CN102511138B - 可调光收发器、无源光网络系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种可调光收发器，包括激光放大器、第一滤波器、第二滤波器、接收机和波长控制模块。所述激光放大器与所述第一滤波器之间形成激光振荡的谐振腔，所述激光放大器发射的上行光信号在所述谐振腔内振荡，形成激光输出。所述第二滤波器置于谐振腔内，将所述谐振腔内的第一光信号透射到所述第一滤波器，且将经过所述第一滤波器的第二光信号反射到所述接收机。所述波长控制模块用于对所述第一光信号和所述第二光信号分别进行波长选择。该可调光收发器能够实现上行波长和下行波长同时调节，且结构简单。本发明实施例还提供一种无源光网络系统和设备。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种可调光收发器，以及一种无源光网络系统及设备。
背景技术
在PON(Passive Optical Network，无源光网络)系统中，通过引入光传输网中的WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)技术，将原来通过单独光纤承载的若干个通道复用到同一根光纤中进行传输，大大减少了所需光纤数，使单根光纤中的波长资源得到充分利用。
将WDM技术应用于接入网中，可以有效提高接入系统的通信容量，其带来的优势是显而易见的。但是，WDM技术要在接入网中广泛应用，首先需要解决的就是低成本的可用于波分复用的光收发器件，尤其是可用于ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)中的光收发器件。
可调激光器和可调接收机，是骨干网中波分复用技术的关键器件，它们可以在一定的传输窗口中，调节到指定的波长，而不需要使用多个不同波长的发射机和接收机即可实现波分复用传输。可调器件的出现，可以根据需要调节到所需的波长，极大地提高了网络的灵活性，且使得器件厂商不用去制作大量不同波长的器件，降低了设备的库存成本和运维成本。
当前用于波分复用的发射器件一般选用可调激光器。可调激光器工作在特定波长，可通过辅助手段对波长进行调谐，使用激光器发射不同的波长。例如，可调DFB(Distributed Feed Back，分布反馈)激光器在谐振腔的增益区内装了一个反射镜，采用热电冷却器改变谐振腔的温度(或输入电流)来调谐波长，具有较好的功率输出和足够快的频响特性，技术成熟。
当前用于波分复用的可调接收机则一般选用可调滤波器和光探测器结合的方式，由可调滤波器选择通过指定的波长，再由光探测器接收。
将发射机和接收机集成在一起，成为接入网中可用的光收发器件，要求光组件结构简单，易于装配，控制器简单。但是，现有的可调激光器需要使用昂贵的制冷器，而且调节速度慢，调节范围小；随着调谐温度的上升，其有效输出功率会下降。光收发器件的集成度低，结构复杂，发射和接收需要单独控制，不能实现上行波长和下行波长同时调节，成本高。
发明内容
本发明实施例提出一种可调光收发器，实现上行波长和下行波长同时调节，且结构简单。本发明实施例还提供一种无源光网络系统和设备。
本发明实施例提供的可调光收发器，包括激光放大器、第一滤波器、第二滤波器、接收机和波长控制模块；所述激光放大器用于对第一光信号进行放大，并发射经过放大的第一光信号；所述第一滤波器位于所述激光放大器的发射光路，所述第一滤波器用于按照第一反射率将所述第一光信号反射回所述激光放大器，以使所述第一光信号在所述激光放大器和所述第一滤波器之间形成的谐振腔往返振荡，并按照第一透射率对所述第一光信号进行透射形成激光；所述第二滤波器位于所述激光放大器和所述第一滤波器之间，用于将所述谐振腔内的第一光信号透射到所述第一滤波器，且将经过所述第一滤波器的第二光信号反射到所述接收机；所述接收机位于所述第二滤波器的反射光路，用于接收所述第二滤波器反射而来的第二光信号；所述波长控制模块用于对所述第一光信号和所述第二光信号分别进行波长选择，以将所述可调光收发器的发射波长和接收波长分别锁定到目标发射波长和目标接收波长。
本发明实施例提供的无源光网络系统，包括光线路终端和多个光网络单元，其中所述光线路终端通过光分配网络以点到多点的方式连接到所述多个光网络单元，其中所述光线路终端和/或所述光网络单元分别包括如上所述的可调光收发器。
本发明实施例提供的无源光网络设备，包括：光收发器和数据处理模块，所述光收发器用于采用目标发射波长发射第一数据信号，并采用目标接收波长接收第二数据信号；所述数据处理模块用于将所述第一数据信号提供给所述光收发器，并对所述光收发器接收到的第二数据信号进行处理；其中，所述光收发器为如上所述的可调光收发器。
通过波长控制模块对允许发射的第一光信号和接收到的第二光信号进行波长选择，能够实现上行波长和下行波长同时调节，不需要使用昂贵的制冷器，热稳定性高。本可调光收发器结构简单，成本低，适用于接入网应用情景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的无源光网络系统的结构图；
图2是本发明实施例一提供的可调光收发器的结构图；
图3是本发明实施例二提供的可调光收发器的结构图；
图4是图3所示的滤波器11的滤波特性曲线；
图5是图3所示的滤波器12的滤波特性曲线；
图6是图3所示的滤波器13的滤波特性曲线；
图7是图3所示的滤波器14的滤波特性曲线；
图8是本发明实施例三提供的可调光收发器的结构图；
图9是图8所示的滤波器21的滤波特性曲线；
图10是图8所示的滤波器22的滤波特性曲线；
图11是图8所示的滤波器23的滤波特性曲线；
图12是本发明实施例四提供的可调光收发器的结构图；
图13是图12所示的滤波器32的上表面的滤波特性曲线；
图14是图12所示的滤波器32的下表面的滤波特性曲线；
图15是图12所示的滤波器32的整体滤波特性曲线；
图16是本发明实施例五提供的可调光收发器的结构图；
图17是图16所示的滤波器41的滤波特性曲线；
图18是图16所示的滤波器42的滤波特性曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其为本申请提供的光收发器可以适用的无源光网络(PON)系统的网络架构示意图。所述无源光网络系统100包括至少一个光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)110、多个光网络单元(ONU)120和一个光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)130。所述光线路终端110通过所述光分配网络130以点到多点的形式连接到所述多个光网络单元120。所述光线路终端110和所述光网络单元120之间可以采用TDM(Time Division Multiplex and Multiplexer，时分复用)机制、WDM机制或者TDM/WDM混合机制进行通信。其中，从所述光线路终端110到所述光网络单元120的方向定义为下行方向，而从所述光网络单元120到所述光线路终端110的方向为上行方向。
所述无源光网络系统100可以是不需要任何有源器件来实现所述光线路终端110与所述光网络单元120之间的数据分发的通信网络，在具体实施例中，所述光线路终端110与所述光网络单元120之间的数据分发可以通过所述光分配网络130中的无源光器件(比如分光器)来实现。所述无源光网络系统100可以为ITU-T G.983标准定义的异步传输模式无源光网络(ATM PON)系统或宽带无源光网络(BPON，Broadband Passive Optical Network)系统、ITU-T G.984系列标准定义的吉比特无源光网络(GPON)系统、IEEE 802.3ah标准定义的以太网无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)、波分复用无源光网络(WDM PON)系统或者下一代无源光网络(NGAPON系统，比如ITU-T G.987系列标准定义的XGPON系统、IEEE 802.3av标准定义的10G EPON系统、TDM/WDM混合PON系统等)。上述标准定义的各种无源光网络系统的全部内容通过引用结合在本申请文件中。
所述光线路终端110通常位于中心位置(例如中心局Central Office，CO)，其可以统一管理所述多个光网络单元120。所述光线路终端110可以充当所述光网络单元120与上层网络(图未示)之间的媒介，将从所述上层网络接收到的数据作为下行数据转发到所述光网络单元120，以及将从所述光网络单元120接收到的上行数据转发到所述上层网络。所述光线路终端110的具体结构配置可能会因所述无源光网络100的具体类型而异，在一种实施例中，所述光线路终端110可以包括光收发器200，所述光收发器200可以是本发明实施例提供的可调光收发器，其发射波长和接收波长是可以根据实际应用需要进行调整的。所述光收发器200可以通过所述光分配网络130将具有特定发射波长的下行数据信号发送给所述光网络单元120，并且采用特定接收波长接收所述光网络单元120通过所述光分配网络130发送的上行数据信号。并且，在具体实施例中，所述光线路终端110还可以包括数据处理模块，用于将所述下行数据信号提供给所述光收发器200，并对所述光收发器200接收到的上行数据信号进行处理。
所述光网络单元120可以分布式地设置在用户侧位置(比如用户驻地)。所述光网络单元120可以为用于与所述光线路终端110和用户进行通信的网络设备，具体而言，所述光网络单元120可以充当所述光线路终端110与所述用户之间的媒介，例如，所述光网络单元120可以将从所述光线路终端110接收到的下行数据转发到用户，以及将从用户接收到的数据作为上行数据转发到所述光线路终端110。所述光网络单元120的具体结构配置可能会因所述无源光网络100的具体类型而异，在一种实施例中，所述光网络单元120可以包括光收发器300，所述光收发器300可以是本发明实施例提供的可调光收发器，其发射波长和接收波长也是可以根据实际应用需要进行调整的。所述光收发器300可以通过所述光分配网络130将具有特定发射波长的上行数据信号发送给所述光线路终端110，并且采用特定接收波长接收所述光线路终端110通过所述光分配网络130发送的下行数据信号。并且，在具体实施例中，所述光网络单元120还可以包括数据处理模块，用于将所述上行数据信号提供给所述光收发器300，并对所述光收发器300接收到的下行数据信号进行处理。
应当理解，在本申请文件中，所述光网络单元120的结构与光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)相近，因此在本申请文件提供的方案中，光网络单元和光网络终端之间可以互换。
所述光分配网络130可以是一个数据分发系统，其可以包括光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备。在一个实施例中，所述光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备可以是无源光器件，具体来说，所述光纤、光耦合器、光合波/分波器、光分路器和/或其他设备可以是在所述光线路终端110和所述光网络单元120之间分发数据信号是不需要电源支持的器件。另外，在其他实施例中，该光分配网络130还可以包括一个或多个处理设备，例如，光放大器或者中继设备(Relay device)。在如图1所示的分支结构中，所述光分配网络130具体可以从所述光线路终端110延伸到所述多个光网络单元120，但也可以配置成其他任何点到多点的结构。
以下结合附图详细介绍本发明提供的可调光收发器的实现方案。
参见图2，是本发明实施例一提供的可调光收发器的结构图。
实施例一提供的可调光收发器包括：激光放大器1、外部滤波器2、上下行分光滤波器3、接收机4和波长控制模块。具体如下：
激光放大器1用于对光信号进行放大，并发射经过放大的光信号；
外部滤波器2位于激光放大器1的发射光路上，且与光纤或者光纤适配器耦合。
当所述可调光收发器作为无源光网络系统中光网络单元的光收发器时，所述外部滤波器2可以耦合至光分配网络的分支光纤；可替代地，当所述可调光收发器作为无源光网络系统中光线路终端的光收发器时，所述外部滤波器2可以耦合至光分配网络的主干光纤。
为便于理解，以下实施例以所述可调光收发器作为无源光网络系统中光网络单元的光收发器作为例子进行描述，在此场景之下，相对应地，激光放大器1可以对上行光信号进行放大，并发射经过放大的上行光信号，而接收机4可以接收由光线路终端发射并经过光分配网络传输而来的下行光信号。应当理解，所属技术领域的技术人员可以知悉，以下实施例所提供的可调光收发器的结构和工作原理可以适用于光线路终端的光收发器，主要区别在于当应用在光线路终端的光收发器时，激光放大器1发射的是下行光信号，而接收机4接收的是由光网络单元发射的上行光信号。
在具体实施例中，激光放大器1和外部滤波器2之间可以形成激光振荡的谐振腔；外部滤波器2用于按照第一反射率将上行光信号反射回激光放大器1，使得上行光信号在激光放大器1和外部滤波器2之间形成的谐振腔往返振荡；并按照第一透射率对上行光信号进行透射，形成激光输出至光纤；另一方面，外部滤波器2还可以用于透射从光纤传输而来的下行光信号；
在一个可选的实施方式中，第一反射率的取值范围为：80％～90％；第一透射率的取值范围为10％～20％，即第一透射率大约等于1减去第一反射率。
上下行分光滤波器3位于激光放大器1和外部滤波器2之间，用于将谐振腔内的上行光信号透射到外部滤波器2，且对经过外部滤波器2的下行光信号反射到接收机4；
在一个可选的实施方式中，上下行分光滤波器3的光接收面和激光放大器1的发射光路成第一角度。该第一角度可以是45度等，具体角度可以根据实际需要设定。
接收机4位于上下行分光滤波器3的反射光路上，用于接收上下行分光滤波器3反射而来的下行光信号；
波长控制模块一方面可以用于对谐振腔内的上行光信号进行波长选择，以将可调光收发器的发射波长锁定到目标发射波长；另一方面还用于对输入到所述可调光收发器的下行光信号进行波长选择，以使得光接收机4仅接收到具有目标接收波长的下行光信号，即是将可调光收发器的接收波长锁定到目标接收波长。
在具体实施例中，波长控制模块可以包括上行波长调节器5、下行波长调节器6和控制器7。
上行波长调节器5用于对激光放大器1发射的上行光信号进行波长选择，将在谐振腔内振荡的上行光信号锁定在目标发射波长；
下行波长调节器6用于对输入到可调光收发器的下行光信号进行波长选择，锁定具有目标接收波长的下行光信号进入接收机4；
控制器7用于发出选频控制信号，控制上行波长调节器5、下行波长调节器6进行波长选择。
进一步的，本实施例提供的可调光收发器还通过检测下行接收光功率，实现对上行波长进行锁波，具体如下：
接收机4还用于将接收到的下行光信号的光功率信息反馈给控制器7；
控制器7还用于接收所述接收机4反馈的光功率信息，通过检测下行光信号的峰值功率，控制上行波长调节器5对上行光信号进行波长锁定。
在一个可选的实施方式中，激光放大器1为反射式半导体放大器(ReflectiveSemiconductor Optical Amplifier，RSOA)，上行波长调节器5为可调滤波器，下行波长调节器6为可调滤波器。
本发明实施例提供的可调光收发器，通过控制器控制上行波长调节器、下行波长调节器对允许通过的光信号的波长进行选择，能够实现上行波长和下行波长同时调节，不需要使用昂贵的制冷器，热稳定性高；而且通过检测下行光信号的峰值功率，能够对上行光信号的波长进行锁定，避免使用昂贵的锁波器件。本可调光收发器结构简单，成本低，适用于接入网应用情景。
下面结合图3～图18，对本发明实施例提供的可调光收发器的结构进行详细描述。
参见图3，是本发明实施例二提供的可调光收发器的结构图。
在本实施例中，可调光收发器的激光放大器采用反射式半导体放大器RSOA。可调光收发器的外部滤波器采用固定滤波器，如图3所示的滤波器11。其中，固定滤波器是指允许通过的光信号的波长是固定的，不可调。RSOA和滤波器11之间形成激光振荡的谐振腔。
此外，滤波器11还与光纤或者光纤适配器耦合，滤波器11用于向光纤发送上行光信号，如图3所示的上行波段λu。而且，滤波器11还用于透传经过光纤输入的下行光信号，如图3所示的下行波段λd1～λd4。，统称下行波段λd。
可调光收发器的上下行分光滤波器采用固定滤波器来实现，如图3所示的滤波器12。滤波器12位于RSOA的发射光路上，且置于RSOA和滤波器11之间。滤波器12用于将谐振腔内的上行光信号透射到滤波器11，且将经过滤波器11的下行光信号反射到接收机Rx。具体实施时，滤波器12的光接收面和RSOA的发射光路成第一角度。该第一角度可以是45度等，具体角度可以根据实际需要设定，每个角度对应一定的透射率。
可调光收发器的上行波长调节器采用可调滤波器来实现，如图3所示的滤波器13。该滤波器13位于RSOA的发射光路上，且置于RSOA和滤波器12之间。具体实施时，滤波器13由控制器控制选频，对RSOA射出的上行光信号进行波长选择，将在谐振腔内振荡的上行光信号锁定到目标发射波长。
可调光收发器的下行波长调节器采用可调滤波器来实现，如图3所示的滤波器14。该滤波器14位于滤波器12的反射光路上，且置于滤波器12和接收机Rx之间。滤波器14用于锁定目标接收波长的下行光信号进入接收机Rx。
参见图4，是滤波器11的滤波特性曲线。滤波器11对于上行波段λu的反射率为80％～90％，因此滤波器11可将大部分的上行光信号反射回RSOA，在谐振腔内形成振荡。只有10％～20％的上行光功率从滤波器11上透射，形成激光输出。
参见图5，是滤波器12的滤波特性曲线。滤波器12对上行波段λu的反射率为0，即上行光信号全部通过。而滤波器12对下行波段λd的反射率为100％，即下行光信号全部反射，避免下行光信号进入RSOA，从而实现上下行分光功能。
参见图6，是滤波器13的滤波特性曲线。滤波器13为可调滤波器，在控制器的控制下，对允许通过的上行光信号的波长进行选择，例如选择上行波段λu在谐振腔内形成振荡。
参见图7，是滤波器14的滤波特性曲线。滤波器14为可调滤波器，在控制器的控制下，对允许通过的下行光信号的波长进行选择，例如选择下行波段λd1进入接收机Rx。
本实施例提供的可调光收发器，其发射上行光信号的工作原理如下：
RSOA发出一束波长范围很宽的光束，即宽谱光。该宽谱光通过滤波器13进行波长选择后，只有上行波段λu传输到滤波器12。上行波段λu全部通过滤波器12，透射到滤波器11上。滤波器11将80％～90％的上行光信号反射，以在谐振腔内形成振荡，其余的上行光功率从滤波器11上透射，形成激光输出。
从滤波器11上反射回来的上行光信号，全部通过滤波器12，进入滤波器13进行波长选择后，回到RSOA进行自注入光功率放大，经过放大后的上行光信号再从RSOA发射到滤波器13，重复上述的滤波器13进行波长选择，全部通过滤波器12，再到达滤波器11进行部分反射的过程，从而从滤波器11输出具有目标发射波长的激光。
本实施例提供的可调光收发器，其接收下行光信号的工作原理如下：
通过光纤输入到可调光收发器的下行波段λd全部通过滤波器11，到达滤波器12。滤波器12对下行波段λd全部反射，传输到滤波器14；滤波器14对下行光信号的波长进行选择，选择具有目标接收波长的下行波段λd1进入接收机Rx。
具体实施时，本实施例提供的可调光收发器，通过控制器控制调节滤波器13和滤波器14选频，能够实现上行波长和下行波长同时调节。由于波长调节与激光器温度无关，因此不需要使用昂贵的制冷器，不仅降低成本，而且热稳定性高。
此外，本实施例提供的可调光收发器，由控制器调节滤波器14的允许通过的下行光信号的波长，通过检测接收机Rx所接收到的光功率的变化，找到下行光信号的峰值光功率，即可确保上行光信号的波长对准，从而利用下行光信号功率对上行光信号的波长进行锁定，避免使用昂贵的锁波器件，节约成本。
参见图8，是本发明实施例三提供的可调光收发器的结构图。
本实施例三提供的可调光收发器，是在上述实施例二的基础上，对滤波器进行集成，从而简化器件的结构。
本实施例三提供的可调光收发器，其激光放大器采用反射式半导体放大器RSOA。可调光收发器的外部滤波器采用固定滤波器，如图8所示的滤波器21。RSOA和滤波器21之间形成激光振荡的谐振腔。此外，滤波器21还与光纤或光纤适配器耦合。滤波器21与上述实施例二的滤波器11的功能相同，在此不再说明。
可调光收发器的上下行分光滤波器采用固定滤波器来实现，如图8所示的滤波器23。该滤波器23的安装位置、工作原理均与上述实施例二的滤波器12相同，在此不再说明。
与上述实施例二相比，本实施例三的不同点在于：将上行波长调节器和下行波长调节器集成为一体，构成一体化的第一可调滤波器，如图8所示的滤波器22。该滤波器22位于RSOA的发射光路上，且置于滤波器21和滤波器23之间。
参见图9，是滤波器21的滤波特性曲线。滤波器21对于上行波段λu的反射率为80％～90％，因此滤波器21可将大部分的上行光信号反射回RSOA，在谐振腔内形成振荡。只有10％～20％的上行光功率从滤波器21透射，形成激光输出。
参见图10，是滤波器22的滤波特性曲线。本实施例将上行波长调节器和下行波长调节器集成在滤波器22上，形成一个可调滤波器。滤波器22有两个透射峰，分别对应目标发射波长(即上行波长)和目标接收波长(即下行波长)。当调节滤波器22时，两个透射峰同时移动，保证了上行波长和下行波长的调节一致性，从而实现通过下行接收光功率对上行波长进行锁波。
参见图11，是滤波器23的滤波特性曲线。滤波器23对上行波段λu的反射率为0，即上行光信号全部通过。而滤波器23对下行波段λd的反射率为100％，即下行光信号全部反射，避免下行光信号进入RSOA，从而实现上下行分光功能。
本实施例三提供的可调光收发器，将上行波长调节器和下行波长调节器集成在一个可调滤波器中，进一步简化的器件结构和电路控制，保证上下行波长调节的一致性。通过检测下行光信号的峰值功率，即可确保上行光信号的波长对准，从而利用下行光信号功率对上行光信号的波长进行锁定。
参见图12，是本发明实施例四提供的可调光收发器的结构图。
本实施例四提供的可调光收发器，是在上述实施例三的基础上，对滤波器再作进一步的集成，以使器件的结构更加简化。
本实施例四提供的可调光收发器，其激光放大器采用反射式半导体放大器RSOA。可调光收发器的外部滤波器采用固定滤波器，如图12所示的滤波器31。RSOA和滤波器31之间形成激光振荡的谐振腔。此外，滤波器31还与光纤或光纤适配器耦合。滤波器31与上述实施例三的滤波器21的功能相同，在此不再说明。
与上述实施例三相比，本实施例四的不同点在于：将上行波长调节器、下行波长调节器集成在上下行分光滤波器上，构成一体化的第二可调滤波器，如图12所示的滤波器32。该滤波器32位于RSOA的发射光路上，且置于RSOA和滤波器31之间。滤波器32的安装位置与上述实施例三的滤波器23相同，在此不再说明。
参见图13，是滤波器32的上表面的滤波特性曲线。滤波器32的上表面镀有透射膜，其滤波特性如图13所示。本实施例由控制器控制滤波器32，通过调节滤波器32改变透射的波长，即可调节发射波长，实现可调发射机的功能。
参见图14，是滤波器32的下表面的滤波特性曲线。滤波器32的下表面镀有反射膜，其滤波特性如图14所示。本实施例由控制器控制滤波器32，通过调节滤波器32改变反射的波长，即可将指定波长的下行光信号反射进接收机，实现可调接收机的功能。
参见图15，是滤波器32的整体滤波特性曲线。
本实施例四提供的可调光收发器，将上行波长调节器和下行波长调节器集成在上下行分光滤波器上，构成一体化的可调滤波器，进一步简化了器件的结构，降低了光器件组装的复杂程度，且进一步降低了成本。本实施例四通过检测下行光信号的峰值功率，同样能够利用下行光信号功率对上行光信号的波长进行锁定，其原理与上述实施三相同。
参见图16，是本发明实施例五提供的可调光收发器的结构图。
本实施例五提供的可调光收发器，是在上述实施例三的基础上，对滤波器再作进一步的集成，以使器件的结构更加简化。
与上述实施例三相比，本实施例五的不同点在于：将上行波长调节器和下行波长调节器集成到外部滤波器上，构成一体化的第三可调滤波器，如图16所示的滤波器41。
本实施例五提供的可调光收发器，其激光放大器采用反射式半导体放大器RSOA；RSOA和滤波器41之间形成激光振荡的谐振腔。
本实施例五提供的可调光收发器，其上下行分光滤波器采用固定滤波器来实现，如图16所示的滤波器42。该滤波器42的安装位置、工作原理均与上述实施例三的滤波器23相同，在此不再说明。
参见图17，是滤波器41的滤波特性曲线。滤波器41为可调滤波器，在控制器的控制下，对允许通过的上行光信号的波长进行选择。而且，滤波器41在对上行光信号进行波长选择的同时，对于上行波段λu的反射率为80％～90％，将大部分的上行光信号反射回RSOA，从而在谐振腔内形成振荡，而其余的上行光功率从滤波器41上透射，形成激光输出。此外，对于下行波长，滤波器41还在控制器的控制下，对允许通过的下行光信号的波长进行选择，只透过具有目标接收波长的下行光信号。
参见图18，是滤波器42的滤波特性曲线。滤波器42对上行波段λu的反射率为0，即上行光信号全部通过。而滤波器42对下行波段λd的反射率为100％，即下行光信号全部反射，避免下行光信号进入RSOA，从而实现上下行分光功能。
本实施例五提供的可调光收发器，将上行波长调节器和下行波长调节器集成在外部滤波器上，构成一体化的可调滤波器，进一步简化了器件的结构，降低了光器件组装的复杂程度，且进一步降低了成本。本实施例五通过检测下行光信号的峰值功率，同样能够利用下行光信号功率对上行光信号的波长进行锁定，其原理与上述实施三相同。
本发明实施例提供的可调光收发器，选用激光放大器与外部滤波器共同构成激光振荡的谐振腔，由上行波长调节器锁定特定波长的上行光信号在所述谐振腔内振荡，最后形成激光输出。在谐振腔内插入上下行分光滤波器，将上下行光信号分开，且由下行波长调节器锁定特定波长的下行光信号进入接收机。本发明实施例通过控制器控制上行波长调节器、下行波长调节器对允许通过的光信号的波长进行选择，能够实现上行波长和下行波长同时调节，不需要使用昂贵的制冷器，热稳定性高；而且通过检测下行光信号的峰值功率，能够对上行光信号的波长进行锁定，避免使用昂贵的锁波器件。本可调光收发器结构简单，成本低，适用于接入网应用情景。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可调光收发器，其特征在于，包括激光放大器、第一滤波器、第二滤波器、接收机和波长控制模块；
所述激光放大器用于对第一光信号进行放大，并发射经过放大的第一光信号；
所述第一滤波器位于所述激光放大器的发射光路，所述第一滤波器用于按照第一反射率将所述第一光信号反射回所述激光放大器，以使所述第一光信号在所述激光放大器和所述第一滤波器之间形成的谐振腔往返振荡，并按照第一透射率对所述第一光信号进行透射形成激光；
所述第二滤波器位于所述激光放大器和所述第一滤波器之间，用于将所述谐振腔内的第一光信号透射到所述第一滤波器，且将经过所述第一滤波器的第二光信号反射到所述接收机；
所述接收机位于所述第二滤波器的反射光路，用于接收所述第二滤波器反射而来的第二光信号；
所述波长控制模块用于对所述第一光信号和所述第二光信号分别进行波长选择，以将所述可调光收发器的发射波长和接收波长分别锁定到目标发射波长和目标接收波长。
2.如权利要求1所述的可调光收发器，其特征在于，所述波长控制模块包括第一波长调节器、第二波长调节器和控制器；
所述第一波长调节器用于对所述激光放大器发射的上行光信号进行波长选择，将在谐振腔内振荡的第一光信号锁定在目标发射波长；
所述第二波长调节器用于对输入到可调光收发器的下行光信号进行波长选择，锁定具有目标接收波长的第二光信号进入所述接收机；
所述控制器用于发出选频控制信号，控制所述第一波长调节器、第二波长调节器进行波长选择。
3.如权利要求2所述的可调光收发器，其特征在于，所述接收机还用于将接收到的下行光信号的光功率信息反馈给所述控制器；
所述控制器还用于接收所述接收机反馈的光功率信息，通过检测下行光信号的峰值功率，控制所述第一波长调节器对上行光信号进行波长锁定。
4.如权利要求3所述的可调光收发器，其特征在于，所述第一波长调节器和第二波长调节器均为可调滤波器。
5.如权利要求4所述的可调光收发器，其特征在于，所述第一滤波器为固定滤波器；
所述第一波长调节器位于所述激光放大器的发射光路，且置于所述激光放大器和所述第二滤波器之间；
所述第二波长调节器位于所述第二滤波器的反射光路，且置于所述第二滤波器和所述接收机之间。
6.如权利要求4所述的可调光收发器，其特征在于，所述第一滤波器为固定滤波器；所述第一波长调节器和所述第二波长调节器集成为一体，构成一体化的第一可调滤波器；
所述第一可调滤波器位于所述激光放大器的发射光路，且置于所述第一滤波器和所述第二滤波器之间。
7.如权利要求4所述的可调光收发器，其特征在于，所述第一滤波器为固定滤波器；所述第一波长调节器、所述第二波长调节器和所述第二滤波器集成为一体，构成一体化的第二可调滤波器。
8.如权利要求4所述的可调光收发器，其特征在于，所述第一波长调节器和所述第二波长调节器集成到所述第一滤波器上，构成一体化的第三可调滤波器。
9.一种无源光网络系统，其特征在于，包括光线路终端和多个光网络单元，其中所述光线路终端通过光分配网络以点到多点的方式连接到所述多个光网络单元，其中所述光线路终端包括如权利要求1所述的可调光收发器，所述光网络单元包括如权利要求1-8中任一项所述的可调光收发器。
10.一种无源光网络设备，其特征在于，包括光收发器和数据处理模块，所述光收发器用于采用目标发射波长发射第一数据信号，并采用目标接收波长接收第二数据信号；所述数据处理模块用于将所述第一数据信号提供给所述光收发器，并对所述光收发器接收到的第二数据信号进行处理；其中，所述光收发器为如权利要求1至8中任一项所述的可调光收发器。
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