WO2011026287A1 - 一种波分复用滤波器 - Google Patents

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徐继东
张德智
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04J14/0252—Sharing one wavelength for at least a group of ONUs, e.g. for transmissions from-ONU-to-OLT or from-ONU-to-ONU

Definitions

  • the present invention relates to a Passive Optical Network (PON) system in the communication field, and in particular to a Wavelength Division Multiplexing First Revision (WDMlr).
  • PON Passive Optical Network
  • WDMlr Wavelength Division Multiplexing First Revision
  • OTD Optical Time Domain Reflectometer
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a wavelength division multiplexing filter capable of meeting the coexistence requirements of different passive optical networks and optical line detection systems.
  • the present invention provides a wavelength division multiplexing filter, the wavelength division multiplexing filter including a plurality of filters, and the wavelength division multiplexing filter is set to: Receiving, in the downlink direction, a first optical pulse signal output by the first passive optical network PON system, and a second optical pulse signal output by the second PON system or a second optical pulse coupled with the video signal by the second PON system output signal a signal, and a third optical pulse signal emitted by the optical time domain reflectometer (OTDR), and coupling the first optical pulse signal, the second optical pulse signal, and the third optical pulse signal into an optical distribution network (ODN);
  • OTD optical time domain reflectometer
  • the uplink optical pulse signal is split according to the wavelength band, the optical pulse signal of the first uplink wavelength range is transmitted to the first PON system, and the optical pulse signal of the second uplink wavelength range is transmitted to the second PON system,
  • the optical signal of the third uplink wavelength range is transmitted to the OTDR,
  • the wavelength of the third optical pulse signal is 1625 nm or more
  • the wavelength division multiplexing filter is further configured to receive a reflected signal of the third optical pulse signal transmitted by the ODN in a downlink direction, wherein a wavelength of the reflected signal is 1625 nm or more.
  • the wavelength division multiplexing filter is composed of a wideband filter and a sideband filter, wherein
  • the broadband filter transmits light having a wavelength between 1290 nm and 1500 nm, and reflects light of other wavelengths;
  • the sideband filter transmits light having a wavelength above 1625 nm, and reflects light having a wavelength smaller than the wavelength. ;
  • the transmission port of the broadband filter is an interface connected to an optical line terminal (OLT) of the first PON system
  • the universal port of the broadband filter is an interface connected to a trunk fiber of the ODN
  • the broadband a reflection port of the filter is connected to a common port of the sideband filter
  • a reflection port of the sideband filter is an interface connected to an OLT of the second PON system
  • a transmission port of the sideband filter is An interface connected to the OTDR.
  • the reflection port of the sideband filter is connected to the OLT of the second PON system via a coupler.
  • the reflection port of the sideband filter is configured to: input an output signal of the OLT of the second PON system and a coupled optical pulse signal of the video signal, and output an optical pulse signal to the OLT of the second PON system.
  • the wavelength division multiplexing filter is composed of a double window fiber Bragg grating (FBG) a filter and a sideband filter, wherein
  • FBG fiber Bragg grating
  • the FBG filter has two windows, the first window transmits light having a wavelength between 1290 nm and 1360 nm, and the second window transmits light having a wavelength between 1480 nm and 1500 nm, and reflects light of other wavelengths;
  • the sideband filter transmits light having a wavelength above 1625 nm, and reflects light having a wavelength less than the wavelength;
  • a transmissive port of the FBG filter is an interface connected to an OLT of the first PON system, and a common port of the FBG filter is an interface connected to a trunk fiber of the ODN, and a reflective port of the FBG filter Connected to the universal port of the sideband filter, the reflection port of the sideband filter is an interface connected to the OLT of the second PON system, and the transmission port of the sideband filter is connected to the OTDR. Interface.
  • the reflection port of the sideband filter is connected to the OLT of the second PON system via a coupler.
  • the reflection port of the sideband filter is configured to: input an output signal of the OLT of the second PON system and a coupled optical pulse signal of the video signal, and output an optical pulse signal to the second PON system. OLT.
  • the wavelength division multiplexing filter is composed of three wideband filters and one sideband filter, wherein
  • Both the first wideband filter and the second wideband filter transmit light having a wavelength between 1290 nm and 1360 nm, and reflect light of other wavelengths;
  • the third broadband filter transmits light having a wavelength between 1480 nm and 1500 nm. And reflecting light of other wavelengths;
  • the sideband filter transmits light having a wavelength above 1625 nm, and reflects light having a wavelength smaller than the wave;
  • a common port of the first broadband filter is an interface connected to a trunk fiber of the ODN, and a transmission port of the first broadband filter is connected to a transmission port of the second broadband filter, the first broadband a reflection port of the filter is connected to a common port of the third broadband filter;
  • a common port of the second broadband filter is an interface connected to an OLT of the first PON system, and the second broadband filter is a reflection port is connected to the transmission port of the third broadband filter;
  • a reflection port of the third broadband filter is connected to a common port of the sideband filter; and a reflection port of the sideband filter is An interface connected to the OLT of the second PON system, the transmission port of the sideband filter is the OTDR Connected interface.
  • the reflection port of the sideband filter is connected to the OLT of the second PON system via a coupler.
  • the reflection port of the sideband filter is configured to: input an output signal of the OLT of the second PON system and a coupled optical pulse signal of the video signal, and output an optical pulse signal to the second PON system. OLT.
  • the wavelength division multiplexing filter is composed of four sideband filters, wherein the first sideband filter and the second sideband filter respectively transmit light having a wavelength of 1280 nm or less, and light of other wavelengths.
  • the third sideband filter transmits light of a wavelength of 1500 nm or less, and reflects light of other wavelengths;
  • the fourth sideband filter transmits light of a wavelength of 1625 nm or more, and reflects light of a wavelength smaller than the wavelength. ;
  • a common port of the first sideband filter is an interface connected to a trunk fiber of the ODN, and a transmission port of the first sideband filter is connected to a transmission port of the second sideband filter, a reflective port of the first sideband filter is connected to a common port of the third sideband filter;
  • a common port of the second sideband filter is an interface connected to an OLT of the second PON system, a reflection port of the second sideband filter is connected to a reflection port of the fourth sideband filter;
  • a transmission port of the third sideband filter is an interface connected to an OLT of the first PON system, A reflection port of the third sideband filter is connected to a common port of the fourth sideband filter; and a transmission port of the fourth sideband filter is an interface to which the OTDR is connected.
  • the OLT is connected via a coupler.
  • the universal port of the second sideband filter is configured to: input an output signal of the OLT of the second PON system and a coupled optical pulse signal of the video signal, and output an optical pulse signal to the second PON system. OLT.
  • the wavelength range of the first optical pulse signal includes: from 1480 nm to 1500 nm; and the wavelength range of the second optical pulse signal includes: from 1510 nm to 1615 nm.
  • the first uplink wavelength range includes: from 1290 nm to 1360 nm; the second uplink wavelength range includes: 1280 nm or less; and the third upstream wavelength range includes: 1625 nm the above.
  • the first PON system is a Gigabit Passive Optical Network (GP0N)
  • the second P0N system is a 10 Gigabit Passive Optical Network (XGP0N1); or
  • the first PON system is an Ethernet Passive Optical Network (EPON)
  • the second P0N system is a 10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network (10GEPON).
  • wavelength division multiplexing filter (WDMlr) of the present invention By using the wavelength division multiplexing filter (WDMlr) of the present invention, the coexistence of different passive optical networks and optical line detection systems is realized, and real-time detection of faults can be performed without interrupting the service. Therefore, the present invention can save operators a large amount of maintenance costs.
  • WDMlr wavelength division multiplexing filter
  • Figure 1 is a schematic structural diagram of an external interface of WDMlr
  • Figure 2 is a schematic structural diagram of the external interface of a typical filter
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the internal structure of the scheme 1 WDMlr;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the internal structure of the scheme 2 WDMlr;
  • Figure 5 is a schematic diagram of the internal structure of the scheme three WDMlr;
  • Figure 6 is a schematic diagram of the internal structure of the scheme four WDMlr.
  • the following embodiment takes the coexistence of GPON and XGPON1 as an example.
  • wavelength division multiplexing Since GPON and XGPON1 have different wavelengths, wavelength division multiplexing (WDM) coexistence will become a practical method.
  • the wavelength division multiplexing filter (WDMlr) is the most critical optical device for implementing this method.
  • the main function of the wavelength division multiplexing filter is to direct the upstream light of different wavelengths to its corresponding different optical line terminals (OLT), and simultaneously couple the different wavelengths of light into the same ODN.
  • the present invention provides a wavelength division multiplexing filter for implementing coexistence of a gigabit passive optical network and a 10 gigabit passive optical network, the wavelength division multiplexing filter including a plurality of filters for downlinking
  • the first optical pulse signal having a wavelength range of 1480 nm to 1500 nm received by the GPON, and the second optical pulse signal output by the XGPON1 or the XGPON1 output signal coupled with the video signal have a wavelength range between 1550 nm and 1:580 nm.
  • a second optical pulse signal which couples the first optical pulse signal and the second optical pulse signal into an optical distribution network (ODN); and is further configured to split the upstream optical pulse signal in an uplink direction, and set an uplink wavelength range
  • ODN optical distribution network
  • the optical pulse signal between 1290nm and 1360nm is transmitted to the OLT of the GPON, and the optical pulse signal with the upstream wavelength range between 1260nm and 1280nm is transmitted to the OLT of the XGPON1.
  • the wavelength division multiplexing filter is further configured to receive an optical pulse signal of 1625 nm or more emitted by an optical time domain reflectometer (OTDR), transmit the optical pulse signal to a passive optical network, and receive an OTDR optical pulse. The reflected signal of the signal.
  • OTDR optical time domain reflectometer
  • the WDMlr provided by the present invention is a passive device, which is composed of two or more filters and has four interfaces, wherein:
  • Interface 1 Connected to the OLT interface of GPON for transmitting optical pulses with wavelengths ranging from 1290 nm to 1360 nm and optical pulses with wavelengths ranging from 1480 nm to 1500 nm.
  • the unit nm represents nanometers.
  • Interface 2 Directly connected to the OLT interface of XGPON1, or connected to the interface of the signal coupled with the OLT output signal and video (video) signal, used for uplink transmission of optical pulses with wavelengths ranging from 1260 nm to 1280 nm, and downstream transmission wavelengths.
  • Light pulses ranging from 1550 nm to 1580 nm;
  • Interface 3 connected to the OTDR test instrument, used to transmit the optical pulse signal of 1625nm or more emitted by the OTDR, and the reflected signal of the reflected OTDR signal, that is, the optical pulse signal;
  • Interface 4 Connected to the backbone fiber of the ODN. The signals and wavelengths of all the above interfaces will be connected from the interface 4 to the trunk fiber of the ODN.
  • the downlink input signal of the interface 2 is an output signal of the XGPON1 (1550 nm to 1580 nm), and the maximum wavelength range thereof is from 1510 nm to 1615 nm, and the output of the uplink is 1260 nm to 1280 nm.
  • the signal is branched to the OLT of XGPON1; when there is a video signal input, a coupler is added, and in the downlink direction, the XGPON1 output signal and the video signal are input to the interface 2 via the coupler, and in the uplink direction, the wavelength division multiplexing filter will be the ODN.
  • the uplink signal is split, one way is to the 0LT of the GP0N via the interface 1, and the other is directly to the 0LT of the XGP0N1 via the interface 2, without passing through the coupler.
  • TTF Thin Film Filter
  • the thin film filter is mainly coated with several layers of different thickness and different materials on the glass substrate to make the film filter.
  • the device is transmissive for certain wavelengths and some wavelengths are reflective.
  • There are two main types of thin film filters one is a sideband filter that reflects or transmits above a certain wavelength and transmits or reflects below that wavelength. The other is a bandwidth filter that transmits only wavelengths within a certain bandwidth, and the remaining wavelengths are reflected.
  • Fiber Bragg Grating FBG: Fiber Bragg Grating
  • the fiber Bragg grating is mainly irradiated with ultraviolet light through a pre-designed grating stencil onto the photosensitive fiber, and the refractive index of the photosensitive fiber is changed corresponding to the grating stencil to form a grating. This will reflect some wavelengths, some of which produce transmission and also filter. But no matter what technology is used, the final assembled filter has only three external interfaces, as shown in Figure 2. There is only one access fiber at one end of the filter, called the P (pass, transmissive) interface, which allows only the transmitted light to enter and exit. There are two access fibers on the other end. One is called the C (Common) interface, which allows transmitted light and reflected light to enter and exit. There is also an interface called R (Reflection) that allows only reflected light to enter and exit, as shown in Figure 2.
  • different wavelengths of light are used to combine different wavelengths to meet the different wavelengths of GPON, XGPON1 and OTDR.
  • ODN In an ODN, they do not affect each other, do not interfere with each other, and are independent of each other.
  • the following four WDMlr components can meet the requirements of GPON and XGPON1 coexistence and OTDR detection.
  • the loss of the filter is related to how the light travels.
  • the general light reflection is 0.3 dB and the light transmission is 0.5 dB.
  • the following optical link loss calculations will prevail.
  • the path loss is described by taking only an individual center wavelength as an example.
  • the center wavelength refers to the operating wavelength of the transmitter under normal operating conditions at normal temperature.
  • the uplink center wavelength of the first interface is 1310 nm, and the downlink center wavelength is 1490 nm; the uplink center wavelength of the second interface is 1270 nm, and the downlink center wavelength Is 1577nm or 1555nm
  • WDMlr consists of two thin film filters, one is a wideband filter that transmits all light between 1290 nm and 1500 nm and reflects light of other wavelengths. The other is a sideband filter that transmits light above 1625 nm, and light below this wavelength is reflected.
  • the connection between the wideband filter and the sideband filter is shown in Figure 3.
  • the 1310, 1490 and 1270, 1555 and 1577 are center wavelengths.
  • the P port of the wideband filter is the OLT interface of GPON, and its C port is the entrance and exit of the ODN.
  • the R port of the wideband filter is connected to the C port of the sideband filter.
  • the R port of the sideband filter is the OLT interface of XGPON1, and its P port is the interface of the OTDR.
  • Table 1 lists the optical paths and associated losses at different wavelengths.
  • the optical link shown in the first row of the table is a light pulse with a wavelength of 1270 nm from the C to the R port of the wideband filter, and then From the C port of the sideband filter to the R port.
  • the scheme's optical link loss is between 0.5 and 0.8 dB, which is the least loss in all scenarios.
  • the production process of large-bandwidth thin film filters is complicated and difficult, so the current production cost is high.
  • WDMlr consists of two filters, one is a two-window FBG filter, the FBG filter has two windows, one for all light between 1290 nm and 1360 nm, and the other for all between 1480 nm and 1500 nm. Light is transmitted and reflected at other wavelengths.
  • the other is a sideband filter. As in the first scheme, it transmits only light above 1625 nm, and light below this wavelength. Both are reflected.
  • the connection between the FBG filter and the sideband filter is shown in Figure 4.
  • the P port of the FBG filter is the OLT interface of the GPON, and its C port is the import and export of the ODN.
  • the R port of the FBG filter is connected to the C port of the sideband filter.
  • the R port of the sideband filter is the OLT interface of XGPON1, and its P port is the interface of the OTDR. Table 2 lists the optical links and associated losses at different wavelengths.
  • the scheme's optical link loss is between 0.5 and 0.8 dB, which is the least loss in all scenarios.
  • the two filters use different production processes, especially FBG filters. Therefore, the production cost is high.
  • the WDMlr consists of four thin film filters, a first wideband filter and a second wideband filter that transmit light for all light between 1290 nm and 1360 nm and reflect light for other wavelengths.
  • the third wideband filter transmits all light between 1480 nm and 1500 nm and reflects light of other wavelengths.
  • a sideband filter that transmits light above 1625 nm and reflects light below this wavelength. The connection between them is shown in Figure 5.
  • the C port of the first wideband filter is an inlet to and from the ODN, and its P port is connected to the P port of the second wideband filter, and its R port is connected to the C port of the wideband filter B.
  • the C port of the second wideband filter is the OLT interface of the GPON, and its R port is connected to the P port of the third wideband filter.
  • the R port of the third wideband filter is connected to the sideband filter C port.
  • the R port of the sideband filter C is the OLT interface of XGPON1, and its P port is the interface of the OTDR.
  • Table 3 lists the optical links and associated losses at different wavelengths.
  • optical link loss of this scheme is between 0.9 and l.ldB, since this scheme consists of three types of thin film filters. Therefore, the cost of the program is slightly higher.
  • WDMlr consists of four thin film sideband filters, which consist of three types of sideband filters, see Figure 6.
  • the first side filter and the second sideband filter transmit all light below 1280 nm and reflect light of other wavelengths.
  • the third sideband filter transmits all light below 1500 nm and reflects light of other wavelengths.
  • the fourth sideband filter transmits light above 1625 nm and reflects light below the wavelength. The connection between them is shown in Figure 6.
  • the first side is equipped with a t filter.
  • the C port of the wave is the inlet of the 0DN. Its P port is connected to the P port of the second sideband filter.
  • the C port of the third sideband filter is connected.
  • the C port of the second sideband filter is the 0LT interface of XGP0N1, and its R port is connected to the R port of the fourth sideband filter.
  • the P port of the second sideband filter is the 0LT interface of the GP0N, and its R port is connected to the C port of the fourth sideband filter.
  • the P port of the fourth sideband filter is the interface of 0TDR. Table 4 lists the optical links and associated losses for different wavelengths.
  • the optical link loss for all wavelengths of this solution is between 0.8 and 1.2 dB. Since the scheme uses a sideband filter, the production process is relatively simple and the production cost is low. The loss is slightly larger than other schemes, but it also meets the requirement that WDMlr's maximum loss should be controlled at around 1.5dB.
  • WDMlr wavelength division multiplexing filter
  • the above-mentioned wavelength range of transmission must be guaranteed, but due to the process, the reflection may not be complete. Therefore, there may be several nanometer buffers between transmission and reflection. Within the zone, the transmission or reflection will not be 100%, it may be transmitted or it may be reflected, or it may be semi-transmissive.
  • the wavelength division multiplexing filter (WDMlr) of the invention realizes the coexistence of different passive optical networks and optical line detection systems, can perform real-time detection of faults without interrupting service, and can save a lot of maintenance for operators. cost.

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Abstract

本发明公开了一种波分复用滤波器，能够满足不同PON系统与光线路检测系统的共存要求。 所述波分复用滤波器包括多个滤波器， 用于在下行方向，接收第一PON系统输出的第一光脉冲信号，以及第二PON系统输出的或第二PON系统输出信号与视频信号耦合后的第二光脉冲信号，以及光时域反射仪发出的第三光脉冲信号，并将第一光脉冲信号、第二光脉冲信号和第三光脉冲信号耦合进光分配网络；在上行方向对上行光脉冲信号根据波段进行分路， 将第一上行波长范围的光脉冲信号传输给第一PON系统， 将第二上行波长范围的光脉冲信号传输给第二PON系统，以及将第三上行波长范围的光信号传输给光时域反射仪。

Description

一种波分复用滤波器
技术领域
本发明涉及通信领域无源光网络（ Passive Optical Network, PON ) 系统 , 尤其涉及一种波分复用滤波器 （ Wavelength Division Multiplexing First Revision,WDMlr ) 。
背景技术
随着现代社会的发展， 人们的生活的多样化以及信息交流的普及化， 使 得宽带上网已经成为人们生活中的一部分。 这迫使宽带接入技术向更宽更快 的方向发展。 原有的吉比特无源光网络（ Gigabit Passive Optical Network , GPON ) 已不能满足人们的需求， 所以 GPON升级为 10 吉比特无源光网络 ( XGPONl )将成为不久的将来的趋势。 由于不是每个用户都要求马上升级， 这样 GPON 与 XGPONl 两者共存于一个光分配网络（Optical Distribution Network, ODN )将有很长一段时间成为不可避免的现实。
另外， 在大量的无源光网络的安置和部署后， 运营商考虑的将是该网络 的运行和维护， 特别是光纤线路的检测和故障的定位。 为了降低维修成本， 运营商希望在中心局 （Central Office, CO )处用一个光时域反射仪 ( Optical Time Domain Reflectometer , OTDR )来检测整个无源光网络， 以方便检测以 及在不中断业务时进行实时检测。
因此需要一种能够满足 GPON和 XGPONl共存要求且带有 OTDR接口 的波分复用滤波器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种波分复用滤波器， 能够满足不同无 源光网络与光线路检测系统的共存要求。
为解决上述技术问题， 本发明提供了一种波分复用滤波器， 所述波分复 用滤波器包括多个滤波器， 所述波分复用滤波器设置为： 在下行方向，接收第一无源光网络 PON系统输出的第一光脉冲信号， 以 及第二 P0N系统输出的第二光脉冲信号或第二 PON系统输出信号与视频信 号耦合后的第二光脉冲信号， 以及光时域反射仪（OTDR )发出的第三光脉 冲信号， 并将所述第一光脉冲信号、 第二光脉冲信号和第三光脉冲信号耦合 进光分配网络（ODN ) ；
在上行方向， 对上行光脉冲信号根据波段进行分路， 将第一上行波长范 围的光脉冲信号传输给第一 PON系统，将第二上行波长范围的光脉冲信号传 输给第二 PON系统， 将第三上行波长范围的光信号传输给 OTDR,
从而实现不同 PON系统和光线路检测系统的波分复用。
进一步地， 所述第三光脉冲信号的波长为 1625nm以上；
所述波分复用滤波器还设置为：在下行方向接收所述 ODN传来的对所述 第三光脉冲信号的反射信号， 其中， 所述反射信号的波长为 1625nm以上。
进一步地， 所述波分复用滤波器由一个宽带滤波器和一个边带滤波器组 成， 其中，
所述宽带滤波器对波长在 1290nm到 1500nm之间的光均透射，对其它波 长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm 以上的光均透射， 对小于 该波长的光均反射；
所述宽带滤波器的透射口为与所述第一 PON系统的光线路终端 （OLT ) 相连的接口， 所述宽带滤波器的通用口为与所述 ODN 的主干光纤相连的接 口， 所述宽带滤波器的反射口与所述边带滤波器的通用口相连， 所述边带滤 波器的反射口为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述边带滤波器 的透射口为与所述 OTDR相连的接口。
进一步地， 所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的 OLT经过 一耦合器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON系统的 OLT 的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至所述 第二 PON系统的 OLT。
进一步地， 所述波分复用滤波器由一个双窗口的光纤布拉格光栅 ( FBG ) 滤波器和一个边带滤波器组成， 其中，
所述 FBG滤波器有两个窗口， 第一窗口对波长在 1290nm到 1360nm之 间的光均透射， 第二窗口对波长在 1480nm到 1500nm之间的光均透射， 对其 它波长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm 以上的光均透射， 对 小于该波长的光均反射；
所述 FBG滤波器的透射口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述 FBG滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口， 所述 FBG 滤波器的反射口与所述边带滤波器的通用口相连， 所述边带滤波器的反射口 为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述边带滤波器的透射口为与 所述 OTDR相连的接口。
进一步地， 所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的 OLT经过 一耦合器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON 系统的所述 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至 所述第二 PON系统的 OLT。
进一步地， 所述波分复用滤波器由三个宽带滤波器和一个边带滤波器组 成， 其中，
第一宽带滤波器和第二宽带滤波器均对波长在 1290nm到 1360nm之间的 光均透射， 对其它波长的光均反射； 第三宽带滤波器对波长在 1480nm到 1500nm之间的光均透射， 对其它波长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm以上的光透射， 对小于该波的光均反射；
所述第一宽带滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口，所 述第一宽带滤波器的透射口与所述第二宽带滤波器的透射口相连， 所述第一 宽带滤波器的反射口与所述第三宽带滤波器的通用口相连； 所述第二宽带滤 波器的通用口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第二宽带滤 波器的反射口与所述第三宽带滤波器的透射口相连； 所述第三宽带滤波器的 反射口与所述边带滤波器的通用口相连； 所述边带滤波器的反射口为与所述 第二 PON系统的 OLT相连的接口，所述边带滤波器的透射口为与所述 OTDR 相连的接口。
进一步地， 所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的 OLT经过 一耦合器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON 系统的所述 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至 所述第二 PON系统的 OLT。
进一步地， 所述波分复用滤波器由四个边带滤波器组成， 其中， 第一边带滤波器和第二边带滤波器对波长为 1280nm 以下的光均透射， 对其它波长的光均反射； 第三边带滤波器对波长为 1500nm以下的光均透射， 对其它波长的光均反射； 第四边带滤波器对波长为 1625nm 以上的光透射， 对小于该波长的光均反射；
所述第一边带滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口，所 述第一边带滤波器的透射口与所述第二边带滤波器的透射口相连， 所述第一 边带滤波器的反射口与所述第三边带滤波器的通用口相连； 所述第二边带滤 波器的通用口为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第二边带滤 波器的反射口与所述第四边带滤波器的反射口相连； 所述第三边带滤波器的 透射口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第三边带滤波器的 反射口与所述第四边带滤波器的通用口相连； 所述第四边带滤波器的透射口 为所述 OTDR相连的接口。
进一步地， 所述第二边带滤波器的通用口与所述第二 PON 系统的所述
OLT经过一耦合器相连，
所述第二边带滤波器的通用口设置为： 下行输入所述第二 PON 系统的 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至 所述第二 PON系统的 OLT。
进一步地，所述第一光脉冲信号的波长范围包括：从 1480nm到 1500nm; 所述第二光脉冲信号的波长范围包括： 从 1510nm到 1615nm。
进一步地， 所述第一上行波长范围包括： 从 1290nm到 1360nm; 所述第 二上行波长范围包括： 1280nm 以下； 所述第三上行波长范围包括： 1625nm 以上。
进一步地， 所述第一 PON系统为吉比特无源光网络（GP0N ) , 所述第 二 P0N系统为 10吉比特无源光网络（XGP0N1 ) ； 或者
所述第一 PON系统为以太网无源光网络（EPON ) , 所述第二 P0N系统 为 10吉比特以太网无源光网络（ 10GEPON ) 。
釆用本发明的波分复用滤波器（ WDMlr ) , 实现了不同无源光网络与光 线路检测系统的共存， 可以在不中断业务的情况下进行故障的实时检测。 故 本发明可为运营商节约大量的维修成本。 附图概述
图 1是 WDMlr外部接口的结构示意图；
图 2是典型滤波器的外部接口的结构示意图
图 3是方案一 WDMlr内部结构示意图；
图 4是方案二 WDMlr内部结构示意图；
图 5是方案三 WDMlr内部结构示意图； 以及
图 6是方案四 WDMlr内部结构示意图。
本发明的较佳实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
下面的实施例以 GPON和 XGPON1的共存为例。
由于 GPON和 XGPON1具有不同的波长， 因此波分复用 （ WDM )共存 将成为一种现实可行的方法。 而波分复用滤波器（WDMlr)是实现这种方法最 关键的光器件。 波分复用滤波器的主要作用是把不同波长的上行光导向其相 应的不同的光线路终端 （OLT ) , 同时把下行的不同波长的光耦合进同一个 ODN中。
本发明提供一种波分复用滤波器，用于实现吉比特无源光网络与 10吉比 特无源光网络的共存， 所述波分复用滤波器包括多个滤波器， 用于在下行方 向， 接收 GPON输出的波长范围在 1480nm~1500nm之间的第一光脉冲信号， 以及 XGPON1输出的第二光脉冲信号或 XGPON1输出信号与视频信号耦合 后的波长范围在 1550nm〜： I580nm之间的第二光脉冲信号，将所述第一光脉冲 信号和第二光脉冲信号耦合进光分配网络（ODN ) ； 还用于在上行方向， 对 上行光脉冲信号进行分路，将上行波长范围在 1290nm~1360nm之间的光脉冲 信号传输给 GPON的 OLT, 将上行波长范围在 1260nm~1280nm之间的光脉 冲信号传输给 XGPON1的 OLT。
优选地， 所述波分复用滤波器还用于接收光时域反射仪（OTDR )发出 的 1625nm 以上的光脉冲信号， 将所述光脉冲信号传输至无源光网络， 以及 接收 OTDR光脉冲信号的反射信号。
如图 1所示， 本发明提供的 WDMlr是一种无源器件， 由两个以上滤波 器组成， 有 4个接口， 其中：
接口 1 : 与 GPON 的 OLT 接口相连， 用于上行传输波长范围在 1290nm~1360nm之间的光脉冲， 以及下行传输波长范围在 1480nm~1500nm 之间的光脉冲； 文中单位 nm表示纳米。
接口 2: 直接与 XGPON1的 OLT接口相连， 或者与 OLT输出信号和视 频 （video ) 信号耦合后的信号的接口相连， 用于上行传输波长范围在 1260nm~1280nm之间的光脉冲， 以及下行传输波长范围在 1550nm~1580nm 之间的光脉冲；
接口 3: 与 OTDR测试仪器相连， 用于传输 OTDR发出的 1625nm以上 的光脉冲信号， 以及反射回来的 OTDR信号即光脉冲信号的反射信号；
接口 4: 与 ODN的主干光纤相连， 所有以上接口的信号和波长都将从接 口 4与 ODN的主干光纤相通。
具体地， 接口 2直接与 XGPON1的 OLT接口相连时， 该接口 2的下行 输入信号为 XGPON1的输出信号（ 1550nm~1580nm ) , 其最大的波长范围可 以从 1510nm到 1615nm,上行将 1260nm~1280nm的输出信号分路至 XGPON1 的 OLT; 当有视频信号输入时， 增加一耦合器， 下行方向上， XGPON1输出 信号与视频信号经耦合器输入至接口 2,上行方向上，波分复用滤波器将 ODN 的上行信号进行分路， 一路经接口 1给 GP0N的 0LT, 另一路经接口 2直接 给 XGP0N1的 0LT, 不经过耦合器。
现行滤波器釆用的生产技术主要有两种，一是薄膜滤波器（ TTF: Thin Film Filter ) , 薄膜滤波器主要是在玻璃基片上涂上几层不同厚度和不同材料的薄 膜， 使得薄膜滤波器对某些波长能够透射， 某些波长能反射。 薄膜滤波器主 要有两种类型， 一种是边带滤波器， 对某个波长以上反射或透射， 对该波长 以下透射或反射。 另一种是带宽滤波器， 只对某个带宽内的波长透射， 其余 的波长均反射。 光纤布拉格光栅 ( FBG: Fiber Bragg Grating )釆用另一个滤波 器生产技术。 光纤布拉格光栅主要是用紫外光照射通过预先设计的光栅模版 到光敏光纤上， 于是光敏光纤的折射率产生与光栅模版相应的变化即形成光 栅。 这样就会对某些波长产生反射， 某些波长产生透射， 也起到滤波的作用。 但不管釆用什么技术生产， 最后装配好的滤波器只有三个对外接口， 见图 2。 滤波器一端只有一个接入光纤， 称为 P ( Pass, 透射）接口， 该接口只允许透 射的光进出。 另一端有两个接入光纤。 一个称为 C ( Common, 通用）接口， 该接口允许透射光和反射光进出。 还有一个称为 R ( Reflection, 反射）接口， 该接口只允许反射的光进出， 见图 2。
根据以上 WDMlr的要求以及现有 TFF和 FBG滤波器的特性，通过组合 几个不同特性的滤波器来达到不同波长的光走不同的接口， 来满足 GPON、 XGPON1和 OTDR的不同波长的光共存于一个 ODN中， 互相不影响， 互相 不干涉， 互相独立。 以下四种 WDMlr 的组成结构， 能艮好满足 GPON和 XGPON1共存以及 OTDR探测需求。
滤波器的损耗与光的行走方式有关。 一般的光反射为 0.3dB, 光透射为 0.5dB。 以下光链路损耗计算将以此为准。
以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。 以下 例举的实施例仅仅用于说明和解释本发明， 而不构成对本发明技术方案的限 制。
表中仅以个别中心波长为例对路径损耗进行说明， 中心波长是指在常温 正常工作条件下发射器的工作波长。 第一接口的上行中心波长为 1310nm, 下 行中心波长为 1490nm; 第二接口的上行中心波长为 1270nm, 下行中心波长 为 1577nm或 1555nm„
方案一：
WDMlr 由两个薄膜滤波器组成， 一个是宽带滤波器， 对在 1290nm到 1500nm之间的所有光都透射，对其它波长的光均反射。另一个是边带滤波器， 对 1625nm 以上的光透射， 该波长以下的光均反射。 宽带滤波器与边带滤波 器之间的连接见图 3 , 图上所示的 1310、 1490以及 1270、 1555和 1577为中 心波长。 宽带滤波器的 P口是 GPON的 OLT接口， 它的 C口是 ODN的进出 口。 宽带滤波器的 R口与边带滤波器的 C口接在一起。 边带滤波器的 R口是 XGPONl的 OLT接口， 它的 P口是 OTDR的接口。 表 1列出不同波长走的 光路及相关损耗。
WDMlr方案一的光链路及相关损耗
Figure imgf000010_0001
其中（1 (2)... , 表示光链路的行走顺序。 例如表中第一行所示的光链路 为， 波长为 1270nm的光脉冲从宽带滤波器的 C口到 R 口， 再从边带滤波器 的 C口到 R口。
该方案的光链路损耗在 0.5到 0.8dB之间，是所有方案中损耗最小的。但 大宽带薄膜滤波器的生产工艺复杂和困难， 因此目前生产成本^ ^高。
方案二：
WDMlr由两个滤波器组成， 一个是双窗口的 FBG滤波器， FBG滤波器 有两个窗口， 一个对在 1290nm到 1360nm之间的所有光都透射， 另一个对在 1480nm到 1500nm之间的所有光都透射， 对其它波长的光均反射。 另一个是 边带滤波器， 与方案一相同， 只对 1625nm 以上的光透射， 该波长以下的光 均反射。 FBG滤波器与边带滤波器之间的连接见图 4。 FBG滤波器的 P口是 GPON的 OLT接口， 它的 C口是 ODN的进出口。 FBG滤波器的 R口与边带 滤波器的 C口接在一起。 边带滤波器的 R口是 XGPONl的 OLT接口， 它的 P口是 OTDR的接口。 表 2列出了不同波长走的光链路及相关损耗。
WDMlr方案二的光链路及相关损耗
Figure imgf000011_0001
其中（1 (2)... , 表示光链路的行走顺序。
该方案的光链路损耗在 0.5到 0.8dB之间 ,同样是所有方案中损耗最小的。 但两种滤波器釆用不同的生产工艺，特别是 FBG滤波器。因此生产成本较高。
方案三：
WDMlr由四个薄膜滤波器组成，第一宽带滤波器和第二宽带滤波器，对 在 1290nm到 1360nm之间的所有光都透射， 对其它波长的光均反射。 第三宽 带滤波器， 对在 1480nm到 1500nm之间的所有光都透射， 对其它波长的光均 反射。 以及边带滤波器， 对 1625nm 以上的光透射， 对该波长以下的光均反 射。 它们之间的连接见图 5。 第一宽带滤波器的 C口是进出 ODN的入口， 它 的 P口与第二宽带滤波器的 P口相连，它的 R口与宽带滤波器 B的 C口相连。 第二宽带滤波器的 C口是 GPON的 OLT接口， 它的 R口与第三宽带滤波器 的 P口相连。 第三宽带滤波器的 R口与边带滤波器 C口相连。 边带滤波器 C 的 R口是 XGPONl的 OLT接口， 它的 P口是 OTDR的接口。 表 3列出不同 波长走的光链路及相关损耗。
表 3 WDMlr方案三的光链路及相关损耗
Figure imgf000011_0002
器 Al 器 A2 器 B 哭 "6
1270 nm C^R (l) C^R (2) C^R (3) 3*0.3=0.9
1310nm C^P (l) P^C (2)
1490nm R^C (3) C^R (l) P^C (2) 2*0.3+0.5=1.1
1555nm R^C (3) R^C (2) R^C (l) 3*0.3=0.9
1577nm R^C (3) R^C (2) R^C (l) 3*0.3=0.9
1625 发射 R^C (3) R^C (2) P^C (l) 2*0.3+0.5=1.1
1625nm返回 C^R (l) ― C^R (2) C^P (3) 2*0.3+0.5=1.1 其中（1 (2)... , 表示光链路的行走顺序。
该方案的光链路损耗在 0.9到 l.ldB之间，由于该方案由三种类型的薄膜 滤波器组成。 因此该方案成本略高。
方案四：
WDMlr由四个薄膜边带滤波器组成， 它由三个类型的边带滤波器组成， 见图 6。第一边带滤波器和第二边带滤波器，对 1280nm以下的所有光都透射， 对其它波长的光均反射。 第三边带滤波器， 对到 1500nm 以下的所有光都透 射， 对其它波长的光均反射。 第四边带滤波器， 对 1625nm 以上的光透射， 对该波长以下的光均反射。 它们之间的连接见图 6。 第一边带 t滤 *波器的 C口 是进出 0DN的入口， 它的 P口与第二边带滤波器的 P口相连， 它 II的 R口与
Ό
第三边带滤波器的 C口相连。 第二边带滤波器的 C口是 XGP0N1的 0LT接 口，它的 R口与第四边带滤波器的 R口相连。第二边带滤波器的 P口是 GP0N 的 0LT接口， 它的 R口与第四边带滤波器的 C口相连。 第四边带滤波器的 P 口是 0TDR的接口。 表 4列出不同波长走的光链路及相关损耗。
表 4 WDMlr方案四的光链路及相关损耗
Figure imgf000012_0001
1625 发射 R^C (3) R^C (2) P^C (l) 2*0.3+0.5=1.1
1625nm返回 C^R (l) ― C^R (2) C^P (3) 2*0.3+0.5=1.1 其中（1 (2)... , 表示光链路的行走顺序。
该方案的所有波长光链路损耗在 0.8到 1.2dB之间。由于该方案所用的都 是边带滤波器， 所以生产工艺相对简单， 生产成本较低。 损耗比其他方案略 为大些， 但也符合 WDMlr的最大损耗要控制在 1.5dB左右的要求。
以上任何一种方案均能满足波分复用滤波器 (WDMlr)的所有功能， 用户 可以根据损耗、 生产成本、 是否容易生产等因素挑选其中的一种方案来满足 要求。
需要注意的是， 上述透射的波长范围是必须要保证的， 但是由于工艺的 原因， 反射可能不够完全， 因此， 在透射与反射之间可能会存在几个纳米的 緩冲区， 在该緩冲区内， 透射或反射将不是 100%, 可能透射也可能反射， 或 者也可能半透射半反射。
本发明技术方案同样直接适用于 EPON和 10GEPON的共存， 在此不再 赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本 领域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护 范围之内。
工业实用性
本发明的波分复用滤波器（WDMlr ) , 实现了不同无源光网络与光线路 检测系统的共存， 可以在不中断业务的情况下进行故障的实时检测， 可为运 营商节约大量的维修成本。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种波分复用滤波器， 所述波分复用滤波器包括多个滤波器， 所述波 分复用滤波器设置为：
在下行方向， 接收第一无源光网络（PON )系统输出的第一光脉冲信号， 以及第二 PON系统输出的第二光脉冲信号或第二 PON系统输出信号与视频 信号耦合后的第二光脉冲信号， 以及光时域反射仪（OTDR )发出的第三光 脉冲信号， 并将所述第一光脉冲信号、 所述第二光脉冲信号和所述第三光脉 冲信号耦合进光分配网络（ODN ) ； 以及
在上行方向， 对上行光脉冲信号根据波段进行分路， 将第一上行波长范 围的光脉冲信号传输给所述第一 PON系统，将第二上行波长范围的光脉冲信 号传输给所述第二 PON 系统， 将第三上行波长范围的光信号传输给所述 OTDR;
从而实现不同 PON系统和光线路检测系统的波分复用。
2、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述第三光脉冲信号的波长为 1625nm以上；
所述波分复用滤波器还设置为：在下行方向接收所述 ODN传来的对所述 第三光脉冲信号的反射信号， 其中所述反射信号的波长为 1625nm以上。
3、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述波分复用滤波器由一个宽带滤波器和一个边带滤波器组成， 其中， 所述宽带滤波器对波长在 1290nm到 1500nm之间的光均透射，对其它波 长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm 以上的光均透射， 对小于 该波长的光均反射；
所述宽带滤波器的透射口为与所述第一 PON系统的光线路终端 （OLT ) 相连的接口， 所述宽带滤波器的通用口为与所述 ODN 的主干光纤相连的接 口， 所述宽带滤波器的反射口与所述边带滤波器的通用口相连； 所述边带滤 波器的反射口为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述边带滤波器 的透射口为与所述 OTDR相连的接口。
4、 如权利要求 3所述的波分复用滤波器， 其中，
所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的所述 OLT经过一耦合 器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON系统的 OLT 的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至所述 第二 PON系统的所述 OLT。
5、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述波分复用滤波器由一个双窗口的光纤布拉格光栅（FBG )滤波器和 一个边带滤波器组成， 其中，
所述 FBG滤波器有两个窗口， 第一窗口对波长在 1290nm到 1360nm之 间的光均透射， 第二窗口对波长在 1480nm到 1500nm之间的光均透射， 对其 它波长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm 以上的光均透射， 对 小于该波长的光均反射；
所述 FBG滤波器的透射口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述 FBG滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口， 所述 FBG 滤波器的反射口与所述边带滤波器的通用口相连， 所述边带滤波器的反射口 为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述边带滤波器的透射口为与 所述 OTDR相连的接口。
6、 如权利要求 5所述的波分复用滤波器， 其中，
所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的所述 OLT经过一耦合 器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON 系统的所述 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至 所述第二 PON系统的所述 OLT。
7、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述波分复用滤波器由三个宽带滤波器和一个边带滤波器组成， 其中， 第一宽带滤波器和第二宽带滤波器均对波长在 1290nm到 1360nm之间的 光透射，对其它波长的光均反射；第三宽带滤波器对波长在 1480nm到 1500nm 之间的光均透射， 对其它波长的光均反射； 所述边带滤波器对波长在 1625nm 以上的光透射， 对小于该波长的光均反射；
所述第一宽带滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口，所 述第一宽带滤波器的透射口与所述第二宽带滤波器的透射口相连， 所述第一 宽带滤波器的反射口与所述第三宽带滤波器的通用口相连； 所述第二宽带滤 波器的通用口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第二宽带滤 波器的反射口与所述第三宽带滤波器的透射口相连； 所述第三宽带滤波器的 反射口与所述边带滤波器的通用口相连； 所述边带滤波器的反射口为与所述 第二 PON系统的 OLT相连的接口，所述边带滤波器的透射口为与所述 OTDR 相连的接口。
8、 如权利要求 7所述的波分复用滤波器， 其中，
所述边带滤波器的反射口与所述第二 PON系统的所述 OLT经过一耦合 器相连，
所述边带滤波器的反射口设置为： 下行输入所述第二 PON 系统的所述 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号， 上行输出光脉冲信号至 所述第二 PON系统的所述 OLT。
9、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述波分复用滤波器由四个边带滤波器组成， 其中，
第一边带滤波器和第二边带滤波器对波长为 1280nm 以下的光均透射， 对其它波长的光均反射； 第三边带滤波器对波长为 1500nm以下的光均透射， 对其它波长的光均反射； 第四边带滤波器对波长为 1625nm以上的光均透射， 对小于该波长的光均反射；
所述第一边带滤波器的通用口为与所述 ODN的主干光纤相连的接口，所 述第一边带滤波器的透射口与所述第二边带滤波器的透射口相连， 所述第一 边带滤波器的反射口与所述第三边带滤波器的通用口相连； 所述第二边带滤 波器的通用口为与所述第二 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第二边带滤 波器的反射口与所述第四边带滤波器的反射口相连； 所述第三边带滤波器的 透射口为与所述第一 PON系统的 OLT相连的接口， 所述第三边带滤波器的 反射口与所述第四边带滤波器的通用口相连； 所述第四边带滤波器的透射口 为所述 OTDR相连的接口。
10、 如权利要求 9所述的波分复用滤波器， 其中，
所述第二边带滤波器的通用口与所述第二 PON系统的所述 OLT经过一 耦合器相连，
所述第二边带滤波器的通用口设置为： 下行输入所述第二 PON系统的所 述 OLT的输出信号和视频信号经耦合后的光脉冲信号，上行输出光脉冲信号 至所述第二 PON系统的所述 OLT。
11、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述第一光脉冲信号的波长范围包括： 从 1480nm到 1500nm; 所述第二 光脉冲信号的波长范围包括： 从 1510nm到 1615nm。
12、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述第一上行波长范围包括： 从 1290nm到 1360nm; 所述第二上行波长 范围包括： 1280nm以下； 所述第三上行波长范围包括： 1625nm以上。
13、 如权利要求 1所述的波分复用滤波器， 其中，
所述第一 PON系统为吉比特无源光网络（GPON ) , 所述第二 PON系 统为 10吉比特无源光网络（XGPON1 ) ； 或者
所述第一 PON系统为以太网无源光网络（EPON ) , 所述第二 PON系统 为 10吉比特以太网无源光网络（ 10GEPON ) 。
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