的参数能够被设置为A1＝16V，A2＝14V，V1＝2V以及V2＝0V。两个输入射频信号的相位差为0。如图2(b)所示，成功地生成了光谱平坦的光频率梳。光谱特性围绕中心波长对称，并且尽管靠近光谱边缘存在一些幅度不均匀的梳线，但是中心的多数光谱分量是平坦的。新生成的谱线的幅度变化在1dB之内。

图3(a)和图3(b)分别示出了注入至图2(a)中的频率梳发生器的连续波激光器光谱和由其输出的光频率梳的光谱。其中示出了通过将连续波激光注入上述结构的实验结果。两个射频信号能够由两个射频放大器放大，并由一个臂中的射频衰减器来调节两个射频信号之间的差。通过在一分支上插入一些延迟来实现两个射频信号之间的相位差。通过直流电压控制器调节两个偏置电压之间的差。通过使得射频幅度差和直流偏置电压满足平坦梳条件，能够生成光谱平坦的光频率梳。输入连续波光源的光谱如图3(a)所示，由双驱动MZM生成的多光谱光梳如图3(b)所示。从图中可以看出，在10dB带宽内生成了13条谱线，这验证了所提出的用于生成光梳的方案。中心的11条谱线的功率偏差低至3dB，可以用作混合时分波分复用无源光网络中的多波长。

图4(a)示出了循环回路形式的基于双驱动马赫曾德尔调制器频率梳发生器。如图4(a)所示，基于双驱动MZM光梳生成器，采用光循环反馈回路来进一步扩宽所生成的光梳的带宽。通过在双驱动MZM的两侧设置两个耦合器来构造光回路。在反馈回路中，能够插入光放大器，以放大循环信号并补偿损耗。

在循环回路中，首先将第一连续波激光器CW-1发出的光通过第一耦合器C1注入MZM。并将MZM的生成的梳信号经过第二耦合器C2分为两部分，其中第一部分馈入反馈回路，第二部分是输出信号。反馈回路中的光梳信号经过光放大器放大以补偿反馈回路的损耗。在放大后，梳信号被反馈至MZM的输入侧。因此通过循环和级联效应，大大地扩展了最终光梳的带宽，这等效于增加了调制深度或射频信号的驱动电压。通过设置MZM的驱动信号以满足梳平坦条件，反馈回路中的光梳能够被平坦地展宽。

图4(b)示出了图4(a)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图。能够看出，通过使用光反馈回路，成功地拓宽了MZM产生的光梳信号。生成了超过120条梳线的平坦光梳信号。10dB带宽能够达到高达1500GHz，并且平坦度在2dB以内。当回路中的光增益不够补偿所有损耗时，高阶边模功率降低并恶化。实际上，由于放大器光谱的非平坦性，拓宽的梳信号处于平坦区域的带宽将下降，这时可以在放大器后采用光滤波器实现光谱幅度的均衡。

注意到，所提出的光梳发生器在波长上是独立的，因此，通过将多个连续波光提供至上述结构，能够产生多个位于不同波段的光频率梳。

图5(a)、(b)示出了依据本发明的两个实施方式构造的双波段频率梳发生器。具体地，为了生成混合时分波分复用无源光网络中使用的上行和下行波长，在图5(a)和图5(b)所示的实施例中，使用两个连续波激光器并将两个波长注入带有光反馈回路的MZM，以生成光谱平坦的双波段光频率梳。

根据混合时分波分复用无源光网络的波长计划，可以将两个连续波激光器CW-1和CW-2的波长灵活地调节到不同的波段来分别产生频率梳。两个波段中的一个用于下行传输，另一个用于为无色光网络单元提供外部种子光。特别地，如果下行和上行波长位于相同的波段，能够采用相同的光放大器以同时放大两个光梳，如图5(a)所示。然而如果上行和下行波长彼此远离，则可以采用图5(b)中所示的实施方式。

在图5(a)中，第一连续波长激光器CW-1和第二连续波长激光器CW-2通过第一耦合器C1耦合至双驱动马赫曾德尔调制器的输入端。双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号经由第二耦合器C2分为第一部分和第二部分；第一部分馈入反馈回路，第二部分是输出频率梳。设置在双驱动马赫曾德尔调制器的反馈回路中的第一放大器用于放大输出信号的第一部分。随后将经过放大器放大的信号通过第三耦合器C3耦合至双驱动马赫曾德尔调制器的输入端。

在图5(b)中，在反馈回路中设置波分解复用器，以将两个波段的上行光和下行光解复用。在波分解复用器后设置两个单独的光放大器，以独立地放大两个光梳。经过放大的两个光梳通过第四耦合器C4耦合在一起。

图5(c)示出了图5(a)或图5(b)中的频率梳发生器的仿真输出频率梳示意图。其中，所生成的两个光频率梳在不同的波长区域有相同的特性。在两个梳之间的波长间隔与两个注入的连续波激光器之间的波长间隔有关。在光放大器中能够采用增益控制以避免两个梳之间的光谱重叠。

在相邻的谱线之间的频率间隔等于驱动射频信号频率12.5GHz，采用3dB带宽小于12.5GHz的光梳滤波器来从光梳中提取期望的谱线，并使提取的波长的频率间隔与ITU-T标准兼容。光梳滤波器的自由光谱范围(FreeSpectralRange：FSR)可以是50GHz或100GHz。在依据本发明的下面的实施例中，采用50GHz波长间隔标准。在梳滤波后，每四个相邻谱线中的一个被梳状滤波器滤出。随后采用波分解复用器将两个光梳分开。在波分解复用器的每个输出端口，采用带通滤波器来选择目标波长。

图6(b)和(c)分别示出了图6(a)中的双波段多波长发生器从光梳中提取的4条和10条谱线示意图。能够看出不期望的谱线被抑制并且成功地提取了期望的信号。能够采用级联的12.5/25GHz和25/50GHz光奇偶交错滤波器执行梳滤波。双波段多波长发生器最终用作40Gb/s或100Gb/s混合时分波分复用无源光网络的激光源。

图7示出了依据本发明的混合时分波分复用无源光网络的结构框图。其中包括基于多波长发生器的局端设备，基于功率分光器的光配线网络以及无色光网络单元。

在局端设备中，双波段多波长发生器用于产生下行种子光λ₁，λ₂......λ_N和上行种子光λ’₁，λ’₂......λ’_N。下行种子光信号通过光环形器与阵列波导光栅(ArrayedWaveguideGrating：AWG)连接，以分开各波长。波长λ₁，λ₂...λ_N被注入反射性电调制器(ReflectiveElectricalModulator：REM)阵列，以调制成下行数据。REM能够以不同的方式实施，例如使用低成本的反射性半导体光放大器(ReflectiveSemiconductorOpticalAmplifier：RSOA)或集成的半导体光放大器和反射式电吸收调制器。通过在下行方向堆叠多个波长，能够在混合时分波分复用无源光网络中实现40Gb/s或100Gb/s的总容量。

相比之下，由第二连续波激光二极管CW-2产生的上行波长λ’₁，λ’₂...λ’_N未被调制，并被用作光网络单元的种子光。经调制的下行信号和未调制的上行信号通过光耦合器结合在一起，并被馈入光纤来传输。

尽管在图7所示的实施例中，上行种子光和下行种子光均由依据本发明的双波段多波长发生器生成，然而本领域技术人员能够理解的是，在依据本发明的其他实施例中，上行种子光和下行种子光能够通过其它方式产生。例如，在一个实施例中，采用可调激光器产生上行种子光，并采用与现有技术中已知的或将来研发出的其它方式生成经调制的下行光。

在光配线网络中，为了充分利用已有的光配线网络结构的并降低成本，本实施例中采用基于功率分光器的远程节点，从而不必在光传输线路采用额外的设备。

在光网络单元中，首先采用波分解复用器将上行种子光和下行光信号分开至两个端口。随后在每条路径上通过可调的光滤波器选择期望的波长。例如，对于光网络单元1滤出下行波长λ₁，并将其馈入至接收器以进行检测，而在另一条路径中，类似地由另一个可调滤波器提取出相应的上行种子光λ’₁，并将其提供至低成本的反射性调制器(例如RSOA，SOA+REAM等)。反射性调制器能够同时执行上行数据调制和光信号放大，以补偿传输损耗。反射性调制器不需要在饱和体制下工作，因为上行种子光是未调制的光载波，它不同于传统的波长再利用方案。由于在光网络单元中使用可调的光滤波器代替了昂贵的可调激光器，因而大大降低了无色光网络单元的成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种在无源光网络的局端设备中用于与多个光网络单元通信的方法，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述方法包括如下步骤：

a.生成上行种子光，其中所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光；

b.生成下行光，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；

c.将所述上行种子光和所述下行光耦合；

d.将耦合得到的光信号经由光纤发送到所述多个光网络单元；

其中在所述步骤a中，通过如下步骤生成所述上行种子光：

-将第一连续波长激光器耦合至双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，并将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号经过放大器放大再反馈至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，以得到属于第一波段的、带宽合适的光频率梳；

-用梳状滤波器对所述光频率梳进行滤波，以提取梳间波长间隔符合期望值的谱线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b之前还包括步骤：

-生成下行种子光，其中所述下行种子光包括未经调制的、属于所述第二波段的多个波长的光；

并且，所述在步骤b中，通过对所述下行种子光进行分波，得到属于所述第二波段的所述多个波长的光，随后分别对所得到的所述多个波长的光进行反射和调制，并且将经过所述反射和调制得到的信号复用，从而得到所述下行光。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下步骤同时生成所述上行种子光和所述下行种子光：

I.将第一连续波长激光器和第二连续波长激光器耦合至双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，并将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号经过放大器放大再反馈至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端，以得到复用的分别属于第一波段和第二波段的、带宽合适的两个光频率梳；

II.用梳状滤波器对所述光频率梳进行滤波，以提取梳间波长间隔符合期望值的谱线；

III.将所得到的谱线波分解复用，以分离所述两个光频率梳；

IV.对波分解复用得到的所述两个光频率梳分别进行带通滤波，以分别得到所述上行种子光和所述下行种子光。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤I中，将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号波分解复用，随后将波分解复用得到的信号分别放大后耦合在一起反馈至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端。

5.一种在无源光网络的局端设备中用于与多个光网络单元通信的装置，其中所述无源光网络采用波分复用方式或混合时分波分复用方式，所述装置包括：

上行种子光发生器，其中所述上行种子光包括未经调制的、属于第一波段的多个波长的光；

下行光发生器，所述下行光包括经调制的、属于第二波段的多个波长的光，其中所述第二波段不同于所述第一波段；

耦合器，用于将所述上行种子光和所述下行光耦合；

发送器，用于将耦合得到的光信号经由光纤发送到所述多个光网络单元；

其中所述上行种子光发生器和所述下行种子光发生器被相互结合地构造为双波段种子光发生器，所述双波段种子光发生器包括：

光梳发生器，用于生成双波段的光频率梳；

梳状滤波器，用于对所述光频率梳进行滤波，以提取梳间波长间隔符合期望值的谱线；

波分解复用器，用于将所得到的谱线波分解复用，以分离两个光频率梳；

两个带通滤波器，分别用于对波分解复用得到的所述两个光频率梳进行带通滤波，以分别得到所述上行种子光和所述下行种子光。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述下行光发生器包括：

下行种子光发生器，其中所述下行种子光包括未经调制的、属于所述第二波段的多个波长的光；

阵列波导光栅，用于对所述下行种子光进行分波，得到属于所述第二波段的所述多个波长的光；

多个反射调制器，用于分别对所得到的所述多个波长的光进行反射和调制；

复用器，用于将经过所述反射和调制得到的信号复用，从而得到所述下行光。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光梳发生器包括：

第一连续波长激光器和第二连续波长激光器；

双驱动马赫曾德尔调制器；

第一耦合器，用于将所述第一连续波长激光器和第二连续波长激光器耦合至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端；

第二耦合器，用于将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号分为第一部分和第二部分；

第一放大器，设置在所述双驱动马赫曾德尔调制器的反馈回路中，用于放大所述输出信号的所述第一部分；

第三耦合器，用于将经过放大器放大的所述输出信号的第一部分耦合至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，光梳发生器还包括：

波分解复用器，其设置在所述双驱动马赫曾德尔调制器的反馈回路中，用于将所述双驱动马赫曾德尔调制器的输出信号的所述第一部分波分解复用；

第二放大器，与所述第一放大器一起，分别用于将波分解复用得到的两个波段的信号分别放大；

第四耦合器，用于将经过所述第一放大器和所述第二放大器放大的信号耦合在一起反馈至所述双驱动马赫曾德尔调制器的输入端。