CN1503020A - 锁模到多频激光光源的法布里珀罗激光器及其光传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到基于光通信的波分多路复用(WDM)，尤其涉及到一种锁模到多频激光光源的法布里－珀罗(FP)激光器和使用同样装置的光传输装置。锁模到多频激光光源的FP激光器装置，包括放大输入的光信号的光放大器，激光光源，它波分多路分解部分输入的光信号，多路复用该多路分解的光信号，重新传输该多路复用的光信号，波分多路分解放大光信号的剩余部分，和输出锁模到该多路分解信号的信号，和第一环行器，其将放大光信号的剩余部分输入到激光光源，以及将锁模到激光光源输出的多频激光光源的光信号输出给光传输链路。

Description

锁模到多频激光光源的法布里珀罗激光器及其光传输装置
技术领域
本发明涉及到一种锁模到多频率激光光源的法布里-珀罗激光器，对于根据波分复用(WDM)的光通信能够实现使用有成本-有效的光源而不用昂贵的外调制器，以及涉及到一种使用锁模到多频激光光源的法布里-珀罗激光器的光传输装置。
背景技术
通常，基于波分复用的无源光网络(PON)利用分配给每个用户特定的波长提供超高速的宽带通信业务。因此，可以确保通信的保密性，并且能够容易地提供用户需要的特殊通信业务或者传输能力的扩展。此外，特定的波长能够分配给新的用户由此可以增加用户数量。除了上述的优点外，因为中心局(CO)和每个用户地点都需要为特定波长的光源和用于稳定光源波长附加的波长稳定电路，所以用户成本也就提高了。由于这个缘故，基于波分复用的无源光网络(PON)没有商品化。为了实现基于波分复用的无源光网络(PON)，需要成本效果合算的基于波分复用光源的发展。
基于波分复用的无源光网络(PON)使用分布的反馈(DFB)激光器阵列，多频激光器(MFL)，频谱-限幅激光光源，锁模到非相干光的法布里-珀罗(FP)激光器，如已知的基于WDM的光源。然而，用于制造分布反馈激光器阵列和MFL的工艺是复杂的，而基于波分复用光源的用于精密波长选择性以及波长稳定性的DFB激光器阵列和MFL是昂贵的设备。
有效地研究频谱-限幅光源，通过利用滤光器或者波导光栅路由器(WGR)频谱-限幅具有宽带宽的光信号，可以提供增加的波分信道的数量。因此，不需要特定波长的光源和波长稳定性的设备。已经提出用发光二极管(LED)、超发光二极管(SLID)、FP激光器、光纤放大器光源、超短脉冲光源等作为基于WDM的光源。作为基于波分复用光源所建议的LIED和SLID提供非常宽的光带宽而且廉价。然而，因为LED和SLD提供相对窄的调制带宽和相对低的输出功率，所以它们适合作为上行信号的光源，它们以低于下行信号的比率调制。虽然FP激光器是一种廉价的和大功率的器件，但是因为FP激光器是窄带的，所以不能提供增加的波分信道的数量。此外，当FP激光器输出的频谱-限幅信号被调制时，由于模式分布噪声则存在性能降低的问题。超短脉冲光源具有非常宽的频谱带和相干性，但是具有低的稳定性和仅仅几个ps的脉冲宽度。因此这难以实现微波脉冲光源。
已经提出的频谱-限幅光纤放大器光源，其能够从光纤放大器产生频谱-限幅的放大自然辐射(ASE)光，而且提供增加的大功率波分信道的数量，以代替以上所述的光源。然而，频谱-限幅光源需要昂贵的外调制器(比如LiNbO3调制器)以便各个信道传送不同的数据。
另一方面，锁模到非相干光的FP激光器是用于传送通过插入频谱-限幅信号到没有隔离器的FP激光器中输出的锁模信号，这是在来自非相干光源(比如LED或者使用滤光器或WGR的光纤放大器光源)产生的宽带宽频谱-限幅光信号之后。这里预定输出或更大功率的频谱-限幅信号被插入到FP激光器中，该FP激光器仅仅产生和传送波长等于插入频谱-限幅信号波长的信号。锁模到非相干光的FP激光器在数据信号基础上直接调制FP激光，因此完成成本效果合算的数据传输，然而，为了输出适合于远距离传输高速的锁模信号，插入到FP激光器中的频谱-限幅信号必须是宽带宽的大功率光信号。此外，这里带宽比FP激光器输出信号的模式间隔更宽的非相干光被插入以便传输高速数据，锁模FP激光器的输出信号具有根据模式间隔分配的多种波长信号。在这种情况下，由于光纤的色散效应不能实现远距离传输。
发明内容
因此，本发明提供一种锁模到多频激光光源的法布里-珀罗激光器，其能够在没有高价外调制器的情况下，在基于WDM的光通信中实现使用成本效果合算的光源。
本发明还提供一种利用锁模到多频激光光源的法布里-珀罗激光器的基于波分多路复用(WDM)的光传输装置。
根据本发明的一个方面，法布里-珀罗(FP)激光器提供锁模到多频激光光源作为基于WDM的光通信光源，其包括：用于放大输入光信号的光放大器；激光光源，它用于对一部分输入光信号执行波分多路分解，多路复用这些多路分解的光信号，重新传输多路复用的光信号，对放大的光信号的剩余部分执行波分多路分解，并且输出锁模到多路分解信号的信号；和第一环行器，它用于将放大的光信号的剩余部分输入到激光源中，以及将锁模到激光源输出的多频激光光源的光信号输出给光传输链。
根据本发明的与另一个方面，提供一种光传输装置，它用于传输中心局、远程节点以及多个经过传输光纤连接的用户设备中PON的上行和下行信号。中心局包括具有至少一个FP激光器的光源，它输出用于传输锁模到多频激光光源以及根据下行数据直接调制的第一多个光信号；连接到该光源的环行器，它下行-传输锁模到多频激光并且直接调制的第一多个输出信号，以及将来自远程节点的上行-传输的第二多个光信号输出到传输光纤；接收上行-传输的第二多个光信号的多个上行光接收器；多个第一波分多路复用器/多路分解器，它们将FP激光器以及输入到上行光接收器上行信道中的输入信号/输出信号进行多路复用/多路分解；抽运光源，它输出预定波长的激光以便驱动上行多频激光光源；以及第二和第三波分多路复用器/多路分解器，它们多路复用/多路分解上行/下行-传输信号和抽运激光信号。远程节点包括具有N×N波导光栅路由器的多频率激光光源，光栅路由器多路分解传输的多路复用的下行信号和多频激光，并且多路复用从用户设备传输的光信号；并且包括第四和第五波分多路复用器/多路分解器，它们将上行/下行-传输信号和抽运激光信号进行多路复用/多路分解。每个用户设备包括：FP激光器，它接收从远程节点传输的光信号以及根据传输的上行数据直接输出调制的锁模信号；下行光接收器，它接收由远程节点多路分解和传输的下行信道信号；以及第六波分多路复用器/多路分解器，它们将FP激光器和下行信道的输入/输出信号进行多路复用/多路分解，并且多路复用/多路分解输入给下行光接收器的下行信道。
附图说明
从以下参考附图详细的描述中，本发明上述特点及其他优点将更明显，
图1是图解说明根据本发明第一实施例的锁模到多频激光光源的法布里-珀罗(FP)激光器的结构；
图2A到2C图解说明FP激光器的锁模现象；
图3图解说明根据本发明第二实施例的锁模到多频激光光源的FP激光器的结构；
图4图解说明使用根据本发明第一实施例的锁模到多频激光光源的FP激光器的光传输仪器的结构；
图5图解说明图4中所示第一带通滤波器和第二带通滤波器的带通特性；
图6A和6B图解说明根据本发明第一实施例的光传输仪器中使用的波分多路复用器/多路分解器的带通特性；和
图7图解说明根据本发明第二实施例的光传输仪器的结构。
具体实施方式
图1是图解说明根据本发明第一实施例的锁模到多频激光光源的FP激光器的结构。锁模到多频激光光源的FP激光器执行将波分多路复用的光信号输出到光传输链500的功能，而且它包括光信号放大器100、激光光源200、第一光环行器300和第一分离器400。
光信号放大器100放大环行的光信号，而且它包括激光光源101、第二分离器102，第一和第二放大光纤103和106、第二环行器104和带通滤波器(BPF)105。
抽运光源101输出预定波长的激光，用于抽运第一和第二放大光纤103和106，而且在优选实施例中使用一种激光二极管。
第二分离器102部分地分离该激光并且将部分分离的激光耦合到第一放大光纤103。第二分离器102将剩余的激光耦合到第二放大光纤106。因为第二分离器102耦合激光到第一和第二放大光纤103和106后面的一些级，所以第一和第二放大光纤103和106是向后或以相反方向抽运。
第一和第二放大光纤103和106由抽运光源101抽运，并且利用稀土元素的受激发射来放大环行的光信号。在优选实施例中，第一和第二放大光纤103和106使用掺铒光纤(EDF)。
第二环行器104包括第一、第二和第三端口，而光信号输入到第一端口，由第一放大光纤103放大的光信号经过第二端口被输出到激光光源200。经过第二端口从激光光源200输入的光信号经过第三端口被输出到带通滤波器(BPF)105。
BPF 105安排在第二环行器104与第二放大光纤106之间，而且具有与环行光信号同样的带宽，因此可以消除带宽之外的信号。在消除带宽之外的信号之后，光信号由第二放大光纤106放大，因此有效地增加了光信号的输出功率。此外，BPF 105将PF激光器的频带限制在对应小于或等于波导光栅路由器(WGR)自由频谱区域之内，以致每个频谱-限幅信号的频谱仅仅是一个波长，所以可以防止由于光学纤维色散效应而引起的传输性能衰变，并且能够进行高速数据的远距离传输。
参考图1，激光光源200接收由光信号放大器100放大的部分光信号，对该部分光信号执行波分多路分解，对多路分解的一部分光信号执行波分复用，并且重新传输多路复用的部分光信号给光信号放大器100。激光光源200接收被放大的光信号的剩余部分，对被放大的光信号的剩余部分执行波分多路分解，以及执行将锁模到多路分解信号的信号输出的功能。激光光源200包括多个FP激光器203。
图2A到2C图解说明FP激光器的锁模现象。图2A图解说明在FP激光器的锁模现象之前的光谱。图2B图解说明输入到FP激光器中的外部光信号的光谱，而图2C显示锁模到输入外部光信号的FP激光器的光谱。
如图2A所示，FP激光器不同于输出单一波长的分布反馈式(DFB)激光器，它输出每隔一定间隔安排的多个波长，根据共振波长的增益特性和激光二极管的制造材料其具有作为中心波长的一个波长。当图2B中举例说明的外部光信号输入时，没有锁模到外部光信号的FP激光器的波长被抑制而且仅仅FP激光器的波长被放大并且输出如图2C中描绘的图形。FP激光器具有如图2C所描绘被称为“锁模FP单激光器”的输出特性。作为外部信号的光源，EDF放大器、发光二极管(LED)、高亮度-发光二极管(SLD)、DFB激光器或者FP激光器等都可以使用。放大并且输出的波长与抑制波长之间的强度差可以表示为边模抑制比(SMSR)。当SMSR增加时，由于FP激光器内形成的模式分配噪声与光纤的色散效应减少，则传输性能衰变。锁模FP激光器根据数据信号基础直接实现调制，因此实现了高速数据成本-有效的远距离传输。为了确保高SMSR以便能够适当地实现高速数据的远距离传输，在优选的实施例中，大功率信号或者非常窄传输线宽度的信号(例如，DFB激光器的输出信号)被输入到FP激光器中。
激光光源200包括N×N波分多路复用器/多路分解器201、N-1个反射器202和N-1个FP激光器203。
波分多路复用器/多路分解器201连接在第二环行器104的第二端口与第一环行器300之间，波分多路复用器/多路分解器201的第一侧面与第二侧面的每个包括一个多路复用端口和N-1个多路分解端口。波分多路复用器/多路分解器201接收由光信号放大器100放大的该部分光信号，从第一侧面多路复用端口经过第二环行器104的第二端口，对部分放大的光信号执行波分多路分解，并且输出该多路分解的信号到第二侧面的多路分解端口。输入到第二侧面多路分解端口的光信号被输出给第一侧面多路复用端口。类似地，波分多路复用器/多路分解器201接收由光信号放大器100放大的剩余部分光信号，从第二侧面多路复用端口经过第一环行器300的第二端口，对剩余部分放大的光信号执行波分多路分解，并且输出该多路分解的信号给第一侧面的多路分解端口。波分多路复用器/多路分解器201对输入到N-1个多路分解端口的光信号执行波分复用。波分多路复用器/多路分解器201可以使用WGR。
各个反射器202连接到安排在第二侧面的N-1个多路分解端口，它们反射输出的多路分解信号到第二侧面多路分解端口，并且重新输入该反射的多路分解信号到第二侧面多路分解端口。
FP激光器203连接到安排在第一侧面的N-1个多路分解端口，并且依据经由多路分解端口输入的多路分解信号，输出根据模式锁定的锁模信号。
第一环行器300连接到波分多路复用器/多路分解器201的第二侧面的多路复用端口，将经过第一端口输入的由光信号放大器100放大的部分光信号输出，它经过第二端口到波分多路复用器/多路分解器201的第二侧面多路分解端口，以及将经过第二端口输入的锁模信号从波分多路复用器/多路分解器201的多路复用端口经过第三端口输出到传输链路500。
第一分离器400连接在光信号放大器100与第一环行器300的第一端口之间，它部分地分离由光信号放大器100放大的光信号，耦合该分离的光信号到第一放大光纤103，以及将剩余的光信号输入到第一环行器300的第一端口。
现在利用上面描述的结构来描述激光器的工作。
由第一级铒掺杂光纤放大器103产生的具有宽频带的放大自然辐射(ASE)噪音被输入到N×N WGR201，它经过环行器104的第一端口连接到第二端口，以便被频谱-限波和多路分解。N-1个频谱-限波的信道由反射器202反射然后重新输入到WGR 201中。在多路复用后，多路复用信道输出到经过环行器104的第二端口与第三端口的带通滤波器(BPF)105连接。多路复用光信号的频谱带宽被带通滤波器BPF 105所限制，BPF 105具有与WGR 201用于频谱限制的一个自由频谱区域的频带相同通带。被限制频带的多路复用信号由第二级铒掺杂光纤放大器106放大，并且输入到分离器400中。经过分离器400，一部分多路复用信号输入到第一级铒掺杂光纤放大器103中，而剩余的多路复用信号经过环行器300的第一端口输入到连接第二端口的WGR 201中。
在输入到第一级铒掺杂光纤放大器103的多路复用信号被放大之后，放大的信号经过环行器104WGR201反射器202WGR201环行器104滤波器BPF105铒掺杂光纤放大器106分离器400重复地处理。产生具有高输出功率的非常窄传输线宽度的多路复用信号。这种光源被称为多频激光光源。
从分离器400输出的剩余多路复用信号经过环行器300的第一端口输入到连接第二端口的WGR201中，将被多路分解。各个多路分解信道输入到FP激光器203，它们输出锁模到输入信道的信号。多路复用输入到WGR201的锁模信号，然后，多路复用信号经过环行器300的第二端口输出到连接第三端口的光传输链路500。FP激光器203根据要传输的高速数据信号直接完成调制，而不使用昂贵的外调制器。
图3图解说明根据本发明第二实施例的锁模到多频激光光源的FP激光器的结构。与图1中图解说明的FP激光器相比较，图3中图解说明的FP激光器另外包括偏振控制器(PC)204和偏光器205。偏振控制器204安排在FP激光器203和波分多路复用器201之间，偏光器205安排在环行器300和分离器400之间。每个FP激光器203构制成为以致于具有SMSR的锁模信号能够从低功率输入信号中输出，通过其改善FP激光器203的锁模效率。在大于或等于门限电流值的偏置电流施加到FP激光器203之后，如果调整偏振控制器204而且具有与FP激光器203输出的信号相同的偏振光的光信号输入到FP激光器203，则FP激光器203的锁模效率得到改善。虽然输入了相对低功率的光信号，但是以高速长距离传输所需要的SMSR可以保证锁模信号从FP单激光器203输出。
现在描述锁模到多频激光光源的FP激光器的实施例。
图4是图解说明使用本发明的锁模到多频激光光源的FP激光器基于PON的WDM信号传输的实施例。这个实施例的PON包括中心局1、远程节点2和连接到传输光纤的多个用户设备装置3。
中心局1包括本发明的光源，其如图1所示使用锁模到多频激光光源的FP激光器；连接到N-1个FP激光器203的N-1个第二波分多路复用器/多路分解器11，它们连接到WGR 201；用于接收用户信道信号的N-1个上行光接收器12；抽运激光二极管13，其用于输出驱动安排在远程节点2和用户设备装置3的本发明的光源的激励信号；和第二和第三波分多路复用器/多路分解器14和15，其用于多路复用/多路分解上行/下行信号和激励信号。
远程节点2包括除N-1个FP激光器以外的本发明光源；和第四和第五波分多路复用器/多路分解器21和22，其用于多路复用/多路分解上行/下行信号和激励信号。
用户设备3包括锁模到远程节点2提供的信号的FP激光器203；用于接收由远程节点2多路分解的下行信道信号的下行光接收器38；和第六波分多路复用器/多路分解器37，其用于多路复用/多路分解FP激光器203的输入输出信号以及由下行光接收器38输入的下行信道。
现在描述基于使用具有本发明上述结构的光源的WDM的PON的实施例。
参考图4，从安排在中心局1的多频激光光源输出的多路复用信号经过第二波分多路复用器/多路分解器14输入，将被多路分解。多路分解信道经过第一波分多路复用器/多路分解器11输入到FP激光器203以便传输，FP激光器203输出根据下行数据直接调制的锁模信号。经过第一波分多路复用器/多路分解器11重新输入到WGR201中的锁模信号被多路复用。多路复用的信号经过环行器300输入到第三波分多路复用器/多路分解器14，而多路复用信号与用于驱动上行多频激光光源的抽运激光二极管13的输出信号一起被多路复用。该多路复用信号经过传输光纤4被传输到远程节点2。输出到远程节点2的多路复用下行信号和抽运激光信号由第四波分多路复用器/多路分解器21来多路分解。抽运激光信号驱动上行的多频激光光源。经过第五波分多路分解器/多路分解器22和环行器重新输入到WGR中的下行信号被多路分解。用户设备3的多路分解下行信道被输入到下行光接收器38，如电信号一样被检测。
从安排在远程节点2的上行的发射激光光源输出的多路复用信号经过第五波分多路复用器/多路分解器22输入到WGR，将被多路分解。多路分解的信道经过用户设备3的第六波分多路复用器/多路分解器37输入到FP激光器203。FP激光器203根据上行的数据直接输出调制的锁模信号以便传输。经过第六波分多路复用器/多路分解器37重新输入到安排在远程节点2的WGR中的锁模信号被多路复用。多路复用的上行信号经过环行器300、第四波分多路复用器/多路分解器21和传输光纤4传输到中心局1。输入到中心局1的上行信号经过第三波分多路复用器/多路分解器15、第二波分多路复用器/多路分解器14和环行器300输入到WGR201，将被多路分解。经过第一波分多路复用器/多路分解器11输入到上行光接收器12的多路分解的上行信道如电信号一样被检测。
参考图4，基于使用本发明光源的WDM的PON利用一个传输光纤4同时地传输上行和下行信号。因此，对于下行多频激光光源和上行多频激光光源使用具有不同中心波长的BPF 105-1和105-2，以致于上行信号的波长带宽和下行信号的波长带宽可以分开。
图5图解说明使用于下行多频激光光源的第一带通滤波器105-1的带通特性500，和用于上行多频激光光源的第二带通滤波器105-2的带通特性501。第一和第二BPF的频带分别地与WGR的的一个自由频谱区相同。中心波长间隔是一个自由频谱区范围或更宽。因此，上行和下行信号的波长带宽没有重叠。
图6A图解说明第二和第五波分多路复用器/多路分解器14和22的带通特性，而图6B图解说明第三和第四波分多路复用器/多路分解器15和21的带通特性。因为第二和第五波分多路复用器/多路分解器14和22多路复用/多路分解上行和下行的信号，所以它们是由第一BPF 105-1和第二BPF 105-2的结合所构成。此外，因为第三和第四波分多路复用器/多路分解器15和21多路复用/多路分解上行和下行信号以及抽运激光信号，其用于驱动上行的多频激光光源，所以它们是由第一和第二BPF和与抽运激光信号波长相对应的BPF的结合所构成的。
图7图解说明根据本发明第二实施例使用锁模到多频激光光源的FP激光器(图3)的基于WDM的PON结构。其它使用FP激光器的基于WDM的PON结构在图4和7中图解说明，与图4中显示的PON比较，除图7中所示PON相同外还包括PC 204和偏光器205。
从上面描述很明显，本发明提供一种锁模到多频激光光源的FP激光器，其能够利用多频激光光源有效地执行FP激光器的锁模，产生具有高输出功率的非常窄传输线宽度的波分多路复用信号，以及利用廉价的FP激光器而不使用昂贵的外调制器，根据高速数据信号执行直接调制。
本发明产生等于WGR波长带宽的多路复用信号并且通过调整WCR的工作温度来调整波长带宽，因此控制了波分多路复用信号的波长带宽接近传输链路。从而，不需要FP激光器的波长稳定性和波长选择性。
通过利用安排在每个中心局和远程节点的一个WGR来组织产生上行/下行信号的多频激光光源，同时多路复用/多路分解上行/下行信号，本发明可以最小化使用在基于WDM的PON中的WGR数量，而且通过利用一个发射光纤同时传输上行/下行信号来最小化光学纤维的数量。
根据上面描述的优点，本发明可用于实现锁模到成本效果合算的和高效的多频激光光源的FP激光器，而且可用于实现基于WDM的PON。
虽然为了图解说明的目的，已经公开描述了本发明的优选实施例，应该意识到，在没有脱离本发明的范围的情况下，那些技术精通的人能够做出一些可能的修改、添加和替换的。因此，本发明不局限于上面描述的实施例，本发明是通过下面的权利要求与它们的整个等效范围进行详细限定的。

Claims (17)

1.一种锁模到多频激光光源的法布里-珀罗(FP)激光器，作为基于波分多路复用的波分多路光通信的激光光源，其包括：
用于放大输入光信号的光放大器；
激光光源，它用于对第一部分输入光信号进行波分多路分解，多路复用所述多路分解的光信号，重新传输多路复用的光信号，对放大的光信号的剩余部分进行波分多路分解，以及输出锁模到多路分解信号的信号；和
第一环行器，它用于将放大光信号的剩余部分输入到激光源中，以及将锁模到激光光源输出的多频激光光源的光信号输出给光传输链路。
2.根据权利要求1所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于所述激光光源包括：
波分多路复用/多路分解装置，其具有一个多路复用端口和N-1个安排在所述波分多路复用/多路分解装置的第一和第二侧面中的每个侧面的多路分解端口，所述波分多路复用/多路分解装置波分多路分解输入到所述多路复用端口的光信号并且输出所述多路分解的信号，以及波分多路复用输入到所述N-1个多路分解端口的光信号并且输出所述多路复用的信号；
N-1个反射器，其连接到波分多路复用/多路分解装置的第二侧面的多路分解端口，它反射所述多路分解的信号并且重新输入所述多路分解的信号到波分多路复用/多路分解装置的第二侧面的多路分解端口；和
N-1个法布里-珀罗激光器，它连接到波分多路复用/多路分解装置的第一侧面的多路分解端口，其输出锁模到所述多路分解信号的信号。
3.根据权利要求1所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于所述光放大器包括：
第一和第二放大光纤，其利用稀土元素的受激发射来放大输入的光信号；
抽运光光源，其输出预定波长的抽运光用于抽运第一和第二放大光纤；
第二分离器，其部分地分离所述抽运光，耦合部分分离的抽运光到第一放大光纤，以及耦合剩余抽运光到第二放大光纤；和
具有第一、第二和第三端口的第二环行器，其接收来自第一端口由第一放大光纤放大的光信号并且输出所述放大的光信号给连接到第二端口的激光光源，以及接收来自第二端口从激光光源输出的波分多路复用信号并且输出所述多路复用的信号给连接到第三端口的第二放大光纤。
4.根据权利要求3所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于所述光放大器还包括第一带通滤波器，其安排在第二环行器的第三端口与第二放大光纤之间，它具有与输出的波分多路复用的光信号相同的带宽，其中带宽以外的信号被消除。
5.根据权利要求3所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于所述稀土元素是铒。
6.根据权利要求2所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于所述波分多路复用/多路分解装置是N×N波导光栅路由器。
7.根据权利要求2所述的法布里-珀罗激光器装置，其特征在于还包括：
N-1个连接在N-1个法布里-珀罗激光器与所述波分多路复用/多路分解装置之间的偏振控制器；和
连接到第一环行器和第一分离器的偏光器。
8.一种用于传输无源光网络的上行和下行信号的光纤传输装置，在无源光网络中通过传输光纤连接中心局、远程节点和多个用户，其特征在于所述光纤传输装置包括：
所述中心局包括：
具有法布里-珀罗激光器的光源，它输出用于传输锁模到多频激光以及根据下行数据直接调制的信号，
连接到该光源的环行器，它下行-传输锁模到多频激光光源并被直接调制的信号，以及将来自远程节点的上行-传输的光信号输出到传输光纤；
接收上行-传输的光信号的多个上行光接收器，
多个第一波分多路复用器/多路分解器，它们将法布里-珀罗激光器以及输入到上行光接收器的上行信道中的输入信号/输出信号进行多路复用/多路分解，
抽运光源，它输出预定波长的激光以便驱动上行多频激光光源；以及
第二和第三波分多路复用器/多路分解器，它们多路复用/多路分解上行传输信号/下行传输信号和抽运激光信号；
远程节点包括：
具有N×N波导光栅路由器的多频率激光光源，该光栅路由器多路分解传输的多路复用的下行信号和多频激光，以及多路复用从用户设备传输的光信号，和
第四和第五波分多路复用器/多路分解器，它们将上行传输信号/下行传输信号和抽运光信号进行多路复用/多路分解；以及
每个用户设备包括：
法布里-珀罗激光器，它接收从远程节点传输的光信号以及输出根据传输的上行数据直接调制的锁模信号，
下行光接收器，它接收由远程节点多路分解和传输的下行信道信号，和
第六波分多路复用器/多路分解器，它们将法布里-珀罗激光器的和输入给下行光接收器的下行信道的输入信号/输出信号进行多路复用/多路分解。
9.根据权利要求8所述的光传输装置，其中具有输出锁模到多频激光并且直接调制的信号的法布里-珀罗激光器的光源，其特征在于包括：
放大输入光信号的光放大器；
激光光源，其波分多路分解一部分输入的光信号，多路复用所述多路分解的光信号，重新传输多路复用的光信号，波分多路分解放大光信号的剩余部分，以及输出锁模到所述多路分解信号的信号；和
第一环行器，其将放大光信号的剩余部分输入到激光光源，并且将激光光源输出的锁模到多频激光光源的光信号输出给光传输链路。
10.根据权利要求8所述的光传输装置，其特征在于安排在中心局的激光光源和安排在远程节点的多频激光光源包括具有不同波长通带的第一和第二带通滤波器，以至于上行和下行信号的波长带宽不同。
11.根据权利要求10所述的光传输装置，其特征在于所述第一和第二带通滤波器具有与波导光栅路由器的一个自由频谱范围同样的带通，而第一和第二带通滤波器的中心波长是由至少一个自由频谱范围来分隔的。
12.根据权利要求10所述的光传输装置，其特征在于所述第二和第五波分多路复用器/多路分解器被构制成以便通过第一带通滤波器通带内的信号和第二带通滤波器通带内的信号。
13.根据权利要求10所述的光传输装置，其特征在于所述第三和第四波分多路复用器/多路分解器被构制成以便通过第一带通滤波器通带内的信号和第二带通滤波器通带内的信号，和来自中心局的抽运激光信号。
14.根据权利要求8所述的光传输装置，其特征在于还包括安装在中心局以及安装在远程节点与用户设备之间的多个偏振控制器和偏振器，其中提高了法布里-珀罗激光器的锁模效率。
15.一种基于波分复用的无源光网络，其中包括：
中心局，它具有根据权利要求2的法布里-珀罗激光器作为激光光源；
远程节点，它具有根据权利要求2的法布里-珀罗激光器构成的多频激光光源，并且经过传输光纤连接到中心局；和
经过传输光纤连接到远程节点的多个用户设备。
16.根据权利要求15所述的无源光网络，其特征在于还包括安装在中心局以及安装在远程节点与用户设备之间的多个偏振控制器和偏振器，其中提高了法布里-珀罗激光器的锁模效率。
17.根据权利要求15所述的无源光网络，其特征在于所述安排在中心局的激光光源和安排在远程节点的多频激光光源还包括具有不同波长通带的第一和第二带通滤波器，致使上行信号和下行信号的波长带宽不同。
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