[go: up one dir, main page]

RU2407169C1 - Device and method for optical line terminal (olt) and optical network unit (onu) in wavelength-independent wavelength division multiplex passive optical networks - Google Patents

Device and method for optical line terminal (olt) and optical network unit (onu) in wavelength-independent wavelength division multiplex passive optical networks Download PDF

Info

Publication number
RU2407169C1
RU2407169C1 RU2009114694/09A RU2009114694A RU2407169C1 RU 2407169 C1 RU2407169 C1 RU 2407169C1 RU 2009114694/09 A RU2009114694/09 A RU 2009114694/09A RU 2009114694 A RU2009114694 A RU 2009114694A RU 2407169 C1 RU2407169 C1 RU 2407169C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
signal
optical signal
wavelength
module
Prior art date
Application number
RU2009114694/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009114694A (en
Inventor
Биоунг-Вхи КИМ (KR)
Биоунг-Вхи КИМ
Манионг ПАРК (KR)
Манионг ПАРК
Воо-Рам ЛИ (KR)
Воо-Рам ЛИ
Бонг-Тае КИМ (KR)
Бонг-Тае КИМ
Сеунг-Хиун ЧО (KR)
Сеунг-Хиун ЧО
Дзие-Хиун ЛИ (KR)
Дзие-Хиун ЛИ
Геон ДЗЕОНГ (KR)
Геон ДЗЕОНГ
Чулиоунг КИМ (KR)
Чулиоунг КИМ
Дае-Унг КИМ (KR)
Дае-Унг КИМ
Биунг-Йонг КАНГ (KR)
Биунг-Йонг КАНГ
Original Assignee
Электроникс Энд Телекоммьюникейшнз Рисерч Инститьют
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020060102456A external-priority patent/KR20070108422A/en
Application filed by Электроникс Энд Телекоммьюникейшнз Рисерч Инститьют filed Critical Электроникс Энд Телекоммьюникейшнз Рисерч Инститьют
Publication of RU2009114694A publication Critical patent/RU2009114694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2407169C1 publication Critical patent/RU2407169C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used in wavelength division multiplex passive optical networks (WDM-PON), using a conventional technique of multiple use of a downlink optical signal. The WDM-PON system includes: a source light (SL) unit which forms initial light whose wavelength intervals and medium wavelength of which is controlled using at least one initial light source; an optical line terminal (OLT) which receives the source light with wavelength division multiplexing of the source light unit which transmits a downlink optical signal to a WDM-PON user and receives an uplink optical signal from the user; and an optical network unit (ONU) which receives a downlink optical signal from OLT, which levels and modulates the downlink optical signal using an uplink data stream.
EFFECT: control of equipment such that, different types of optical transmitting device must be provided for functioning, control and replacing the system.
43 cl, 51 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу для выравнивания модулируемого оптического сигнала в отражательном полупроводниковом оптическом усилителе (RSOA) или полупроводниковом оптическом усилителе (SOA), чтобы многократно использовать результирующий оптический сигнал в качестве восходящего оптического сигнала, а более конкретно к управляющему устройству для улучшения равномерности входного оптического сигнала и многократного использования оптического сигнала посредством введения сигнала, полярность которого является противоположной полярности оптического сигнала в RSOA, и к структуре SOA для этого.The present invention relates to a method for equalizing a modulated optical signal in a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) or semiconductor optical amplifier (SOA) to reuse the resulting optical signal as an upstream optical signal, and more particularly, to a control device for improving the uniformity of the input optical signal and reusing the optical signal by introducing a signal whose polarity is opposite hydrochloric polarity optical signal RSOA, and a SOA structure therefor.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу нисходящей оптической передачи, использующим независимый от длины волны источник света в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), и терминалу оптической линии (OLT), использующему устройство нисходящей оптической передачи, а более конкретно к устройству и способу нисходящей оптической передачи, использующим независимый от длины волны источник света в WDM-PON, которые могут эффективно выполнять управление, эксплуатацию и техническое обслуживание/ремонт OLT в WDM-PON при небольших затратах посредством использования многоволнового источника света (MWLS) или широкополосного источника света (BLS) в качестве независимого от длины волны источника света и использования оптического передающего устройства, соответствующего независимому от длины волны источнику света в OLT, и OLT, использующему устройство и способ нисходящей оптической передачи. Настоящее изобретение относится к способу конфигурирования сети и устройству восходящей/нисходящей оптической связи, которые используются для того, чтобы конфигурировать пассивную оптическую сеть с мультиплексированием с разделением по спектральной плотности (спектральное уплотнение) (DWDM-PON), а более конкретно к сетевой структуре для достижения гибридной WDM-TDMA-PON посредством комбинирования DWDM-PON или WDM-PON с методикой множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), а также OLT и модулю оптической сети (ONU), которые используются в сетевой структуре.The present invention relates to a downlink optical transmission apparatus and method using a wavelength independent light source in a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), and an optical line terminal (OLT) using a downlink optical transmission apparatus, and more specifically, to a downlink optical transmission apparatus and method using a wavelength independent light source in a WDM-PON that can efficiently perform control, operation and maintenance using / repairing an OLT in a WDM-PON at low cost by using a multi-wavelength light source (MWLS) or a broadband light source (BLS) as a wavelength independent light source and using an optical transmitter corresponding to a wavelength independent light source in an OLT, and OLT using the downlink optical transmission apparatus and method. The present invention relates to a network configuration method and an uplink / downlink optical communication device that are used to configure a passive multiplexed spectral density multiplexing (spectral division multiplexing) optical network (DWDM-PON), and more particularly, to a network structure to achieve Hybrid WDM-TDMA-PON by combining DWDM-PON or WDM-PON with time division multiple access (TDMA) as well as OLT and optical network module (ONU) used in network structure.

Данная работа проведена при поддержке программы IT R&D MIC/IITA [2007-S-014-01, Metro-Access Integrated Optical Network Technology].This work was supported by the IT R&D MIC / IITA program [2007-S-014-01, Metro-Access Integrated Optical Network Technology].

Уровень техникиState of the art

Для конфигурирования пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) с помощью традиционного отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA) предложен способ, в котором оптический сигнал, который модулирован в нисходящий поток данных посредством центральной станции (CO), передается в RSOA терминала оптической сети (ONT), и RSOA управляется в области насыщения усиления относительно мощности входного оптического сигнала так, чтобы значительно уменьшать разность между уровнем «0» и уровнем «1» входного оптического сигнала, когда входной оптический сигнал повторно модулируется в восходящий поток данных.To configure a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON) using a traditional reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), a method is proposed in which an optical signal that is modulated into a downstream data stream through a central station (CO) is transmitted to The optical network terminal RSOA (ONT) and the RSOA are controlled in the gain saturation region with respect to the power of the input optical signal so as to significantly reduce the difference between the “0” level and the “1” input level one optical signal when the input optical signal is re-modulated into the upstream data stream.

В этом способе многократного использования оптического сигнала, когда насыщение усиления RSOA происходит при более низкой оптической мощности, бюджет оптической мощности в линии оптической связи возрастает, и поэтому мощность насыщения усиления должна быть уменьшена, чтобы быть как можно меньше, и оптический сигнал, входящий в RSOA, должен быть усилен в достаточной степени для восходящей передачи. Следовательно, усиление RSOA должно быть достаточно большим.In this optical signal reuse method, when RSOA gain saturation occurs at lower optical power, the optical power budget in the optical communication line increases, and therefore, the gain saturation power must be reduced to be as low as possible, and the optical signal included in the RSOA should be reinforced sufficiently for uplink transmission. Therefore, the RSOA gain should be large enough.

Тем не менее, в действительности, способность сжатия RSOA в области насыщения усиления ограничена, и, следовательно, есть ограничение на сокращение коэффициента экстинкции (ER) входного оптического сигнала в достаточной степени. В этом случае, когда остаточный коэффициент экстинкции снова непосредственно модулируется посредством восходящего потока данных, остаточный коэффициент экстинкции отражается на толщину уровня 1. Поскольку уровень 1 является более толстым, качество восходящей передачи ухудшается. Если уровень 1 является более толстым, чем конкретная толщина, качество восходящей передачи быстро ухудшается.However, in reality, the RSOA compression ability in the gain saturation region is limited, and therefore, there is a limitation on reducing the extinction coefficient (ER) of the input optical signal to a sufficient degree. In this case, when the residual extinction coefficient is directly directly modulated again by the upstream data stream, the residual extinction coefficient is reflected in the thickness of level 1. Since level 1 is thicker, the quality of the upstream transmission is degraded. If level 1 is thicker than a specific thickness, the quality of the upstream transmission deteriorates rapidly.

Соответственно, коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала, возможно, должен быть уменьшен до минимума, который является ровно достаточным для передачи. В это время вследствие низкого коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала штраф по мощности может возникать в нисходящей передаче. В частности, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы, появляется чувствительность, вследствие которой коэффициент экстинкции оптического сигнала, входящего в приемное устройство, становится меньше экстинкции оптического сигнала, выводимого из передающего устройства, и качество передачи быстро ухудшается.Accordingly, the extinction coefficient of the downstream optical signal may need to be reduced to a minimum that is exactly sufficient for transmission. At this time, due to the low extinction coefficient of the downstream optical signal, a power penalty may occur in the downstream transmission. In particular, when the light wavelengths of the devices configuring the downlink are even slightly misplaced, a sensitivity appears, due to which the extinction coefficient of the optical signal entering the receiving device becomes smaller than the extinction of the optical signal output from the transmitting device, and the transmission quality is rapidly deteriorating .

В последнее время благодаря активизации гибридных услуг передачи звука/данных/широковещательной передачи во всем мире активно проводятся исследования и разработки в отношении сетей на основе мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM).Recently, thanks to the intensification of hybrid audio / data / broadcast services, research and development has been actively carried out around the world based on wavelength division multiplexing (WDM) networks.

Обмен данными между центральной базовой станцией и терминалом в WDM-PON выполняется с использованием длин волн, которые назначаются в каждом терминале. В WDM-PON, поскольку закрытая длина волны используется для каждого терминала, гарантируется превосходная безопасность, возможен больший объем услуг связи и могут быть применены различные методики передачи (например, различные скорости передачи данных, различные форматы кадра и т.д.) к соответствующим терминалам или услугам.Data exchange between the central base station and the terminal in the WDM-PON is performed using the wavelengths that are assigned at each terminal. In WDM-PON, since a closed wavelength is used for each terminal, excellent security is guaranteed, more communication services are possible and various transmission techniques can be applied (for example, different data rates, different frame formats, etc.) to the respective terminals or services.

Способ многократного использования длины нисходящей световой волны, из множества способов конфигурирования WDM-PON, которые предложены к настоящему времени, формирует восходящий оптический сигнал посредством многократного использования длины нисходящей световой волны. Таким образом, длина восходящей световой волны равна длине нисходящей световой волны, свободный спектральный диапазон (FSR) модуля мультиплексирования/демультиплексирования на основе WDM не должен учитываться, так же может быть сконфигурирован многокаскадный удаленный узел, и может быть сконфигурировано множество типов абонентских сетей.The multiple use method of the downward light wavelength, of the many WDM-PON configuration methods that have been proposed to date, generates an upward optical signal by repeatedly using the downward light wavelength. Thus, the ascending light wavelength is equal to the descending light wavelength, the free spectral range (FSR) of the WDM-based multiplexing / demultiplexing module should not be taken into account, a multi-stage remote node can also be configured, and many types of subscriber networks can be configured.

Далее подробно описывается WDM-PON, применяющая способ многократного использования нисходящего оптического сигнала.The following is described in detail WDM-PON, using the method of reusing downlink optical signal.

Фиг.13 иллюстрирует конфигурацию WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала. Ссылаясь на фиг.13, WDM-PON включает в себя терминал оптической линии (OLT) 1300, оптическую линию 1310, модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и модули оптической сети (ONU) 1330.13 illustrates a WDM-PON configuration according to a conventional downlink optical signal reuse method. Referring to FIG. 13, a WDM-PON includes an optical line terminal (OLT) 1300, an optical line 1310, a wavelength division multiplexing / demultiplexing unit 1320, and an optical network unit (ONU) 1330.

Сначала соответствующие элементы OLT 1300 описываются ниже, при этом OLT 130 находится на телефонной станции.First, the corresponding elements of the OLT 1300 are described below, with the OLT 130 located at the telephone exchange.

OLT 1300, как проиллюстрировано на фиг.13, включает в себя протокольный процессор 1301, множество оптических передающих устройств 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, мультиплексор 1303 по длине волны, оптический циркулятор 1304, демультиплексор 1305 по длине волны и множество оптических приемных устройств 1306.The OLT 1300, as illustrated in FIG. 13, includes a protocol processor 1301, a plurality of fixed wavelength optical transmitters 1302 from Tx # 1 to Tx # N, a wavelength multiplexer 1303, an optical circulator 1304, a wavelength demultiplexer 1305 and a plurality of optical receivers 1306.

Если нисходящий электрический сигнал передается из протокольного процессора 1301 в оптические передающие устройства 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, каждое оптическое передающее устройство 1302 с фиксированной длиной волны выводит оптический сигнал, соответствующий нисходящему электрическому сигналу, в мультиплексор 1303 по длине волны.If the downstream electrical signal is transmitted from the protocol processor 1301 to the optical transmitters 1302 with a fixed wavelength from Tx # 1 to Tx # N, each optical transmission device 1302 with a fixed wavelength outputs an optical signal corresponding to the downstream electrical signal to the multiplexer 1303 in length the waves.

Далее мультиплексор 1303 по длине волны комбинирует оптические сигналы, принимаемые от оптических передающих устройств 1302 с фиксированной длиной волны от Tx#1 до Tx#N, друг с другом, и затем передает результирующий сигнал через оптическую линию 1310 в модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, который находится в удаленном узле. Оптические сигналы делятся согласно их длинам волн посредством модуля 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны. Модуль 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны работает как демультиплексор по длине волны, когда нисходящий сигнал принимается, и работает как мультиплексор по длине волны, когда восходящий сигнал принимается.Next, the wavelength multiplexer 1303 combines the optical signals received from the optical transmitters 1302 with a fixed wavelength from Tx # 1 to Tx # N with each other, and then transmits the resulting signal through the optical line 1310 to the length multiplexing / demultiplexing unit 1320 waves, which is in a remote site. Optical signals are divided according to their wavelengths by a wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1320. The wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1320 operates as a wavelength demultiplexer when a downlink signal is received, and operates as a wavelength multiplexer when an uplink signal is received.

Оптические сигналы, которые разделены согласно их длинам волн посредством модуля 1320 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, передаются в соответствующий ONU 1330.Optical signals that are separated according to their wavelengths by the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1320 are transmitted to the corresponding ONU 1330.

Далее подробно описываются элементы каждого ONU 1330. Здесь каждый ONU 1330 включает в себя разветвитель 1331 с отводами, оптическое передающее устройство 1332, оптическое приемное устройство 1333 и протокольный процессор 1334. При этом оптическое передающее устройство 1332 может быть независимым от длины волны полупроводниковым оптическим усилителем.The elements of each ONU 1330 are described in detail below. Here, each ONU 1330 includes a tap splitter 1331, an optical transmitting device 1332, an optical receiving device 1333, and a protocol processor 1334. The optical transmitting device 1332 may be a wavelength-independent semiconductor optical amplifier.

Модуль 1331 комбинирования с отводами передает некоторые из нисходящих оптических сигналов, передаваемых из демультиплексора 1320 по длине волны, в оптическое приемное устройство 1333, чтобы восстанавливать их как нисходящие сигналы, и передает оставшуюся часть нисходящих оптических сигналов в оптическое передающее устройство 1332.A tapper combiner module 1331 transmits some of the downstream optical signals transmitted from the wavelength demultiplexer 1320 to the optical receiver 1333 to recover them as downstream signals, and transmits the remainder of the downstream optical signals to the optical transmitter 1332.

Затем, если оптическое передающее устройство 1332 принимает восходящий электрический сигнал от протокольного процессора 1334, оптическое передающее устройство 1332 формирует восходящий оптический сигнал посредством многократного использования нисходящего оптического сигнала, принимаемого от модуля 1331 комбинирования с отводами, и передает восходящий оптический сигнал в ONU 1330.Then, if the optical transmitting device 1332 receives an upward electrical signal from the protocol processor 1334, the optical transmitting device 1332 generates an upstream optical signal by repeatedly using the downstream optical signal received from the tapping combiner 1331, and transmits the upstream optical signal to the ONU 1330.

Поскольку оптическое передающее устройство 1332 использует полупроводниковый оптический усилитель, который является независимым от длины волны источником света, проблемы управления оборудованием не возникает, и тип оптического передающего устройства может обрабатывать все WDM-каналы.Since the optical transmitting device 1332 uses a semiconductor optical amplifier, which is a wavelength independent light source, there is no equipment control problem, and the type of optical transmitting device can process all WDM channels.

Тем не менее, в вышеописанной WDM-PON, использующей традиционный способ многократного использования нисходящего оптического сигнала, поскольку оптическое передающее устройство, которое используется в телефонной станции в WDM-PON, является оптическим передающим устройством с фиксированной длиной волны (например, DFB-LD, которое выводит одинаковую длину световой волны, внешний резонансный лазер с фиксированной длиной волны, лазер поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором (VCSEL) и т.д.), использующим источник света с фиксированной длиной волны, необходимы различные типы оптических передающих устройств, соответствующих числу длин волн, которые доступны в телефонной станции. Изготовление, установка и управление источниками света согласно длинам волн дает большую загрузку на всех пользователей и поставщиков и таким образом увеличивает затраты на систему. Таким образом, в WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала возникает проблема управления оборудованием в том, что различные типы оптических передающих устройств должны быть предоставлены для работы, управления, замены и т.д. систем.However, in the above WDM-PON using a conventional downlink optical signal reuse method, since the optical transmitting device that is used in the telephone exchange in the WDM-PON is a fixed wavelength optical transmitting device (e.g., DFB-LD, which outputs the same light wavelength, an external resonant laser with a fixed wavelength, a surface radiation laser with a vertical volume resonator (VCSEL), etc.) using a fixed light source th wavelength, require different types of optical transmitters corresponding to the number of wavelengths that are available in the telephone exchange. The manufacture, installation and management of light sources according to wavelengths gives a large load to all users and suppliers and thus increases the cost of the system. Thus, in the WDM-PON according to the traditional method of reusing the downlink optical signal, a problem of controlling the equipment arises in that various types of optical transmitting devices must be provided for operation, control, replacement, etc. systems.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Техническая задачаTechnical challenge

Настоящее изобретение предоставляет управляющее устройство для выравнивания оптической мощности входного оптического сигнала, чтобы многократно использовать входной оптический сигнал в качестве восходящего оптического сигнала, независимо от насыщения усиления отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), посредством применения сигнала тока, полярность которого является противоположной полярности входного оптического сигнала, к RSOA и тем самым динамического регулирования размера усиления оптической мощности RSOA, и RSOA и структуры (SOA) полупроводникового оптического усилителя, которые являются подходящими для управляющего устройства.The present invention provides a control device for equalizing the optical power of an input optical signal to reuse the input optical signal as an upward optical signal, regardless of the gain saturation of the reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), by applying a current signal whose polarity is opposite to the polarity of the input optical signal , to RSOA, and thereby dynamically adjusting the size of the optical power gain of RSOA, and RSOA and SOA structures of a semiconductor optical amplifier that are suitable for a control device.

Настоящее изобретение также предоставляет устройство и способ нисходящей оптической передачи, использующие независимый от длины волны источник света в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), которые позволяют эффективно выполнять управление, эксплуатацию и техническое обслуживание терминала оптической линии (OLT) WDM-PON при небольших затратах, используя многоволновой источник света (MWLS) или широкополосный источник света (BLS) в качестве независимого от длины волны источника света, и таким образом используя оптическое передающее устройство, соответствующее независимому от длины волны источнику света, и OLT, использующий устройство и способ нисходящей оптической передачи.The present invention also provides a downlink optical transmission apparatus and method using a wavelength independent light source in a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), which enables efficient management, operation and maintenance of an optical line terminal (OLT) ) WDM-PON at low cost using a multi-wavelength light source (MWLS) or a broadband light source (BLS) as a wavelength-independent light source, and thus m using an optical transmitter corresponding independent of the light source wavelength and the OLT, uses the device and method of downlink optical transmission.

Настоящее изобретение также предоставляет способ для конфигурирования независимого от длины световой волны OLT в WDM-PON или в WDM-TDMA-PON посредством установки MWLS или BLS для вывода нескольких длин волн в них, чтобы вводить незатухающее колебание (CW), выводимое из MWLS или BLS, в независимый от длины световой волны полупроводниковый оптический усилитель (SOA) так, чтобы MWLS или BLS могли использоваться в качестве модуля оптической передачи.The present invention also provides a method for configuring a wavelength independent OLT in a WDM-PON or in a WDM-TDMA-PON by setting MWLS or BLS to output multiple wavelengths therein to introduce undamped oscillation (CW) output from MWLS or BLS , into a light wavelength independent semiconductor optical amplifier (SOA) so that MWLS or BLS can be used as an optical transmission module.

В отличие от независимости от длины волны OLT, независимость от длины волны модуля оптической сети (ONU) достигается посредством передачи некоторых из нисходящих оптических сигналов, принимаемых от OLT, в фотодиод (PD) так, чтобы каждый нисходящий оптический сигнал восстанавливался к электронному сигналу через электрический усилитель (например, трансимпедансный усилитель (TIA) или усилитель-ограничитель (LA)), и передачи оставшейся области нисходящих оптических сигналов в полупроводниковый оптический усилитель (SOA). Чтобы многократно использовать каждый нисходящий оптический сигнал, вводимый в полупроводниковый оптический усилитель, в качестве восходящего оптического сигнала, необходимо стирать нисходящий поток данных, включенный в нисходящий оптический сигнал, через процесс многократного использования длины световой волны. Для этого настоящее изобретение предлагает способ введения (инжекции) тока прямой связи (FFCI).Unlike OLT wavelength independence, wavelength independence of the optical network module (ONU) is achieved by transferring some of the downstream optical signals received from the OLT to a photodiode (PD) so that each downstream optical signal is restored to the electronic signal through an electrical an amplifier (e.g., a transimpedance amplifier (TIA) or a limit amplifier (LA)), and transmitting the remaining region of the downstream optical signals to a semiconductor optical amplifier (SOA). In order to reuse each downstream optical signal input to the semiconductor optical amplifier as an upstream optical signal, it is necessary to erase the downstream data stream included in the downstream optical signal through the process of reusing the light wavelength. To this end, the present invention provides a method for introducing (injecting) direct current coupling (FFCI).

Техническое решениеTechnical solution

Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрена управляющая схема отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), включающая в себя: разветвитель, разделяющий входной оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал; RSOA, имеющий одну активную область, которая отражает второй сигнал от отражательной грани и в которую вводится комбинированный сигнал из сигнала с полярностью, противоположной полярности второго сигнала, и сигнала модуляции для модуляции второго сигнала, отраженного от отражательной грани, в выходной оптический сигнал; фотодиод данных, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, принимающий сигнал тока от фотодиода данных и усиливающий сигнал тока в сигнал напряжения с полярностью, противоположной полярности первого сигнала; радиочастотный (RF) усилитель, принимающий сигнал напряжения от трансимпедансного усилителя и усиливающий сигнал напряжения в выравнивающий сигнал, подходящий для того, чтобы выравнивать оптическую амплитуду второго сигнала; модуль RF-задержки, принимающий выравнивающий сигнал от RF-усилителя и регулирующий время вывода выравнивающего сигнала так, чтобы второй сигнал максимально выравнивался; и модуль комбинирования сигналов, комбинирующий выравнивающий сигнал с сигналом модуляции и вводящий результат комбинирования в одну активную область RSOA.According to an aspect of the present invention, there is provided a control circuit of a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), including: a splitter dividing the input optical signal into a first signal and a second signal; An RSOA having one active region that reflects a second signal from a reflective face and into which a combined signal is introduced from a signal with a polarity opposite to that of the second signal and a modulation signal for modulating a second signal reflected from the reflective face into an output optical signal; a data photodiode converting the first signal into a current signal; a transimpedance amplifier receiving a current signal from the data photodiode and amplifying the current signal into a voltage signal with a polarity opposite to that of the first signal; a radio frequency (RF) amplifier receiving a voltage signal from a transimpedance amplifier and amplifying a voltage signal into an equalization signal suitable to equalize the optical amplitude of the second signal; an RF delay module receiving the equalization signal from the RF amplifier and adjusting the output time of the equalization signal so that the second signal is maximally aligned; and a signal combining module combining an equalization signal with a modulation signal and inputting the result of combining into one active RSOA region.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны источник света, которое используется в терминале оптической линии пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий многоволновый оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий многоволновый оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.According to another aspect of the present invention, there is provided a downlink optical transmission apparatus using a wavelength independent light source that is used in an optical line terminal of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), including: a source light module generating multiwave optical signal; a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing a multiwave optical signal according to wavelengths; an optical transmitting device generating a downward optical signal using an optical signal received from a wavelength multiplexing / demultiplexing unit in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and a circulator transmitting the multi-wavelength optical signal to the wavelength multiplexing / demultiplexing unit or transmitting the optical signal output from the wavelength multiplexing / demultiplexing unit to the subscriber side, wherein the wavelength multiplexing / demultiplexing unit combines a plurality of downstream optical signals generated by optical transmitting device, with each other.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающая в себя: формирователь исходного света, формирующий исходный свет, интервал длины волны и центральная длина волны которого регулируются, по меньшей мере, с помощью одного источника исходного света; терминал оптической линии (OLT), принимающий исходный свет от формирователя исходного света, передающий нисходящий оптический сигнал абоненту WDM-PON и принимающий восходящий оптический сигнал, передаваемый от абонента; сетевой модуль (ONU), передающий восходящий оптический сигнал, в который модулируется нисходящий оптический сигнал, принимаемый от OLT, так чтобы нисходящий оптический сигнал включал в себя восходящий поток данных.According to another aspect of the present invention, there is provided a wavelength division multiplexing (WDM-PON) passive optical network system including: a source light driver that generates the source light, the wavelength interval and the center wavelength of which are adjustable for at least using a single source of light; an optical line terminal (OLT) receiving the source light from the source light shaper, transmitting the downlink optical signal to the WDM-PON subscriber, and receiving the upstream optical signal transmitted from the subscriber; a network module (ONU) transmitting an uplink optical signal into which a downlink optical signal received from the OLT is modulated so that the downlink optical signal includes an upstream data stream.

ПреимуществаBenefits

В пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), в котором используется отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA) согласно способу многократного использования нисходящего оптического сигнала, использующему эффект сжатия по амплитуде в области насыщения усиления, фактически, поскольку есть ограничение на производительность сжатия RSOA в насыщенном по усилению состоянии, трудно сжимать нисходящий сигнал достаточно таким образом, чтобы восходящая передача была возможна в достаточной степени, когда коэффициент экстинкции нисходящего сигнала является большим. Для разрешения этой проблемы настоящее изобретение значительно уменьшает коэффициент экстинкции входного оптического сигнала посредством динамического регулирования тока, вводимого в RSOA, согласно амплитуде входного оптического сигнала.In a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), which uses a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) according to a method for reusing a downlink optical signal using the compression effect in amplitude in the gain saturation region, in fact, since there is a limitation on the performance of RSOA compression in a gain-saturated state, it is difficult to compress the downstream signal sufficiently so that the upstream transmission is possible in sufficient extent when the extinction coefficient of the downlink signal is large. To solve this problem, the present invention significantly reduces the extinction coefficient of the input optical signal by dynamically adjusting the current input to the RSOA according to the amplitude of the input optical signal.

Соответственно, можно дополнительно уменьшать толщину уровня 1 восходящего оптического сигнала и таким образом уменьшать штраф по мощности восходящей передачи, тем самым повышая качество передачи. Кроме того, поскольку коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может поддерживаться по значению выше, чем значение, которое, в общем, используется, можно уменьшать штраф нисходящей мощности по сравнению с традиционным способом, в котором коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала неизменно поддерживается низким. В частности, можно не допускать чувствительности, посредством которой коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала становится меньше, чем коэффициент экстинкции, требуемый для передачи оптического сигнала, и тем самым качество передачи быстро ухудшается, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы.Accordingly, it is possible to further reduce the thickness of level 1 of the upstream optical signal and thereby reduce the penalty on the power of the upstream transmission, thereby improving the transmission quality. In addition, since the extinction coefficient of the downstream optical signal can be maintained at a value higher than the value that is generally used, it is possible to reduce the downward power penalty compared to the conventional method in which the extinction coefficient of the downward optical signal is always kept low. In particular, it is possible to prevent sensitivity by which the extinction coefficient of the downstream optical signal becomes smaller than the extinction coefficient required for transmitting the optical signal, and thereby the transmission quality deteriorates rapidly when the light wavelengths of the devices configuring the downlink are even slightly wrong arranged.

Следовательно, качество и надежность нисходящей передачи могут быть повышены посредством достаточного увеличения коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала, и качество и надежность восходящей передачи могут быть также повышены посредством достаточного выравнивания модулируемого нисходящего оптического сигнала в RSOA.Therefore, the quality and reliability of the downstream transmission can be improved by sufficiently increasing the extinction coefficient of the downstream optical signal, and the quality and reliability of the downstream transmission can also be improved by sufficiently equalizing the modulated downlink optical signal in the RSOA.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, посредством вставки многоволнового источника света (MWLS) или широкополосного источника света (BLS) в OLT и тем самым использования независимого от длины волны полупроводникового оптического усилителя вместо полупроводникового оптического усилителя с фиксированной длиной волны в качестве оптического передающего устройства для OLT, может быть разрешена проблема управления оборудованием OLT.As described above, according to the present invention, by inserting a multi-wavelength light source (MWLS) or broadband light source (BLS) into an OLT and thereby using a wavelength independent semiconductor optical amplifier instead of a fixed wavelength semiconductor optical amplifier as an optical transmitting device for OLT, OLT equipment management problem can be resolved.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, посредством создания интервала между длинами выходной световой волны многоволнового источника света, меньшего ширины полосы пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны так, чтобы множество длин волн существовало для каждого канала WDM, можно разрешить проблему стабильности длины волны многоволнового источника света и повысить стабильность системы.Furthermore, according to the present invention, by creating a spacing between the output light wavelengths of the multi-wavelength light source smaller than the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit so that multiple wavelengths exist for each WDM channel, the problem of wavelength stability of the multi-wavelength source can be solved light and improve system stability.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, в WDM-PON независимость от длины волны OLT достигается посредством введения исходного света из MWLS или BLS в OLT и посредством использования независимого от длины волны оптического передающего устройства для OLT. Соответственно, поскольку одна часть оптической передачи OLT может принимать и обрабатывать различные длины волн, OLT может быть реализован с помощью одной части оптической передачи независимо от числа используемых основанных на WDM длин световой волны.As described above, according to the present invention, in WDM-PON, wavelength independence of the OLT is achieved by introducing the source light from MWLS or BLS into the OLT and by using a wavelength independent optical transmitting device for OLT. Accordingly, since one part of the optical transmission OLT can receive and process different wavelengths, OLT can be implemented using one part of the optical transmission regardless of the number of WDM-based light wavelengths used.

Кроме того, чтобы добиться независимости от длины волны ONU, настоящее изобретение предлагает способ динамического регулирования тока, который должен быть введен в RSOA, согласно амплитуде входного оптического сигнала. Следовательно, можно дополнительно уменьшать толщину уровня 1 восходящего оптического сигнала и таким образом уменьшать штраф по мощности восходящей передачи, тем самым повышая качество передачи.In addition, in order to achieve independence from the ONU wavelength, the present invention provides a method for dynamically adjusting the current to be introduced into the RSOA according to the amplitude of the input optical signal. Therefore, it is possible to further reduce the thickness of level 1 of the upstream optical signal and thereby reduce the penalty on the power of the upstream transmission, thereby improving the transmission quality.

Кроме того, поскольку коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может поддерживаться по значению выше, чем значение, которое, в общем, используется, можно уменьшать нисходящий штраф по мощности по сравнению с традиционным способом, в котором коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала является неизменно низким, и не допускать чувствительности, посредством которой коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала становится меньше, чем коэффициент экстинкции, требуемый для передачи оптического сигнала, и таким образом качество передачи быстро ухудшается, когда длины световой волны устройств, конфигурирующих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы.In addition, since the extinction coefficient of the downstream optical signal can be maintained at a value higher than the value that is generally used, it is possible to reduce the downward power penalty in comparison with the conventional method in which the extinction coefficient of the downward optical signal is consistently low and not to allow a sensitivity by which the extinction coefficient of the downstream optical signal becomes smaller than the extinction coefficient required for transmitting the optical signal, thus transmission quality is getting worse rapidly when the length of the light wave devices configuring the downlink even slightly improperly arranged.

Следовательно, посредством инструктирования увеличения в достаточной степени коэффициента экстинкции нисходящего оптического сигнала, можно повышать качество и надежность нисходящей передачи и выравнивать в достаточной степени входной нисходящий оптический сигнал в полупроводниковом усилителе света, тем самым повышая качество и надежность восходящей передачи.Therefore, by instructing to sufficiently increase the extinction coefficient of the downstream optical signal, it is possible to improve the quality and reliability of the downstream transmission and equalize the input downward optical signal in the semiconductor light amplifier sufficiently, thereby improving the quality and reliability of the upstream transmission.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг.1 является концептуальной схемой пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) на основе отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), который многократно использует оптический сигнал.Figure 1 is a conceptual diagram of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON) based on a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) that reuses the optical signal.

Фиг.2 является концептуальной схемой WDM-PON с мультиплексированием с временным разделением сигналов (TDM) на основе RSOA, который многократно использует оптический сигнал.FIG. 2 is a conceptual diagram of a WDM-PON with time division multiplexing (TDM) based on RSOA that reuses an optical signal.

Фиг.3 является представлением для пояснения выравнивания посредством эффекта сжатия оптических сигналов на основе насыщения усиления RSOA.3 is a view for explaining alignment by the compression effect of optical signals based on RSOA gain saturation.

Фиг.4 является представлением для пояснения явления, посредством которого входной оптический сигнал выравнивается посредством введения (инжекции) тока прямой связи (FFCI) в RSOA.FIG. 4 is a view for explaining a phenomenon by which an input optical signal is aligned by introducing (injecting) a forward coupling current (FFCI) into an RSOA.

Фиг.5 иллюстрирует структуру или RSOA, в котором активная область делится на две секции для выравнивания оптической амплитуды посредством динамического управления введением тока прямой связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.5 illustrates a structure or RSOA in which an active region is divided into two sections for equalizing optical amplitude by dynamically controlling the introduction of a direct current current according to an embodiment of the present invention.

Фиг.6 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающего в себя одну активную область, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.6 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.7 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.7 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a second embodiment of the present invention.

Фиг.8 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 8 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a third embodiment of the present invention.

Фиг.9 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 9 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.10 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя две активные области, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.10 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including two active regions, according to a second embodiment of the present invention.

Фиг.11 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.11 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a third embodiment of the present invention.

Фиг.12 иллюстрирует структуру RSOA, включающего в себя три активные области, чтобы улучшать равномерность входного оптического сигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.12 illustrates an RSOA structure including three active regions in order to improve uniformity of an input optical signal according to an embodiment of the present invention.

Фиг.13 является конфигурационной схемой WDM-PON согласно традиционному способу многократного использования нисходящего оптического сигнала.13 is a configuration diagram of a WDM-PON according to a conventional downlink optical signal reuse method.

Фиг.14 иллюстрирует терминал оптической линии (OLT), использующий модуль многоволнового источника света (MWLS) в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 14 illustrates an optical line terminal (OLT) using a multi-wavelength light source (MWLS) module in a WDM-PON according to an embodiment of the present invention.

Фиг.15, 16 и 17 являются представлениями, показывающими выходной спектр MWLS, полосу пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходной спектр, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в структуре, проиллюстрированной на фиг.14.FIGS. 15, 16 and 17 are views showing the output spectrum of the MWLS, the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit, and the output spectrum that passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit, in the structure illustrated in FIG.

Фиг.18 иллюстрирует OLT, использующий модуль широкополосного источника света (BLS) модуль в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 18 illustrates an OLT using a broadband light source module (BLS) module in a WDM-PON, according to an embodiment of the present invention.

Фиг.19, 20 и 21 являются представлениями, показывающими выходной спектр BLS, полосу пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходной спектр, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в структуре, проиллюстрированной на фиг.18.FIGS. 19, 20, and 21 are representations showing the output spectrum of the BLS, the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit, and the output spectrum that passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit in the structure illustrated in FIG.

Фиг.22 является конфигурационной схемой традиционной WDM-PON.Fig is a configuration diagram of a traditional WDM-PON.

Фиг.23 является конфигурационной схемой традиционной гибридной WDM-TDM-PON.23 is a configuration diagram of a conventional hybrid WDM-TDM-PON.

Фиг.24 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны в соответствии с характеристикой насыщения усиления RSOA или SOA (полупроводниковый оптический усилитель), согласно варианту осуществления настоящего изобретения.24 is a view for explaining a reuse phenomenon of an input light wavelength in accordance with an RSOA or SOA (semiconductor optical amplifier) gain saturation characteristic according to an embodiment of the present invention.

Фиг.25 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны посредством введения тока прямой связи в RSOA или SOA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.25 is a view for explaining a phenomenon of reusing the input light wavelength by introducing a direct current into RSOA or SOA according to an embodiment of the present invention.

Фиг.26-29 иллюстрируют структуры WDM-PON, которые используют исходный свет (SL) для того, чтобы делать оптическое передающее устройство OLT независимым от длины световой волны, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.FIGS. 26-29 illustrate WDM-PON structures that use a source light (SL) to make the OLT optical transmitter independent of the light wavelength, according to embodiments of the present invention.

Фиг.30-33 являются представлениями для пояснения выходного спектра исходного света и выходного спектра, который прошел через WDM-демультиплексор, когда MWLS используется в качестве исходного света, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.30-33 are views for explaining an output spectrum of a source light and an output spectrum that has passed through a WDM demultiplexer when MWLS is used as a source light according to embodiments of the present invention.

Фиг.34-36 иллюстрируют MWLS-модули согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.Figures 34-36 illustrate MWLS modules according to embodiments of the present invention.

Фиг.37-39 являются представлениями для пояснения выходного спектра BLS, полосы пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования WDM и выходного спектра, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM, когда BLS используется в качестве исходного света, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.Figs. 37-39 are views for explaining an output spectrum of a BLS, a bandwidth of a WDM multiplexing / demultiplexing module, and an output spectrum that has passed through a WDM multiplexing / demultiplexing module when a BLS is used as a source light according to embodiments of the present invention.

Фиг.40 иллюстрирует структуру WDM-PON, в которой оптоволоконная линия для восходящей передачи отделяется от оптоволоконной линии для нисходящей передачи в линии передачи между OLT и удаленным узлом (RN), согласно варианту осуществления настоящего изобретения.40 illustrates a WDM-PON structure in which an uplink fiber optic line is separated from a downlink transmission fiber optic line between an OLT and a remote node (RN) according to an embodiment of the present invention.

Фиг.41 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, использующую исходный свет для того, чтобы делать оптическое передающее устройство OLT независимым от длины световой волны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 41 illustrates a WDM-TDMA-PON structure using a source light to make the OLT optical transmitter independent of the light wavelength, according to an embodiment of the present invention.

Фиг.42 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, в которой оптоволоконная линия для восходящей передачи отделяется от оптоволоконной линии для нисходящей передачи в тракте передачи между OLT и RN, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 42 illustrates a WDM-TDMA-PON structure in which an uplink fiber optic line is separated from a downlink fiber optic line in a transmission path between an OLT and an RN, according to an embodiment of the present invention.

Фиг.43-45 иллюстрируют структуры устройств многократного использования длины входной световой волны на основе RSOA согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.FIGS. 43-45 illustrate structures of RSOA-based input light wavelength reusable devices according to embodiments of the present invention.

Фиг.46-49 иллюстрируют структуры устройств многократного использования длины входной световой волны на основе SOA согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.Figures 46-49 illustrate structures of SOA-based input light wavelength reusable devices according to embodiments of the present invention.

Фиг.50 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего выходной сигнал усилителя-ограничителя (LA) для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, вводимый в RSOA, в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 50 illustrates the structure of a simplified input light wavelength reusable apparatus utilizing an output signal of a limit amplifier (LA) in order to reuse an optical signal input to the RSOA as transmission light according to an embodiment of the present invention.

Фиг.51 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего выходной сигнал трансимпедансного усилителя (TIA) для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, вводимый в RSOA в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 51 illustrates the structure of a simplified input light wavelength reusable apparatus using a transimpedance amplifier (TIA) output signal in order to reuse an optical signal input to the RSOA as transmission light according to an embodiment of the present invention.

Оптимальный режим осуществления изобретенияOptimum Mode for Carrying Out the Invention

Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрена управляющая схема отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), включающая в себя: разветвитель, разделяющий входной оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал; RSOA, имеющий одну активную область, которая отражает второй сигнал от отражательной грани и в которую вводится комбинированный сигнал из сигнала с полярностью, противоположной полярности второго сигнала, и сигнала модуляции для модуляции второго сигнала, отраженного от отражательной грани, чтобы сформировать выходной оптический сигнал; фотодиод данных, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, принимающий сигнал тока от фотодиода данных и усиливающий сигнал тока в сигнал напряжения с полярностью, противоположной полярности первого сигнала; радиочастотный (RF) усилитель, принимающий сигнал напряжения от трансимпедансного усилителя и усиливающий сигнал напряжения в выравнивающий сигнал, подходящий для того, чтобы выравнивать оптическую амплитуду второго сигнала; модуль RF-задержки, принимающий выравнивающий сигнал от RF-усилителя и регулирующий время вывода выравнивающего сигнала так, чтобы второй сигнал максимально выравнивался; и модуль комбинирования сигналов, комбинирующий выравнивающий сигнал с сигналом модуляции и вводящий результат комбинирования в одну активную область RSOA.According to an aspect of the present invention, there is provided a control circuit of a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), including: a splitter dividing the input optical signal into a first signal and a second signal; An RSOA having one active region that reflects a second signal from a reflective face and into which a combined signal from a signal with a polarity opposite to that of the second signal is input and a modulation signal to modulate a second signal reflected from the reflective face to form an output optical signal; a data photodiode converting the first signal into a current signal; a transimpedance amplifier receiving a current signal from the data photodiode and amplifying the current signal into a voltage signal with a polarity opposite to that of the first signal; a radio frequency (RF) amplifier receiving a voltage signal from a transimpedance amplifier and amplifying a voltage signal into an equalization signal suitable to equalize the optical amplitude of the second signal; an RF delay module receiving the equalization signal from the RF amplifier and adjusting the output time of the equalization signal so that the second signal is maximally aligned; and a signal combining module combining an equalization signal with a modulation signal and inputting the result of combining into one active RSOA region.

Кроме того, отражательный полупроводниковый оптический усилитель имеет две активные области и включает в себя полупроводник оптического усилителя, включающий в себя отражательную грань, которая отражает входной оптический сигнал; и оптический усиливающий полупроводник, содержащий заднюю область, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, вводится, и переднюю область, которая размещена со стороны напротив стороны задней области, противостоящей отражательной грани, и через которую проходит входной оптический сигнал и в которую вводится сигнал, используемый для того, чтобы модулировать отраженный входной оптический сигнал от отражательной грани, в выходной оптический сигнал.In addition, the reflective semiconductor optical amplifier has two active regions and includes a semiconductor of the optical amplifier, including a reflective face that reflects the input optical signal; and an optical amplifying semiconductor comprising a back region that is located on the side of the reflective face and into which a signal having a polarity opposite to that of the input optical signal is input, and a front region that is placed on the side opposite to the side of the back region opposing the reflective face, and through which the input optical signal passes through and into which the signal used to modulate the reflected input optical signal from the reflective face is input into the output opt cal signal.

Кроме того, полупроводниковый оптический усилитель включает в себя три активные области: первую активную область, в которую сигнал с полярностью, противоположной полярности входного оптического сигнала, вводится, чтобы выравнивать амплитуду входного оптического сигнала; вторую активную область; вторую активную область, которая размещена со стороны первой активной области и в которую вводится постоянный ток, чтобы оптически усиливать входной оптический сигнал, проходящий через первую активную область; и третью активную область, которая размещена с другой стороны второй активной области и в которую вводится сигнал для модуляции входного оптического сигнала, проходящего через вторую активную область, в выходной оптический сигнал.In addition, the semiconductor optical amplifier includes three active regions: a first active region into which a signal with a polarity opposite to that of the input optical signal is introduced to equalize the amplitude of the input optical signal; the second active area; the second active region, which is located on the side of the first active region and into which direct current is introduced to optically amplify the input optical signal passing through the first active region; and a third active region, which is located on the other side of the second active region and into which a signal is input to modulate the input optical signal passing through the second active region into the output optical signal.

Кроме того, RSOA представляет собой оптический усилитель, имеющий две активные области, и который содержит отражательную грань, которая отражает входной оптический сигнал; и оптический усиливающий полупроводник, содержащий заднюю область, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, вводится, и переднюю область, которая размещена с другой стороны задней области и через которую проходит входной оптический сигнал и в которую вводится сигнал для модуляции входного оптического сигнала, отраженного от отражательной грани, в выходной оптический сигнал, при этом выравнивающий сигнал, передаваемый из первого LD-драйвера, вводится в заднюю область RSOA, имеющий две активные области, и при этом сигнал для модуляции второго сигнала в выходной оптический сигнал вводится в переднюю область RSOA, имеющий две активные области.In addition, RSOA is an optical amplifier having two active regions, and which contains a reflective face that reflects the input optical signal; and an optical amplifying semiconductor comprising a back region that is located on the side of the reflective face and into which a signal having a polarity opposite to that of the input optical signal is input, and a front region that is placed on the other side of the back region and through which the input optical signal passes and into which a signal is input to modulate the input optical signal reflected from the reflective face into the output optical signal, while the equalization signal transmitted from the first LD A driver is introduced into the rear region RSOA, having two active regions, and wherein the signal for modulating the second signal to the output optical signal is injected into the front region RSOA, having two active regions.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны источник света, которое используется в терминале оптической линии пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий многоволновый оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий многоволновый оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.According to another aspect of the present invention, there is provided a downlink optical transmission apparatus using a wavelength independent light source that is used in an optical line terminal of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), including: a source light module generating multiwave optical signal; a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing a multiwave optical signal according to wavelengths; an optical transmitting device generating a downward optical signal using an optical signal received from a wavelength multiplexing / demultiplexing unit in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and a circulator transmitting the multi-wavelength optical signal to the wavelength multiplexing / demultiplexing unit or transmitting the optical signal output from the wavelength multiplexing / demultiplexing unit to the subscriber side, wherein the wavelength multiplexing / demultiplexing unit combines a plurality of downstream optical signals generated by optical transmitting device, with each other.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимый от длины волны оптический источник, которое используется в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающее в себя: модуль исходного света, формирующий широкополосный оптический сигнал; модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий широкополосный оптический сигнал согласно длинам волн; оптическое передающее устройство, формирующее нисходящий оптический сигнал с помощью оптического сигнала, принимаемого от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и циркулятор, передающий широкополосный оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны или передающий оптический сигнал, выводимый из модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, стороне абонента, при этом модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптического передающего устройства, друг с другом.According to another aspect of the present invention, there is provided a downlink optical transmission device using a wavelength independent optical source that is used in a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), including: a source light module generating a broadband optical signal ; a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing a broadband optical signal according to wavelengths; an optical transmitting device generating a downward optical signal using an optical signal received from a wavelength multiplexing / demultiplexing unit in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and a circulator transmitting the broadband optical signal to the wavelength multiplexing / demultiplexing unit or transmitting the optical signal output from the wavelength multiplexing / demultiplexing unit to the subscriber side, wherein the wavelength multiplexing / demultiplexing unit combines a plurality of downstream optical signals generated by optical transmitting device, with each other.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ нисходящей оптической передачи, использующий независимый от длины волны оптический источник, который используется посредством терминала оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающий в себя: формирование многоволнового оптического сигнала с помощью многоволнового источника света; деление многоволнового оптического сигнала согласно длинам волн; формирование множества нисходящих оптических сигналов с помощью каждого оптического сигнала, принимаемого и разделенного согласно длинам волн, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и комбинирование множества нисходящих оптических сигналов друг с другом и передачу результата комбинирования стороне абонента через оптическую линию.According to another aspect of the present invention, there is provided a downlink optical transmission method using a wavelength independent optical source that is used by an optical line terminal (OLT) of a passive optical wavelength division multiplexed network (WDM-PON), including: multi-wavelength generation optical signal using a multi-wavelength light source; division of a multiwave optical signal according to wavelengths; generating a plurality of downstream optical signals with each optical signal received and separated according to wavelengths in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and combining the plurality of downstream optical signals with each other and transmitting the result of the combination to the subscriber side via the optical line.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ нисходящей оптической передачи, использующий независимый от длины волны источник света, который используется посредством терминала оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающий в себя: формирование широкополосного оптического сигнала с помощью широкополосного источника света (BLS); деление широкополосного оптического сигнала согласно длинам волн; формирование множества нисходящих оптических сигналов с помощью каждого оптического сигнала, принимаемого и разделенного согласно длинам волн, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и комбинирование множества нисходящих оптических сигналов друг с другом и передачу результата комбинирования стороне абонента через оптическую линию.According to another aspect of the present invention, there is provided a downlink optical transmission method using a wavelength independent light source that is used by an optical line terminal (OLT) of a passive optical wavelength division multiplexed network (WDM-PON), including: forming broadband optical signal using a broadband light source (BLS); division of a broadband optical signal according to wavelengths; generating a plurality of downstream optical signals with each optical signal received and separated according to wavelengths in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and combining the plurality of downstream optical signals with each other and transmitting the result of the combination to the subscriber side via the optical line.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен терминал оптической линии (OLT), использующий независимый от длины волны источник света, который используется в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающий в себя: протокольный процессор, выполняющий протокольную обработку нисходящего электрического сигнала, который должен быть передан стороне абонента, или восходящего электрического сигнала, передаваемого со стороны абонента; модуль нисходящей оптической передачи, формирующий множество нисходящих оптических сигналов в ответ на каждый нисходящий электрический выходной сигнал от протокольного процессора с помощью многоволнового оптического сигнала или широкополосного оптического сигнала и комбинирующий множество нисходящих оптических сигналов друг с другом и формирующий нисходящий оптический сигнал WDM; циркулятор, передающий нисходящий оптический сигнал WDM стороне абонента через оптическую линию; и модуль восходящего оптического приема, принимающий восходящий оптический сигнал WDM, передаваемый со стороны абонента посредством оптической линии через циркулятор, делящий восходящий оптический сигнал WDM согласно длинам волн, преобразующий каждый оптический сигнал в электрический сигнал и выводящий электрический сигнал в протокольный процессор.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical line terminal (OLT) using a wavelength independent light source that is used in a passive optical wavelength division multiplexing (WDM-PON) network, including: a protocol processor performing protocol processing a downward electrical signal to be transmitted to the subscriber side, or an upward electrical signal transmitted from the subscriber side; a downlink optical transmission module generating a plurality of downlink optical signals in response to each downlink electric output signal from a protocol processor using a multi-wavelength optical signal or a broadband optical signal and combining a plurality of downlink optical signals with each other and generating a downlink optical WDM signal; a circulator transmitting the downward optical WDM signal to the subscriber side through the optical line; and an uplink optical reception module receiving an uplink optical WDM signal transmitted from the subscriber side through an optical line through a circulator dividing the upstream optical WDM signal according to wavelengths, converting each optical signal into an electrical signal and outputting the electrical signal to a protocol processor.

Настоящее изобретение предоставляет два варианта осуществления - первый и второй варианты осуществления, реализуемые следующим образом.The present invention provides two embodiments, first and second embodiments, implemented as follows.

Первый вариант осуществления предлагает структуру, в которой полупроводниковый оптический усилитель, который является независимым от длины волны источником света, используется в качестве оптического передающего устройства телефонной станции, использующего модуль многоволнового источника света (MWLS), и определяет интервал длины вывода оптических сигналов, выводимых из модуля MWLS, и ширину полосы пропускания демультиплексора по длине волны (расщепителя по длине волны) в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) согласно способу многократного использования нисходящего оптического сигнала.The first embodiment provides a structure in which a semiconductor optical amplifier, which is a wavelength independent light source, is used as an optical transmitter of a telephone exchange using a multi-wavelength light source module (MWLS), and determines an output length interval of optical signals output from the module MWLS, and the bandwidth of the demultiplexer wavelength (splitter wavelength) in a passive optical network with multiplexing with division by Line wavelength (WDM-PON) according to the method reusable downlink optical signal.

Второй вариант осуществления предлагает структуру, в которой полупроводниковый оптический усилитель, который является независимым от длины волны источником света, используется в качестве оптического передающего устройства в телефонной станции, использующего модуль широкополосного источника света (BLS), в WDM-PON согласно способу многократного использования нисходящего оптического сигнала.A second embodiment provides a structure in which a semiconductor optical amplifier, which is a wavelength independent light source, is used as an optical transmitting device in a telephone exchange using a broadband light source module (BLS) in WDM-PON according to a downlink optical reuse method signal.

Согласно настоящему изобретению устройство нисходящей оптической передачи в телефонной станции демультиплексирует оптические сигналы, которые выводятся из MWLS-модуля или BLS-модуля для каждого WDM-канала, и вводит результат демультиплексирования в RSOA. Затем RSOA формирует оптический сигнал относительно каждого нисходящего электрического сигнала, который принимается от протокольного процессора, мультиплексирует по длине волны нисходящий оптический сигнал, формируемый для каждого WDM-канала посредством мультиплексора по длине волны (модуля комбинирования по длине волны) в телефонной станции, и передает результат мультиплексирования с разделением по длине волны стороне абонента.According to the present invention, a downlink optical transmission device in a telephone exchange demultiplexes optical signals that are output from the MWLS module or BLS module for each WDM channel, and inputs the demultiplexing result into RSOA. Then the RSOA generates an optical signal with respect to each downstream electrical signal that is received from the protocol processor, multiplexes along the wavelength the downstream optical signal generated for each WDM channel by the wavelength multiplexer (wavelength combining module) in the telephone exchange, and transmits the result wavelength division multiplexing to the subscriber side.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрена система пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), включающая в себя: формирователь исходного света, формирующий исходный свет, интервал длины волны и центральная длина волны которого регулируются, по меньшей мере, с помощью одного источника исходного света; терминал оптической линии (OLT), принимающий исходный свет от формирователя исходного света, передающий нисходящий оптический сигнал абоненту WDM-PON и принимающий восходящий оптический сигнал, передаваемый от абонента; оптический сетевой модуль (ONU), передающий восходящий оптический сигнал, в который модулируется нисходящий оптический сигнал, принимаемый от OLT, так чтобы нисходящий оптический сигнал включал в себя восходящий поток данных.According to another aspect of the present invention, there is provided a wavelength division multiplexing (WDM-PON) passive optical network system including: a source light driver that generates the source light, the wavelength interval and the center wavelength of which are adjustable for at least using a single source of light; an optical line terminal (OLT) receiving the source light from the source light shaper, transmitting the downlink optical signal to the WDM-PON subscriber, and receiving the upstream optical signal transmitted from the subscriber; an optical network module (ONU) transmitting an uplink optical signal into which a downlink optical signal received from the OLT is modulated so that the downlink optical signal includes an upstream data stream.

Система WDM-PON дополнительно включает в себя модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий нисходящий оптический сигнал, передаваемый от OLT, согласно длинам волн и мультиплексирующий по длине волны восходящий оптический сигнал, передаваемый от ONU.The WDM-PON system further includes a wavelength multiplexing / demultiplexing unit dividing the downlink optical signal transmitted from the OLT according to wavelengths and multiplexing the uplink optical signal transmitted from the ONU according to wavelengths.

OLT и модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны соединяются через одно оптическое волокно друг с другом.The OLT and the wavelength multiplexing / demultiplexing module are connected through one optical fiber to each other.

Формирователь исходного света включает в себя: по меньшей мере, один источник исходного света, формирующий исходный свет, имеющий предварительно определенную длину волны; оптический разветвитель, собирающий и перераспределяющий исходный свет, формируемый, по меньшей мере, посредством одного источника исходного света; оптический усилитель, усиливающий оптический сигнал, выводимый из оптического разветвителя; и расщепитель оптической мощности, разбивающий усиленный оптический сигнал и передающий разбитый оптический сигнал в OLT.The source light shaper includes: at least one source of source light forming the source light having a predetermined wavelength; an optical splitter that collects and redistributes the source light generated by at least one source of source light; an optical amplifier amplifying the optical signal output from the optical splitter; and an optical power splitter splitting the amplified optical signal and transmitting the broken optical signal to the OLT.

OLT включает в себя: протокольный процессор OLT, выполняющий протокольную обработку нисходящего потока данных, который должен быть передан стороне абонента, и восходящего потока данных, передаваемого со стороны абонента; нисходящее оптическое передающее устройство, передающее нисходящий оптический сигнал, включающий в себя нисходящий поток данных, формируемый посредством модуляции исходного света, стороне абонента; и восходящее оптическое приемное устройство, принимающее восходящий оптический сигнал, включающий в себя восходящий поток данных, который сторона абонента хочет передать.OLT includes: a protocol OLT processor that performs protocol processing of the downstream data stream to be transmitted to the subscriber side and the upstream data stream transmitted from the subscriber side; a downlink optical transmitter transmitting a downlink optical signal including a downstream data stream generated by modulating the source light to a subscriber side; and an upstream optical receiver receiving an upstream optical signal including an upstream data stream that the subscriber side wants to transmit.

Нисходящее оптическое передающее устройство включает в себя: модулятор нисходящих оптических сигналов, модулирующий исходный свет так, чтобы исходный свет включал в себя нисходящий поток данных; мультиплексор нисходящих оптических сигналов, мультиплексирующий нисходящий оптический сигнал, передаваемый из модулятора нисходящих оптических сигналов; циркулятор, отделяющий сигнал исходного света от нисходящего оптического сигнала, передаваемого от мультиплексора нисходящих оптических сигналов; и усилитель нисходящих оптических сигналов, усиливающий нисходящий оптический сигнал, передаваемый от циркулятора, так чтобы нисходящий оптический сигнал передавался в ONU.The downstream optical transmitter includes: a downlink optical signal modulator modulating the source light so that the source light includes a downstream data stream; a downlink optical signal multiplexer, a multiplexing downlink optical signal transmitted from a downlink optical signal modulator; a circulator separating the source light signal from the downstream optical signal transmitted from the downstream optical signal multiplexer; and a downlink optical signal amplifier amplifying the downlink optical signal transmitted from the circulator so that the downlink optical signal is transmitted to the ONU.

Восходящее оптическое приемное устройство включает в себя: усилитель восходящего оптического сигнала, усиливающий восходящий оптический сигнал, чтобы компенсировать потери при передаче восходящего оптического сигнала; демультиплексор восходящих оптических сигналов, делящий восходящий оптический сигнал, передаваемый от усилителя восходящего оптического сигнала, согласно длинам волн; и демодулятор восходящего оптического сигнала, демодулирующий восходящий оптический сигнал, чтобы извлечь восходящий поток данных, включенный в восходящий оптический сигнал, переданный от демультиплексора восходящих оптических сигналов.The upstream optical receiving device includes: an upstream optical signal amplifier amplifying the upstream optical signal to compensate for transmission loss of the upstream optical signal; an uplink optical signal demultiplexer dividing the uplink optical signal transmitted from the uplink optical signal amplifier according to wavelengths; and an uplink optical signal demodulator demodulating the uplink optical signal to extract an uplink data stream included in the uplink optical signal transmitted from the uplink optical demultiplexer.

Система WDM-PON дополнительно включает в себя: передающее устройство контрольных оптических сигналов, передающее контрольный оптический сигнал; приемное устройство контрольных оптических сигналов, принимающее контрольный оптический сигнал после того, как контрольный оптический сигнал проходит через пассивную оптическую сеть; контроллер мониторинга линии связи, управляющий передачей оптических сигналов передающего устройства контрольных оптических сигналов и приемом оптических сигналов приемного устройства контрольных оптических сигналов и определяющий то, обрезано ли оптическое волокно, соединяющее OLT с ONU, и передается ли восходящий оптический сигнал от ONU, на основе контрольного оптического сигнала; первый разветвитель, передающий контрольный оптический сигнал в оптическое волокно так, чтобы контрольный оптический сигнал передавался в нисходящем направлении; и второй разветвитель, делящий контрольный оптический сигнал после того, как контрольный оптический сигнал проходит через пассивную оптическую сеть из оптоволокна, чтобы принимать контрольный оптический сигнал из оптического волокна.The WDM-PON system further includes: a control optical signal transmitter transmitting an optical control signal; a control optical signal receiving device receiving a control optical signal after the control optical signal passes through a passive optical network; a communication line monitoring controller controlling the transmission of optical signals of the control optical signal transmitter and the reception of optical signals of the control optical signal receiving device and determining whether the optical fiber connecting the OLT to the ONU is cut and the upstream optical signal is transmitted from the ONU based on the control optical signal; a first splitter transmitting the control optical signal to the optical fiber so that the control optical signal is transmitted in a downward direction; and a second splitter dividing the pilot optical signal after the pilot optical signal passes through the passive optical fiber network to receive the pilot optical signal from the optical fiber.

Передающее устройство контрольных оптических сигналов включает в себя: первый преобразователь частоты, принимающий контрольный электрический сигнал от контроллера мониторинга линии связи и преобразующий частоту контрольного электрического сигнала с помощью RF-несущей, находящейся в частотной области, которая удалена от полосы модулирующих частот; и модуль контрольного источника света, модулирующий контрольный оптический сигнал с помощью контрольного электрического сигнала, частота которого преобразована, и формирующий модулируемый оптический сигнал.The control optical signal transmitting device includes: a first frequency converter receiving a control electric signal from a communication line monitoring controller and converting a frequency of a control electric signal using an RF carrier located in a frequency domain that is remote from the baseband; and a control light source module, modulating a control optical signal with a control electric signal whose frequency is converted, and generating a modulated optical signal.

Модуль контрольного источника света включает в себя: модуль оптического переключателя, принимающий исходный свет и выводящий оптический сигнал, имеющий конкретную длину волны; и отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), модулирующий оптический сигнал, принимаемый от модуля оптического переключателя, с помощью контрольного электрического сигнала, принимаемого от первого преобразователя частоты, и контрольного электрического сигнала, принимаемого от контроллера мониторинга линии связи.The control light source module includes: an optical switch module receiving an initial light and outputting an optical signal having a specific wavelength; and a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), modulating the optical signal received from the optical switch module using the control electric signal received from the first frequency converter and the control electric signal received from the communication line monitoring controller.

Модуль контрольного источника света включает в себя: модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, принимающий исходный свет, делящий исходный свет согласно длинам волн и выводящий оптический сигнал; и модуль матрицы отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), модулирующий оптический сигнал, принимаемый от модуля мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, используя контрольный электрический сигнал, принимаемый от первого преобразователя частоты, и контрольный электрический сигнал, принимаемый от контроллера мониторинга линии связи.The control light source module includes: an optical signal multiplexing / demultiplexing module, receiving the source light, dividing the source light according to wavelengths and outputting the optical signal; and a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) matrix module modulating an optical signal received from the optical signal multiplexing / demultiplexing module using the control electric signal received from the first frequency converter and the control electric signal received from the communication line monitoring controller.

Приемное устройство контрольных оптических сигналов включает в себя: преобразователь оптических сигналов, принимающий контрольный оптический сигнал того, как контрольный оптический сигнал проходит через PON, и преобразующий контрольный оптический сигнал в электрический сигнал; и второй преобразователь частоты, преобразующий частоту электрического сигнала, принимаемую от преобразователя оптических сигналов, в полосу модулирующих частот.The receiver of the control optical signals includes: an optical signal converter, receiving a control optical signal of how the control optical signal passes through the PON, and converting the control optical signal into an electrical signal; and a second frequency converter that converts the frequency of the electrical signal received from the optical signal converter into a modulating frequency band.

Источник исходного света включает в себя: оптический усилитель, формирующий оптический сигнал; оптический отражательный модуль, отражающий оптический сигнал посредством варьирования коэффициента отражения и оптического коэффициента затухания оптического сигнала; модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, принимающий оптический сигнал, формируемый посредством оптического усилителя, делящий оптический сигнал согласно длинам волн и передающий разделенный оптический сигнал в оптический отражательный модуль; оптический разветвитель, принимающий оптический сигнал, отраженный посредством оптического отражательного модуля, передающий часть оптического сигнала наружу и передающий оставшуюся часть оптического сигнала в оптический усилитель; и циркулятор, передающий оптический сигнал, формируемый посредством оптического усилителя, в модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов и передающий оптический сигнал, отраженный посредством оптического отражательного модуля, в оптический разветвитель.The source of light includes: an optical amplifier that generates an optical signal; an optical reflection module reflecting an optical signal by varying a reflection coefficient and an optical attenuation coefficient of an optical signal; an optical signal multiplexing / demultiplexing module, receiving an optical signal generated by an optical amplifier, dividing the optical signal according to wavelengths, and transmitting the divided optical signal to the optical reflective module; an optical splitter receiving an optical signal reflected by the optical reflective module, transmitting a portion of the optical signal to the outside, and transmitting the remainder of the optical signal to the optical amplifier; and a circulator transmitting the optical signal generated by the optical amplifier to the optical signal multiplexing / demultiplexing module and transmitting the optical signal reflected by the optical reflective module to the optical splitter.

OLT и модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны соединены друг другу таким образом, что восходящая передача и нисходящая передача, соответственно, выполняются через отдельное оптическое волокно.The OLT and the wavelength multiplexing / demultiplexing unit are connected to each other so that the uplink transmission and downlink transmission, respectively, are performed through a separate optical fiber.

ONU включает в себя: протокольный процессор ONU, выполняющий протокольную обработку нисходящего потока данных, который должен быть передан стороне абонента, и восходящего потока данных, передаваемого со стороны абонента; восходящее оптическое передающее устройство, выравнивающее и оптически усиливающее нисходящий оптический сигнал, чтобы таким образом преобразовывать нисходящий оптический сигнал в восходящий свет, модулируя восходящий свет в восходящий оптический сигнал, включающий в себя восходящий поток данных, который сторона абонента хочет передавать, и затем передающее восходящий оптический сигнал; нисходящее оптическое приемное устройство, принимающее нисходящий оптический сигнал, включающий в себя нисходящий поток данных, и извлекающее нисходящий поток данных; и оптический разветвитель, делящий нисходящий оптический сигнал и передающий разделенный нисходящий оптический сигнал в восходящее оптическое передающее устройство и нисходящее оптическое приемное устройство.The ONU includes: a protocol processor ONU that performs protocol processing of the downstream data stream to be transmitted to the subscriber side and the upstream data stream transmitted from the subscriber side; an upstream optical transmitter that aligns and optically amplifies the downstream optical signal so as to convert the downstream optical signal to upstream light, modulating the upstream light into an upstream optical signal including the upstream data stream that the subscriber side wants to transmit, and then transmitting the upstream optical signal; a downstream optical receiver receiving a downlink optical signal including a downstream data stream and extracting a downstream data stream; and an optical splitter dividing the downlink optical signal and transmitting the divided downlink optical signal to the upstream optical transmitter and the downlink optical receiver.

Оптическое передающее устройство включает в себя: оптический разветвитель, разбивающий нисходящий оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал и выводящий первый сигнал и второй сигнал; светодиод, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый от светодиода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения; усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый от трансимпедансного усилителя; первый модуль задержки, регулирующий фазу сигнала напряжения, выводимого или инвертированного посредством усилителя-ограничителя так, чтобы второй сигнал оптимально выравнивался; схему И, пропускающую выходной сигнал первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «1», и не допускающую пропускание выходного сигнала первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «0»; второй модуль задержки, регулирующий фазу выходного сигнала, выводимого из схемы И, и фазу восходящего оптического сигнала таким образом, что фаза выходного сигнала, выводимого из схемы И, равна фазе восходящего оптического сигнала; первый LD-драйвер, модулирующий выходной сигнал, выводимый из схемы И, в модулированный сигнал; второй LD-драйвер, модулирующий выходной сигнал, выводимый из второго модуля задержки, в модулированный сигнал; и отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), выравнивающий второй сигнал с помощью модулированного сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, и модулирующий второй сигнал в восходящий оптический сигнал, когда второй сигнал отражается от отражательной грани, используя модулированный сигнал, выводимый из второго LD-драйвера.The optical transmitting device includes: an optical splitter splitting the downstream optical signal into a first signal and a second signal, and outputting a first signal and a second signal; an LED that converts the first signal into a current signal; a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the LED and converts the amplified current signal to a voltage signal; a limiter amplifier reinforcing a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier; a first delay module adjusting the phase of the voltage signal outputted or inverted by the limiter so that the second signal is optimally aligned; a circuit And transmitting the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "1", and not allowing the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "0"; a second delay module that controls the phase of the output signal output from the AND circuit and the phase of the upstream optical signal so that the phase of the output signal output from the AND circuit is equal to the phase of the upstream optical signal; a first LD driver modulating an output signal output from the AND circuit to a modulated signal; a second LD driver modulating an output signal output from the second delay module into a modulated signal; and a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) equalizing the second signal with a modulated signal output from the first LD driver, and modulating the second signal with an upward optical signal when the second signal is reflected from the reflective face using a modulated signal output from the second LD drivers.

Система WDM-PON дополнительно включает в себя: первый циркулятор, распространяющий второй сигнал RSOA, принимающий выровненный сигнал от RSOA и делящий выровненный сигнал наружу, внешний модулятор, принимающий выровненный сигнал из первого циркулятора и модулирующий выровненный сигнал в восходящий оптический сигнал с помощью выходного сигнала из второго LD-драйвера; и второй циркулятор, принимающий восходящий оптический сигнал из внешнего модулятора и передающий восходящий оптический сигнал в восходящем направлении, при этом RSOA выравнивает второй сигнал с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера.The WDM-PON system further includes: a first circulator propagating a second RSOA signal, receiving a balanced signal from RSOA and dividing the aligned signal to the outside, an external modulator receiving a aligned signal from the first circulator and modulating the aligned signal into an upstream optical signal using the output signal from second LD driver; and a second circulator receiving an upward optical signal from an external modulator and transmitting an upward optical signal in an upward direction, wherein the RSOA equalizes the second signal with a signal output from the first LD driver.

RSOA включает в себя две активные области, имеющие заднюю область для выравнивания второго сигнала с помощью сигнала, принимаемого от первого LD-драйвера, и переднюю область для передачи второго сигнала через заднюю область и отражения второго сигнала от отражательной грани и модулирования отраженного второго сигнала в восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, принимаемого от второго LD-драйвера.RSOA includes two active regions having a rear region for aligning the second signal with a signal received from the first LD driver, and a front region for transmitting the second signal through the rear region and reflecting the second signal from the reflection face and modulating the reflected second signal to the upstream optical signal using a signal received from the second LD driver.

Оптическое передающее устройство включает в себя: оптический разветвитель, делящий нисходящий оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал и выводящий первый сигнал и второй сигнал; светодиод, преобразующий первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый от светодиода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения; усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый от трансимпедансного усилителя; первый модуль задержки, регулирующий фазу сигнала напряжения, выводимого из или инвертированного посредством усилителя-ограничителя так, чтобы второй сигнал оптимально выравнивался; схему И, пропускающую выходной сигнал первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень 1, и не допускающую пропускание выходного сигнала первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень 0; второй модуль задержки, регулирующий фазу выходного сигнала, выводимого из схемы И, и фазу восходящего оптического сигнала таким образом, что фаза сигнала, выводимого из схемы И, равна фазе восходящего оптического сигнала; первый LD-драйвер, преобразующий сигнал, выводимый из схемы И, в модулированный сигнал; модуль второго LD-драйвера, преобразующий сигнал, выводимый из второго модуля задержки, в модулированный сигнал; полупроводниковый оптический усилитель (SOA), выравнивающий второй сигнал с помощью комбинированного сигнала из сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, и сигнала, выводимого из второго LD-драйвера, и модулирующий выровненный сигнал в восходящий оптический сигнал; и циркулятор, делящий восходящий оптический сигнал так, чтобы восходящий оптический сигнал передавался в восходящем направлении.An optical transmitting device includes: an optical splitter dividing the downstream optical signal into a first signal and a second signal and outputting a first signal and a second signal; an LED that converts the first signal into a current signal; a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the LED and converts the amplified current signal to a voltage signal; a limiter amplifier reinforcing a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier; a first delay module that adjusts the phase of the voltage signal output from or inverted by the limiter so that the second signal is optimally aligned; an AND circuit that passes the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has level 1, and does not allow the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has level 0; a second delay module that controls the phase of the output signal output from the AND circuit and the phase of the upstream optical signal so that the phase of the signal output from the AND circuit is equal to the phase of the upstream optical signal; a first LD driver converting the signal output from the AND circuit to a modulated signal; a second LD driver module converting a signal output from the second delay module into a modulated signal; a semiconductor optical amplifier (SOA) equalizing the second signal with a combined signal from a signal output from the first LD driver and a signal output from the second LD driver, and modulating the aligned signal into an upward optical signal; and a circulator dividing the upstream optical signal so that the upstream optical signal is transmitted in the upstream direction.

Система WDM-PON дополнительно включает в себя внешний модулятор, принимающий второй сигнал, выровненный посредством SOA, и модулирующий второй сигнал в восходящий оптический сигнал с помощью выходного сигнала из второго LD-драйвера, при этом SOA выравнивает второй сигнал с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера.The WDM-PON system further includes an external modulator receiving the second signal aligned by SOA and modulating the second signal into the upstream optical signal using the output signal from the second LD driver, wherein the SOA equalizes the second signal using the signal output from the first LD drivers.

SOA включает в себя две активные области, имеющие переднюю область для выравнивания второго сигнала с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, и заднюю область для модулирования второго сигнала, выровненного посредством передней области, в восходящий оптический сигнал с помощью выходного сигнала из второго LD-драйвера.An SOA includes two active regions having a front region for aligning the second signal using a signal output from the first LD driver, and a rear region for modulating a second signal aligned by the front region into an upward optical signal using the output signal from the second LD drivers.

SOA включает в себя три активные области, имеющие переднюю область для выравнивания второго сигнала с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, промежуточную область для оптического усиления второго сигнала, выровненного посредством передней области, и заднюю область для модулирования второго сигнала, оптически усиленного посредством промежуточной области, в восходящий оптический сигнал.An SOA includes three active regions having a front region for equalizing a second signal using a signal output from a first LD driver, an intermediate region for optically amplifying a second signal aligned by a front region, and a rear region for modulating a second signal optically amplified by intermediate region, in the upward optical signal.

Оптическое передающее устройство включает в себя: оптический разветвитель, делящий нисходящий оптический сигнал на первый сигнал и второй сигнал и выводящий первый сигнал и второй сигнал; часть светодиода, преобразующую первый сигнал в сигнал тока; трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый из светодиода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения; усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый посредством трансимпедансного усилителя; модуль задержки, регулирующий фазу сигнала напряжения, выводимого из или инвертированного посредством усилителя-ограничителя так, чтобы второй сигнал оптимально выравнивался; RF-усилитель, регулирующий сигнал, передаваемый посредством модуля задержки так, чтобы размер второго сигнала оптимально выравнивался; LD-драйвер, преобразующий сигнал восходящего потока данных в модулированный сигнал; RSOA, выравнивающий второй сигнал с помощью сигнала, выводимого из RF-усилителя, и модулирующий выровненный второй сигнал в восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из LD-драйвера, когда второй сигнал отражается от отражательной грани.An optical transmitting device includes: an optical splitter dividing the downstream optical signal into a first signal and a second signal and outputting a first signal and a second signal; the part of the LED that converts the first signal into a current signal; a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the LED and converts the amplified current signal into a voltage signal; a limit amplifier re-amplifying a voltage signal transmitted by a transimpedance amplifier; a delay module that regulates the phase of the voltage signal output from or inverted by the amplifier-limiter so that the second signal is optimally aligned; An RF amplifier that controls the signal transmitted through the delay module so that the size of the second signal is optimally aligned; LD driver that converts the upstream signal into a modulated signal; RSOA equalizing the second signal with a signal output from the RF amplifier, and modulating the aligned second signal with an upward optical signal using a signal output from the LD driver when the second signal is reflected from the reflective face.

Модуль задержки регулирует фазу сигнала напряжения, выводимого из или инвертированного посредством трансимпедансного усилителя без прохождения через усилитель-ограничитель, так чтобы второй сигнал оптимально выравнивался.The delay module adjusts the phase of the voltage signal output from or inverted by the transimpedance amplifier without passing through the limit amplifier so that the second signal is optimally aligned.

Вариант осуществления изобретенияAn embodiment of the invention

Далее подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.The following describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

Фиг.1 является концептуальной схемой пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) на основе отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), который многократно использует оптические сигналы. Ссылаясь на фиг.1, WDM-PON включает в себя центральную станцию (CO) 101, оптоволоконную линию 102, удаленный узел (RN) 103 и множество терминалов оптической сети (ONT) 104.Figure 1 is a conceptual diagram of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON) based on a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) that reuses optical signals. Referring to FIG. 1, a WDM-PON includes a central station (CO) 101, an optical fiber line 102, a remote node (RN) 103, and a plurality of optical network terminals (ONT) 104.

Центральная станция 101 включает в себя модуль оптического источника для передачи нисходящего потока данных, приемное устройство для приема восходящего потока данных и оптический модуль мультиплексирования/демультиплексирования (MUX/DMUX) для мультиплексирования/демультиплексирования длин световой волны.The central station 101 includes an optical source module for transmitting a downstream data stream, a receiver for receiving an upstream data stream and an optical multiplexing / demultiplexing (MUX / DMUX) module for multiplexing / demultiplexing the light wavelengths.

Удаленный узел 103 включает в себя оптический модуль мультиплексирования/демультиплексирования (MUX/DMUX), состоящий из одного фильтра типов волн на решетке в волноводе (AWG) или тонкопленочного фильтра (TFF). Если мультиплексированные нисходящие оптические сигналы принимаются в оптическом модуле мультиплексирования/демультиплексирования удаленного узла RN 103, нисходящие оптические сигналы делятся согласно их длинам волн и передаются в ONT 104 через оптоволоконную линию.The remote node 103 includes an optical multiplexing / demultiplexing module (MUX / DMUX), consisting of a single filter of types of waves on the array in the waveguide (AWG) or thin-film filter (TFF). If the multiplexed downlink optical signals are received in the optical multiplexing / demultiplexing module of the remote node RN 103, the downlink optical signals are divided according to their wavelengths and transmitted to the ONT 104 via an optical fiber line.

Каждый ONT 104 включает в себя RSOA, оптическое приемное устройство и разветвитель. Элементы могут быть упорядочены по отдельности или могут быть интегрированы на одной подложке. Разветвитель распространяет нисходящую оптическую мощность нисходящего оптического сигнала, который принимается через оптоволоконную линию, в RSOA и в оптическое приемное устройство с учетом бюджета оптической мощности и насыщения усиления нисходящей оптической мощности. Оптическое приемное устройство принимает соответствующий нисходящий оптический сигнал D1 (где i=1~N), и RSOA повторно модулирует соответствующий входной нисходящий оптический сигнал D1 в восходящий оптический сигнал Ui (где i=1~N) и передает повторно модулированный восходящий оптический сигнал Ui в центральную станцию 101 (через удаленный контроллер 103?).Each ONT 104 includes RSOA, an optical receiver, and a splitter. Elements can be ordered individually or can be integrated on the same substrate. The splitter distributes the downstream optical power of the downstream optical signal, which is received via the fiber optic line, to the RSOA and the optical receiving device, taking into account the budget of optical power and the saturation of the amplification of the downstream optical power. The optical receiver receives the corresponding downstream optical signal D 1 (where i = 1 ~ N), and the RSOA re-modulates the corresponding input downstream optical signal D 1 into the upstream optical signal U i (where i = 1 ~ N) and transmits the remodulated upstream optical signal U i to the central station 101 (via the remote controller 103?).

Восходящий оптический сигнал Ui мультиплексируется посредством оптического модуля мультиплексирования/демультиплексирования удаленного узла 103 и затем передается в центральную станцию 101 через оптоволоконную линию 102. Восходящий оптический сигнал Ui, вводимый в центральную станцию 101, демультиплексируется посредством оптического модуля мультиплексирования/демультиплексирования в центральной станции 101 и затем передается в оптическое приемное устройство для каждого канала (или для каждой длины волны).The upstream optical signal U i is multiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing module of the remote node 103 and then transmitted to the central station 101 via the optical fiber line 102. The upstream optical signal U i input to the central station 101 is demultiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing unit in the central station 101 and then transmitted to the optical receiver for each channel (or for each wavelength).

Оптическое приемное устройство в завершение принимает восходящий оптический сигнал UN.The optical receiver finally receives the upstream optical signal U N.

Фиг.2 является концептуальной схемой системы WDM-PON с мультиплексированием с временным разделением сигналов (TDM) на основе RSOA, которая многократно использует оптические сигналы. Ссылаясь на фиг.2, система WDM-PON-TDM включает в себя центральную станцию (CO) 201, оптоволоконную линию 202, удаленный узел (RN) 203 и множество терминалов оптической сети (ONT) 204, при этом удаленный узел 203 включает в себя расщепитель 205. Элементы 201-204 имеют такие же роли и функции, как элементы 101-104, проиллюстрированные на фиг.1.FIG. 2 is a conceptual diagram of an RSOA-based WDM-PON time division multiplexing (TDM) system that reuses optical signals. Referring to FIG. 2, a WDM-PON-TDM system includes a central station (CO) 201, an optical fiber line 202, a remote node (RN) 203, and a plurality of optical network terminals (ONT) 204, wherein the remote node 203 includes splitter 205. Elements 201-204 have the same roles and functions as elements 101-104, illustrated in FIG.

Отношение разбиения 1:M расщепителя 205 определяется с учетом бюджета мощности всей линии оптической связи и насыщения усиления RSOA для входной мощности. Если нисходящие оптические сигналы принимаются посредством оптического модуля мультиплексирования/демультиплексирования, нисходящие оптические сигналы делятся согласно длинам волн посредством оптического модуля мультиплексирования/демультиплексирования, и каждый нисходящий оптический сигнал передается согласно его длине волны M абонентам через расщепитель 205. Таким образом, если отношение мультиплексирования с разделением по длине волны равно 1:N, общее число абонентов, которые могут быть обслужены, значительно увеличивается до NxM. Каждый нисходящий оптический сигнал, который передается через расщепитель 205 и оптоволоконную линию 202, вводится в RSOA и оптическое приемное устройство через разветвитель. Нисходящий оптический сигнал, вводимый в RSOA, повторно модулируется в восходящий оптический сигнал, и оптическое приемное устройство восстанавливает нисходящий оптический сигнал. Нисходящий оптический сигнал, вводимый в оптическое приемное устройство, включает в себя информацию, которая должна быть передана множеству абонентов и мультиплексирована с помощью способа временного разделения, и оптическое приемное устройство извлекает только свою релевантную информацию из информации. Восходящий оптический сигнал передается в течение своего назначенного кванта времени в центральную станцию 201 через RSOA таким образом, что восходящий оптический сигнал не конфликтует с восходящими оптическими сигналами, передаваемыми от оставшихся (M-1) абонентов. Восходящие оптические сигналы, которые выводятся из RSOA и передаются через каналы максимум в M абонентов с помощью TDM, комбинируются посредством расщепителя 205 удаленного узла 203, затем мультиплексируются по длине волны посредством оптического модуля мультиплексирования/демультиплексирования и далее вводятся в оптическое приемное устройство центральной станции 201 согласно длинам волн. Здесь оптическое приемное устройство является оптическим приемным устройством пакетного режима, и оно должно иметь достаточный динамический диапазон для того, чтобы компенсировать разность оптической мощности между восходящими оптическими сигналами M абонентов, которые подключены к расщепителю 205.A 1: M split ratio of splitter 205 is determined taking into account the power budget of the entire optical link and the gain saturation RSOA for the input power. If the downstream optical signals are received by the optical multiplexing / demultiplexing module, the downstream optical signals are divided according to wavelengths by the optical multiplexing / demultiplexing module, and each downstream optical signal is transmitted according to its wavelength M to the subscribers through splitter 205. Thus, if the multiplexing ratio is divided the wavelength is 1: N, the total number of subscribers that can be served is significantly increased to NxM . Each downstream optical signal that is transmitted through a splitter 205 and an optical fiber line 202 is input to the RSOA and the optical receiver via a splitter. The downstream optical signal input to the RSOA is re-modulated into the upstream optical signal, and the optical receiver recovers the downstream optical signal. The downstream optical signal input to the optical receiving device includes information that must be transmitted to a plurality of subscribers and multiplexed by a time division method, and the optical receiving device extracts only its relevant information from the information. The upstream optical signal is transmitted during its assigned time slot to the central station 201 via RSOA so that the upstream optical signal does not conflict with the upstream optical signals transmitted from the remaining (M-1) subscribers. The upstream optical signals that are output from the RSOA and transmitted through channels to a maximum of M subscribers using TDM are combined using a splitter 205 of the remote node 203, then are wavelength-multiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing module and then input to the optical receiving device of the central station 201 according to wavelengths. Here, the optical receiving device is an optical packet receiving device, and it must have a sufficient dynamic range to compensate for the difference in optical power between the upstream optical signals of M subscribers that are connected to splitter 205.

Фиг.3 является представлением для пояснения выравнивания посредством эффекта сжатия оптических сигналов на основе насыщения усиления RSOA. Когда нисходящий оптический сигнал вводится в область, где усиление насыщено (т.е. когда входная оптическая мощность больше оптической мощности, при которой усиление насыщено), усиление не осуществляется в достаточной степени на уровне «1», поскольку усиление насыщено на уровне «1», тогда как усиление в относительно значительной степени осуществляется на уровне «0». Как результат, разность ΔPin между уровнем «1» и уровнем «0» нисходящего оптического сигнала уменьшается до ΔPout, т.е. ΔPin>ΔPout. Это явление называется эффектом сжатия амплитуды. Тем не менее, нисходящий оптический сигнал, который не сжимается полностью, имеет остаточную амплитуду ΔPout, и если нисходящий оптический сигнал модулируется непосредственно в восходящий поток данных в этом состоянии, уровень «1» восходящего оптического сигнала становится толстым, т.е. ΔPin→ΔP1. Качество восходящей передачи ухудшается по мере того, как уровень «1» становится толстым. В частности, если толщина уровня «1» превышает определенное значение, качество восходящей передачи быстро ухудшается и, соответственно, штраф по мощности быстро увеличивается. Следовательно, необходимо значительно уменьшать коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала. Тем не менее, если коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала является маленьким, коэффициент экстинкции быстро снижается, и качество передачи быстро ухудшается, когда длины световой волны устройств, составляющих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы.3 is a view for explaining alignment by the compression effect of optical signals based on RSOA gain saturation. When the downstream optical signal is introduced into the region where the gain is saturated (that is, when the input optical power is greater than the optical power at which the gain is saturated), the gain is not sufficiently implemented at level “1”, since the gain is saturated at level “1” while the amplification is carried out to a relatively large extent at the level of "0". As a result, the difference ΔPin between the level “1” and the level “0” of the downstream optical signal decreases to ΔPout, i.e. ΔPin> ΔPout. This phenomenon is called the amplitude compression effect. However, the downstream optical signal, which is not fully compressed, has a residual amplitude ΔPout, and if the downstream optical signal is modulated directly into the upstream data stream in this state, the level “1” of the upstream optical signal becomes thick, i.e. ΔPin → ΔP1. The quality of the upstream transmission degrades as level 1 becomes thick. In particular, if the thickness of level “1” exceeds a certain value, the quality of the upstream transmission deteriorates rapidly and, accordingly, the power penalty increases rapidly. Therefore, it is necessary to significantly reduce the extinction coefficient of the downstream optical signal. However, if the extinction coefficient of the downlink optical signal is small, the extinction coefficient decreases rapidly, and the transmission quality deteriorates rapidly when the light wavelengths of the devices constituting the downlink are even slightly improperly arranged.

Фиг.4 иллюстрирует, что оптический сигнал выравнивается посредством динамического управления введением тока прямой связи. В течение периода уровня «1» входного оптического сигнала, если величина введения тока уменьшается по сравнению с величиной в период уровня «0» входного оптического сигнала, т.е. если I1<I0, усиление уменьшается. Соответственно, разность мощности между уровнем «1» и уровнем «0» входного оптического сигнала может быть уменьшена. Следовательно, выравнивание возможно при низкой входной оптической мощности независимо от характеристики насыщения оптического усиления RSOA, и таким образом бюджет оптической мощности линии оптической связи увеличивается. Кроме того, коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может регулироваться до относительно высокого значения, с тем чтобы штраф по мощности нисходящей передачи мог быть уменьшен. Больше того, явление, при котором коэффициент экстинкции быстро уменьшается, и качество передачи быстро ухудшается, даже когда длины световой волны устройств, составляющих нисходящую линию связи, немного неправильно скомпонованы, может быть смягчено. Кроме того, качество восходящей передачи может быть повышено за счет сокращения толщины уровня «1» восходящего оптического сигнала.Figure 4 illustrates that the optical signal is aligned by dynamically controlling the injection of the direct current. During the period of level “1” of the input optical signal, if the amount of current injection decreases compared to the value in the period of level “1” of the input optical signal, i.e. if I1 <I0, the gain decreases. Accordingly, the power difference between the level “1” and the level “0” of the input optical signal can be reduced. Therefore, alignment is possible with a low input optical power regardless of the saturation characteristic of the RSOA optical gain, and thus the budget of the optical power of the optical communication line is increased. In addition, the extinction coefficient of the downstream optical signal can be adjusted to a relatively high value so that the penalty on the power of the downstream transmission can be reduced. Moreover, the phenomenon in which the extinction coefficient decreases rapidly and the transmission quality deteriorates rapidly, even when the light wavelengths of the devices constituting the downlink are slightly incorrectly arranged, can be mitigated. In addition, the quality of the uplink transmission can be improved by reducing the thickness of the “1” level of the upstream optical signal.

Фиг.5 иллюстрирует структуру или RSOA, в котором активная область делится на две секции для выравнивания оптической амплитуды посредством динамического управления введением тока прямой связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.5, RSOA включает в себя переднюю область 502 (СЕКЦИЯ 2), заднюю область 501 (СЕКЦИЯ 1) и область 503 преобразования размера пятна (SCC), которая может быть включена при необходимости.5 illustrates a structure or RSOA in which an active region is divided into two sections for equalizing optical amplitude by dynamically controlling the introduction of a direct current current according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the RSOA includes a front region 502 (SECTION 2), a rear region 501 (SECTION 1), and a spot size conversion region (SCC) 503, which can be included if necessary.

Ток для модуляции восходящего оптического сигнала вводится в переднюю область 502. Передняя область 502 принимает свойство модуляции входного оптического сигнала и предоставляет ток, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, в заднюю область 501. Плотность несущей и усиление оптической мощности задней области 501 изменяются согласно введенному току так, чтобы усиление уменьшалось на уровне «1» входного оптического сигнала и увеличивалось на уровне «0». Соответственно, коэффициент экстинкции входного оптического сигнала может быть, в конечном счете, значительно уменьшен.A current for modulating the upstream optical signal is input to the front region 502. The front region 502 takes on the modulation property of the input optical signal and provides a current having a polarity opposite to that of the input optical signal to the rear region 501. The carrier density and optical power gain of the rear region 501 are changed according to the introduced current so that the gain decreases at the level “1” of the input optical signal and increases at the level “0”. Accordingly, the extinction coefficient of the input optical signal can ultimately be significantly reduced.

Фиг.6 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающего в себя одну активную область, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.6, управляющая схема содержит оптический разветвитель 601, фотодиод данных (dPD) 602, трансимпедансный усилитель (TIA) 603, усилитель-ограничитель (LA) 604, первую RF-задержку 605, вторую RF-задержку 608, схему 606 И, первый LD-драйвер (LDD I) 607, второй LD-драйвер (LDD II) 609, модуль 610 комбинирования сигналов, RSOA 60, и оптическую линию 611 задержки.6 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region, according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the control circuit includes an optical coupler 601, a data photodiode (dPD) 602, a transimpedance amplifier (TIA) 603, a limit amplifier (LA) 604, a first RF delay 605, a second RF delay 608, and 606 AND , the first LD driver (LDD I) 607, the second LD driver (LDD II) 609, a signal combining module 610, RSOA 60, and an optical delay line 611.

Нисходящий оптический сигнал, передаваемый из телефонной станции, разбивается посредством оптического разветвителя 601 таким образом, что область нисходящего оптического сигнала вводится в RSOA 600, а другая область нисходящего оптического сигнала вводится в dPD 602. Нисходящий оптический сигнал, вводимый в dPD 602, преобразуется в сигнал тока и выводится, а затем усиливается посредством трансимпедансного усилителя 603, чтобы быть преобразованным в сигнал напряжения. Трансимпедансный усилитель 603 передает сигнал напряжения в усилитель-ограничитель 604. Усилитель-ограничитель 604 повторно усиливает сигнал напряжения.The downstream optical signal transmitted from the telephone exchange is split by the optical splitter 601 so that the downstream optical signal region is input to the RSOA 600 and the other downstream optical signal region is input to the dPD 602. The downstream optical signal input to the dPD 602 is converted to a signal current and is output, and then amplified by a transimpedance amplifier 603 to be converted into a voltage signal. The transimpedance amplifier 603 transmits the voltage signal to the limit amplifier 604. The limit amplifier 604 re-amplifies the voltage signal.

Один из выходов усилителя-ограничителя 604 подключен к процессору сигналов нисходящего потока данных, а другие выходы подключены к RF-задержке 605. Выходной сигнал RF-задержки 605 передается в схему 605 И.One of the outputs of the amplifier-limiter 604 is connected to the downstream signal processor, and the other outputs are connected to the RF delay 605. The output of the RF delay 605 is transmitted to the I circuit 605.

Тем временем, некоторые из сигналов восходящего потока данных ввода вводятся в схему 606 И.In the meantime, some of the upstream input data signals are input to the 606 I circuit.

Схема 606 И пропускает выходной сигнал первой RF-задержки 605 через себя, когда принимаемый сигнал восходящего потока данных имеет уровень «1», и не допускает пропускания выходного сигнала RF-задержки 605 через себя, когда принимаемый восходящий сигнал имеет уровень «0». Выходной сигнал схемы 606 И преобразуется в сигнал тока посредством первого LD-драйвера 607 и затем выводится.Circuit 606 And passes the output signal of the first RF delay 605 through itself when the received upstream data signal has a level of “1”, and does not allow the output of the RF delay 605 through itself when the received upstream signal has a level of “0”. The output of the AND circuit 606 is converted to a current signal by the first LD driver 607 and then output.

Оставшаяся часть сигналов восходящего потока данных ввода преобразуется в сигнал тока посредством второго LD-драйвера 609 и комбинируется с током смещения и затем выводится. Выходной сигнал первого LD-драйвера 607 для предоставления тока прямой связи и выходной сигнал LDD 609 для предоставления тока восходящего потока данных комбинируются друг с другом посредством модуля 610 комбинирования сигналов и затем вводятся в RSOA 600.The remainder of the signals of the upstream input data stream is converted into a current signal by a second LD driver 609 and combined with a bias current and then output. The output of the first LD driver 607 for providing direct current and the output signal LDD 609 for providing upstream current are combined with each other via a signal combining module 610 and then input to RSOA 600.

Чтобы оптимально выравнивать оптический сигнал, вводимый в RSOA, фаза прямого сигнала и фаза нисходящего оптического сигнала, вводимого в RSOA 600, регулируются до оптимального состояния посредством первой RF-задержки 605, тогда как фаза восходящего сигнала, вводимого в схему И, и фаза восходящего сигнала, вводимого в RSOA 600, регулируются до оптимального состояния посредством второй RF-задержки 608. Тем временем, оптическая линия 611 задержки работает так, чтобы компенсировать электрическую задержку посредством RF-задержки I 605.In order to optimally align the optical signal input to the RSOA, the direct signal phase and the phase of the downstream optical signal input to the RSOA 600 are adjusted to the optimum state by the first RF delay 605, while the phase of the upstream signal input to the And circuit and the phase of the upward signal input to the RSOA 600 are adjusted to the optimum state by the second RF delay 608. Meanwhile, the optical delay line 611 operates to compensate for the electrical delay by the RF delay I 605.

Фиг.7 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.7, структура управляющей схемы является такой же, как и структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.6, за исключением того, что RF-усилитель 712 добавлен перед RF-задержкой 705 и схема 606 И опущена, чтобы регулировать размеры сигналов, выводимых из усилителя-ограничителя 704, таким образом, чтобы могла быть получена оптимальная равномерность.7 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the structure of the control circuit is the same as the structure of the control circuit illustrated in FIG. 6, except that the RF amplifier 712 is added before the RF delay 705 and the And circuit 606 is omitted to adjust signal sizes output from the amplifier-limiter 704, so that can be obtained optimal uniformity.

Выходной сигнал RF-задержки 705 комбинируется с выходным сигналом LD-драйвера 709 в модуле 710 комбинирования сигналов и затем вводится в RSOA 700, чтобы модулировать его в восходящий поток данных. Соответственно, ток, вводимый в RSOA 700, имеет формат, в котором ток прямой связи, обратно пропорциональный интенсивности модулированного нисходящего оптического сигнала, перекрывает ток на выходе LD-драйвера 709.The output of the RF delay 705 is combined with the output of the LD driver 709 in the signal combining module 710 and then input to the RSOA 700 to modulate it in the upstream data stream. Accordingly, the current introduced into the RSOA 700 has a format in which the direct current, inversely proportional to the intensity of the modulated downstream optical signal, overlaps the current at the output of the LD driver 709.

Фиг.8 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя одну активную область, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.8, структура управляющей схемы является такой же, как и структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.7, за исключением того, что один из выходных сигналов трансимпедансного усилителя 703, который находится перед усилителем-ограничителем 704, используется в качестве сигнала тока прямой связи.FIG. 8 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including one active region according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the structure of the control circuit is the same as the structure of the control circuit illustrated in FIG. 7, except that one of the output signals of the transimpedance amplifier 703, which is in front of the limiting amplifier 704, is used as a signal direct current

Фиг.9 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя две активные области, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.9, такая же, как и структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.6, за исключением того, что RSOA 600 по фиг.6 имеет одну активную область, тогда как RSOA по фиг.8 имеет две активные области - заднюю и переднюю области, при этом задняя область размещена со стороны отражательной грани и принимает сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, а передняя область размещена со стороны напротив стороны задней области, противостоящей отражательной грани, передает входной оптический сигнал в заднюю область и модулирует входной оптический сигнал, отраженный от грани отражения, в выходной оптический сигнал.FIG. 9 illustrates a control circuit for introducing a direct coupling current into an RSOA including two active regions, according to a first embodiment of the present invention. The structure of the control circuit illustrated in FIG. 9 is the same as the structure of the control circuit illustrated in FIG. 6, except that the RSOA 600 of FIG. 6 has one active region, while the RSOA of FIG. 8 has two active regions are the rear and front regions, while the rear region is located on the side of the reflective face and receives a signal having a polarity opposite to the polarity of the input optical signal, and the front region is located on the side opposite to the side of the rear region opposing the reflective audio, transmits an input optical signal to the rear region and modulates the input optical signal reflected by the reflection faces in the output optical signal.

Фиг.10 иллюстрирует управляющую схему для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя две активные области, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.10, аналогична структуре управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.7.10 illustrates a control circuit for introducing a direct current into an RSOA including two active regions, according to a second embodiment of the present invention. The structure of the control circuit illustrated in FIG. 10 is similar to the structure of the control circuit illustrated in FIG. 7.

Фиг.11 является управляющей схемой для введения тока прямой связи в RSOA, включающий в себя две активные области, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Структура управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.11, аналогична структуре управляющей схемы, проиллюстрированной на фиг.8.11 is a control circuit for introducing a direct current into the RSOA, including two active areas, according to a third embodiment of the present invention. The structure of the control circuit illustrated in FIG. 11 is similar to the structure of the control circuit illustrated in FIG.

Фиг.12 является представлением для пояснения SOA, включающего в себя три активные области, чтобы улучшать равномерность входного оптического сигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.12, SOA включает в себя переднюю область 1210, промежуточную область 1220, заднюю область 1230 и SSC-область 1240.12 is a view for explaining an SOA including three active areas to improve uniformity of an input optical signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, an SOA includes a front region 1210, an intermediate region 1220, a rear region 1230, and an SSC region 1240.

SOA имеет структуру, включающую в себя три активные области: переднюю область 1210, в которую вводится нисходящий оптический сигнал, промежуточную область 1220 для усиления нисходящего оптического сигнала и заднюю область 1230 для модуляции нисходящего оптического сигнала в выходной оптический сигнал. Ток для модуляции восходящего оптического сигнала вводится в заднюю область 1230. Промежуточная область 1220 принимает постоянный ток и модуляционную характеристику входного оптического сигнала и вводит их с током, имеющим полярность, противоположную полярности тока для модуляции, в переднюю область 1210.The SOA has a structure including three active regions: a front region 1210 into which the downstream optical signal is input, an intermediate region 1220 to amplify the downstream optical signal, and a rear region 1230 to modulate the downstream optical signal to the output optical signal. A current for modulating the upstream optical signal is introduced into the rear region 1230. The intermediate region 1220 receives a direct current and a modulation characteristic of the input optical signal and injects them with a current having a polarity opposite to that of the current for modulation in the front region 1210.

Плотность несущей и усиление оптической мощности передней области 1210 зависят от введенного тока. Если входной оптический сигнал имеет уровень «1», передняя область 1210 понижает усиление, а если входной оптический сигнал имеет уровень «0», передняя область 1210 повышает усиление. Соответственно, коэффициент экстинкции входного оптического сигнала может быть значительно уменьшен.The carrier density and optical power gain of the front region 1210 are dependent on the input current. If the input optical signal has a level of "1", the front region 1210 lowers the gain, and if the input optical signal has a level of "0", the front region 1210 increases the gain. Accordingly, the extinction coefficient of the input optical signal can be significantly reduced.

SSC-область 1240 может использоваться для того, чтобы увеличивать эффект комбинирования между оптоволоконной линией и SOA.SSC 1240 can be used to enhance the combining effect between the fiber optic link and the SOA.

Фиг.14 является блок-схемой терминала оптической линии (OLT) 1300, использующего многоволновый источник света (MWLS) 1401 в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. OLT 1300 формирует нисходящий оптический сигнал с помощью MWLS 1401.FIG. 14 is a block diagram of an optical line terminal (OLT) 1300 using a multi-wavelength light source (MWLS) 1401 in a WDM-PON, according to an embodiment of the present invention. The OLT 1300 generates a downstream optical signal using the MWLS 1401.

OLT 1300, как проиллюстрировано на фиг.14, включает в себя протокольный процессор 1301, модуль нисходящей оптической передачи 1400, оптический циркулятор 1304 и модуль приема восходящего света 1410. Соответствующие элементы будут описаны ниже.The OLT 1300, as illustrated in FIG. 14, includes a protocol processor 1301, a downlink optical transmission module 1400, an optical circulator 1304, and an uplink reception module 1410. The corresponding elements will be described below.

Во-первых, протокольный процессор 1301 обрабатывает нисходящий электрический сигнал, который должен быть передан стороне абонента, или восходящий электрический сигнал, который передан со стороны абонента, и выполняет ту же самую функцию, что и протокольный процессор, проиллюстрированный на фиг.13.First, the protocol processor 1301 processes the downstream electrical signal to be transmitted to the subscriber side or the upstream electrical signal that is transmitted to the subscriber side and performs the same function as the protocol processor illustrated in FIG. 13.

Модуль 1400 нисходящей оптической передачи, как проиллюстрировано на фиг.14, включает в себя многоволновый источник света (MWLS) 1401, оптический циркулятор 1402, модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и множество оптических передающих устройств 1404.The downlink optical transmission module 1400, as illustrated in FIG. 14, includes a multi-wavelength light source (MWLS) 1401, an optical circulator 1402, a wavelength multiplexing / demultiplexing module 1403, and a plurality of optical transmitters 1404.

OLT 1300, проиллюстрированный на фиг.14, реализован посредством добавления MWLS 1401 и оптического циркулятора 1402 в OLT 1300, проиллюстрированного на фиг.13, и использования независимого от длины волны полупроводникового усилителя в качестве оптического передающего устройства 1404. Таким образом, оптическое передающее устройство 1404 является таким же независимым от длины волны полупроводниковым оптическим усилителем, как и в оптическом передающем устройстве 1332 ONU 1330, а не оптическим передающим устройством 1302 с фиксированной длиной волны, проиллюстрированным на фиг.13.The OLT 1300 illustrated in FIG. 14 is implemented by adding MWLS 1401 and the optical circulator 1402 to the OLT 1300 illustrated in FIG. 13 and using a wavelength independent semiconductor amplifier as the optical transmitting device 1404. Thus, the optical transmitting device 1404 is the same wavelength independent semiconductor optical amplifier as in the ONU 1330 optical transmitting device 1332, and not a fixed wavelength optical transmitting device 1302, illustrated 13 bathrooms.

Модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны выступает в качестве демультиплексора по длине волны, соответствующего расщепителю по длине волны, когда многоволновый оптический сигнал принимается от MWLS 1401 через оптический циркулятор 1402, и выступает в качестве мультиплексора по длине волны, когда многоволновый оптический сигнал принимается от оптического передающего устройства 1404. Модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, проиллюстрированный на фиг.8, также работает тем же самым способом.The wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 acts as a wavelength demultiplexer corresponding to a wavelength splitter when the multi-wavelength optical signal is received from MWLS 1401 through the optical circulator 1402, and acts as a wavelength multiplexer when the multi-wavelength optical signal is received from optical transmitting device 1404. The wavelength multiplexing / demultiplexing module 1403 illustrated in FIG. 8 also works in the same way .

Работа OLT 1300 описывается ниже со ссылкой на фиг.14-17.The operation of the OLT 1300 is described below with reference to FIGS. 14-17.

Если многоволновый оптический сигнал выводится из MWS-модуля 1401, оптический циркулятор 1402 передает многоволновый оптический сигнал в модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны.If the multi-wavelength optical signal is output from the MWS module 1401, the optical circulator 1402 transmits the multi-wavelength optical signal to the wavelength multiplexing / demultiplexing module 1403.

Затем модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны выступает в качестве расщепителя по длине волны, как проиллюстрировано на фиг.16. Таким образом, модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны делит многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн и выводит каждый оптический сигнал в соответствующее оптическое передающее устройство 1404 (см. фиг.17).Then, the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 acts as a wavelength splitter, as illustrated in FIG. Thus, the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 divides the multiwave optical signal according to the wavelengths and outputs each optical signal to a corresponding optical transmitting device 1404 (see FIG. 17).

Далее, если каждое оптическое передающее устройство 1404 принимает нисходящий электрический сигнал от протокольного процессора 1301, оптическое передающее устройство 1404 формирует и выводит нисходящий оптический сигнал с помощью нисходящего электрического сигнала.Further, if each optical transmitter 1404 receives a downstream electrical signal from a protocol processor 1301, the optical transmitter 1404 generates and outputs a downstream optical signal using a downstream electrical signal.

Модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны комбинирует нисходящие оптические сигналы, выводимые из соответствующих оптических передающих устройств 1404, друг с другом и формирует нисходящий оптический сигнал WDM. Таким образом, модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны выступает в качестве мультиплексора по длине волны.The wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 combines downlink optical signals output from respective optical transmitters 1404 with each other and generates a downlink optical WDM signal. Thus, the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 acts as a wavelength multiplexer.

Нисходящий оптический сигнал WDM, который комбинирован таким образом, передается стороне ONU через оптический циркулятор 1402 или 1304, соответствующий модулю ветвления.The downstream WDM optical signal, which is combined in this way, is transmitted to the ONU side via the optical circulator 1402 or 1304 corresponding to the branch module.

Способ передачи нисходящего оптического сигнала в OLT, описанный выше, подробно поясняется со ссылкой на фиг.15, 16 и 17 ниже.The method for transmitting a downlink optical signal to an OLT described above is explained in detail with reference to FIGS. 15, 16 and 17 below.

Тем временем, модуль 1410 приема восходящего света из OLT 1300 включает в себя демультиплексор 1305 по длине волны и множество оптических приемных устройств PD от #1 до PD #N 1306. Модуль 1410 приема восходящего света делит восходящий оптический сигнал WDM (передаваемый от стороны ONU), принимаемый через оптический циркулятор 1304, согласно длинам волн и преобразует каждый оптический сигнал в электрический сигнал и выводит результирующий электрический сигнал в протокольный процессор 1301. Таким образом, функция модуля 1410 приема восходящего света описана выше со ссылкой на фиг.13.Meanwhile, the uplink light receiving unit 1410 from the OLT 1300 includes a wavelength demultiplexer 1305 and a plurality of optical PD receivers from # 1 to PD #N 1306. The uplink receiving unit 1410 divides the uplink optical WDM signal (transmitted from the ONU side) received through the optical circulator 1304 according to the wavelengths and converts each optical signal into an electrical signal and outputs the resulting electrical signal to a protocol processor 1301. Thus, the function of the upstream light receiving unit 1410 is described above with with reference to FIG. 13.

Кроме того, ONU 1330 также имеет такую же функцию, как описано выше на фиг.13, и поэтому его подробное описание опущено.In addition, the ONU 1330 also has the same function as described above in FIG. 13, and therefore, a detailed description thereof is omitted.

Фиг.15, 16 и 17 являются представлениями для пояснения выходного спектра MWLS 1401, ширины полосы пропускания модуля 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходного спектра, который прошел через модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в OLT 1300, проиллюстрированном на фиг.14.15, 16 and 17 are representations for explaining the output spectrum of the MWLS 1401, the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403, and the output spectrum that has passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 in the OLT 1300 illustrated in FIG. .fourteen.

Таким образом, фиг.15 иллюстрирует выходной спектр (спектр многоволнового оптического сигнала) MWLS 1401, фиг.16 иллюстрирует ширину полосы пропускания модуля 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, соответствующего расщепителю по длине волны, а фиг.17 иллюстрирует выходной спектр для конкретного канала, который проходит через модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, выступающий в качестве делителя по длине волны.Thus, FIG. 15 illustrates an output spectrum (spectrum of a multi-wavelength optical signal) of MWLS 1401, FIG. 16 illustrates the bandwidth of a wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 corresponding to a wavelength splitter, and FIG. 17 illustrates an output spectrum for a particular channel. that passes through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403, serving as a wavelength divider.

Оптический спектр, выводимый из модуля MWLS 1401, выводится с множеством длин волн, и выходные оптические мощности длин волн являются однородными, при этом выходная оптическая мощность каждой длины волны находится в пределах 5 dBm.The optical spectrum output from the MWLS 1401 module is output with multiple wavelengths, and the output optical power of the wavelengths are uniform, with the output optical power of each wavelength being within 5 dBm.

Диапазон полосы пропускания BWMWS 1500 многоволнового оптического сигнала, который выводится из MWLS-модуля 1401, удовлетворяет уравнению 1, когда число доступных каналов равно N, а канальный интервал составляет ΔλWDM 1501. Таким образом, уравнение 1 представляет взаимосвязь между N x ΔλWDM и диапазоном полосы пропускания BWMWS выходного оптического сигнала MWLS 1401:The bandwidth range of the BW MWS 1500 of the multiwave optical signal that is output from the MWLS module 1401 satisfies Equation 1 when the number of available channels is N and the channel span is Δλ WDM 1501. Thus, Equation 1 represents the relationship between N x Δλ WDM and Bandwidth range BW MWS of the optical output signal MWLS 1401:

BWMWS≤N×ΔλWDM.BW MWS ≤N × Δλ WDM .

Тем временем, как проиллюстрировано на фиг.16, зависимость между шириной полосы пропускания канала WDM Δλpassband 1602 модуля мультиплексирования 1403/демультиплексирования и интервалом выходной длины волны ΔλMWS 1501 MWLS 1401 удовлетворяет уравнению 2:Meanwhile, as illustrated in FIG. 16, the relationship between the WDM channel bandwidth Δλ passband 1602 of the multiplexing module 1403 / demultiplexing and the output wavelength interval Δλ of the MWS 1501 MWLS 1401 satisfies equation 2:

Δλ MWS Δλpassband Δλ MWS Δλ passband

Когда уравнения 1 и 2 удовлетворяются, после того как выходной оптический сигнал MWLS 1401 проходит через модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, результирующий спектр показан на фиг.17.When equations 1 and 2 are satisfied, after the optical output signal MWLS 1401 passes through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403, the resulting spectrum is shown in FIG.

Спектр, который прошел через модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, включает в себя выходную длину волны MWLS 1401, которая существуют в ширине полосы пропускания канала Δλpassband 1701 модуля 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны. Таким образом, фиг.17 иллюстрирует случай, когда три выходных длины волны MWLS-модуля 1401 существуют в ширине полосы пропускания канала Δλpassband 1701 модуля 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны.The spectrum that passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 includes an output wavelength of MWLS 1401, which exists in the channel bandwidth Δλ passband 1701 of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403. Thus, FIG. 17 illustrates a case where three output wavelengths of an MWLS module 1401 exist in a channel bandwidth Δλ passband 1701 of a wavelength division multiplexing / demultiplexing module 1403.

Когда несколько длин волн существуют в WDM-канале при вышеупомянутом условии, штраф по мощности может возникнуть в WDM-канале вследствие искажения нисходящего оптического сигнала, которое вызвано посредством разветвления оптоволоконной линии, когда дальность передачи значительна. Следовательно, когда модуль 1403 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны имеет интервал длины волны в 200 ГГц, предпочтительно, чтобы следующее уравнение 3 удовлетворялось:When multiple wavelengths exist in the WDM channel under the aforementioned condition, a power penalty may occur in the WDM channel due to distortion of the downstream optical signal, which is caused by branching of the optical fiber line when the transmission distance is significant. Therefore, when the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1403 has a wavelength interval of 200 GHz, it is preferable that the following equation 3 is satisfied:

Δλ passband 1,2 нм Δλ passband 1.2 nm

По меньшей мере, одна длина световой волны может существовать в пределах диапазона ширины полосы пропускания, такого как в уравнении 3. Здесь, предпочтительно, чтобы две или больше длины световой волны существовали в пределах диапазона ширины полосы пропускания.At least one light wavelength may exist within a bandwidth range, such as in Equation 3. Here, it is preferred that two or more light wavelengths exist within a bandwidth range.

MWLS 1401 может быть сконфигурирован с различными структурами. Например, MWLS 1401 может быть структурой, включающей в себя легированный эрбием волоконный кольцевой лазер, полупроводниковый кольцевой лазер, матрицу DFB-LB и мультиплексор по длине волны.The MWLS 1401 can be configured with various structures. For example, the MWLS 1401 may be a structure including an erbium doped fiber ring laser, a semiconductor ring laser, a DFB-LB matrix, and a wavelength multiplexer.

Фиг.18 является блок-схемой OLT, использующего BLS в WDM-PON, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 18 is a block diagram of an OLT using BLS in a WDM-PON according to an embodiment of the present invention.

OLT 1300, как проиллюстрировано на фиг.18, включает в себя протокольный процессор 1301, модуль 1800 нисходящей оптической передачи, оптический циркулятор 130 и модуль 1810 восходящего оптического приема, при этом элементы, за исключением модуля 1800 нисходящей оптической передачи, являются такими же, как соответствующие элементы, проиллюстрированные на фиг.14.The OLT 1300, as illustrated in FIG. 18, includes a protocol processor 1301, a downlink optical transmission module 1800, an optical circulator 130, and an uplink optical reception module 1810, wherein the elements, with the exception of the downlink optical transmission module 1800, are the same as corresponding elements illustrated in FIG.

Здесь модуль 1800 нисходящей оптической передачи, как проиллюстрировано на фиг.18, включает в себя широкополосный источник света (BLS) 1801, оптический циркулятор 1802, модуль 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и множество оптических передающих устройств 1804. При этом каждое оптическое передающее устройство 1804 может быть независимым от длины волны полупроводниковым оптическим усилителем.Here, the downlink optical transmission module 1800, as illustrated in FIG. 18, includes a broadband light source (BLS) 1801, an optical circulator 1802, a wavelength multiplexing / demultiplexing module 1803, and a plurality of optical transmitting devices 1804. Moreover, each optical transmitting device 1804 may be a wavelength independent semiconductor optical amplifier.

Подводя итог вышесказанному, основное различие между OLT 1300, проиллюстрированным на фиг.18, и OLT 1300, проиллюстрированным на фиг.14, состоит в том, что MWLS 1401 заменен на BLS 1801. Остальная структура OLT 1300, проиллюстрированного на фиг.18, в сущности такая же, как и структура OLT 1300, проиллюстрированного на фиг.14, и, соответственно, его подробное описание опущено.To summarize, the main difference between the OLT 1300 illustrated in FIG. 18 and the OLT 1300 illustrated in FIG. 14 is that the MWLS 1401 is replaced with BLS 1801. The rest of the OLT 1300 structure illustrated in FIG. 18, in the entity is the same as the structure of the OLT 1300 illustrated in FIG. 14, and accordingly, a detailed description thereof is omitted.

Фиг.19, 20 и 21 являются представлениями для пояснения выходного спектра BLS-модуля 1801, ширины полосы пропускания модуля 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и выходного спектра, который прошел через модуль 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в OLT 1300, проиллюстрированном на фиг.18.19, 20, and 21 are representations for explaining the output spectrum of the BLS module 1801, the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing module 1803, and the output spectrum that has passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing module 1803 in the OLT 1300 illustrated in Fig. 18.

Таким образом, фиг.19 представляет выходной спектр (спектр широкополосного светового сигнала) BLS 1801, фиг.20 представляет ширину полосы пропускания модуля 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, который выступает в качестве расщепителя по длине волны, а фиг.21 представляет выходной спектр для конкретного канала, который прошел через модуль 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, который выступает в качестве делителя по длине волны.Thus, FIG. 19 represents the output spectrum (spectrum of the broadband light signal) of BLS 1801, FIG. 20 represents the bandwidth of the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1803, which acts as a wavelength splitter, and FIG. 21 represents the output spectrum for a particular channel that has passed through a wavelength multiplexing / demultiplexing module 1803, which acts as a wavelength divider.

Как проиллюстрировано на фиг.19, выходная полоса пропускания BWBLS 1900 BLS-модуля 1801 должна удовлетворять уравнению 4, когда число доступных каналов WDM-PON равно N, а канальный интервал равен ΔλWDM 2001:As illustrated in FIG. 19, the output bandwidth of the BW BLS 1900 of the BLS module 1801 must satisfy equation 4 when the number of available WDM-PON channels is N and the channel span is Δλ WDM 2001:

BWBLS≥N×MWDM.BW BLS ≥N × M WDM .

Когда уравнение 4 удовлетворяется, спектр, формируемый после того, как выходной оптический сигнал BLS 1801 прошел через модуль 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, показан на фиг.21, в котором ширина полосы пропускания канала Δλpassband обозначена как 2101.When equation 4 is satisfied, the spectrum formed after the optical output signal BLS 1801 has passed through the wavelength multiplexing / demultiplexing unit 1803 is shown in FIG. 21, in which the channel bandwidth Δλ passband is designated 2101.

Полоса пропускания оптического сигнала, который прошел через расщепитель по длине волны, определяется посредством ширины полосы пропускания Δλpassband 2002 модуля 1803 мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, как проиллюстрировано на фиг.20. В случае передачи по линиям дальней связи уравнение 3 должно быть удовлетворено для того, чтобы уменьшить штраф, вызываемый посредством разветвления оптоволоконной линии.The passband of the optical signal that has passed through the splitter at the wavelength is determined by the passband width Δλ passband 2002 of the wavelength division multiplexing / demultiplexing unit 1803, as illustrated in FIG. In the case of transmission over long-distance lines, Equation 3 must be satisfied in order to reduce the penalty caused by branching the optical fiber line.

BLS 1801 может быть сконфигурирован с множеством структур. Например, BLS 1801 включает в себя полупроводниковый суперлюминесцентный светодиод (SLD), источник света с усиленным спонтанным излучением (ASE) посредством легированного эрбием волоконного усилителя, полупроводниковый оптический усилитель, источник света ASE и т.д.BLS 1801 can be configured with many structures. For example, the BLS 1801 includes a semiconductor superluminescent LED (SLD), a light source with amplified spontaneous emission (ASE) through an erbium doped fiber amplifier, a semiconductor optical amplifier, an ASE light source, etc.

Фиг.22 является конфигурационной схемой, иллюстрирующей традиционную WDM-PON. Ссылаясь на фиг.22, WDM-PON включает в себя OLT, RN и ONU.22 is a configuration diagram illustrating a conventional WDM-PON. Referring to FIG. 22, the WDM-PON includes OLT, RN, and ONU.

OLT включает в себя множество приемных устройств Rx, множество передающих устройств Tx, мультиплексор WDM (MUX) для мультиплексирования множества длин световой волны и демультиплексор WDM (DeMUX) для демультиплексирования множества длин световой волны.An OLT includes a plurality of Rx receivers, a plurality of Tx transmitters, a WDM multiplexer (MUX) for multiplexing a plurality of light wavelengths, and a WDM demultiplexer (DeMUX) for demultiplexing a plurality of light wavelengths.

RN включает в себя мультиплексор WDM (MUX) для мультиплексирования множества длин световой волны, которые принимаются от ONU, и демультиплексор WDM (DeMUX) для демультиплексирования множества длин световой волны, которые принимаются от OLT.The RN includes a WDM multiplexer (MUX) for multiplexing a plurality of light wavelengths that are received from an ONU, and a WDM demultiplexer (DeMUX) for demultiplexing a plurality of light wavelengths that are received from an OLT.

ONU включает в себя множество приемных устройств Rx для приема нисходящих оптических сигналов, множество передающих устройств Tx для передачи восходящих оптических сигналов и оптический разветвитель для деления оптического сигнала, который принимается от RN, и отправки некоторых из оптических сигналов в приемные устройства Rx и другой части оптических сигналов в передающие устройства Tx.An ONU includes a plurality of Rx receivers for receiving downstream optical signals, a plurality of Tx transmitters for transmitting upstream optical signals, and an optical splitter for dividing the optical signal received from RN and sending some of the optical signals to Rx receivers and other optical parts signals to transmitters Tx.

Фиг.23 является конфигурационной схемой, иллюстрирующей традиционную WDM-TDM-PON. Ссылаясь на фиг.23, WDM-TDM-PON включает в себя OLT, RN и ONU, аналогично WDM-PON.23 is a configuration diagram illustrating a conventional WDM-TDM-PON. Referring to FIG. 23, the WDM-TDM-PON includes OLT, RN, and ONU, similar to WDM-PON.

OLT включает в себя множество приемных устройств Rx, множество передающих устройств Tx, мультиплексор WDM (MUX) для мультиплексирования множества длин световой волны и демультиплексор WDM (DeMUX) для демультиплексирования множества длин световой волны, аналогично WDM-PON.An OLT includes multiple Rx receivers, multiple Tx transmitters, a WDM multiplexer (MUX) for multiplexing multiple light wavelengths, and a WDM demultiplexer (DeMUX) for demultiplexing multiple light wavelengths, similar to WDM-PON.

Различие между WDM-TDM-PON и WDM-PON состоит в том, что приемные устройства пакетного режима используются в WDM-TDM-PON, поскольку восходящие оптические пакеты, которые принимаются от ONU, имеют пакетную характеристику за счет применения способа TDMA.The difference between WDM-TDM-PON and WDM-PON is that packet mode receivers are used in the WDM-TDM-PON, because upstream optical packets that are received from the ONU have a packet response due to the application of the TDMA method.

RN дополнительно включает в себя мультиплексор WDM (MUX) для мультиплексирования множества длин световой волны, которые принимаются от ONU, демультиплексор WDM (DeMUX) для демультиплексирования множества длин световой волны, которые принимаются от OLT, и расщепитель оптической мощности для обеспечения возможности множеству абонентов совместно использовать длину световой волны.The RN further includes a WDM multiplexer (MUX) for multiplexing a plurality of light wavelengths received from an ONU, a WDM demultiplexer (DeMUX) for demultiplexing a plurality of light wavelengths received from an OLT, and an optical power splitter to enable multiple subscribers to share light wavelength.

ONU включает в себя множество приемных устройств Rx для приема нисходящих оптических сигналов, множество передающих устройств Tx для передачи восходящих оптических сигналов и оптический разветвитель для деления оптических сигналов, которые принимаются от RN, и отправки части оптических сигналов в приемные устройства Rx, а другой части оптических сигналов в передающие устройства Tx, как в WDM-PON.An ONU includes a plurality of Rx receivers for receiving downstream optical signals, a plurality of Tx transmitters for transmitting upstream optical signals, and an optical splitter for dividing the optical signals received from RN and sending part of the optical signals to Rx receivers and another part of the optical signals to Tx transmitters, as in WDM-PON.

Различие между WDM-TDM-PON и WDM-PON состоит в том, что передающие устройства пакетного режима используются в WDM-TDM-PON, поскольку ONU может передавать оптический сигнал только в течение заранее определенного времени.The difference between WDM-TDM-PON and WDM-PON is that burst mode transmitters are used in the WDM-TDM-PON, since the ONU can transmit an optical signal only for a predetermined time.

Фиг.24 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны в соответствии с характеристикой насыщения усиления RSOA или SOA, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.24 is a view for explaining a reuse phenomenon of an input light wavelength in accordance with an RSOA or SOA gain saturation characteristic according to an embodiment of the present invention.

Если нисходящий оптический сигнал вводится в насыщенную по усилению область (т.е. если мощность входного оптического сигнала больше оптической мощности, при которой усиление (R)SOA насыщено), уровень «1» нисходящего оптического сигнала не может принимать усиление в достаточной степени в насыщенном по усилению состоянии, тогда как уровень «0» нисходящего оптического сигнала принимает относительно большое усиление, разность между уровнем «1» и уровнем «0» нисходящего оптического сигнала уменьшается до ΔPout.If the downstream optical signal is introduced into the gain-saturated region (that is, if the power of the input optical signal is greater than the optical power at which the (R) SOA gain is saturated), level “1” of the downward optical signal cannot receive the gain sufficiently in saturated gain state, while the level “0” of the downstream optical signal takes a relatively large gain, the difference between the level “1” and the level “0” of the downstream optical signal decreases to ΔPout.

Таким образом, ΔPin>ΔPout. Это явление называется эффектом сжатия амплитуды. Тем не менее, поскольку оптический сигнал, который не сжат в достаточной степени, имеет заранее определенное значение ΔPout, когда оптический сигнал непосредственно модулируется в восходящий поток данных в этом состоянии, ΔPout отражается на толщину P1 уровня «1» модулированного оптического сигнала. Чем большей становится толщина ΔP1 уровня «1», тем более низким становится качество восходящей передачи. В частности, если толщина уровня «1» превышает заранее определенную толщину, качество восходящей передачи резко ухудшается и штраф по мощности возрастает. Соответственно, чтобы исключить проблему, коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала должен быть значительно понижен.Thus, ΔPin> ΔPout. This phenomenon is called the amplitude compression effect. However, since an optical signal that is not sufficiently compressed has a predetermined value ΔPout, when the optical signal is directly modulated into the upstream data stream in this state, ΔPout is reflected in the thickness P1 of level “1” of the modulated optical signal. The greater the thickness ΔP1 of level “1” becomes, the lower the quality of the upstream transmission becomes. In particular, if the thickness of the level “1” exceeds a predetermined thickness, the quality of the upstream transmission deteriorates sharply and the power penalty increases. Accordingly, in order to eliminate the problem, the extinction coefficient of the downstream optical signal should be significantly reduced.

Тем временем, когда коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала является низким, появляется чувствительность, вследствие которой резко уменьшается коэффициент экстинкции, и таким образом качество передачи резко ухудшается, когда длины световой волны от устройств, составляющих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы, и, соответственно, надежность нисходящей передачи ухудшается.Meanwhile, when the extinction coefficient of the downlink optical signal is low, a sensitivity appears, due to which the extinction coefficient decreases sharply, and thus the transmission quality deteriorates sharply when the light wavelengths from the devices constituting the downlink are even slightly improperly arranged, and accordingly , downlink reliability is deteriorating.

Фиг.25 является представлением для пояснения явления многократного использования длины входной световой волны посредством тока прямой связи в (R)SOA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.25 is a view for explaining a reuse phenomenon of an input light wavelength by a direct current in a (R) SOA according to an embodiment of the present invention.

Хотя входной оптический сигнал имеет уровень «1», усиление уменьшается в течение периода уровня «1» посредством сокращения величины тока, который вводится, по сравнению с тем, когда входной оптический сигнал имеет уровень «0». Соответственно, разность мощности (ER) между уровнем «1» и уровнем «0» входного оптического сигнала может быть выровнена.Although the input optical signal has a level of "1", the gain decreases during the period of a level of "1" by reducing the amount of current that is input, compared to when the input optical signal has a level of "0". Accordingly, the power difference (ER) between the level “1” and the level “0” of the input optical signal can be aligned.

Соответственно, поскольку длина волны входной оптики может быть многократно использована даже при низкой входной оптической мощности, при которой насыщения усиления не возникает, бюджет оптической мощности линии оптической связи возрастает, коэффициент экстинкции нисходящего оптического сигнала может регулироваться до относительно высокого значения, и, таким образом, штраф по мощности нисходящей передачи может быть уменьшен. Кроме того, можно уменьшить явление, посредством которого коэффициент экстинкции резко понижается, и таким образом качество передачи резко ухудшается, когда длины световой волны от устройств, составляющих нисходящую линию связи, даже немного неправильно скомпонованы. За счет сокращения толщины уровня «1» качество восходящей передачи может быть улучшено.Accordingly, since the wavelength of the input optics can be reused even with a low input optical power at which gain saturation does not occur, the budget of the optical power of the optical communication line increases, the extinction coefficient of the downstream optical signal can be adjusted to a relatively high value, and thus the downlink power penalty can be reduced. In addition, it is possible to reduce the phenomenon by which the extinction coefficient decreases sharply, and thus the transmission quality deteriorates sharply when the light wavelengths from the devices constituting the downlink are even slightly improperly arranged. By reducing the thickness of the “1” layer, the quality of the upstream transmission can be improved.

Фиг.26-29 являются представлениями для пояснения структуры WDM-PON, использующей исходный свет (SL) для того, чтобы делать оптическое передающее устройство OLT 1610 независимым от длины световой волны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.26 to 29 are views for explaining a WDM-PON structure using a source light (SL) in order to make the OLT 1610 optical transmitter independent of the light wavelength, according to an embodiment of the present invention.

Фиг.26 иллюстрирует структуру WDM-PON, которая использует способ многократного использования длины световой волны для передачи восходящего потока данных с помощью исходного света, чтобы реализовать OLT 2610, который является независимым от длины световой волны, и многократного использования нисходящего оптического сигнала в качестве восходящего света, чтобы реализовать ONU 2620, который является независимым от длины световой волны.FIG. 26 illustrates a WDM-PON structure that uses a light wavelength reuse method for transmitting an upstream data stream using a source light to realize an OLT 2610 that is independent of the light wavelength and reusing a downlink optical signal as an upward light. to implement the ONU 2620, which is independent of the light wavelength.

Тракт передачи между OLT 2610 и RN 2630 соединен посредством одной оптоволоконной линии. Ссылаясь на фиг.26, структура WDM-PON включает в себя OLT 2610, модуль 2600 передачи исходного света, RN 2630 и ONU 2620.The transmission path between the OLT 2610 and RN 2630 is connected via a single fiber optic line. Referring to FIG. 26, the WDM-PON structure includes an OLT 2610, a source light transmitting unit 2600, an RN 2630, and an ONU 2620.

OLT 2610 включает в себя протокольный процессор 2615 OLT, множество функциональных модулей нисходящей оптической передачи, множество модулей приема восходящего света, циркулятор 2619 для отделения восходящих и нисходящих оптических сигналов друг от друга и модуль 2600 передачи исходного света. Соответствующие элементы описаны ниже.The OLT 2610 includes an OLT protocol processor 2615, a plurality of functional modules for downlink optical transmission, a plurality of modules for receiving uplink light, a circulator 2619 for separating uplink and downlink optical signals from each other, and a source light transmitting unit 2600. The relevant items are described below.

Во-первых, протокольный процессор 2615 OLT выполняет функцию протокольной обработки для нисходящего электрического сигнала, который должен быть передан стороне абонента, и восходящего электрического сигнала, который должен быть передан со стороны абонента.Firstly, the OLT protocol processor 2615 performs the function of protocol processing for the downstream electrical signal to be transmitted to the subscriber side and the upstream electrical signal to be transmitted from the subscriber side.

Каждый функциональный модуль нисходящей оптической передачи включает в себя множество модулей 2612 нисходящей оптической передачи, мультиплексор WDM (MUX) 2611, циркулятор 2616 для отделения исходного света от нисходящего оптического сигнала и усилитель 2617 нисходящих оптических сигналов.Each downlink optical transmission functional module includes a plurality of downlink optical transmission modules 2612, a WDM (MUX) 2611 multiplexer, a circulator 2616 for separating the source light from the downstream optical signal, and a downlink optical signal amplifier 2617.

Каждый функциональный модуль восходящего оптического приема включает в себя множество оптических приемных модулей 2613, демультиплексор WDM (DeMUX) 2614 и восходящий оптический усилитель 2618.Each upstream optical reception function module includes a plurality of optical reception modules 2613, a WDM demultiplexer (DeMUX) 2614, and an upstream optical amplifier 2618.

Работа OLT 2610 описана ниже.The operation of the OLT 2610 is described below.

Исходный свет, который передается из модуля 2600 передачи исходного света, вводится в мультиплексор 2611 WDM (MUX) через циркулятор 2616. В мультиплексоре 2611 WDM исходный свет делится согласно длинам волн, и каждый разделенный исходный свет вводится в соответствующее передающее устройство 2612. Передающее устройство 2612 включает в себя оптически независимый оптический модуль.The source light that is transmitted from the source light transmitting unit 2600 is input to the WDM multiplexer 2611 (MUX) through a circulator 2616. In the WDM multiplexer 2611, the source light is divided according to wavelengths, and each divided source light is input to a corresponding transmitting device 2612. Transmitter 2612 Includes an optically independent optical module.

Исходный свет, который вводится в оптически независимый оптический модуль, усиливается и модулируется в нисходящий поток данных, который принимается от протокольного процессора 2615, и затем выводится из передающего устройства 2612. Оптический сигнал, выводимый из передающего устройства 2612, содержит нисходящий поток данных и вводится в мультиплексор 2611 WDM.The source light, which is introduced into the optically independent optical module, is amplified and modulated into a downstream data stream, which is received from the protocol processor 2615, and then output from the transmitting device 2612. The optical signal output from the transmitting device 2612 contains a downward data stream and is input into Multiplexer 2611 WDM.

Оптические сигналы, выводимые из множества передающих устройств 2612, мультиплексируются по длине волны посредством WDM MUX 2611, проходят через циркулятор 2616, чтобы отделить исходный свет от нисходящего оптического сигнала, усиливаются надлежащим образом посредством оптического усилителя 2617 и затем вводятся в оптоволоконную линию передачи через циркулятор 2619 для разделения восходящих оптических сигналов и нисходящих оптических сигналов.Optical signals output from a plurality of transmitters 2612 are wavelength-multiplexed by WDM MUX 2611, pass through a circulator 2616 to separate the source light from the downstream optical signal, amplified appropriately by an optical amplifier 2617, and then introduced into the fiber optic transmission line through the circulator 2619 for separating upstream optical signals and downstream optical signals.

Тем временем, восходящий оптический сигнал, передаваемый из ONU 2620, вводится в функциональный модуль приема света через оптический циркулятор 2619, усиливается посредством оптического усилителя 2618, разделяется согласно длинам волн в демультиплексоре WDM 2614 и затем вводится в соответствующее приемное устройство 2613.In the meantime, the upward optical signal transmitted from the ONU 2620 is input to the light receiving function module through the optical circulator 2619, amplified by the optical amplifier 2618, separated according to the wavelengths in the WDM 2614 demultiplexer, and then input to the corresponding receiving device 2613.

Приемное устройство 2613 преобразует оптический сигнал в электрический сигнал, восстанавливает электрические данные из электрического сигнала и затем выводит восстановленные данные в протокольный процессор 2615 OLT.A receiver 2613 converts the optical signal into an electrical signal, recovers the electrical data from the electrical signal, and then outputs the reconstructed data to the OLT protocol processor 2615.

Тем временем, OLT 2610 включает в себя L-Tx 2660 для передачи оптического сигнала для мониторинга обрывов оптоволоконной линии или определения рабочего режима передающего устройства 2622, L-Rx 2670 для приема оптического сигнала для мониторинга и модуль 2680 управления мониторингом линии связи (LMC) для управления приемом и передачей оптического сигнала для мониторинга и передачи информации, полученной из оптического сигнала для мониторинга, в протокольный процессор 2615 OLT или приема и обработки управляющего сигнала от протокольного процессора 2615 OLT.In the meantime, the OLT 2610 includes an L-Tx 2660 for transmitting an optical signal for monitoring an optical fiber breakage or determining the operating mode of a transmitting device 2622, an L-Rx 2670 for receiving an optical signal for monitoring, and a communication line monitoring control module (LMC) 2680 for control the reception and transmission of the optical signal for monitoring and transmitting information obtained from the optical signal for monitoring to the protocol processor 2615 OLT or receiving and processing a control signal from the protocol processor 2615 OLT.

Кроме того, OLT 2610 включает в себя WDM-разветвители 2640 и 2650 для передачи оптического сигнала мониторинга через оптоволоконную линию в нисходящем направлении или приема оптического сигнала мониторинга от оптоволокна.In addition, the OLT 2610 includes WDM splitters 2640 and 2650 for transmitting the optical monitoring signal through the fiber link in the downstream direction or receiving the optical monitoring signal from the optical fiber.

Модуль 2600 передачи исходного света включает в себя множество видов 2601 исходного света (SL), оптический модуль 2602 комбинирования nxm (n и m - это натуральные числа) для сбора и распространения множества видов исходного света, оптический усилитель 2603 для усиления выходного оптического сигнала из оптического модуля 2602 комбинирования nxm и оптический расщепитель 2604 для распространения исходного света во множество OLT 2610.The source light transmission module 2600 includes a plurality of types of source light (SL) 2601, an nxm combining optical module 2602 (n and m are natural numbers) for collecting and distributing a plurality of types of source light, an optical amplifier 2603 for amplifying an output optical signal from an optical an nxm combining unit 2602 and an optical splitter 2604 for distributing the source light to the plurality of OLTs 2610.

Работа модуля 2600 передачи исходного света описана ниже.The operation of the source light transmitting unit 2600 is described below.

Множество SL 2601 (видов исходного света) могут иметь различные планы длины волны относительно интервалов длины волны и центральных длин волн. Если начальные длины волн видов исходного света отличаются друг от друга, когда виды исходного света имеют одинаковый интервал длины волны, исходный свет, имеющий более узкие интервалы длины волны, может быть получен посредством соединения множества SL 2601 с помощью разветвителя 2602. Способ может быть назван перемежением длины волны.Many SL 2601 (types of source light) can have different wavelength plans relative to wavelength and center wavelength intervals. If the initial wavelengths of the types of the source light differ from each other, when the types of the source light have the same wavelength interval, the source light having narrower intervals of the wavelength can be obtained by connecting multiple SL 2601 using a splitter 2602. The method can be called interleaving wavelengths.

Виды исходного света, которые проходят через разветвитель 2602, усиливаются посредством оптического усилителя 2603 так, чтобы они имели надлежащие оптические мощности, и затем вводятся в расщепитель 2604 1xn. Расщепитель 2604 1xn разбивает исходный свет согласно n силам света и выводит каждый исходный свет в соответствующий OLT 2610.The types of source light that pass through the coupler 2602 are amplified by an optical amplifier 2603 so that they have the proper optical power, and then introduced into the 1xn splitter 2604. Splitter 2604 1xn splits the source light according to n light intensities and outputs each source light to a corresponding OLT 2610.

RN 2630 включает в себя модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM (MUX/DeMUX) 2631. Модуль 2631 мультиплексирования/демультиплексирования WDM выступает в качестве демультиплексора WDM при приеме нисходящего сигнала так, чтобы нисходящий сигнал разделялся согласно длинам волн, и выступает в качестве мультиплексора WDM при приеме восходящего сигнала так, чтобы длины световой волны мультиплексировались и передавались в OLT 2610.RN 2630 includes a WDM Multiplexing / Demultiplexing Unit (MUX / DeMUX) 2631. A WDM Multiplexing / Demultiplexing Unit 2631 acts as a WDM demultiplexer when receiving a downstream signal so that the downstream signal is separated according to wavelengths and acts as a WDM multiplexer when receiving the upward signal so that the light wavelengths are multiplexed and transmitted to the OLT 2610.

ONU 2620 включает в себя оптический модуль 2621 комбинирования, оптическое передающее устройство 2622, оптическое приемное устройство 2623 и протокольный процессор 2624 ONU.The ONU 2620 includes an optical combiner 2621, an optical transmitter 2622, an optical receiver 2623, and an ONU protocol processor 2624.

Работа ONU 2620 описана ниже.The operation of the ONU 2620 is described below.

Оптический модуль 2621 мониторинга делит мощность нисходящего оптического сигнала, передаваемого из демультиплексора WDM 2630, так чтобы часть мощности нисходящего оптического сигнала передавалась в оптическое приемное устройство 2623, чтобы восстанавливать ее в нисходящий поток данных, а оставшаяся часть мощности нисходящего оптического сигнала вводилась в оптическое передающее устройство 2622.The optical monitoring module 2621 divides the power of the downstream optical signal transmitted from the WDM 2630 demultiplexer so that part of the power of the downstream optical signal is transmitted to the optical receiver 2623 to restore it to the downstream data stream, and the remaining part of the power of the downstream optical signal is input to the optical transmitter 2622.

Нисходящий оптический сигнал, введенный в оптическое передающее устройство 2622, преобразуется в сигнал, который может быть многократно использован в качестве восходящего света через выравнивание и оптическое усиление, и после этого многократно использованный свет преобразуется в восходящий оптический сигнал посредством электрического сигнала, который передается от протокольного процессора 2624 ONU и содержит восходящий поток данных, а затем выводится из оптического передающего устройства 2622. Поскольку оптическое передающее устройство 2622 ONU 2620 может использовать длины световой волны, которые включены в рамки заранее определенной полосы частот длины волны, без учета их длины волн, посредством использования RSOA или SOA, один и тот же тип оптического передающего устройства 2622 может принимать все WDM-каналы.The downstream optical signal input to the optical transmitter 2622 is converted to a signal that can be reused as rising light through alignment and optical amplification, and then the reused light is converted to the upward optical signal through an electrical signal that is transmitted from the protocol processor 2624 is an ONU and contains an upstream data stream and is then output from the optical transmitting device 2622. Since the optical transmitting device 2622 An ONU 2620 can use light wavelengths that are included within a predetermined wavelength bandwidth, without regard to their wavelength, by using RSOA or SOA, the same type of optical transmitter 2622 can receive all WDM channels.

Фиг.27 показывает подробную структуру L-Tx 2660, L-Rx 2670 и LMC 2680, которые включены в OLT 2610, чтобы определять обрыв оптоволокна между OLT 2610 и ONU 2620 или рабочий режим оптического передающего устройства 2622 ONU 2620.FIG. 27 shows a detailed structure of the L-Tx 2660, L-Rx 2670, and LMC 2680, which are included in the OLT 2610 to determine a fiber break between the OLT 2610 and the ONU 2620 or the operating mode of the optical transmitting device 2622 of the ONU 2620.

LMC 2680 принимает управляющий сигнал в отношении мониторинга состояния линии оптической связи от протокольного процессора 2615 OLT.The LMC 2680 receives a control signal regarding monitoring the status of the optical link from the protocol processor 2615 OLT.

Здесь, например, LMC 2680 передает сигнал для управления настраиваемым LD (TLD) 2662 в TLD 2662 и электрический сигнал (в дальнейшем, называемый электрическим сигналом мониторинга), который должен быть отправлен, будучи содержавшимся в свете для мониторинга состояния линии оптической связи, в FUC 2661, как проиллюстрировано на фиг.27, так чтобы свет, имеющий различные длины волн, периодически передавался.Here, for example, the LMC 2680 transmits a signal for controlling a custom LD (TLD) 2662 to a TLD 2662 and an electrical signal (hereinafter referred to as an electrical monitoring signal), which must be sent, being contained in the light to monitor the status of the optical link, to the FUC 2661, as illustrated in FIG. 27, so that light having different wavelengths is transmitted periodically.

FUC 2661 преобразует с повышением частоты принимаемый электрический сигнал в RF-несущую fLM, которая достаточно отдалена от полосы частот приема/передачи данных (в дальнейшем называемой полосой модулирующих частот fB), как проиллюстрировано на фиг.27, и затем отправляет преобразованный с повышением частоты сигнал в TLD 2662.FUC 2661 upconverts the received electrical signal into an RF carrier f LM , which is sufficiently distant from the transmit / receive frequency band (hereinafter referred to as the modulation frequency band f B ), as illustrated in FIG. 27, and then sends the upconverted frequency signal in TLD 2662.

TLD 2662 модулирует преобразованный с повышением частоты сигнал на соответствующей длине волны согласно сигналу обозначения длины волны, принимаемому посредством LMC 2680, и передает результирующий сигнал через модуль 2640 комбинирования WDM в нисходящем направлении.The TLD 2662 modulates the upconverted signal at the appropriate wavelength according to the wavelength designation signal received by the LMC 2680, and transmits the resulting signal through the downlink WDM combiner 2640.

Оптический сигнал мониторинга, который введен в оптоволоконную линию через модуль 2640 комбинирования WDM, проходит через оптоволоконную линию передачи и RN 2630 и затем вводится в ONU 2620. Часть оптической мощности оптического сигнала мониторинга, вводимая в ONU 2620, вводится в оптическое передающее устройство 2622 и подвергается обработке усиления и многократного использования длины волны, а затем снова передается в восходящем направлении.The optical monitoring signal that is input to the fiber optic line through the WDM combining unit 2640 passes through the fiber optic transmission line and RN 2630 and then is input to the ONU 2620. A portion of the optical power of the optical monitoring signal input to the ONU 2620 is input to the optical transmitting device 2622 and subjected to processing the amplification and reuse of the wavelength, and then again transmitted in the upstream direction.

Оптический сигнал мониторинга, передаваемый в восходящем направлении, передается в PD 2671 через оптический разветвитель 2650 и затем преобразуется в электрический сигнал. Выходной сигнал PD 2671 преобразуется с понижением частоты в полосу модулирующих частот в FDC 2671 и затем передается в LMC 2680.The upstream optical monitoring signal is transmitted to the PD 2671 via an optical splitter 2650 and then converted to an electrical signal. The output of the PD 2671 is downconverted to the baseband in FDC 2671 and then transmitted to the LMC 2680.

Оставшаяся часть оптического сигнала мониторинга, передаваемого в ONU 2620, передается в оптическое приемное устройство 2623 (ONU). Тем не менее, поскольку фильтр нижних частот (LPF), в общем, включен в TIA, включенный в приемное устройство 2623, и LPF пропускает только полосу модулирующих частот принимаемого сигнала через себя и удаляет сигнал, такой как электрический сигнал мониторинга, который достаточно отдален от полосы модулирующих частот, электрический сигнал мониторинга не имеет влияния на восстановление нисходящего потока данных.The remainder of the optical monitoring signal transmitted to the ONU 2620 is transmitted to the optical receiving device 2623 (ONU). However, since a low-pass filter (LPF) is generally included in the TIA included in the receiver 2623, and the LPF only passes the baseband of the received signal through itself and removes the signal, such as an electrical monitoring signal, which is sufficiently distant from bandwidth, the electrical monitoring signal has no effect on the recovery of the downstream data stream.

Тем временем, например, случай, когда обрыв оптического волокна происходит в оптоволоконном тракте передачи, может быть обнаружен, когда сигналы мониторинга, соответствующие всем длинам волн, не принимаются. Кроме того, например, когда обрыв оптического волокна происходит в тракте распределительной сети, оптический сигнал мониторинга, соответствующий обрезанному оптоволокну, не принимается.Meanwhile, for example, a case where a break in an optical fiber occurs in a fiber optic transmission path can be detected when monitoring signals corresponding to all wavelengths are not received. In addition, for example, when optical fiber breakage occurs in a distribution network path, an optical monitoring signal corresponding to a cut optical fiber is not received.

Так же, тем временем, посредством использования высокочувствительного PD 2671, свет, отражаемый на срезанной вследствие обрыва оптического волокна поверхности, может быть обнаружен, оптическое передающее устройство 2622 абсорбирует весь принимаемый свет, когда ONU 2620 находится в состоянии выключения питания, и таким образом состояние выключения питания ONU 2620 и состояние обрыва оптоволокна может быть отлично друг от друга.Also, meanwhile, by using the highly sensitive PD 2671, light reflected on the surface cut off due to the breakage of the optical fiber can be detected, the optical transmitting device 2622 absorbs all the received light when the ONU 2620 is in the power off state, and thus the power off state ONU 2620 power supply and fiber breakage condition can be different from each other.

Кроме того, тем временем, поскольку LMC 2680 имеет функцию оптического рефлектометра временной области, LMC 2680 может точно обнаруживать местоположение, в котором оптическое волокно обрывается.In addition, in the meantime, since the LMC 2680 has the function of an optical time domain reflectometer, the LMC 2680 can accurately detect the location at which the optical fiber breaks.

Кроме того, например, в случае WDM-TDM-PON, поскольку RN 2630 включает в себя расщепитель 2633, длина световой волны совместно используется посредством множества ONU 2620. В этом случае, в общем, OLT 2610 имеет трудности при обнаружении обрыва оптоволокна в тракте распределительной сети.In addition, for example, in the case of the WDM-TDM-PON, since the RN 2630 includes a splitter 2633, the light wavelength is shared by a plurality of ONUs 2620. In this case, in general, the OLT 2610 has difficulty detecting a fiber break in the distribution path network.

Тем не менее, в этом случае, согласно настоящему изобретению, посредством использования информации времени восходящей передачи, распространяемой для ONU посредством MAC-уровня OLT, чтобы передавать длину световой волны, которую конкретный ONU принимает в период времени, назначенный для ONU, и принимать оптический сигнал, возвращаемый из ONU в соответствующий период времени, обрыв оптоволокна в тракте распределительной сети может быть обнаружен, и, соответственно, обрыв оптоволокна может быть определен по всему тракту от OLT 2610 до конкретного ONU 2620.However, in this case, according to the present invention, by using the uplink transmission time information distributed to the ONUs by the OLT MAC layer to transmit the light wavelength that the particular ONU receives in the time period assigned to the ONUs and receive the optical signal returned from the ONU at an appropriate time period, a fiber break in the distribution network path can be detected, and accordingly, a fiber break can be detected throughout the path from the OLT 2610 to a particular ONU 2620.

Тем временем, часть мощности оптического сигнала мониторинга проходит через разветвитель WDM 2650 и передается в оптическое приемное устройство 2613 для приема данных. Поскольку трансимпедансный усилитель (TIA), установленный в приемном устройстве 2613, в общем, включает в себя LPF, приемное устройство 2613 пропускает только полосу модулирующих частот принимаемого сигнала через себя и удаляет сигнал, такой как электрический сигнал мониторинга, который достаточно отдален от полосы модулирующих частот. Следовательно, электрический сигнал мониторинга не имеет влияния на восстановление восходящего потока данных.Meanwhile, part of the power of the optical monitoring signal passes through the WDM 2650 splitter and is transmitted to the optical receiver 2613 for receiving data. Since the transimpedance amplifier (TIA) installed in the receiver 2613 generally includes LPF, the receiver 2613 passes only the baseband of the received signal through itself and removes the signal, such as an electrical monitoring signal, that is sufficiently far from the baseband . Therefore, the electrical monitoring signal has no effect on upstream recovery.

Фиг.28 показывает подробную структуру L-Tx 2660, L-Rx и LMC 2680, включенных в OLT 2610, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, чтобы определять обрыв оптического волокна между OLT 2610 и ONU 2620 или рабочий режим передающего устройства 2622 ONU 2620.FIG. 28 shows a detailed structure of the L-Tx 2660, L-Rx, and LMC 2680 included in the OLT 2610 according to another embodiment of the present invention, to determine optical fiber breakage between the OLT 2610 and the ONU 2620 or the operating mode of the ONU 2620 transmitter 2622.

Структура, проиллюстрированная на фиг.28, аналогична структуре, проиллюстрированной на фиг.27, за исключением того, что структура, проиллюстрированная на фиг.27, использует TLD 2662 в качестве L-Tx 2660, тогда как структура, проиллюстрированная на фиг.28, использует RSOA 2663, оптический переключатель (OSW) 2664 1xn и мультиплексор 2665 WDM в качестве L-Tx 2660.The structure illustrated in FIG. 28 is similar to the structure illustrated in FIG. 27, except that the structure illustrated in FIG. 27 uses TLD 2662 as the L-Tx 2660, while the structure illustrated in FIG. 28, uses RSOA 2663, Optical Switch (OSW) 2664 1xn, and 2665 WDM Multiplexer as L-Tx 2660.

Исходный свет отправляется из SL-модуля 2600 в мультиплексор 2665 WDM через циркулятор 2666. Мультиплексор 2665 WDM делит исходный свет согласно длинам волн и передает каждый свет в оптический переключатель 2664.The source light is sent from the SL module 2600 to the WDM multiplexer 2665 through a circulator 2666. The WDM multiplexer 2665 divides the source light according to wavelengths and transfers each light to the optical switch 2664.

Оптический переключатель 2664 передает конкретную длину световой волны в RSOA 2663 под управлением LMC 2680. RSOA 2663 усиливает и отражает свет и затем модулирует результирующий свет посредством тока, который вводится из FUC 2661.The optical switch 2664 transmits the specific light wavelength to the RSOA 2663 under the control of the LMC 2680. The RSOA 2663 amplifies and reflects the light and then modulates the resulting light by means of the current that is input from the FUC 2661.

Модулированный световой сигнал вводится в нисходящую оптоволоконную линию через оптический переключатель 2664, мультиплексор 2665 WDM, циркулятор 2666 и разветвитель 2640 WDM.A modulated light signal is introduced into the downlink fiber optic line through an optical switch 2664, a WDM multiplexer 2665, a 2666 circulator, and a WDM splitter 2640.

Другое отличие между структурой, проиллюстрированной на фиг.28, и структурой, проиллюстрированной на фиг.27, заключается в том, что длина волны света, выводимого из передающего устройства 2612, точно равна длине волны света, выводимого из L-Tx 2660, в структуре, проиллюстрированной на фиг.28, и, соответственно, явление биений между длинами световой волны можно обрабатывать просто по сравнению со структурой, проиллюстрированной на фиг.27, в которой различия длины световой волны двух оптических источников неоднородны.Another difference between the structure illustrated in FIG. 28 and the structure illustrated in FIG. 27 is that the wavelength of the light output from the transmitter 2612 is exactly equal to the wavelength of the light output from the L-Tx 2660 in the structure 28 illustrated in FIG. 28, and accordingly, the phenomenon of beats between the wavelengths of light can be handled simply by comparison with the structure illustrated in FIG. 27, in which the differences in the wavelength of the two optical sources are not uniform.

Фиг.29 показывает подробную структуру L-Tx 2660, L-Rx 2670 и LMC 2680, включенных в OLT 2610, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, чтобы определять обрыв оптоволокна между OLT 2610 и ONU 2620 или рабочий режим передающего устройства 2622 ONU 2620.Fig. 29 shows a detailed structure of the L-Tx 2660, L-Rx 2670 and LMC 2680 included in the OLT 2610, according to another embodiment of the present invention, in order to determine a fiber break between the OLT 2610 and the ONU 2620 or the operating mode of the ONU 2620 transmitter 2622.

Структура, проиллюстрированная на фиг.29, аналогична структуре, проиллюстрированной на фиг.27, за исключением того, что структура, проиллюстрированная на фиг.29, использует TLD 2662 в качестве L-Tx 2660, тогда как структура, проиллюстрированная на фиг.29, использует RSOA 2663 и мультиплексор 2665 WDM в качестве L-Tx 2660.The structure illustrated in FIG. 29 is similar to the structure illustrated in FIG. 27, except that the structure illustrated in FIG. 29 uses TLD 2662 as the L-Tx 2660, while the structure illustrated in FIG. 29 uses the RSOA 2663 and the 2665 WDM Multiplexer as the L-Tx 2660.

Исходный свет вводится из SL-модуля 2600 исходного света в мультиплексор 2665 WDM через циркулятор 2666. Мультиплексор 2665 WDM делит исходный свет согласно длинам волн и передает каждый свет в RSOA-матрицу 2663.The source light is input from the source light SL module 2600 to the WDM multiplexer 2665 through a circulator 2666. The WDM multiplexer 2665 divides the source light according to wavelengths and transmits each light to the RS63 matrix 2663.

RSOA-матрица 2663 усиливает и отражает свет и затем модулирует результирующий свет, используя ток, введенный из FUC 2661, под управлением LMC 2680.The 2663 RSOA matrix amplifies and reflects the light and then modulates the resulting light using current introduced from the FUC 2661, under the control of the LMC 2680.

Модулированный световой сигнал вводится в нисходящую волоконно-оптическую линию связи через мультиплексор 2665 WDM, циркулятор 2666 и разветвитель 2640 WDM. Как проиллюстрировано на фиг.28, поскольку длина волны света, выводимого из L-Tx 2612, точно равна длине волны света, выводимого из L-Tx 2660, структура, проиллюстрированная на фиг.28, позволяет обрабатывать явление биений между длинами волн света просто по сравнению со структурой, проиллюстрированной на фиг.27, в которой разность между длинами волн света двух источников света неоднородна.A modulated light signal is introduced into the downlink fiber optic line through a WDM multiplexer 2665, a 2666 circulator, and a WDM splitter 2640. As illustrated in FIG. 28, since the wavelength of the light outputted from the L-Tx 2612 is exactly equal to the wavelength of the light outputted from the L-Tx 2660, the structure illustrated in FIG. 28 allows the beat phenomenon to be processed between the light wavelengths simply by compared with the structure illustrated in FIG. 27, in which the difference between the wavelengths of the light of the two light sources is not uniform.

Фиг.30-33 являются представлениями, иллюстрирующими выходной спектр исходного света и спектр, который прошел через демультиплексор WDM, когда MWLS используется в качестве SL, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.30-33 are views illustrating an output spectrum of a source light and a spectrum that has passed through a WDM demultiplexer when MWLS is used as an SL according to an embodiment of the present invention.

Фиг.30 показывает спектр света, который выводится из видов 2601 исходного света, полосу пропускания мультиплексора 2611 WDM (см. фиг.29) и спектр, который прошел через мультиплексор 2611 WDM, когда MWLS используется в качестве исходного света 2601.FIG. 30 shows a spectrum of light that is output from source light species 2601, a passband of a WDM multiplexer 2611 (see FIG. 29), and a spectrum that has passed through a WDM multiplexer 2611 when MWLS is used as a source light 2601.

Оптический спектр, который выводится из каждого MWLS, как проиллюстрировано на фиг.30 и 31, включает в себя множество длин волн. На фиг.30 и 31 каждый MWLS имеет одну и ту же длину волны ΔWDM, но их центральная длина волны компонуется в чередующемся формате.The optical spectrum that is derived from each MWLS, as illustrated in FIGS. 30 and 31, includes a plurality of wavelengths. 30 and 31, each MWLS has the same wavelength Δ WDM , but their central wavelength is arranged in an alternating format.

Соответственно, если два MWLS комбинируются посредством разветвителя, длины световой волны двух MWLS имеют чередующуюся форму, и, таким образом, интервал длины волны выходного спектра уменьшается до половины его первоначального интервала длины волны.Accordingly, if two MWLSs are combined by means of a splitter, the light wavelengths of the two MWLSs have an alternating shape, and thus the wavelength range of the output spectrum is reduced to half its initial wavelength interval.

Соответственно, если выходной свет, длины световой волны которого являются более узко скомпонованными, проходит через мультиплексор 2611 WDM, имеющий формат полосы пропускания, проиллюстрированный на фиг.32, выходной свет должен иметь спектр, проиллюстрированный на фиг.33.Accordingly, if an output light whose light wavelengths are more narrowly arranged passes through a WDM multiplexer 2611 having the bandwidth format illustrated in FIG. 32, the output light should have a spectrum illustrated in FIG. 33.

Каждая полоса пропускания WDM MUX 2611 для определения канала связи включает в себя три длины световой волны.Each WDM MUX 2611 bandwidth for determining the communication channel includes three light wavelengths.

По сути, когда несколько длин волн существуют в одном WDM-канале, нисходящий оптический сигнал искажается, и штраф по мощности может быть сформирован вследствие разветвления оптоволокна, если дальность передачи существенная. Соответственно, интервал длины волны исходного света и число длин волн исходного света, которые включены в полосу пропускания мультиплексора WDM, должны рассматриваться надлежащим образом согласно дальности передачи.In fact, when several wavelengths exist in the same WDM channel, the downstream optical signal is distorted, and a power penalty can be formed due to the branching of the optical fiber if the transmission range is significant. Accordingly, the source light wavelength interval and the number of source light wavelengths that are included in the bandwidth of the WDM multiplexer should be considered appropriately according to the transmission distance.

Фиг.34-36 иллюстрируют три варианта осуществления для реализации MWLS согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIGS. 34-36 illustrate three embodiments for implementing MWLS according to an embodiment of the present invention.

Структура, такая как DFB-LD, в котором матрица 3401 одномодового лазера (SML) и мультиплексор WDM 3410 комбинированы по отдельности друг с другом, как проиллюстрировано на фиг.34, и структура, такая как лазерный диод с резонатором Фабри-Перо (FP-LD), в котором матрица 3502 многомодового лазера (MML) и мультиплексор 3401 WDM комбинированы по отдельности друг с другом, возможны.A structure such as DFB-LD, in which a single-mode laser (SML) array 3401 and a WDM 3410 multiplexer are combined separately as illustrated in FIG. 34, and a structure such as a Fabry-Perot cavity laser diode (FP- LD), in which a multimode laser array (MML) 3502 and a WDM 3401 multiplexer are combined separately with each other, are possible.

Как проиллюстрировано на фиг.35, полупрозрачное зеркало 3511 может быть добавлено к выходу мультиплексора 3410 WDM для того, чтобы улучшать характеристику выходного света.As illustrated in FIG. 35, a translucent mirror 3511 may be added to the output of the WDM multiplexer 3410 in order to improve the output light characteristic.

Структура, проиллюстрированная на фиг.36, включает в себя оптический модуль 3603 отражения, мультиплексор 3410 WDM, оптический усилитель 3607, циркулятор 3605 и разветвитель 3606 1x2.The structure illustrated in FIG. 36 includes an optical reflection module 3603, a WDM multiplexer 3410, an optical amplifier 3607, a circulator 3605, and a 1x2 splitter 3606.

В этом варианте осуществления зеркало может использоваться в качестве оптического отражательного модуля 3603 и может регулировать разность оптической мощности между длинами выходной световой волны исходного света посредством варьирования коэффициента отражения или оптического коэффициента затухания.In this embodiment, the mirror can be used as an optical reflective module 3603 and can adjust the difference in optical power between the output light wavelengths of the source light by varying the reflection coefficient or optical attenuation coefficient.

Кроме того, активный элемент, такой как RSOA, может использоваться в качестве оптического отражательного модуля 3603. В этом случае, поскольку выходной свет каждого RSOA модулируется в электрический сигнал, множество модулируемых оптических сигналов могут выводиться из SL 2601.In addition, an active element, such as RSOA, can be used as an optical reflective module 3603. In this case, since the output light of each RSOA is modulated into an electrical signal, a plurality of modulated optical signals can be output from SL 2601.

Оптический усилитель 3607 может быть оптоволоконным оптическим усилителем или полупроводниковым оптическим усилителем.The optical amplifier 3607 may be a fiber optic optical amplifier or a semiconductor optical amplifier.

Работа MWLS 2601, проиллюстрированного на фиг.36, описана ниже. Свет, формируемый посредством оптического усилителя 3607, вводится в циркулятор 3605 и WDM MUX 3410. Свет, вводимый в мультиплексор 3401 WDM, делится согласно длинам световой волны и выводится в оптический отражательный модуль 3603. Свет отражается посредством светового отражательного модуля 3603 и затем снова вводится в мультиплексор 3410 WDM.The operation of the MWLS 2601 illustrated in FIG. 36 is described below. The light generated by the optical amplifier 3607 is injected into the circulator 3605 and the WDM MUX 3410. The light input to the WDM multiplexer 3401 is divided according to the wavelengths of the light and output to the optical reflective module 3603. The light is reflected by the light reflective module 3603 and then introduced back into multiplexer 3410 WDM.

Выходной оптический сигнал из мультиплексора 3410 WDM вводится в оптический разветвитель 3606 1x2 через циркулятор 3605. Часть оптической мощности, вводимой в оптический разветвитель 3606, выводится за пределы MWLS 2601, а оставшаяся часть оптической мощности снова вводится в оптический усилитель 3607.The output optical signal from the WDM multiplexer 3410 is input to a 1x2 3606 optical splitter through a 3605 circulator. A portion of the optical power input to the 3606 optical splitter is output outside the MWLS 2601, and the remaining optical power is again fed to the 3607 optical amplifier.

Соответственно, "оптический усилитель 3607 - циркулятор 3605 - мультиплексор 3410 WDM - оптический отражательный модуль 3603 - мультиплексор 3410 WDM - циркулятор 3605 - оптический модуль 3606 комбинирования - оптический усилитель 3607" формируют замкнутый контур.Accordingly, “optical amplifier 3607 — circulator 3605 — multiplexer 3410 WDM — optical reflective module 3603 — multiplexer 3410 WDM — circulator 3605 — optical combiner 3606 — optical amplifier 3607” form a closed loop.

Свет, формируемый посредством оптического усилителя 3607, преобразуется в свет, имеющий характеристику лазерной генерации или характеристику, аналогичную характеристике лазерной генерации, тогда как свет проходит через замкнутый контур и затем выводится за пределами MWLS 2601.The light generated by the optical amplifier 3607 is converted to light having a laser generation characteristic or a characteristic similar to that of laser generation, while the light passes through a closed circuit and then is output outside the MWLS 2601.

Фиг.37-39 являются представлениями, иллюстрирующими выходной спектр BLS, полосу пропускания модуля мультиплексирования/демультиплексирования WDM (MUX/DeMUX) и выходной спектр, который прошел через модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM, когда BLS используется в качестве исходного света, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Figs. 37-39 are views illustrating an output spectrum of a BLS, a bandwidth of a WDM multiplexing / demultiplexing unit (MUX / DeMUX), and an output spectrum that has passed through a WDM multiplexing / demultiplexing unit when a BLS is used as a source light according to an embodiment of the present inventions.

Фиг.37 иллюстрирует выходной спектр BLS, фиг.38 иллюстрирует полосу пропускания мультиплексора WDM (MUX), а фиг.39 иллюстрирует выходной спектр для конкретного канала, который прошел через мультиплексор WDM.Fig. 37 illustrates the output spectrum of the BLS, Fig. 38 illustrates the bandwidth of the WDM multiplexer (MUX), and Fig. 39 illustrates the output spectrum for a particular channel that has passed through the WDM multiplexer.

Поскольку выходная полоса пропускания мультиплексора WDM зависит от полосы пропускания мультиплексора WDM, дальность передачи и полоса пропускания мультиплексора WDM должны быть определены с учетом штрафа мощности, обусловленного разветвлением оптоволокна в случае передачи по линиям дальней связи. BLS может быть реализован в различных формах.Since the output bandwidth of the WDM multiplexer depends on the bandwidth of the WDM multiplexer, the transmission range and bandwidth of the WDM multiplexer must be determined taking into account the power penalty caused by the splitting of the optical fiber in the case of transmission over long-distance lines. BLS can be implemented in various forms.

Например, BLS может быть реализован с помощью полупроводникового суперлюминесцентного светодиода (SLD), источника света с усиленным спонтанным излучением (ASE) посредством легированного эрбием волоконного усилителя, полупроводникового оптического усилителя, источника света ASE и т.д.For example, BLS can be implemented using a semiconductor superluminescent LED (SLD), a light source with amplified spontaneous emission (ASE) through an erbium doped fiber amplifier, a semiconductor optical amplifier, an ASE light source, etc.

Фиг.40 иллюстрирует структуру WDM-PON, в которой оптическое волокно для восходящей передачи отделяется от оптоволокна для нисходящей передачи в тракте передачи между OLT 2610 и RN 2630, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 40 illustrates a WDM-PON structure in which uplink optical fiber is separated from downlink optical fiber in a transmission path between the OLT 2610 and RN 2630, according to an embodiment of the present invention.

Структура WDM-PON, проиллюстрированная на фиг.40, является такой же, как и структура, проиллюстрированная на фиг.26, за исключением того, что восходящая передача и нисходящая передача, соответственно, выполняются через различное оптическое волокно в тракте передачи между OLT 2610 и RN 2630.The WDM-PON structure illustrated in FIG. 40 is the same as the structure illustrated in FIG. 26, except that the uplink transmission and downlink transmission, respectively, are performed through a different optical fiber in the transmission path between the OLT 2610 and RN 2630.

Для этого циркулятор 312 (2619 на фиг.26) для отделения восходящего оптического сигнала и нисходящего оптического сигнала, включенных в OLT 2610, друг от друга, включен в RN 2630. Оставшиеся элементы, проиллюстрированные на фиг.40, являются такими же, как соответствующие элементы, проиллюстрированные на фиг.26.For this, a circulator 312 (2619 in FIG. 26) for separating the upward optical signal and the downward optical signal included in the OLT 2610 from each other is included in RN 2630. The remaining elements illustrated in FIG. 40 are the same as the corresponding the elements illustrated in FIG.

Поскольку структура, проиллюстрированная на фиг.40, выполняет восходящую и нисходящую передачу через отдельное оптическое волокно, структура, проиллюстрированная на фиг.40, является относительно устойчивой к отражению различных оптических сигналов, которые формируются в тракте передачи. Соответственно, структура, проиллюстрированная на фиг.40, имеет меньшее ограничение на дальность передачи относительно отражения оптического сигнала и, соответственно, является подходящей для передачи по линиям дальней связи.Since the structure illustrated in FIG. 40 performs upward and downward transmission through a separate optical fiber, the structure illustrated in FIG. 40 is relatively resistant to reflection of various optical signals that are generated in the transmission path. Accordingly, the structure illustrated in FIG. 40 has a less restriction on the transmission distance with respect to the reflection of the optical signal and, accordingly, is suitable for transmission over long-distance lines.

Фиг.41 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, использующую исходный свет для того, чтобы делать оптическую передачу OLT независимой от длины световой волны, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 41 illustrates a WDM-TDMA-PON structure using a source light to make the optical transmission of OLT independent of the light wavelength, according to an embodiment of the present invention.

Фиг.41 иллюстрирует структуру WDM-TDM-PON, использующую способ многократного использования длины световой волны, при котором исходный свет используется для того, чтобы реализовать OLT, который является независимым от длин световой волны, нисходящий оптический сигнал многократно используется в качестве восходящего света, и восходящий поток данных передается, чтобы реализовать ONU, который является независимым от длин световой волны.Fig. 41 illustrates a WDM-TDM-PON structure using a light wavelength reuse method in which the source light is used to realize an OLT that is independent of the light wavelengths, the downstream optical signal is repeatedly used as rising light, and upstream data is transmitted to implement an ONU that is independent of the light wavelengths.

Тракт передачи между OLT и RN соединен посредством одной оптоволоконной линии.The transmission path between the OLT and the RN is connected via a single fiber link.

WDM-TDMA-PON, которая является независимой от длины световой волны, включает в себя OLT 2610, модуль 2600 передачи исходного света, RN 2630 и множество ONU 2620.The WDM-TDMA-PON, which is independent of the light wavelength, includes an OLT 2610, a source light transmitting unit 2600, an RN 2630, and a plurality of ONU 2620.

OLT 2610 имеет такую же структуру, что и структура OLT, проиллюстрированного на фиг.26, за исключением того, что модуль приема восходящего света может принимать оптический пакет в пакетном режиме, поскольку восходящий оптический сигнал имеет характеристику пакетного режима, посредством использования способа TDMA.The OLT 2610 has the same structure as the OLT illustrated in FIG. 26, except that the upstream light receiving unit can receive an optical packet in a burst mode since the upstream optical signal has a burst mode characteristic by using the TDMA method.

Структура модуля 2600 передачи исходного света описана выше со ссылкой на фиг.26.The structure of the source light transmitting unit 2600 is described above with reference to FIG.

RN 2630 включает в себя модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM (MUX/DeMUX) 2631 и расщепитель 2633 оптической мощности 1xn. Нисходящий сигнал 2630, который вводится в RN 2630, делится согласно длинам световой волны в модуле 2631 мультиплексирования/демультиплексирования WDM, и каждая длина волны вводится в расщепитель 2633 оптической мощности 1xn. Оптическая мощность длины волны делится на 1/n посредством расщепителя 2633 оптической мощности 1xn, и разделенная оптическая мощность выводится во множество ONU 2620.The RN 2630 includes a WDM Multiplexing / Demultiplexing Module (MUX / DeMUX) 2631 and a 1xn optical power splitter 2633. The downstream signal 2630, which is input to the RN 2630, is divided according to the light wavelengths in the WDM multiplexing / demultiplexing unit 2631, and each wavelength is input to a 1xn optical power splitter 2633. The optical power of the wavelength is divided by 1 / n by a 1xn optical power splitter 2633, and the divided optical power is output to the plurality of ONUs 2620.

Восходящие оптические сигналы, имеющие одинаковые длины волн, которые передаются от ONU 2610, комбинируются посредством расщепителя 2633 оптической мощности и затем вводятся в модуль мультиплексирования/демультиплексирования WDM (MUX/DeMUX) 2631. В модуле 2631 мультиплексирования/демультиплексирования WDM оптические сигналы, имеющие различные длины световой волны, мультиплексируются по длине волны и выводятся в OLT 2610.Upstream optical signals having the same wavelengths that are transmitted from the ONU 2610 are combined by an optical power splitter 2633 and then input to a WDM multiplex / demultiplexer (MUX / DeMUX) 2631. In the WDM multiplex / demultiplexer 2631, optical signals having different lengths light waves are multiplexed by wavelength and output to the OLT 2610.

Структура каждого ONU 2620 является такой же, как и соответствующая структура, проиллюстрированная на фиг.26, за исключением того, что восходящий сигнал имеет характеристику пакетного режима, поскольку ONU, передающие на одной длине волны, должны передавать оптические сигналы только в данном конкретном кванте времени. Соответственно, оптическому передающему устройству 2622, возможно, придется передавать в пакетном режиме.The structure of each ONU 2620 is the same as the corresponding structure illustrated in FIG. 26, except that the upstream signal has a burst characteristic since ONUs transmitting at the same wavelength should transmit optical signals only in this particular time slot . Accordingly, the optical transmitter 2622 may have to transmit in burst mode.

Фиг.42 иллюстрирует структуру WDM-TDMA-PON, в которой оптическое волокно для восходящей передачи отделяется от оптоволокна для нисходящей передачи в тракте передачи между OLT 2610 и RN 2630, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 42 illustrates a WDM-TDMA-PON structure in which an optical fiber for upstream transmission is separated from an optical fiber for downstream transmission in a transmission path between an OLT 2610 and an RN 2630, according to an embodiment of the present invention.

Структура, проиллюстрированная на фиг.42, является такой же, как структура, проиллюстрированная на фиг.41, за исключением того, что оптическое волокно для восходящей передачи отделяется от оптоволокна для нисходящей передачи в тракте передачи между OLT 2610 и RN 2630.The structure illustrated in FIG. 42 is the same as the structure illustrated in FIG. 41, except that the optical fiber for upstream transmission is separated from the optical fiber for downstream transmission in the transmission path between the OLT 2610 and RN 2630.

Для этого циркулятор 2632 (2619 на фиг.26) для отделения восходящего и нисходящего оптических сигналов, включенных в OLT 2610, друг от друга, включен в RN 2630.For this, a circulator 2632 (2619 in FIG. 26) for separating the upstream and downstream optical signals included in the OLT 2610 from each other is included in RN 2630.

Структура, проиллюстрированная на фиг.42, является относительно устойчивой к отражению различных оптических сигналов, которые формируются в тракте передачи, поскольку оптическое волокно для восходящей передачи отделено от оптоволокна для нисходящей передачи.The structure illustrated in FIG. 42 is relatively resistant to reflection of various optical signals that are generated in the transmission path, since the optical fiber for upstream transmission is separated from the optical fiber for downstream transmission.

Фиг.43-45 иллюстрируют структуры устройства многократного использования длины входной световой волны на основе RSOA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIGS. 43-45 illustrate structures of an RSOA-based input light wavelength reusable device according to an embodiment of the present invention.

Ссылаясь на фиг.43, устройство многократного использования длины входной световой волны на основе RSOA включает в себя оптический разветвитель 4301, PD 4321, трансимпедансный усилитель (TIA) 4322, усилитель-ограничитель (LA) 4323, инвертор 4341, первую RF-задержку 4342, схему 4343 И, первый лазерный драйвер (LDD1) 4344, второй лазерный драйвер (LDD2) 4333, модуль 4351 комбинирования электрических сигналов, RSOA 4310 и оптическую задержку 4302.Referring to FIG. 43, an RSOA-based input light wavelength reuse apparatus includes an optical splitter 4301, PD 4321, a transimpedance amplifier (TIA) 4322, a limit amplifier (LA) 4323, an inverter 4341, a first RF delay of 4342, circuit 4343 And, the first laser driver (LDD1) 4344, the second laser driver (LDD2) 4333, the module 4351 combining electrical signals, RSOA 4310 and the optical delay 4302.

Нисходящий оптический сигнал, который принимается из телефонной станции, делится посредством оптического разветвителя 4301 таким образом, что часть нисходящего оптического сигнала вводится в RSOA 4310, а оставшаяся часть нисходящего оптического сигнала вводится в PD 4321. Нисходящий оптический сигнал, вводимый в PD 4321, преобразуется в сигнал тока и затем выводится в трансимпедансный усилитель 4322. Электрический сигнал усиливается посредством трансимпедансного усилителя 4322, преобразуется в сигнал напряжения и затем передается в усилитель-ограничитель 4323. Усилитель-ограничитель 4323 повторно усиливает принимаемый сигнал напряжения.The downstream optical signal that is received from the telephone exchange is divided by the optical splitter 4301 so that a portion of the downstream optical signal is input to the RSOA 4310, and the remaining portion of the downstream optical signal is input to the PD 4321. The downstream optical signal input to the PD 4321 is converted to the current signal is then output to the transimpedance amplifier 4322. The electrical signal is amplified by the transimpedance amplifier 4322, converted to a voltage signal, and then transmitted to the amplifier amplifier rer 4323. limiting amplifier 4323 re-amplifies the received voltage signal.

Часть выходного сигнала усилителя-ограничителя 4323 выводится в процессор 4324 сигналов нисходящего потока данных, а оставшаяся часть выходного сигнала инвертируется по полярности посредством инвертора 4341 и затем вводится в первую RF-задержку 4342. Здесь, если усилитель-ограничитель 4323 имеет выход для инвертирования полярности сигнала и его вывода, выходной сигнал непосредственно передается в первую RF-задержку 4342 без прохождения через инвертор 4341.A part of the output signal of the amplifier-limiter 4323 is output to the processor 4324 of the downstream data signals, and the remaining part of the output signal is inverted by polarity by an inverter 4341 and then introduced into the first RF delay 4342. Here, if the amplifier-limiter 4323 has an output to invert the polarity of the signal and its output, the output signal is directly transmitted to the first RF delay 4342 without passing through the inverter 4341.

Выходной сигнал первой RF-задержки 4342 вводится в схему 4343 И.The output of the first RF delay 4342 is input to the 4343 I circuit.

Соответственно, часть мощности нисходящего сигнала вводится на вход схемы 4343 И, а часть мощности восходящего сигнала вводится на другой вход схемы 4343 И.Accordingly, part of the power of the downward signal is input to the input of the 4343 AND circuit, and part of the power of the downward signal is input to another input of the 4343 I.

Следовательно, нисходящий сигнал проходит через схему 4343 И, когда восходящий сигнал имеет уровень «1», и не может проходить через схему 4343 И, когда восходящий сигнал имеет уровень «0». Выходной сигнал схемы 4343 И преобразуется в модулированный сигнал посредством первого LDD 4344 и затем выводится.Therefore, the downstream signal passes through the AND circuit 4343 when the upstream signal has a level of 1, and cannot pass through the And 4343 circuit when the upstream signal has a level of 0. The output of AND circuit 4343 is converted to a modulated signal by the first LDD 4344 and then output.

Оставшаяся часть мощности восходящего сигнала вводится во второй LDD 4333 через вторую RF-задержку 4332, преобразуется в модулированный сигнал посредством второго LDD 4333 и затем выводится с током смещения. Выходной сигнал первого LDD 4344 и выходной сигнал второго LDD 4333 комбинируются посредством модуля 4351 комбинирования и затем вводятся в RSOA 4313.The remaining power of the uplink signal is input to the second LDD 4333 through the second RF delay 4332, converted to a modulated signal by the second LDD 4333, and then output with a bias current. The output of the first LDD 4344 and the output of the second LDD 4333 are combined by combining module 4351 and then input to RSOA 4313.

Часть нисходящего оптического сигнала, разделенного посредством оптического разветвителя 4301, вводится в переднюю грань 4311 из RSOA 4310, отражается посредством задней грани 4312 RSOA 4310, затем снова передается через переднюю грань 4311.A portion of the downstream optical signal separated by the optical splitter 4301 is input to the front face 4311 of the RSOA 4310, reflected by the rear face 4312 of the RSOA 4310, and then transmitted again through the front face 4311.

Чтобы оптимально многократно использовать длину световой волны нисходящего оптического сигнала, который вводится в RSOA 4310, фаза предыдущего тока введения, который в итоге выводится из первого LDD 4344, и фаза нисходящего оптического сигнала, который вводится в RSOA 4310, должна быть оптимально согласована. Согласование обеих фаз выполняется посредством оптической задержки 4302 и первой RF-задержки 4342.In order to optimally reuse the light wavelength of the downstream optical signal that is input into the RSOA 4310, the phase of the previous injection current, which is ultimately output from the first LDD 4344, and the phase of the downstream optical signal that is input into the RSOA 4310 must be optimally matched. The matching of both phases is performed by the optical delay 4302 and the first RF delay 4342.

Тем временем, поскольку часть мощности восходящего оптического сигнала вводится в модуль 4351 комбинирования через схему 4343 И и первый LDD 4344, а оставшаяся часть мощности восходящего оптического сигнала вводится в модуль 4351 комбинирования через второй LDD 4333, фазы двух сигналов отличаются от друг друга. Вторая RF-задержка 4332 служит для того, чтобы согласовывать фазы двух сигналов.Meanwhile, since a portion of the upstream optical signal power is input to the combining unit 4351 via the And 4343 first circuit and the first LDD 4344, and the remaining upstream optical signal power is input to the combining unit 4351 through the second LDD 4333, the phases of the two signals are different from each other. The second RF delay 4332 serves to match the phases of the two signals.

Структура, проиллюстрированная на фиг.44, является такой же, как структура, проиллюстрированная на фиг.43. В способе прямой модуляции нисходящего сигнала в восходящий поток данных в RSOA есть трудности в модуляции сигнала в данные, размер которых превышает 2,5 Гбит/с, вследствие характеристики RSOA.The structure illustrated in FIG. 44 is the same as the structure illustrated in FIG. 43. In a method for directly modulating a downstream signal into an upstream data stream in RSOA, there are difficulties in modulating a signal into data that is larger than 2.5 Gbit / s due to the RSOA characteristic.

Чтобы модулировать сигнал в данные, размер которых превышает 2,5 Гбит/с, выходной свет RSOA модулируется посредством внешнего модулятора (EM) 4305.To modulate the signal into data that is larger than 2.5 Gbit / s, the RSOA output light is modulated by an external modulator (EM) 4305.

Следовательно, циркулятор 4304 для передачи выходного сигнала RSOA 4310 в EM 4305 и циркулятор 4303 для передачи выходного сигнала EM 4305 в сеть дополнительно включены. Отличие между структурой, проиллюстрированной на фиг.44, и структурой, проиллюстрированной на фиг.43, состоит в том, что выходной сигнал первого LDD 4344 вводится в RSOA 4310, а выходной сигнал второго LDD 4333 вводится в EM 4305.Therefore, a circulator 4304 for transmitting the output signal of the RSOA 4310 to the EM 4305 and a circulator 4303 for transmitting the output signal of the EM 4305 to the network are further included. The difference between the structure illustrated in FIG. 44 and the structure illustrated in FIG. 43 is that the output of the first LDD 4344 is input to the RSOA 4310, and the output of the second LDD 4333 is input to the EM 4305.

Следовательно, RSOA 4310 выполняет многократное использование длины входной световой волны и усиление для входного оптического сигнала с помощью FFCI. Модуляция света восходящего потока данных выполняется посредством EM 4305.Therefore, RSOA 4310 performs reuse of the input light wavelength and amplification for the input optical signal using FFCI. Light modulation of the upstream data is performed by EM 4305.

Структура, проиллюстрированная на фиг.45, является такой же, как структура, проиллюстрированная на фиг.43, за исключением того, что активная область RSOA 4310 делится на две секции.The structure illustrated in FIG. 45 is the same as the structure illustrated in FIG. 43, except that the active region of RSOA 4310 is divided into two sections.

Сигнал тока восходящего потока данных, который принимается от второго LDD 4333, вводится вместе с током смещения в переднюю секцию 4313a двухсекционного RSOA 4310, а сигнал тока для FFCI, который принимается от первого LDD 4344, вводится в заднюю секцию 4313b двухсекционного RSOA 4310.The upstream current signal, which is received from the second LDD 4333, is inputted together with the bias current into the front section 4313a of the two-section RSOA 4310, and the current signal for FFCI, which is received from the first LDD 4344, is input into the rear section 4313b of the two-section RSOA 4310.

Фиг.46-49 иллюстрируют структуры устройства многократного использования длины входной световой волны на основе SOA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Figures 46-49 illustrate the structure of an SOA-based input light wavelength reusable device according to an embodiment of the present invention.

Структура, проиллюстрированная на фиг.46, в основном является такой же, как структура, проиллюстрированная на фиг.43, за исключением того, что SOA 4315 используется вместо RSOA 4310.The structure illustrated in FIG. 46 is basically the same as the structure illustrated in FIG. 43, except that SOA 4315 is used instead of RSOA 4310.

Чтобы передавать выходной сигнал SOA 4315 в сеть, добавлен циркулятор 4303. В отличие от фиг.22 нисходящий оптический сигнал вводится через переднюю секцию 4311 SOA 4315, подвергается выравниванию, оптическому усилению и модуляции посредством восходящего сигнала и затем выводится в заднюю секцию 4312 SOA 4315.To circulate the SOA 4315 output signal to the network, a circulator 4303 is added. In contrast to FIG. 22, the downstream optical signal is input through the front section 4311 of the SOA 4315, aligned, optically amplified and modulated by the upstream signal, and then output to the rear section 4312 of the SOA 4315.

Структура, проиллюстрированная на фиг.47, в основном аналогична структуре, проиллюстрированной на фиг.46, за исключением того, что выходной сигнал первого LDD 4344 вводится в SOA 4315, а выходной сигнал второго LDD 4333 вводится в EM 4305. Соответственно, SOA 4315 выполняет выравнивание и усиление для входного оптического сигнала с помощью FFCI, и модуляция света посредством восходящего потока данных выполняется посредством EM 4305.The structure illustrated in FIG. 47 is basically the same as that illustrated in FIG. 46, except that the output of the first LDD 4344 is input to the SOA 4315 and the output of the second LDD 4333 is input to the EM 4305. Accordingly, SOA 4315 performs alignment and amplification for the input optical signal using FFCI, and light modulation through the upstream data stream is performed using EM 4305.

Структура, проиллюстрированная на фиг.48, в основном аналогична структуре, проиллюстрированной на фиг.46, за исключением того, что активная область SOA 4315 разделена на две секции.The structure illustrated in FIG. 48 is basically similar to the structure illustrated in FIG. 46, except that the active region of SOA 4315 is divided into two sections.

Выходной сигнал первого LDD 4344 вводится в переднюю секцию 4313a SOA 4315, а выходной сигнал второго LDD 4334 вводится в заднюю секцию 4313b SOA 4315. В передней секции 4313a SOA 4315 входной оптический сигнал подвергается выравниванию и усилению посредством FFCI, а в задней секции 4313b SOA 4315 выполняется модуляция света посредством восходящего потока данных.The output signal of the first LDD 4344 is input to the front section 4313a SOA 4315, and the output of the second LDD 4334 is input to the rear section 4313b SOA 4315. In the front section 4313a SOA 4315, the input optical signal is aligned and amplified by FFCI, and in the rear section 4313b SOA 4315 light is modulated by upstream data.

Структура, проиллюстрированная на фиг.49, в основном аналогична структуре, проиллюстрированной на фиг.46, за исключением того, что активная область SOA 4315 разделена на три секции.The structure illustrated in FIG. 49 is basically similar to the structure illustrated in FIG. 46, except that the active region of SOA 4315 is divided into three sections.

Выходной сигнал первого LDD 4344 вводится в переднюю секцию 4313a SOA 4315, а выходной сигнал второго LDD 4333 вводится в заднюю секцию 4313b SOA 4315.The output of the first LDD 4344 is input to the front section 4313a of SOA 4315, and the output of the second LDD 4333 is input to the rear section 4313b of SOA 4315.

Соответственно, передняя секция 4313a SOA 4315 выравнивает входной оптический сигнал посредством FFCI, промежуточная секция 4313c SOA 4315 усиливает оптический сигнал, а задняя секция 4313b SOA 4315 выполняет модуляцию света посредством восходящего потока данных для результирующего оптического сигнала.Accordingly, the front section 4313a of the SOA 4315 aligns the input optical signal with FFCI, the intermediate section 4313c of the SOA 4315 amplifies the optical signal, and the rear section 4313b of the SOA 4315 modulates the light by upstream data for the resulting optical signal.

Фиг.50 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего вывод LA для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, принимаемый в RSOA, в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 50 illustrates the structure of a simplified input light wavelength reusable apparatus using an LA terminal to reuse an optical signal received at the RSOA as transmission light according to an embodiment of the present invention.

Ссылаясь на фиг.50, упрощенный способ многократного использования длины входной световой волны, использующий выходной сигнал LA 4323 для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, принимаемый в RSOA, в качестве света для передачи, описан ниже.Referring to FIG. 50, a simplified method for reusing the input light wavelength using the LA 4323 output signal to reuse the optical signal received at the RSOA as transmission light is described below.

Часть выходного сигнала усилителя-ограничителя 4323 инвертируется по полярности посредством инвертора 4341, проходит через RF-задержку 4342 и затем усиливается до соответствующего размера посредством RF-усилителя (AMP) 4345.A portion of the output of the limiter amplifier 4323 is inverted in polarity by an inverter 4341, passes through an RF delay 4342, and then amplified to an appropriate size by an RF amplifier (AMP) 4345.

Тем временем, сигнал восходящего потока данных преобразуется в сигнал тока посредством LDD 4333 и затем выводится вместе с током смещения. Выходной сигнал RF-усилителя 4345 и выходной сигнал LDD 4333 комбинируются посредством модуля 4351 комбинирования и вводятся в RSOA 4310.In the meantime, the upstream signal is converted to a current signal by LDD 4333 and then output together with the bias current. The output of the RF amplifier 4345 and the output of the LDD 4333 are combined by combining module 4351 and input to the RSOA 4310.

Если LA 4323 включает в себя разъем для инвертирования полярности сигнала, выходной сигнал разъема используется как есть без прохождения через инвертор 4341.If the LA 4323 includes a connector to invert the polarity of the signal, the output signal of the connector is used as is without passing through the 4341 inverter.

Фиг.51 иллюстрирует структуру упрощенного устройства многократного использования длины входной световой волны, использующего вывод трансимпедансного усилителя (TIA) для того, чтобы многократно использовать оптический сигнал, принимаемый в RSOA, в качестве света для передачи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 51 illustrates the structure of a simplified input light wavelength reusable apparatus using a transimpedance amplifier (TIA) terminal in order to reuse an optical signal received at the RSOA as transmission light according to an embodiment of the present invention.

Часть выходного сигнала трансимпедансного усилителя 4322 инвертируется по полярности посредством инвертора 4341, проходит через RF-задержку 4342 и усиливается до соответствующего размера посредством RF-усилителя 4345.A portion of the output of the transimpedance amplifier 4322 is inverted in polarity by an inverter 4341, passes through an RF delay 4342, and amplified to an appropriate size by an RF amplifier 4345.

Тем временем, сигнал восходящего потока данных преобразуется в сигнал тока в LDD 4333 и выводится вместе с током смещения. Выходной сигнал RF AMP 4345 и выходной сигнал LDD 4333 комбинируются посредством модуля 4351 комбинирования и затем вводятся в RSOA 4310.In the meantime, the upstream data signal is converted to a current signal in LDD 4333 and output together with the bias current. The RF output signal AMP 4345 and the output signal LDD 4333 are combined by combining module 4351 and then input to RSOA 4310.

Если TIA 4322 включает в себя разъем для инвертирования полярности сигнала, выходной сигнал разъема используется как есть без прохождения через инвертор 4341.If the TIA 4322 includes a connector to invert the polarity of the signal, the output signal of the connector is used as is without passing through the 4341 inverter.

Несмотря на то, что настоящее изобретение конкретно показано и описано со ссылкой на его примерные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от духа и области применения настоящего изобретения, задаваемой прилагаемой формулой изобретения.Although the present invention is specifically shown and described with reference to its exemplary embodiments, those skilled in the art should understand that various changes in form and content can be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims inventions.

Claims (43)

1. Отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), имеющий одну активную область, при этом RSOA содержит:
отражательную грань, отражающую входной оптический сигнал; и
оптический усиливающий полупроводник, размещенный со стороны отражательной грани, чтобы принимать комбинацию первого сигнала, имеющего полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, и второго сигнала для модуляции входного оптического сигнала, отражаемого от отражательной грани, чтобы формировать выходной оптический сигнал.
1. Reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) having one active region, while RSOA contains:
reflective face reflecting the input optical signal; and
an optical amplifying semiconductor located on the side of the reflective face to receive a combination of a first signal having a polarity opposite to that of the input optical signal and a second signal for modulating the input optical signal reflected from the reflective face to form an output optical signal.
2. Отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), имеющий две активные области, при этом RSOA содержит:
отражательную грань, отражающую входной оптический сигнал; и
заднюю область оптического усиливающего полупроводника, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, вводится, и переднюю область оптического усиливающего полупроводника, которая находится со стороны передней грани, через которую оптический сигнал поступает и через которую проходят входной оптический сигнал и сигнал для модуляции выровненного оптического сигнала, отражаемого от отражательной грани, чтобы формировать выходной оптический сигнал.
2. Reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) having two active areas, while RSOA contains:
reflective face reflecting the input optical signal; and
the rear region of the optical amplifying semiconductor, which is located on the side of the reflective face and into which a signal having a polarity opposite to the polarity of the input optical signal is input, and the front region of the optical amplifying semiconductor, which is located on the side of the front side through which the optical signal enters and through which pass the input optical signal and a signal for modulating the aligned optical signal reflected from the reflective face to form the output optical Signal.
3. Полупроводниковый оптический усилитель (SOA), имеющий три активные области, при этом SOA содержит:
первую активную область, принимающую сигнал, имеющую полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, и выравнивающую амплитуду входного оптического сигнала;
вторую активную область, размещенную со стороны первой активной области, чтобы принимать постоянный ток и усиливать входной оптический сигнал, который прошел через первую активную область; и
третью активную область, размещенную на другой стороне второй активной области, чтобы принимать сигнал для модуляции выровненного входного оптического сигнала, который прошел через вторую активную область, чтобы формировать выходной оптический сигнал.
3. A semiconductor optical amplifier (SOA) having three active regions, wherein the SOA contains:
a first active region receiving a signal having a polarity opposite to that of the input optical signal and equalizing amplitude of the input optical signal;
a second active region located on the side of the first active region to receive direct current and amplify the input optical signal that has passed through the first active region; and
a third active region located on the other side of the second active region to receive a signal for modulating a aligned optical input signal that has passed through the second active region to form an optical output signal.
4. Полупроводниковый оптический усилитель по п.3, дополнительно содержащий область преобразования размера пятна (SSC), которая добавляется на другую сторону каждой из первой активной области и третьей активной области.4. The semiconductor optical amplifier according to claim 3, further comprising a spot size conversion region (SSC) that is added to the other side of each of the first active region and the third active region. 5. Управляющее устройство отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), при этом устройство содержит:
разветвитель, разделяющий входной оптический сигнал на первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;
RSOA, имеющий одну активную область, которая отражает второй оптический сигнал от отражательной грани и в которую вводится комбинация сигнала, имеющего полярность, противоположную полярности второго оптического сигнала, и сигнала для модуляции второго оптического сигнала, отраженного от отражательной грани, чтобы формировать выходной оптический сигнал;
фотодиод, преобразующий первый сигнал в сигнал тока;
трансимпедансный усилитель, усиливающий и преобразующий сигнал тока, передаваемый из фотодиода, в сигнал напряжения;
усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый из трансимпедансного усилителя;
первую схему RF-задержки, регулирующую фазу сигнала, выводимого из усилителя-ограничителя, и фазу входного оптического сигнала в RSOA таким образом, что интенсивность входного оптического сигнала, вводимого в RSOA, оптимально выравнивается;
схема И, пропускающая выходной сигнал первой схемы RF-задержки через себя, когда восходящий сигнал имеет уровень «1», и не допускающая пропускание выходного сигнала первой схемы RF-задержки через себя, когда восходящий сигнал имеет уровень «0»;
вторую схему RF-задержки, оптимально регулирующую фазу восходящего сигнала, вводимого в схему И, и фазу восходящего сигнала, передаваемого через вторую RF-задержку;
оптическую линию задержки, оптически компенсирующую электрическую задержку через первую схему RF-задержки;
первый LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал схемы И в сигнал тока; и
второй LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал второй схемы RF-задержки в сигнал тока.
5. The control device reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), while the device contains:
a splitter dividing the input optical signal into a first optical signal and a second optical signal;
An RSOA having one active region that reflects a second optical signal from a reflective face and into which a combination of a signal having a polarity opposite to that of the second optical signal and a signal for modulating a second optical signal reflected from the reflective face is introduced to form an output optical signal;
a photodiode converting the first signal into a current signal;
a transimpedance amplifier that amplifies and converts the current signal transmitted from the photodiode into a voltage signal;
a limit amplifier re-amplifying a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier;
the first RF delay circuit, which regulates the phase of the signal output from the limiter amplifier and the phase of the input optical signal in RSOA so that the intensity of the input optical signal input to RSOA is optimally aligned;
circuit And, passing the output signal of the first RF delay circuit through itself when the upstream signal has a level of "1", and not allowing the output signal of the first RF delay circuit through itself when the upstream signal has a level of "0";
a second RF delay circuit that optimally controls the phase of the upstream signal input to the AND circuit and the phase of the upstream signal transmitted through the second RF delay;
an optical delay line optically compensating for the electrical delay through the first RF delay circuit;
the first LD driver converts the output signal of the AND circuit into a current signal; and
a second LD driver that converts the output of the second RF delay circuit into a current signal.
6. Управляющее устройство по п.5, дополнительно содержащее:
RF-усилитель, усиливающий сигнал напряжения, передаваемый из трансимпедансного усилителя и имеющий полярность, противоположную полярности первого оптического сигнала, в выравнивающий сигнал, имеющий уровень, подходящий для того, чтобы выравнивать оптическую амплитуду второго оптического сигнала;
схему RF-задержки, задерживающую время вывода выравнивающего сигнала, передаваемого из RF-усилителя, так, чтобы второй оптический сигнал оптимально выравнивался; и
модуль комбинирования сигналов, комбинирующий выравнивающий сигнал, передаваемый из модуля RF-задержки, с сигналом для модуляции второго оптического сигнала, чтобы формировать выходной оптический сигнал, и вводящий комбинированный сигнал в одну активную область RSOA.
6. The control device according to claim 5, further comprising:
An RF amplifier amplifying a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier and having a polarity opposite to that of the first optical signal to an equalization signal having a level suitable to equalize the optical amplitude of the second optical signal;
an RF delay circuit delaying the output time of the equalization signal transmitted from the RF amplifier so that the second optical signal is optimally aligned; and
a signal combining module combining an equalization signal transmitted from an RF delay module with a signal for modulating a second optical signal to generate an output optical signal, and inputting the combined signal into one active RSOA region.
7. Управляющее устройство по п.6, дополнительно содержащее усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый из трансимпедансного усилителя, и передающий повторно усиленный сигнал напряжения, имеющий полярность, противоположную полярности первого оптического сигнала, в RF-усилитель.7. The control device according to claim 6, further comprising an amplifier-limiter, re-amplifying the voltage signal transmitted from the transimpedance amplifier, and transmitting the re-amplified voltage signal having a polarity opposite to that of the first optical signal to the RF amplifier. 8. Управляющее устройство по п.5, в котором RSOA является оптическим усилителем, имеющим две активные области, и который содержит отражательную грань, которая отражает входной оптический сигнал; и заднюю область оптического усиливающего полупроводника, которая размещена со стороны отражательной грани и в которую вводится сигнал, имеющий полярность, противоположную полярности входного оптического сигнала, и переднюю область, которая размещена с другой стороны задней области и через которую проходит входной оптический сигнал и сигнал для модуляции входного оптического сигнала, отражаемого от отражательной грани, чтобы формировать выходной оптический сигнал,
в котором выравнивающий сигнал, передаваемый от первого LD-драйвера, вводится в заднюю область RSOA, имеющего две активные области, и
в котором сигнал для модуляции второго оптического сигнала, чтобы формировать выходной оптический сигнал, вводится в переднюю область RSOA, имеющего две активные области.
8. The control device according to claim 5, in which RSOA is an optical amplifier having two active regions, and which contains a reflective face that reflects the input optical signal; and a rear region of the optical amplifying semiconductor, which is located on the side of the reflective face and into which a signal having a polarity opposite to the polarity of the input optical signal is input, and a front region, which is located on the other side of the rear region and through which the input optical signal and the modulation signal pass an input optical signal reflected from the reflective face to form an output optical signal,
in which the equalization signal transmitted from the first LD driver is input into the back region of the RSOA having two active regions, and
in which a signal for modulating a second optical signal to generate an optical output signal is input to a front region of an RSOA having two active regions.
9. Устройство нисходящей оптической передачи, использующее независимые от длины волны оптические передающие устройства, которое используется в терминале оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащее:
модуль исходного света, формирующий многоволновый оптический сигнал; причем модуль исходного света формирует оптические сигналы, мультиплексированные по длине волны, и включает в себя легированный эрбием волоконный или полупроводниковый усилитель;
модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн;
оптические передающие устройства, формирующие нисходящие оптические сигналы с помощью оптических сигналов, принимаемых от модуля исходного света, через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и
циркулятор, передающий многоволновый оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и передающий оптические сигналы от оптических передающих устройств через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны по направлению к абонентам,
в котором модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны мультиплексирует с разделением по длине волны нисходящие оптические сигналы, формируемые посредством оптических передающих устройств.
9. A downlink optical transmission device using wavelength independent optical transmitting devices that is used in an optical line terminal (OLT) of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising:
a source light module generating a multiwave optical signal; moreover, the source light module generates optical signals multiplexed by wavelength, and includes an erbium-doped fiber or semiconductor amplifier;
a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing a multiwave optical signal according to wavelengths;
optical transmitting devices generating downward optical signals using optical signals received from a source light module through a wavelength multiplexing / demultiplexing module in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and
a circulator transmitting the multi-wavelength optical signal to the wavelength multiplexing / demultiplexing module and transmitting optical signals from the optical transmitting devices through the wavelength multiplexing / demultiplexing module towards the subscribers,
wherein the wavelength multiplexing / demultiplexing unit multiplexes downlink optical signals generated by optical transmitting devices with wavelength division multiplexing.
10. Устройство по п.9, в котором полоса пропускания BWMWS модуля исходного света удовлетворяет уравнению 1, а зависимость между шириной полосы пропускания WDM-канала Δλpassband модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и интервалом выходной длины волны ΔλMWS модуля исходного света удовлетворяет уравнению 2:
Figure 00000001

Figure 00000002

где N - это число доступных каналов WDM-PON, a ΔλWDM - это канальный интервал WDM-PON.
10. The device according to claim 9, in which the passband of the BW MWS of the source light module satisfies Equation 1, and the relationship between the bandwidth of the WDM channel Δλ passband of the wavelength division multiplexing / demultiplexing module and the interval of the output wavelength Δλ MWS of the source light module satisfies equation 2:
Figure 00000001

Figure 00000002

where N is the number of available WDM-PON channels, and Δλ WDM is the WDM-PON channel slot.
11. Устройство по п.10, в котором ширина полосы пропускания WDM-канала Δλpassband удовлетворяет уравнению 3, когда модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны имеет интервал длины волны в 200 ГГц:
Figure 00000003
11. The device according to claim 10, in which the bandwidth of the WDM channel Δλ passband satisfies equation 3, when the module multiplexing / demultiplexing by wavelength has a wavelength interval of 200 GHz:
Figure 00000003
12. Устройство по п.9, в котором оптические передающие устройства являются не зависимыми от длины волны полупроводниковыми усилителями.12. The device according to claim 9, in which the optical transmitting devices are wavelength-independent semiconductor amplifiers. 13. Устройство нисходящей оптической передачи, использующее не зависимые от длины волны оптические передающие устройства, которое используется в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащее:
модуль исходного света, формирующий широкополосные оптические сигналы, мультиплексированные по длине волны; причем модуль исходного света формирует широкополосные оптические сигналы, мультиплексированные по длине волны, и включает в себя полупроводниковый суперлюминесцентный светодиод (SLD), легированный эрбием волоконный усилитель или полупроводниковый оптический усилитель;
модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий широкополосный оптический сигнал, мультиплексированный по длине волны, согласно длинам волн;
модуль оптической передачи, формирующий нисходящие оптические сигналы с помощью оптических сигналов, принимаемых от модуля мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; и
циркулятор, передающий широкополосный оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны и передающий оптические сигналы от оптических передающих устройств через модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны к абонентам,
в котором модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны мультиплексирует с разделением по длине волны множество нисходящих оптических сигналов, формируемых посредством оптических передающих устройств.
13. A downlink optical transmission device using wavelength independent optical transmitters that is used in a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising:
a source light module generating wideband optical signals multiplexed by wavelength; moreover, the source light module generates broadband optical signals multiplexed by wavelength, and includes a semiconductor superluminescent LED (SLD), erbium doped fiber amplifier or semiconductor optical amplifier;
a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing a broadband optical signal multiplexed by a wavelength according to wavelengths;
an optical transmission module generating downward optical signals using optical signals received from a wavelength multiplexing / demultiplexing module in response to a plurality of electrical signals received from an external device; and
a circulator transmitting a broadband optical signal to a wavelength multiplexing / demultiplexing module and transmitting optical signals from optical transmitting devices through a wavelength multiplexing / demultiplexing module to subscribers,
in which the wavelength multiplexing / demultiplexing unit multiplexes along the wavelength with a plurality of downlink optical signals generated by optical transmitting devices.
14. Устройство по п.13, в котором полная полоса пропускания BWBLS модуля исходного света удовлетворяет уравнению 4:
Figure 00000004

где N - это число доступных каналов WDM-PON, a ΔλWDM - это канальный интервал WDM-PON.
14. The device according to item 13, in which the full passband BW BLS module of the source light satisfies equation 4:
Figure 00000004

where N is the number of available WDM-PON channels, and Δλ WDM is the WDM-PON channel slot.
15. Устройство по п.14, в котором модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны определяет ширину полосы пропускания WDM-канала Δλpassband, удовлетворяющую уравнению 5, когда интервал длины волны составляет 200 ГГц:
Figure 00000005
15. The device according to 14, in which the module multiplexing / demultiplexing by wavelength determines the bandwidth of the WDM channel Δλ passband that satisfies equation 5, when the wavelength interval is 200 GHz:
Figure 00000005
16. Устройство по п.13, в котором оптические передающие устройства являются не зависимыми от длины волны полупроводниковыми оптическими усилителями.16. The device according to item 13, in which the optical transmitting devices are wavelength-independent semiconductor optical amplifiers. 17. Способ нисходящей оптической передачи, использующий не зависимые от длины волны оптические передающие устройства, которые включены в терминал оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащий этапы, на которых:
формируют многоволновый оптический сигнал с помощью многоволнового источника света;
делят многоволновый оптический сигнал согласно длинам волн;
формируют множество нисходящих оптических сигналов с помощью каждого оптического сигнала, принимаемого и разделяемого согласно длинам волн, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; причем формирование множества нисходящих оптических сигналов содержит этап, на котором формируют множество нисходящих оптических сигналов с помощью множества не зависимых от длины волны полупроводниковых оптических усилителей; и
мультиплексируют с разделением по длине волны множество нисходящих оптических сигналов и передают WDM-сигналы стороне абонента через оптическую линию.
17. A downlink optical transmission method using wavelength independent optical transmitters that are included in an optical line terminal (OLT) of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising the steps of:
forming a multi-wavelength optical signal using a multi-wavelength light source;
divide the multi-wavelength optical signal according to wavelengths;
generating a plurality of downstream optical signals with each optical signal received and shared according to wavelengths, in response to a plurality of electrical signals received from an external device; moreover, the formation of a plurality of downward optical signals comprises the step of generating a plurality of downward optical signals using a plurality of semiconductor optical amplifiers independent of the wavelength; and
a plurality of downstream optical signals are multiplexed by wavelength separation and transmit WDM signals to the subscriber side via an optical line.
18. Способ нисходящей оптической передачи, использующий не зависимые от длины волны оптические передающие устройства, которые включены в терминал оптической линии (OLT) пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащий этапы, на которых:
формируют широкополосные оптические сигналы, мультиплексированные по длине волны, с помощью широкополосного источника света (BLS);
делят широкополосный оптический сигнал, мультиплексированный по длине волны, согласно длинам волн;
формируют множество нисходящих оптических сигналов с помощью каждого оптического сигнала, принимаемого и разделяемого согласно длинам волн, в ответ на множество электрических сигналов, принимаемых от внешнего устройства; причем формирование множества нисходящих оптических сигналов содержит этап, на котором формируют множество нисходящих оптических сигналов с помощью множества не зависимых от длины волны полупроводниковых оптических усилителей; и
мультиплексируют с разделением по длине волны множество нисходящих оптических сигналов и передают результат WDM-сигналов стороне абонента через оптическую линию.
18. A downlink optical transmission method using wavelength-independent optical transmitters that are included in an optical line terminal (OLT) of a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising the steps of:
generating broadband optical signals multiplexed by wavelength using a broadband light source (BLS);
dividing a broadband optical signal multiplexed by wavelength according to wavelengths;
generating a plurality of downstream optical signals with each optical signal received and shared according to wavelengths, in response to a plurality of electrical signals received from an external device; moreover, the formation of a plurality of downward optical signals comprises the step of generating a plurality of downward optical signals using a plurality of semiconductor optical amplifiers independent of the wavelength; and
multiple downlink optical signals are multiplexed by wavelength and transmit the result of the WDM signals to the subscriber side via an optical line.
19. Терминал оптической линии (OLT), включающий в себя не зависимые от длины волны оптические передающие устройства, который используется в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащий:
протокольный процессор, выполняющий протокольную обработку нисходящего электрического сигнала, который должен быть передан стороне абонента, или восходящего электрического сигнала, передаваемого со стороны абонента;
модуль нисходящей оптической передачи, формирующий множество нисходящих оптических сигналов в ответ на каждый нисходящий электрический сигнал, выводимый из протокольного процессора, используя многоволновые оптические сигналы или широкополосные оптические сигналы, мультиплексированные по длине волны, и мультиплексирующий по длине волны множество нисходящих оптических сигналов, причем модуль нисходящей оптической передачи включает в себя полупроводниковый суперлюминесцентный светодиод (SLD), легированный эрбием волоконный усилитель или полупроводниковый оптический усилитель;
циркулятор, передающий нисходящие оптические WDM-сигналы стороне абонента через оптическую линию; и
модуль восходящего оптического приема, принимающий восходящие оптические WDM-сигналы, передаваемые со стороны абонента через оптическую линию, через циркулятор, делящий восходящий оптический сигнал WDM согласно длинам волн, преобразующий каждый оптический сигнал в электрический сигнал и выводящий электрический сигнал в протокольный процессор.
19. An optical line terminal (OLT), including wavelength independent optical transmitters, which is used in a passive optical network with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising:
a protocol processor performing protocol processing of the downstream electrical signal to be transmitted to the subscriber side or the upstream electrical signal transmitted from the subscriber side;
a downlink optical transmission module generating a plurality of downlink optical signals in response to each downstream electrical signal output from the protocol processor using multi-wavelength optical signals or broadband optical signals multiplexed by a wavelength and a plurality of downlink optical signals multiplexed by a wavelength, wherein the downlink module optical transmission includes a semiconductor superluminescent LED (SLD), erbium-doped fiber amplifier l or a semiconductor optical amplifier;
a circulator transmitting downstream optical WDM signals to the subscriber side via an optical line; and
an uplink optical reception module that receives upstream WDM optical signals transmitted from the subscriber side through an optical line through a circulator dividing the upstream optical WDM signal according to wavelengths, converting each optical signal into an electrical signal and outputting the electrical signal to a protocol processor.
20. OLT по п.19, в котором модуль нисходящей оптической передачи является модулем нисходящей оптической передачи по одному из пп.9-16.20. OLT according to claim 19, in which the module downward optical transmission is a module downward optical transmission according to one of claims 9-16. 21. Система пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON), содержащая:
модуль исходного света, формирующий исходный свет, интервал длины волны которого и центральные длины волн регулируется с помощью, по меньшей мере, двух источников исходного света, причем модуль исходного света содержит:
по меньшей мере, один источник исходного света, формирующий исходный свет, имеющий предварительно определенные длины волн;
оптический разветвитель, комбинирующий и перераспределяющий исходный свет, формируемый, по меньшей мере, одним источником исходного света;
оптический усилитель, усиливающий оптический сигнал, выводимый из оптического разветвителя; и
расщепитель оптической мощности, разбивающий усиленный оптический сигнал и передающий разбитый оптический сигнал в OLT;
терминал оптической линии (OLT), принимающий исходный свет от модуля исходного света, передающий нисходящие оптические сигналы абонентам WDM-PON и принимающий восходящие оптические сигналы, передаваемые от абонентов;
модуль оптической сети (ONU), передающий восходящий оптический сигнал и принимающий нисходящий оптический сигнал, передаваемый от OLT, который многократно используется в качестве света для передачи восходящего оптического сигнала.
21. A passive optical network system with wavelength division multiplexing (WDM-PON), comprising:
the source light module forming the source light, the wavelength interval of which and the central wavelengths are controlled using at least two source light sources, the source light module comprising:
at least one source of the source light forming the source light having predetermined wavelengths;
an optical splitter combining and redistributing the source light generated by at least one source of source light;
an optical amplifier amplifying the optical signal output from the optical splitter; and
an optical power splitter splitting the amplified optical signal and transmitting the broken optical signal to the OLT;
an optical line terminal (OLT) receiving source light from a source light unit, transmitting downlink optical signals to WDM-PON subscribers, and receiving uplink optical signals transmitted from subscribers;
an optical network module (ONU) transmitting an uplink optical signal and receiving a downlink optical signal transmitted from an OLT, which is repeatedly used as light to transmit an uplink optical signal.
22. Система по п.21, дополнительно содержащая модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны, делящий нисходящий оптический сигнал, передаваемый от OLT, согласно длинам волн и мультиплексирующий по длине волны восходящий оптический сигнал, передаваемый от ONU.22. The system of claim 21, further comprising a wavelength multiplexing / demultiplexing module dividing the downlink optical signal transmitted from the OLT according to wavelengths and multiplying the wavelength uplink optical signal transmitted from the ONU. 23. Система по п.22, в которой OLT и модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны соединены через одно оптическое волокно друг с другом.23. The system of claim 22, wherein the OLT and the wavelength division multiplexing / demultiplexing unit are connected through one optical fiber to each other. 24. Система по п.20, в которой OLT содержит:
протокольный процессор OLT, выполняющий протокольную обработку для нисходящего потока данных, который должен быть передан стороне абонента, и восходящего потока данных, передаваемого со стороны абонента,
нисходящие оптические передающие устройства, каждое из которых передает нисходящий оптический сигнал, переносит нисходящий поток данных, формируемый посредством модуляции исходного света, введенного в передающее устройство, стороне абонента; и
восходящие оптические приемные устройства, каждое из которых принимает восходящий оптический сигнал, переносящий восходящий поток данных, который хочет передавать сторона абонента.
24. The system of claim 20, wherein the OLT comprises:
an OLT protocol processor performing protocol processing for a downstream data stream to be transmitted to a subscriber side and an upstream data stream transmitted from a subscriber side,
descending optical transmitting devices, each of which transmits a descending optical signal, transfers a downward data stream generated by modulating the source light introduced into the transmitting device to the subscriber side; and
upstream optical receivers, each of which receives an upstream optical signal carrying an upstream data stream that the subscriber side wants to transmit.
25. Система по п.24, в которой часть нисходящего оптического передающего устройства содержит:
модуляторы нисходящих оптических сигналов, каждый из которых модулирует исходный свет так, чтобы исходный свет переносил нисходящий поток данных;
нисходящий мультиплексор с разделением по длине волны, мультиплексирующий по длине волны нисходящие оптические сигналы, передаваемые от модуляторов нисходящих оптических сигналов;
циркулятор, отделяющий сигнал исходного света от нисходящих оптических сигналов, передаваемых из мультиплексора нисходящих оптических сигналов; и
усилитель нисходящих оптических сигналов, усиливающий нисходящий оптический сигнал, передаваемый из циркулятора, так, чтобы нисходящие оптические сигналы передавались в ONU.
25. The system according to paragraph 24, in which part of the downward optical transmitting device contains:
optical downlink modulators, each of which modulates the source light so that the source light carries a downward data stream;
a downstream wavelength division multiplexer that multiplexes downlink optical signals transmitted from downlink optical signal modulators along a wavelength;
a circulator separating the source light signal from the downstream optical signals transmitted from the downstream optical signal multiplexer; and
a downlink optical signal amplifier amplifying the downlink optical signal transmitted from the circulator so that the downlink optical signals are transmitted to the ONU.
26. Система по п.24, в которой часть восходящего оптического приемного устройства содержит:
усилитель восходящих оптических сигналов, усиливающий восходящие оптические сигналы, чтобы компенсировать потери при передаче восходящих оптических сигналов;
демультиплексор восходящих оптических сигналов, делящий восходящие оптические сигналы, передаваемые от усилителя восходящих оптических сигналов, согласно длинам волн; и
демодуляторы восходящих оптических сигналов, каждый из которых демодулирует восходящий оптический сигнал, чтобы извлекать восходящий поток данных, включенный в восходящий оптический сигнал, передаваемый из демультиплексора восходящих оптических сигналов.
26. The system according to paragraph 24, in which part of the upstream optical receiving device contains:
an uplink optical signal amplifier amplifying uplink optical signals to compensate for transmission loss of the uplink optical signals;
an uplink optical signal demultiplexer dividing the upstream optical signals transmitted from the uplink optical signal amplifier according to wavelengths; and
demodulators of upstream optical signals, each of which demodulates the upstream optical signal to extract an upstream data stream included in the upstream optical signal transmitted from the demultiplexer of the upstream optical signals.
27. Система по п.24, дополнительно содержащая:
передающее устройство контрольных оптических сигналов, передающее контрольный оптический сигнал;
приемное устройство контрольных оптических сигналов, принимающее контрольный оптический сигнал после того, как контрольный оптический сигнал проходит через пассивную оптическую сеть;
контроллер мониторинга линии связи, управляющий передачей оптических сигналов передающего устройства контрольных оптических сигналов и приемом оптических сигналов приемного устройства контрольных оптических сигналов и определяющий, обрезано ли оптическое волокно, соединяющее OLT с ONU, и имеет ли оптическая передача надлежащее качество, на основе контрольного оптического сигнала;
первый разветвитель, передающий контрольный оптический сигнал в оптическое волокно так, чтобы контрольный оптический сигнал передавался в нисходящем направлении; и
второй разветвитель, отделяющий контрольный оптический сигнал после того, как контрольный оптический сигнал проходит через пассивную оптическую сеть, от оптического волокна, чтобы принимать контрольный оптический сигнал от оптического волокна.
27. The system of claim 24, further comprising:
a control optical signal transmitter transmitting an optical control signal;
a control optical signal receiving device receiving a control optical signal after the control optical signal passes through a passive optical network;
a communication line monitoring controller controlling the transmission of optical signals of the control optical signal transmitter and the reception of optical signals of the control optical signal receiving device and determining whether the optical fiber connecting the OLT to the ONU is cut off and whether the optical transmission is of good quality based on the control optical signal;
a first splitter transmitting the control optical signal to the optical fiber so that the control optical signal is transmitted in a downward direction; and
a second splitter separating the pilot optical signal after the pilot optical signal passes through the passive optical network from the optical fiber to receive the pilot optical signal from the optical fiber.
28. Система по п.27, в которой передающее устройство контрольных оптических сигналов содержит:
первый преобразователь частоты, принимающий контрольный электрический сигнал от контроллера мониторинга линии связи и преобразующий частоту контрольного электрического сигнала с помощью RF-несущей, выделенной в частотной области, которая достаточно удалена от полосы модулирующих частот; и
модуль контрольного источника света, модулирующий контрольный оптический сигнал с помощью контрольного электрического сигнала, частота которого преобразована, и формирующий модулированный оптический сигнал.
28. The system according to item 27, in which the transmitting device control optical signals contains:
a first frequency converter receiving a control electric signal from a communication line monitoring controller and converting a frequency of a control electric signal using an RF carrier allocated in a frequency domain that is sufficiently far from the baseband; and
a control light source module, modulating the control optical signal with a control electric signal whose frequency is converted, and generating a modulated optical signal.
29. Система по п.28, в которой модуль контрольного источника света содержит:
модуль оптического переключателя, принимающий исходный свет и выводящий оптический сигнал, имеющий заданную длину волны; и
отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), модулирующий оптический сигнал, принимаемый от модуля оптического переключателя, с помощью контрольного электрического сигнала, принимаемого от первого преобразователя частоты, и контрольного электрического сигнала, принимаемого от контроллера мониторинга линии связи.
29. The system of claim 28, wherein the control light source module comprises:
an optical switch module receiving an initial light and outputting an optical signal having a predetermined wavelength; and
a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA), which modulates the optical signal received from the optical switch module using the control electric signal received from the first frequency converter and the control electric signal received from the communication line monitoring controller.
30. Система по п.28, в которой модуль контрольного источника света содержит:
модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, принимающий исходный свет, делящий исходный свет согласно длинам волн и выводящий оптический сигнал; и
модуль матрицы отражательного полупроводникового оптического усилителя (RSOA), модулирующий оптический сигнал, принимаемый от модуля мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, используя контрольный электрический сигнал, принимаемый от первого преобразователя частоты, и контрольный электрический сигнал, принимаемый от контроллера мониторинга линии связи.
30. The system of claim 28, wherein the control light source module comprises:
an optical signal multiplexing / demultiplexing module, receiving the source light, dividing the source light according to wavelengths and outputting the optical signal; and
a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) matrix module that modulates the optical signal received from the optical signal multiplexing / demultiplexing module using the control electric signal received from the first frequency converter and the control electric signal received from the communication line monitoring controller.
31. Система по п.27, в которой приемное устройство контрольных оптических сигналов содержит:
преобразователь оптических сигналов, принимающий контрольный оптический сигнал после того, как контрольный оптический сигнал проходит через PON, и преобразующий контрольный оптический сигнал в электрический сигнал; и
второй преобразователь частоты, преобразующий частоту электрического сигнала, принимаемого от преобразователя оптических сигналов, в полосу модулирующих частот.
31. The system according to item 27, in which the receiving device control optical signals contains:
an optical signal converter that receives a pilot optical signal after the pilot optical signal passes through the PON and converts the pilot optical signal into an electrical signal; and
a second frequency converter that converts the frequency of the electrical signal received from the optical signal converter into a modulating frequency band.
32. Система по п.21, в которой источник исходного света содержит:
оптический усилитель, формирующий оптический сигнал;
оптический отражательный модуль, отражающий оптический сигнал посредством варьирования коэффициента отражения и оптического коэффициента затухания оптического сигнала;
модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов, принимающий оптический сигнал, формируемый посредством оптического усилителя, делящий оптический сигнал согласно длинам волн и передающий разделенный оптический сигнал в оптический отражательный модуль;
оптический разветвитель, принимающий оптический сигнал, отраженный посредством оптического отражательного модуля, передающий часть мощности оптического сигнала наружу и передающий оставшуюся часть мощности оптического сигнала в оптический усилитель; и
циркулятор, передающий оптический сигнал, формируемый посредством оптического усилителя, в модуль мультиплексирования/демультиплексирования оптических сигналов и передающий оптический сигнал, отраженный посредством оптического отражательного модуля, в оптический разветвитель.
32. The system according to item 21, in which the source of the source light contains:
an optical amplifier forming an optical signal;
an optical reflection module reflecting an optical signal by varying a reflection coefficient and an optical attenuation coefficient of an optical signal;
an optical signal multiplexing / demultiplexing module, receiving an optical signal generated by an optical amplifier, dividing the optical signal according to wavelengths, and transmitting the divided optical signal to the optical reflective module;
an optical splitter receiving an optical signal reflected by the optical reflective module, transmitting part of the optical signal power to the outside and transmitting the remaining part of the optical signal power to the optical amplifier; and
a circulator transmitting the optical signal generated by the optical amplifier to the optical signal multiplexing / demultiplexing module and transmitting the optical signal reflected by the optical reflective module to the optical splitter.
33. Система по п.22, в которой OLT и модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны в удаленном узле соединены друг с другом таким образом, что восходящая передача и нисходящая передача соответственно выполняются через отдельные оптические волокна.33. The system of claim 22, wherein the OLT and the wavelength multiplexing / demultiplexing unit at the remote site are connected to each other so that the uplink transmission and downlink transmission are respectively performed through separate optical fibers. 34. Система по п.21, в которой ONU содержит:
протокольный процессор ONU, выполняющий протокольную обработку для нисходящего потока данных, который должен быть передан стороне абонента, и восходящего потока данных, передаваемого со стороны абонента,
восходящее оптическое передающее устройство, выравнивающее и оптически усиливающее нисходящий оптический сигнал, чтобы таким образом преобразовывать нисходящий оптический сигнал в восходящий свет, модулирующее восходящий свет в восходящий оптический сигнал, переносящий восходящий поток данных, который сторона абонента хочет передавать, и затем передающее восходящий оптический сигнал;
нисходящее оптическое приемное устройство, принимающее нисходящий оптический сигнал, переносящий нисходящий поток данных, и извлекающее нисходящий поток данных; и
оптический разветвитель, делящий мощность нисходящего оптического сигнала и передающий разделенные мощности нисходящего оптического сигнала в восходящее оптическое передающее устройство и нисходящее оптическое приемное устройство.
34. The system according to item 21, in which the ONU contains:
an ONU protocol processor performing protocol processing for the downstream data stream to be transmitted to the subscriber side and the upstream data stream transmitted from the subscriber side,
an upstream optical transmitter that aligns and optically amplifies the downstream optical signal so as to convert the downstream optical signal into upstream light, modulating the upstream light into an upstream optical signal transferring the upstream data stream that the subscriber side wants to transmit, and then transmitting the upstream optical signal;
a downstream optical receiver receiving a downlink optical signal carrying a downstream data stream and extracting a downstream data stream; and
an optical splitter dividing the power of the downstream optical signal and transmitting the divided powers of the downstream optical signal to the upstream optical transmitter and the downlink optical receiver.
35. Система по п.24, в которой оптическое передающее устройство содержит:
оптический разветвитель, разбивающий мощность нисходящего оптического сигнала на первый оптический сигнал и второй оптический сигнал и выводящий первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;
фотодиод, преобразующий первый оптический сигнал в сигнал тока;
трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый от фотодиода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения;
усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый из трансимпедансного усилителя;
первый модуль задержки, регулирующий фазу вывода сигнала напряжения, полярность которого инвертирована относительно второго оптического сигнала, из усилителя-ограничителя так, чтобы второй оптический сигнал оптимально выравнивался;
схему И, пропускающую выходной сигнал первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «1», и не допускающую пропускание выходного сигнала первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «0»;
второй модуль задержки, регулирующий фазу выходного сигнала, выводимого из схемы И, и фазу выходного сигнала из второго модуля задержки таким образом, что фаза выходного сигнала из схемы И равна фазе выходного сигнала из второго модуля задержки;
первый LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал схемы И в сигнал тока;
второй LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал второй схемы RF-задержки в сигнал тока; и
отражательный полупроводниковый оптический усилитель (RSOA), выравнивающий второй оптический сигнал с помощью сигнала тока, выводимого из первого LD-драйвера, и модулирующий второй оптический сигнал в восходящий оптический сигнал, чтобы формировать восходящий оптический сигнал, когда второй оптический сигнал отражается от отражательной грани, с помощью сигнала тока, выводимого из второго LD-драйвера.
35. The system according to paragraph 24, in which the optical transmitting device comprises:
an optical splitter dividing the power of the downstream optical signal into a first optical signal and a second optical signal and outputting a first optical signal and a second optical signal;
a photodiode converting the first optical signal into a current signal;
a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the photodiode and converts the amplified current signal into a voltage signal;
a limit amplifier re-amplifying a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier;
the first delay module, which regulates the phase of the output of the voltage signal, the polarity of which is inverted relative to the second optical signal, from the amplifier-limiter so that the second optical signal is optimally aligned;
a circuit And transmitting the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "1", and not allowing the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "0";
a second delay module that controls the phase of the output signal output from the AND circuit and the phase of the output signal from the second delay module so that the phase of the output signal from the AND circuit is equal to the phase of the output signal from the second delay module;
the first LD driver converts the output signal of the AND circuit into a current signal;
a second LD driver converting the output of the second RF delay circuit into a current signal; and
a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) equalizing the second optical signal with a current signal output from the first LD driver, and modulating the second optical signal into an upward optical signal to generate an upward optical signal when the second optical signal is reflected from the reflective face, s using the current signal output from the second LD driver.
36. Система по п.35, дополнительно содержащая:
первый циркулятор, передающий второй оптический сигнал в RSOA, принимающий выровненный сигнал от RSOA и передающий выровненный оптический сигнал наружу,
внешний модулятор, принимающий выровненный оптический сигнал от первого циркулятора и модулирующий выровненный оптический сигнал, чтобы формировать восходящий оптический сигнал, с помощью сигнала, выводимого из второго LD-драйвера; и
второй циркулятор, передающий восходящий оптический сигнал от внешнего модулятора в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны в удаленном узле и передающий нисходящий оптический сигнал в оптический разветвитель,
при этом RSOA выравнивает второй оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера.
36. The system of claim 35, further comprising:
a first circulator transmitting a second optical signal to the RSOA, receiving the aligned signal from the RSOA, and transmitting the aligned optical signal to the outside,
an external modulator receiving the aligned optical signal from the first circulator and modulating the aligned optical signal to generate an upward optical signal using a signal output from the second LD driver; and
a second circulator transmitting the upward optical signal from the external modulator to the wavelength multiplexing / demultiplexing unit at the remote node and transmitting the downstream optical signal to the optical splitter,
wherein RSOA aligns the second optical signal with a signal output from the first LD driver.
37. Система по п.35, в которой RSOA содержит две активные области, имеющие заднюю область для выравнивания второго оптического сигнала с помощью сигнала, принимаемого от первого LD-драйвера, и переднюю область для передачи второго оптического сигнала через заднюю область и отражения второго оптического сигнала от отражательной грани и модуляции отраженного второго оптического сигнала, чтобы формировать восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, принимаемого от второго LD-драйвера.37. The system of claim 35, wherein the RSOA comprises two active regions having a rear region for aligning the second optical signal with a signal received from the first LD driver, and a front region for transmitting the second optical signal through the rear region and reflecting the second optical the signal from the reflection face and modulating the reflected second optical signal to form an upward optical signal using a signal received from the second LD driver. 38. Система по п.35, в которой оптическое передающее устройство содержит:
оптический разветвитель, делящий мощность нисходящего оптического сигнала на первый оптический сигнал и второй оптический сигнал и выводящий первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;
фотодиод, преобразующий первый оптический сигнал в сигнал тока;
трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый от оптического диода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения;
усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый из трансимпедансного усилителя;
первый модуль задержки, регулирующий фазу вывода сигнала напряжения, полярность которого инвертирована относительно второго оптического сигнала, из усилителя-ограничителя так, чтобы второй оптический сигнал оптимально выравнивался;
схему И, пропускающую выходной сигнал первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «1», и не допускающую пропускание выходного сигнала первого модуля задержки через себя, когда восходящий поток данных имеет уровень «0»;
второй модуль задержки, регулирующий фазу сигнала, выводимого из схемы И, и фазу выходного сигнала, выводимого из второго модуля задержки, так, чтобы фаза сигнала, выводимого из схемы И, равнялась фазе выходного сигнала из второго модуля задержки;
первый LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал схемы И в сигнал тока;
второй LD-драйвер, преобразующий выходной сигнал второй схемы RF-задержки в сигнал тока;
полупроводниковый оптический усилитель (SOA), выравнивающий второй оптический сигнал с помощью комбинированного сигнала из сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, и сигнала, выводимого из второго LD-драйвера, и модуляции выровненного сигнала, чтобы формировать восходящий оптический сигнал; и
циркулятор, передающий восходящий оптический сигнал в модуль мультиплексирования/демультиплексирования по длине волны в удаленном узле.
38. The system according to clause 35, in which the optical transmitting device contains:
an optical splitter dividing the power of the downstream optical signal into a first optical signal and a second optical signal and outputting a first optical signal and a second optical signal;
a photodiode converting the first optical signal into a current signal;
a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the optical diode and converts the amplified current signal into a voltage signal;
a limiter amplifier reinforcing a voltage signal transmitted from a transimpedance amplifier;
the first delay module that controls the phase of the output of the voltage signal, the polarity of which is inverted relative to the second optical signal, from the amplifier-limiter so that the second optical signal is optimally aligned;
a circuit And transmitting the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "1", and not allowing the output signal of the first delay module through itself when the upstream data stream has a level of "0";
a second delay module that controls the phase of the signal output from the And circuit and the phase of the output signal output from the second delay module so that the phase of the signal output from the And circuitry is equal to the phase of the output signal from the second delay module;
the first LD driver converts the output signal of the AND circuit into a current signal;
a second LD driver converting the output of the second RF delay circuit into a current signal;
a semiconductor optical amplifier (SOA) equalizing the second optical signal with a combined signal from a signal output from the first LD driver and a signal output from the second LD driver and modulating the aligned signal to form an upward optical signal; and
a circulator transmitting an upward optical signal to a wavelength multiplexing / demultiplexing unit at a remote site.
39. Система по п.38, дополнительно содержащая внешний модулятор, принимающий второй оптический сигнал, выровненный посредством SOA, и модулирующий второй оптический сигнал, чтобы формировать восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из второго LD-драйвера,
при этом SOA выравнивает второй оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера.
39. The system of claim 38, further comprising an external modulator receiving a second optical signal aligned by SOA and modulating a second optical signal to generate an upward optical signal using a signal output from the second LD driver,
wherein the SOA aligns the second optical signal with a signal output from the first LD driver.
40. Система по п.38, в которой SOA содержит две активные области, имеющие переднюю область для выравнивания второго оптического сигнала с помощью выходного сигнала из первого LD-драйвера и заднюю область для модуляции второго оптического сигнала, выровненного посредством передней области, чтобы формировать восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из второго LD-драйвера.40. The system of claim 38, wherein the SOA comprises two active regions having a front region for aligning a second optical signal with an output signal from a first LD driver and a rear region for modulating a second optical signal aligned by a front region to form an upward optical signal using a signal output from the second LD driver. 41. Система по п.38, в которой SOA содержит три активные области, имеющие переднюю область для выравнивания второго оптического сигнала с помощью сигнала, выводимого из первого LD-драйвера, промежуточную область для оптического усиления второго оптического сигнала, выровненного посредством передней области, и заднюю область для модуляции второго оптического сигнала, оптически усиленного посредством промежуточной области, чтобы формировать восходящий оптический сигнал.41. The system of claim 38, wherein the SOA comprises three active regions having a front region for aligning a second optical signal with a signal output from a first LD driver, an intermediate region for optical amplification of a second optical signal aligned with a front region, and a back region for modulating a second optical signal optically amplified by the intermediate region to form an upward optical signal. 42. Система по п.34, в которой оптическое передающее устройство содержит:
оптический разветвитель, делящий мощность нисходящего оптического сигнала на первый оптический сигнал и второй оптический сигнал и выводящий первый оптический сигнал и второй оптический сигнал;
фотодиод, преобразующий первый оптический сигнал в сигнал тока;
трансимпедансный усилитель, усиливающий сигнал тока, передаваемый от оптического диода, и преобразующий усиленный сигнал тока в сигнал напряжения;
усилитель-ограничитель, повторно усиливающий сигнал напряжения, передаваемый посредством трансимпедансного усилителя;
модуль задержки, регулирующий фазу вывода сигнала напряжения, полярность которого инвертирована относительно второго оптического сигнала, из усилителя-ограничителя так, чтобы второй оптический сигнал оптимально выравнивался;
RF-усилитель, регулирующий сигнал, передаваемый из модуля задержки, так, чтобы амплитуда второго оптического сигнала оптимально выравнивалась;
LD-драйвер, преобразующий сигнал восходящего потока данных в сигнал тока;
RSOA, выравнивающий второй оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из RF-усилителя, и модулирующий выровненный второй оптический сигнал, чтобы формировать восходящий оптический сигнал с помощью сигнала, выводимого из LD-драйвера, когда второй оптический сигнал отражается от отражательной грани.
42. The system of claim 34, wherein the optical transmitting device comprises:
an optical splitter dividing the power of the downstream optical signal into a first optical signal and a second optical signal and outputting a first optical signal and a second optical signal;
a photodiode converting the first optical signal into a current signal;
a transimpedance amplifier that amplifies the current signal transmitted from the optical diode and converts the amplified current signal into a voltage signal;
a limit amplifier re-amplifying a voltage signal transmitted by a transimpedance amplifier;
a delay module that controls the phase of the output of the voltage signal, the polarity of which is inverted relative to the second optical signal, from the amplifier-limiter so that the second optical signal is optimally aligned;
An RF amplifier that regulates the signal transmitted from the delay module so that the amplitude of the second optical signal is optimally aligned;
LD driver that converts the upstream data signal into a current signal;
RSOA equalizing the second optical signal with a signal output from the RF amplifier, and modulating the aligned second optical signal to generate an upward optical signal with a signal output from the LD driver when the second optical signal is reflected from the reflective face.
43. Система по п.42, в которой модуль задержки регулирует фазу сигнала напряжения, выводимого из трансимпедансного усилителя без прохождения через усилитель-ограничитель, так, чтобы второй оптический сигнал оптимально выравнивался. 43. The system of claim 42, wherein the delay module adjusts the phase of the voltage signal output from the transimpedance amplifier without passing through the limit amplifier so that the second optical signal is optimally aligned.
RU2009114694/09A 2006-10-20 2007-07-06 Device and method for optical line terminal (olt) and optical network unit (onu) in wavelength-independent wavelength division multiplex passive optical networks RU2407169C1 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060102456A KR20070108422A (en) 2006-01-09 2006-10-20 Semiconductor optical amplifier and its driving device for recycling downlink optical signal by dynamic current injection
KR10-2006-0102456 2006-10-20
KR1020070001140A KR100809436B1 (en) 2006-01-09 2007-01-04 Feed-forward current injection circuits and SOA structures for downstream optical signal reuse method
KR10-2007-0001140 2007-01-04
KR10-2007-0023629 2007-03-09
KR10-2007-0068074 2007-07-06
KR1020070068074A KR100922727B1 (en) 2006-01-09 2007-07-06 OLT and ONN Apparatus and Method for Wavelength Independent WDM Passive Optical Subscriber Network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009114694A RU2009114694A (en) 2010-10-27
RU2407169C1 true RU2407169C1 (en) 2010-12-20

Family

ID=44041881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009114694/09A RU2407169C1 (en) 2006-10-20 2007-07-06 Device and method for optical line terminal (olt) and optical network unit (onu) in wavelength-independent wavelength division multiplex passive optical networks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2407169C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479140C1 (en) * 2009-06-08 2013-04-10 Мицубиси Электрик Корпорейшн Pon-system, device at station side and device at subscriber side
RU2522741C2 (en) * 2012-08-01 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Secure multichannel fibre-optic transmission system
RU2628767C2 (en) * 2013-02-06 2017-08-22 ЗетТиИ Корпорейшн Method and device to configure testing parameters set by using the optic time domain reflectometer (otdr)
US10028229B2 (en) 2014-02-14 2018-07-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Preamble sending method, power control method, terminal, and device
RU2722434C1 (en) * 2016-11-23 2020-05-29 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Passive optical network system, optical line terminal and optical network unit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479140C1 (en) * 2009-06-08 2013-04-10 Мицубиси Электрик Корпорейшн Pon-system, device at station side and device at subscriber side
US9918150B2 (en) 2009-06-08 2018-03-13 Mitsubishi Electric Corporation PON system, station side apparatus, and subscriber side apparatus
RU2522741C2 (en) * 2012-08-01 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Secure multichannel fibre-optic transmission system
RU2628767C2 (en) * 2013-02-06 2017-08-22 ЗетТиИ Корпорейшн Method and device to configure testing parameters set by using the optic time domain reflectometer (otdr)
US10028229B2 (en) 2014-02-14 2018-07-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Preamble sending method, power control method, terminal, and device
RU2722434C1 (en) * 2016-11-23 2020-05-29 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Passive optical network system, optical line terminal and optical network unit
US10756841B2 (en) 2016-11-23 2020-08-25 Huawei Technologies Co., Ltd. System for registering an ONU to an OLT in a passive optical network system using a dedicated wavelength
US11374674B2 (en) 2016-11-23 2022-06-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Passive optical network system, optical line terminal, and optical network unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009114694A (en) 2010-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8644711B2 (en) Apparatus and method for OLT and ONU for wavelength agnostic wavelength-division multiplexed passive optical networks
KR100922727B1 (en) OLT and ONN Apparatus and Method for Wavelength Independent WDM Passive Optical Subscriber Network
Song et al. Long-reach optical access networks: A survey of research challenges, demonstrations, and bandwidth assignment mechanisms
Shea et al. Long-reach optical access technologies
EP2157722B1 (en) WDM PON RF overlay architecture based on quantum dot multi-wavelength laser source
CN101946430B (en) Wavelength division multiplexing-passive optical network system
US8055133B2 (en) TDM/WDMA passive optical network device
US8488977B2 (en) Time division multiple access over wavelength division multiplexed passive optical network
EP0729244A2 (en) Passive optical network having amplified led transmitters
US20090010648A1 (en) Methods and apparatus for upgrading passive optical networks
JP2005536078A (en) Method and apparatus for providing a wavelength division multiplexed passive optical network based on wavelength-locked wavelength division multiplexed light sources
JP2004159328A (en) Passive optical communication network using loopback of multi-wavelength light generated from central station
WO2008045141A1 (en) Mutual wavelength locking in wdm-pons
US20110200333A1 (en) Method and apparatus for bidirectional optical link using a single optical carrier and colorless demodulation and detection of optical frequency shift keyed data
CN113169799A (en) Optical Line Termination and Fiber Access Systems with Enhanced Flexibility
Lin et al. Cross-seeding schemes for WDM-based next-generation optical access networks
US8538262B2 (en) Color free WDM PON based on broadband optical transmitters
WO2007143931A1 (en) A wavelena wavelength division multiplexing passive optical network
IL124639A (en) Optical communication method and system using wavelength division multiplexing
RU2407169C1 (en) Device and method for optical line terminal (olt) and optical network unit (onu) in wavelength-independent wavelength division multiplex passive optical networks
JP2010166279A (en) Optical communication system and optical line concentrator
KR101231927B1 (en) Bidirectional WDM-PON system using single channel and bidirectional signal transmitting method thereof
US20090016741A1 (en) Optical communication
KR100932899B1 (en) Wavelength independent independent downlink optical transmission apparatus and method in optical fiber termination system of WMD-POON
KR20080057596A (en) WMD-POON system using polarized seed light and its optical signal transmission method