CN204119236U - 一种基于光电光再生的万兆突发光放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于光电光再生的万兆突发光放大器，是设置在所述光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU之间，其组成包括：第一光电双向转换单元、3R单元、第二光电双向转换单元、设备监控单元和无源合分光单元。本实用新型能够对实际突发光信号进行高质量放大，从而满足保证万兆OLT和ONU之间长距离通信，同时兼容万兆连续光网络传输通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及光线光缆通讯领域的线路放大，具体地说是一种基于光电光再生的万兆突发光放大器。
背景技术
目前在电力、煤炭、铁路、部队等专网通信领域，开始越来越多的用到xPON技术，在IEEE 802.3ah-2004(已被并入802.3-2008)中明确定义了EPON最长和差分传输距离不得超过20km，而且万兆的PON网络传输普遍在十公里范围内，然而在实际应用中经常会遇到传输距离以及差分传输距离超过10km的情形，而且对突发的万兆高速信号还未有相关的处理方案，普通的业界常用的EDFA掺铒光纤放大器也只能处理1550的连续光波长信号，不能放大1310波长的光信号，且只能做2R处理，因此无法满足实际工程需要。
实用新型内容
本实用新型为解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于光电光再生的万兆突发光放大器，能够对实际突发光信号进行高质量放大，从而满足保证万兆OLT和ONU之间长距离通信，同时兼容万兆连续光网络传输通信。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型一种基于光电光再生的万兆突发光放大器，是应用于千兆乃至万兆PON无源光网络中，放大和整形双向的光信号；所述PON无源光网络是通过光纤将光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU相连以实现光信号的传输；其特点是，
所述万兆突发光放大器设置在所述光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU之间，所述万兆突发光放大器的组成包括：第一光电双向转换单元、3R单元、第二光电双向转换单元、设备监控单元和无源合分光单元；
所述第一光电双向转换单元接收所述光缆终端设备OLT发送的万兆光信号并转换为相应的OLT万兆电信号发送给所述3R单元，同时将自身的状态信号发送给所述设备监控单元；
所述3R单元接收所述OLT万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得OLT 3R电信号并传递给所述第二光电双向转换单元；
所述第二光电双向转换单元将所接收的OLT 3R电信号进行放大并转换为OLT高质光信号后发送给所述无源合分光单元；
所述无源合分光单元将所述OLT高质光信号进行分光处理后通过所述光缆分发给所述若干用户终端设备ONU；
所述第二光电双向转换单元同时接收所述若干用户终端设备ONU突发或连续的万兆光 信号并转换为相应的ONU连续万兆电信号后发送给所述3R单元，同时将自身的状态信号发送给所述设备监控单元；
所述3R单元接收所述ONU连续万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得ONU突发3R电信号并传递给所述第一光电双向转换单元；
所述第一光电双向转换单元将所接收的ONU连续3R电信号进行放大并转换为ONU突发高质光信号后发送给所述无源合分光单元；
所述无源合分光单元将所述ONU突发高质光信号进行合光处理后通过所述光缆传递给所述光缆终端设备OLT；
所述设备监控单元是由网管板、CPLD和MPU组成，所述MPU根据接收的第一光电双向转换单元的状态信号和第二光电双向转换单元的状态信号进行处理后获得控制信号后发送给所述CPLD用于进行3R处理；
所述网管板用于将所述第一光电双向转换单元的状态信号和第二光电双向转换单元的状态信号进行转换并发送给外围PC机进行显示。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
1、本实用新型采用基于光电光再生的万兆突发光放大器，对于OLT和ONU之间的光信号进行3R放大，在光纤终端设备之间的信号无损地放大用于后端延伸光缆的传输，从而保证长距离PON网络乃至其他万兆网络的传输。
2、本实用新型采用3R单元对光信号进行重定时消除数字脉冲的时域失真、进行重再生保证信号在每条光缆中传输的输出功率，进行重整形消除色散等因素产生的脉冲失真，从而保证信号传输的质量和强度。
3、本实用新型采用光电双向转换单元，克服了传统的万兆PON系统没有光功率放大功能，而只能在OLT和ONU之间进行10-20km传输的问题，拉伸PON系统由原来的小于10km到60km甚至80km,并不影响并提高了原有的网络带宽和质量，从而提高了万兆PON的应用距离范围。克服了普通的业界常用的EDFA也只能处理1550的连续波长信号，且只能做2R处理；从而对1310nm和1550nm连续的波长都能3R放大。
4、本实用新型采用了无源合分光单元可以旁路其他非PON的光信号(即1490nm和1310nm之外的光波长可以提前旁路，做到只放大PON信号，在放大后再合波起来，使得本设备能广泛应用于电力、电信、银行、公安、会议电视等专线业务，或其它重要的数据业务中，为用户提供高可靠、高性能的PON光信号放大传输通路。
5、本实用新型通过设备监控单元能对光缆的光信号进行实时监控，并对光缆的运行状况进行实时显示，且支持RS-232串口、RJ-45网络接口，支持SNMP协议网管，从而方便监 控和维护。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型监控状态信息连接图；
图3为本实用新型组网结构示意图；
图4为本实用新型光电双向转换单元的内部电路结构示意图；
图5为本实用新型3R芯片Maxim 3991的外围和接口电路图；
图6为本实用新型光电双向转换单元与3R单元连接示意框图。
具体实施方式
本实施例中，如图1所示，一种基于光电光再生的万兆突发光放大器，是应用于千兆乃至万兆PON无源光网络中，放大和整形双向的光信号；PON无源光网络是通过光纤将光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU相连以实现光信号的传输；并设置在PON光缆终端设备OLT与用户终端设备ONU之间，通过人机接口与外围PC机进行信号传递与控制，其组成包括：第一光转电单元、第二光转换单元、3R放大单元、设备监控单元、无源分光单元和电源单元；
第一光电双向转换单元接收光缆终端设备OLT下行发送的万兆光信号并转换为相应的OLT万兆电信号发送给3R单元，也可以转换万兆连续电信号，同时将自身的状态信号发送给设备监控单元；
3R单元接收OLT万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得OLT 3R电信号并传递给第二光电双向转换单元；
第二光电双向转换单元将所接收的OLT 3R电信号进行放大并转换为OLT高质光信号后发送给无源合分光单元；
无源合分光单元将OLT高质光信号进行分光处理后通过光缆分发给若干用户终端设备ONU(下行)；
第二光电双向转换单元同时接收若干用户终端设备ONU上行突发或连续的万兆光信号并转换为相应的ONU连续万兆电信号后发送给3R单元，同时将自身的状态信号发送给设备监控单元；而普通的业界常用的EDFA掺铒光纤放大器工作字1550波段，其原理是作用连续光波长信号并激光泵浦放大，不能放大1310波长的光信号；
3R单元接收ONU连续万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后由MPU控制获得ONU 3R电信号并传递给第一光电双向转换单元；而普通的业界常用的EDFA掺铒光纤放大器原理上没有做OEO电生，只能做2R处理；
第一光电双向转换单元将所接收的3R ONU连续电信号进行放大并转换为ONU突发高质光信号后发送给无源合分光单元(上行)；激光器LD由MPU控制将连续电信号转换为突发光信号。
无源合分光单元将ONU突发高质光信号进行合的光处理后通过光缆传递给光缆终端设备OLT(上行)；
设备监控单元是由网管板、CPLD和MPU组成，MPU根据接收的第一光电双向转换单元的状态信号和第二光电双向转换单元的状态信号进行处理后获得控制信号后发送给CPLD、MPU用于监控3R处理；
如图2所示，网管板用于将第一光电双向转换单元的状态信号和第二光电双向转换单元的状态信号通过以太网采集卡采集并进行转换，经过人机接口发送给外围PC机进行显示。
具体组网如图3所示的实施例中，由于采用基于光电光再生的万兆突发光放大器，对于OLT和ONU之间的光信号进行3R放大，在光纤终端设备之间的信号无损地放大用于后端延伸光缆的传输，放大器采用220v交流电和-48v交流供电，稳定可靠，使长距离OLT与ONU通信增强了系统的稳定性和适用范围，并远程实时监控设备的各项状态，切实保护电力通信设备稳定运行。在具体网络应用中，目前放大器暂只支持数字化光信号，不能支持对模拟光信号的放大，故对于广电传统模拟信号以及超过万兆的光信号不能放大，故还有一定的进一步的开发空间，但通过上述不单在电力行业，在其他行业已具有相当广泛的应用空间。
如图4所示，光电双向转换单元的内部电路结构是由两部分组成，上半部分是光缆光检测PIN和预放大电路组成了光电转换电路；生成RX+/-差分接收光电信号传输到3R放大部分处理；下半部分有LD驱动电路和LD激光器组成电光转换电路，从3R放大部分处理来的TX+/-引脚发送光电信号传输到激光驱动器Ld驱动激光器发送光信号上光缆。各个器件将提供诊断信号交由数字处理监控接口并传输给MPU处理。
如图5所示，3R单元就是接收ONU突发万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得ONU突发3R电信号并传递给第一光电双向转换单元；3R Interface IC接口芯片采用的是maxim公司的3991，从TX+/-引脚来的信号接50欧姆的阻抗匹配然后接maxim3991的SDI+/-引脚,从SDO+/-引脚来的差分信号连接sfp的Rx+/-引脚；
如图6所示，OLT光电双向转换单元和3R放大整形单元以及ONU光电双向转换单元总体构成了此突发放大器的核心。
Claims (1)
1.一种基于光电光再生的万兆突发光放大器，是应用于千兆乃至万兆PON无源光网络中，放大和整形双向的光信号；所述PON无源光网络是通过光纤将光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU相连以实现光信号的传输；其特征是，
所述万兆突发光放大器设置在所述光缆终端设备OLT与若干用户终端设备ONU之间，所述万兆突发光放大器的组成包括：第一光电双向转换单元、3R单元、第二光电双向转换单元、设备监控单元和无源合分光单元；
所述第一光电双向转换单元接收所述光缆终端设备OLT发送的万兆光信号并转换为相应的OLT万兆电信号发送给所述3R单元，同时将自身的状态信号发送给所述设备监控单元；
所述3R单元接收所述OLT万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得OLT3R电信号并传递给所述第二光电双向转换单元；
所述第二光电双向转换单元将所接收的OLT3R电信号进行放大并转换为OLT高质光信号后发送给所述无源合分光单元；
所述无源合分光单元将所述OLT高质光信号进行分光处理后通过所述光缆分发给所述若干用户终端设备ONU；
所述第二光电双向转换单元同时接收所述若干用户终端设备ONU突发或连续的万兆光信号并转换为相应的ONU连续万兆电信号后发送给所述3R单元，同时将自身的状态信号发送给所述设备监控单元；
所述3R单元接收所述ONU连续万兆电信号进行重定时、重再生和重整形处理后获得ONU突发3R电信号并传递给所述第一光电双向转换单元；
所述第一光电双向转换单元将所接收的ONU连续3R电信号进行放大并转换为ONU突发高质光信号后发送给所述无源合分光单元；
所述无源合分光单元将所述ONU突发高质光信号进行合光处理后通过所述光缆传递给所述光缆终端设备OLT；
所述设备监控单元是由网管板、CPLD和MPU组成，所述MPU根据接收的第一光电双向转换单元的状态信号和第二光电双向转换单元的状态信号进行处理后获得控制信号后发送给所述CPLD用于进行3R处理；
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