[发明专利]一种无源光网络实现简单光网络单元与保护功能的系统与方案

摘要

本发明涉及一种无源光网络实现简单光网络单元和保护功能的系统和方法。本系统是光线路终端通过反馈光纤连接远端结点，在远端结点通过分布光纤连接光网络单元，其中，光线路终端主要由发射机、阵列波导光栅、相位调制器、双向掺铒光纤光放大器、光环形器、光幅度接收机组成、分光器、光衰减器、光开关、粗波分复用器、光电检测管组成；远端结点主要由阵列波导光栅、粗波分复用器、光环形器、光开关、分光器、二极管光放大器模块组成；光网络单元由分光器、粗波分复用器、环形器、光幅度调制器组成。OLT端与ONU端的设计，实现了网络的对馈线光纤的1+1保护；RN端的结构设计实现了对波长的重用和无色的光网络单元。本发明通过对同一光波进行幅度、相位的调制和重调制，实现了对同一波长的多次使用，使系统在成本和性能之间达到了均衡。

主权项

一种无源光网络实现简单光网络单元和保护功能的系统，由光线路终端OLT(1)通过2根单模光纤(19,20)连接1个远端结点RN(21)，远端结点RN(21)通过分布光纤(35,36)分别连接光网络单元(37,44)；其特征在于：1)所述的光线路终端OLT(1)是由2*N光发射机(4,13)分别连接到两个第一光环形器(3,12)，两个第一光环形器(3,12)的第2端口分别连接至两个第一阵列波导光栅(5,14)，两个第一阵列波导光栅(5,14)分别连接至第二光环形器(6,15)的第2端口，两个第二光环形器(6,15)的第三端口分别连接相位调制器(7,16)，两个相位调制器(7,16)接着分别连接至两个第三光环行器(8,17)的第1端口，两个第三光环行器(8,17)的第2端口分别连接两个第一双向掺铒光纤放大器(9,18)，其中一个第一双向掺铒光纤放大器(9)连接至一个第一保护模块(10)的第1端口，另一个第一双向掺铒光纤放大器(18)连接至第一保护模块(10)的第3端口，第一保护模块(10)的第2端口连接第一单模光纤(19)，第一保护模块(10)的第4端口连接第二单模光纤(20)；所述单模光纤(19)和单模光纤(20)分别连接至远端结点RN(21)中一个第二保护模块(22)的第4端口和第2端口；所述的第一保护模块(10)的第1、2、3、4端口分别为第一光开关(53)的公共端、第二光开关(55)的公共端、第三光开关(62)的公共端、第四光开关(64)的公共端，第二保护模块(22)的第1、2、3、4端口分别为第一光开关(82)的公共端、第二光开关(75)的公共端、第三光开关(73)的公共端、第四光开关(71)的公共端；2)所述第一保护模块(10)包含第一～第五5个光开关(53,55,61,62,64)，2个光衰减器(51,63)，第一～第三3个粗波分复用器(58,60,67)，第一和第二2个光环行器(59,68)，第一和第二2个分光器(56,65)，以及第一和第二2个光电检测器(57,66)；第二保护模块(22)包含第一～第五5个光开关(82,75,73,71)，2个光衰减器(69,72)，第一～第三3个粗波分复用器(81,80,86)，第一和第二2个光环行器(70,79)，第一和第二2个分光器(85,74)，以及第一和第二2个光电检测器(84,83)；正常情况下，在第一保护模块(10)中，第一光开关(53)的第一端口连接至第一光衰减器(51)，第一光衰减器(51)连接至第二光开关(55)，第二光开光连接至第一分光器(56)的第1端口，第一分光器(56)接着连接馈线光纤(19)，第一分光器(56)的第2端口连接至第一光电检测管(57)；第一光开关(53)的第2端口连接至第一粗波分复用器(58)，第一粗波分复用器(58)的第1端口连接第四光环形器(59)的第1端口，第四光环形器(59)的第2端口连接第三粗波分复用器(60)的第R端口，第三粗波分复用器(60)的出口连接至第五光开关(61)，第五光开关(61)的第一端口连接至第二光开关(55)的第2端口；第五光开关(61)的第二端口连接至第四光开关(64)的第二端口；第四光环形器(59)的第3端口连接至第二粗波分复用器(67)的第2端口，第二粗波分复用器(67)连接至第三光开关(62)的第1端口；第三粗波分复用器(60)的第B端口连接至第五环形器(68)的第2端口，第五环形器(68)的第3端口连接至第一粗波分复用器(58)的第2端口，第五环形器(68)的第1端口连接至第二粗波分复用器(67)的第2端口；第三光开关(62)的第2端口连接至第二光衰减器(63)，第二光衰减器(63)连接至第四光开关(64)的第1端口，第四光开关(64)连接至第二分光器(65)的第1端口，第二分光器(65)的第2端口连接至第二光电检测器(66)，第二分光器(65)接着连接第二馈线光纤(20)；第二保护模块(22)与第一保护模块(10)有相同结构，在第二保护模块(22)中，第二分光器(74)的第1端口连接至第二光电检测管(83)，第二分光器(74)的第2端口连接至第四光开关(71)；第四光开关(71)的第1端口连接至第二光衰减器(72)，第二光衰减器(72)连接至第三光开关(73)；第四光开关(71)的第2端口连接至第五光开关(78)的第1端口；第一分光器(85)的第1端口连接至第一光电检测管(84)，第二分光器(74)的第2端口连接至第二光开关(75)；第二光开关(75)的第2端口连接至第一光衰减器(69)，第一光衰减器(69)连接至第一光开关(82)的第2端口；第二光开关(75)的第1端口连接至第五光开关(78)的第2端口，第五光开关(78)连接至第三粗波分复用器(86)，第三粗波分复用器(69)的第B端口连接至第五光环行器(79)的第2端口，第五光环行器(79)的第3端口连接至第一粗波分复用器(81)的第一端口，第五光环行器(79)的第1端口连接至第二粗波分复用器(80)的第1端口，第二粗波分复用器(80)连接至第三光开关(73)；第二光开关(75)的第2端口连接至第一光衰减器(69)，第一光衰减器(69)连接至第一光开关(82)；3)所述远端节点RN(21)是：所述第二保护模块(22)的第三端口连接第四粗波分复用器(23)，第四粗波分复用器(23)的第一端口连接第三分光器(24)，第三分光器(24)的第一端口连接第六粗波分复用器(25)的第一端口，第六粗波分复用器(25)连接至第三阵列波导光栅(26)，阵列波导光栅(26)连接至分布光纤(35)，第三分光器(24)的第二端口连接至第一二极管光放大器模块(27)，第一二极管光放大器模块(27)连接至第七环形器(32)，第四粗波分复用器(23)的第二端口连接第六环形器(31)的第三端口，第六环形器(31)的第二端口连接至第六粗波分复用器(25)，第二保护模块(22)的第一端口连接至第五粗波分复用器(28)，第五粗波分复用器(28)的第一端口连接至第七环形器(32)的第三端口，第七环形器(32)的第二端口连接至第七粗波分复用器(33)的第一端口，第七粗波分复用器(33)连接至第四阵列波导光栅(34)，第四阵列波导光栅(34)连接分布光纤(36)，第五粗波分复用器(28)的第二端口连接至第四分光器(29)，第四分光器(29)的第一端口连接至第二二极管放大器模块(30)，第二二极管放大器模块(30)连接至第六环形器(31)的第一端口，第四分光器(29)的第二端口连接至第七粗波分复用器(33)的第二端口；4)所述分布光纤(35,36)与光网络单元(37,44)中的第八粗波分复用器(38,45)相连，第八粗波分复用器(38,45)的第一端口与第五分光器(40,87)相连，第五分光器(40,87)的第一端口连接幅度接收机(41,46)，第五分光器(40,87)的第二端口连接相位接收机(42,47)，第八粗波分复用器(38,45)的第二端口连接第八环形器(86,88)的第二端口，第八环形器(86,88)的第三端口连接幅度调制器(43,48)，幅度调制器(43,48)连接第八环形器(86,88)的第一端口。