[发明专利]用于控制可调谐激光器的激射波长的设备及方法以及包括该设备的波分复用无源光网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制可调谐激光器的激射波长的设备和方法以及具有该设备的波分复用无源光网络。更具体地，本发明涉及一种用于控制可调谐激光器的激射波长的设备和方法，以及具有该设备的波分复用无源光网络，其通过使用在光纤上产生的瑞利后向散射或反射光等，将可调谐激光器的激射波长与波分复用器/解复用器的传输波长匹配，从而防止由于波分复用器/解复用器的传输波长之间的波长不匹配导致的光功率损耗和性能低下。

背景技术

随着互联网的迅速发展使得众所周知的面向语音电话和文本的服务已发展为面向视频和图像的多媒体服务，使得对接入网络的速度的高速需求变得迅速地增长。由于这种便于信息识别的趋势，预计未来开发的新兴起的服务将多数为面向视频的多媒体服务。因此，要求下一代接入网络具有能够高效地适应于面向视频和图像的多媒体服务的结构。此外，要求其能够提供三重播放服务（TPS），其中通过网络基础架构，将语音电话服务、数据远程通信服务和高清视频服务集成为一个服务。波分复用无源光网络（WDM-PON）被认为是一种方法的终极替换，这种方法能够提供用于TPS的协议和无实质性限制的频带，同时独立于用户传输的速度。通常，由于通过在WDM-PON中使用基于各个用户彼此不同的波长进行远程通信，有必要实施低成本的光收发模块和系统。此外，也有必要使用无色光源，这样所有用户可使用同样的光源，从而节省接入网络的安装和维护成本。

为了实施上述无色光源，已进行了对可调谐激光器的研究。作为示例，外腔激光器（ECL）可通过控制光栅温度来改变激射波长。由于与现有镭射激光器相比，可以以相对低的成本实施，所以这种ECL被视为用于WDM-PON的一个可能光源。此外，由于包括以上详细描述的ECL的可调谐激光器能够进行高速调制，所以它们可用作WDM光传输系统的光源等，并因此具有高的应用可能性，而该WDM光传输系统在城域网或骨干网以及WDM-PON中使用。

同时，为了将上述可调谐激光器用作WDM光传输系统和WDM-PON的光源，需要将可调谐激光器的激射波长与波分复用器/解复用器的传输波长相匹配。作为用于实现该目标的具体方法和设备，例如，Jung-Hyung Moon等在2009年3月发表的题为“An Automatic Wavelength Control Method of a Tunable Laser for a WDM-PON”，IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.21,no.5,pp.325-327的文章中提出了一种用于控制可调谐激光器的激射波长的设备。由Jung-Hyung Moon等提出的用于控制可调谐激光器的激射波长的设备意指将由宽带光源（BLS）输出的非相干光传输至可调谐激光器，并通过使用在由可调谐激光器输出的光信号和非相干光之间产生的光拍频分量，将可调谐激光器的激射波长与波分复用器/解复用器的传输波长相匹配的方法。然而，在上述文章中公开的方法中，需要额外的BLS和光耦合器、反射器（例如反射镜），且需要为每个频道或每个用户使用光电二极管。由于使用额外装置导致WDM光传输系统和WDM-PON的成本增加，因此需要更加经济有效的方法。

此外，在WDM光传输系统和WDM-PON中，为了将可调谐激光器的激射波长与波分复用器/解复用器的传输波长相匹配，已使用了一种用于手动地控制可调谐激光器的激射波长或使用查找表来找出激射波长的方法。然而，这种手动方法或使用查找表的方法存在的缺点在于，很难实现经济有效，这是因为需要大量专业人力资源和大量时间。

因此，需要一种能够通过自动控制可调谐激光器的激射波长，来经济有效地实现WDM光传输系统和WDM-PON的新方法。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于控制可调谐激光器的激射波长的设备和方法来解决现有技术的问题，以及提供具有该设备的的波分复用无源光网络，该波分复用无源光网络通过使用在光纤上产生的瑞利后向散射或反射光等，将可调谐激光器的激射波长与波分复用器/解复用器的传输波长相匹配，从而防止由于与波分复用器/解复用器的传输波长的不匹配导致的光功率损耗和性能下降。

根据本发明的第一方面，从可调谐激光器输出的光在通过波分复用器/解复用器后，被光纤或光学元件瑞利后向散射或反射，并随后重新输入至波分复用器/解复用器中。可以通过以使重新输入至波分复用器/解复用器然后由此输出的光信号的光功率变为最大的方式，来控制可调谐激光器的激射波长，可提供经济有效的WDM光传输系统和WDM-PON。