[发明专利]基于啁啾光栅的长距离无源光网络系统及色散补偿方法

说明书

本发明公开了一种基于啁啾光栅的长距离无源光网络系统及色散补偿方法，该系统包括：通过ODN连接的OLT和ONU；OLT包括下行信号发射装置、上行信号接收装置、啁啾光栅、第一光环形器和光放大器；第一光环形器的1脚通过啁啾光栅与上行信号接收装置的发射端连接，第一光环形器的2脚连接下行信号发射装置的发射端，第一光环形器的3脚通过光放大器与ODN连接。本发明在OLT端接入了一啁啾光栅，通过啁啾光栅给予直调信号一个固定的负色散补偿量，不仅可补偿直调信号的啁啾，同时也补偿普通单模光纤的累积色散；又由于直调信号具有正啁啾特性，其对于色散的容忍范围更大，统筹管理两者，可实现高速信号的长距离传输。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及基于啁啾光栅的长距离无源光网络系统及色散补偿方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，用户通信带宽需求的急速增长，在各种宽带接入技术中，无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。

光接入网较于传统的光传输网最大的特点是其成本更低，尤其在于光网络单元(ONU)，其普遍采用成本相对低廉的直调激光器；另外减少局端的数量，以便于管理与降低成本，这样单个光线路终端(OLT)的覆盖范围逐步增加；但由于直调激光器的正啁啾与光纤反常色散的同时产生，导致直调信号在传输过程中迅速恶化，所以色散补偿成为长距离无源光接入网的必备措施。目前的色散补偿方案主要有如下几种：

(1)采用啁啾管理激光器(CML)实现。

D.Mahgerefteh等人于2006年在Optical FiberCommunication Conference(光纤通信大会，OFC)的会议上提出的(Chirp Managed Laser (CML):A compact transmitterfor dispersion tolerant 10Gbps networking applications](啁啾管理激光器：一个紧凑的10Gbps信号发射机网络应用模块))。其提出的啁啾管理激光器可实现10Gbps无色散补偿传输100km。具体方案是在直调激光器后面添加一个合适的窄带滤波器，以滤除边带，从而压缩信号的频谱，提高信号传输距离；这种方案的缺点在于：直调激光器之后的整形滤波器成本相对较高，这不适合于成本敏感的无源光接入网。

(2)通过提高频谱利用率的方式实现。

N.Cheng等人于2013年在Communications and Photonics Conference (亚洲通信与光子学大会，ACP)提出“10Gb/s Upstream Transmission in TWDM PONUsingDuobinary and PAM-4Modulations with Directly Modulated Tunable DBRLaser”(在TWDM-PON上行链路中，利用双二进制和四电平脉冲幅度调制格式信号调制直调激光器传输10Gbps信号)。该方案利用双二进制和四电平脉冲幅度调制格式传输10Gbps信号，成功实现20km信号的传输。这种方案的缺点在于：当信号传输到40km的时候，信号劣化特别严重。

有鉴于此，急需提供一种低成本、高性能的方式完成上行信号高质量、长距离的传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是使用简单、低成本的器件，实现10Gbps及以上高速上行信号达到40km及以上的高功率传输的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的基于啁啾光栅的长距离无源光网络系统，包括：通过ODN连接的OLT和ONU，所述OLT包括下行信号发射装置、上行信号接收装置、啁啾光栅、第一光环形器和光放大器；所述第一光环形器的1脚通过所述啁啾光栅与所述上行信号接收装置的输入端连接，所述第一光环形器的2脚连接所述下行信号发射装置的输出端，所述第一光环形器的3脚通过所述光放大器与所述ODN连接；