[发明专利]融合光正交频分复用无源光接入网和光生毫米波技术的系统及其传输方法

权利要求书

1.一种融合光正交频分复用无源光接入网和光生毫米波技术的系统，由一个光网络终端OLT（4）经过一个第一掺铒光纤放大器EDFA1（16）和一个第二掺铒光纤放大器EDFA2（32）通过一个第一光纤链路（17）和一个第二光纤链路（33）连接一个远端节点RN（18），而远端节点RN（18）经过第一组N路分布光纤（20）和第二组N路分布光纤（35）分别连接N组光网络单元组ONU 组（21），每组光网络单元由两个光网络（47、52）组成；其特征在于：

1）所述的光网络终端OLT（4）：有第一组分布式反馈激光器（1）和第二组分布式反馈激光器（2）连接到第一 循环阵列波导光栅AWG1（3）；第一循环阵列波导光栅AWG1（3）与第一马赫增德尔调制MZM1（5）相连；该第一马赫增德尔调制MZM1（5）信号驱动端口和一个第一正弦波发生器RF1（22）相连，第一马赫增德尔调制MZM1（5）信号输出端口和一个第一光交叉波分复用器IL1（6）相连；该第一光交叉波分复用器IL1（6）的第1信号输出端口和一个第二循环阵列波导光栅AWG2（7）相连，该第二循环阵列波导光栅AWG2（7）的信号输出端口和第一组N个强度调制器IM（8）相连，该组N个强度调制器IM（8）的信号输出端口和一个第三循环阵列波导光栅AWG3（9）相连，该第三循环阵列波导光栅AWG3（9）的信号输出端和一个第一光耦合器OCo1（10）的1端口相连，该第一光耦合器OCo1（10）的2端口和一个第一光分路器1（27）的1端口相连，该第一光分路器1（27）的输入端口和一个第一泵浦光发生模块1（11）相连，所述第一光耦合器OCo1（10）的输出端口和一个第一光生毫米波模块1（12）相连，该第一光生毫米波模块1（12）的输出端口和一个第一光环形器OC1（15）相连，该第一光环形器OC1（15）的第1端口和一个第四循环阵列波导光栅AWG4（14）相连，该第四循环阵列波导光栅AWG4（14）的信号输出端口和N组上行信号接收机RX（13）相连；所述第一光环形器OC1（15）的第2端口和所述第一掺铒光纤放大器EDFA1（16）输入端口相连；所述第一光交叉波分复用器IL1（6）的第2信号输出端口和一个第五循环阵列波导光栅AWG5（23）相连，该第五循环阵列波导光栅AWG5（23）的信号输出端口和第二组N个强度调制器IM（24）相连，该第二组N个强度调制器IM（24）的信号输出端口和一个第六循环阵列波导光栅AWG6（25）相连，该第六循环阵列波导光栅AWG6（25）的信号输出端和一个第二光耦合器OCo2（26）的1端口相连，该第二光耦合器OCo2（26）的2端口和所述第一光分路器1（27）的2端口相连，所述第二光耦合器OCo2（26）的输出端口和一个第二光生毫米波模块（28）相连，该第二光生毫米波模块（28）和一个第二光环形器OC2（31）相连，该第二光环形器OC2（31）的第1信号输出端口和第七循环阵列波导光栅AWG7（30）相连，第七循环阵列波导光栅AWG7（30）的信号输出端口和第二个N组上行信号接收机RX（29）相连；所述第二光环形器OC2（31）的第2端口和所述第二掺铒光纤放大器EDFA2（32）输入端口相连；

2）所述远端节点RN（18）包括一个第八循环阵列波导光栅AWG8（19）和一个第九循环阵列波导光栅AWG9（34），这两个循环阵列波导光栅AWG（19、34）通过第一组N路分布光纤（20）和第二组N路分布光纤（35）分别连接所述光网络单元组ONU组（21）；

3）所述第一泵浦光发生模块1（11）中一个第一连续波长激光器CW1（36）和一个第一差分马赫增德尔调制器1DMZM（37）链接，该第一差分马赫增德尔调制器1DMZM（37）的信号驱动端口和一个第二正弦波发生器RF2（39）相连，所述第一差分马赫增德尔调制器1DMZM（37）的信号输出端口和一个第一布拉格反射型光栅FBG1（38）相连；

4）所述光生毫米波模块（12、28）中，一个第一光半导体放大器SOA1（40）和一个第一可调光滤波器TOF1（41）相连，该个第一可调光滤波器TOF1（41）和一个第二光交叉波分复用器IF2（42）相连；

5）所述光网络单元组ONU 组（21）由第一光网络单元ONU（47）和第二光网络单元ONU（52）两个光网络单元组成：一个第三光环形器OC3（43）的第1端口和一个第二光分路器2（44）相连；所述第二光分路器2（44）的第1端口和一个第一下行信号接收机RX_1（45）相连；所述第二光分路器2（44）的第2端口和一个第二反射式半导体光放大器RSOA2（51）的第1端口相连；所述第二反射式半导体光放大器RSOA2（51）的第2端口和第四光环形器OC4（48）的第2端口相连；第四光环形器OC4（48）的第1端口和一个第三光分路器3（49）相连；第三光分路器3（49）的第1端口和一个第一下行信号接收机RX_N+1（50）相连；该第三光分路器3（49）的第2端口和一个第一反射式半导体光放大器RSOA1（46）的第1端口相连；第一反射式半导体光放大器RSOA1（46）的第2端口和所述第三光环形器OC3（43）的第2端口相连。

2.一种融合光正交频分复用无源光接入网和光生毫米波技术的系统的传输方法，采用根据权利要求1所述的融合光正交频分复用无源光接入网和光生毫米波技术的系统进行操作，其特征在于：光纤线路终端OLT（4）中N个分布式反馈激光器DFB，其中第一组分布式反馈激光器（1）和第二组分布式反馈激光器（2）分别输出波长在C波段的光和L波段的光，通过第一循环阵列波导光栅AWG1（3）送入第一马赫增德尔调制MZM1（5）进行载波抑制，第一马赫增德尔调制MZM1（5）输出一组N个波长在C波段的光和一组N个波长在L波段的光；这两组N个载波间隔满足自由频谱范围FSR的整数倍，这样做的好处是利用循环波导光栅AWG，能够通过的端口也可以通过；由第一马赫增德尔调制MZM1（5）产生的两组载波送入第一光交叉波分复用器IL1（6），第一马赫增德尔调制MZM1（5）由第一正弦波发生RF1（22）器驱动，经过第一光交叉波分复用器IL1（6）分离出两组载波，第一组载波送入第二循环阵列波导光栅AWG2（7），送入第一组N个强度调制器IM（8），第二组送入第五循环阵列波导光栅AWG5（23），送入第二组N个强度调制器IM（24）；由第一组N个强度调制器IM（8）调制好的信号经过第三循环阵列波导光栅AWG3（9），送入第一光耦合器OCo1（10）的1端口；第一双泵浦光发生模块1（11）中，第一连续波长激光器CW1（36）生成的连续光波长，送入第一差分马赫增德尔调制器DMZM1（37），第一差分马赫增德尔调制器DMZM1（37）由第二正弦波发生器RF2（39）驱动，在第一差分马赫增德尔调制器DMZM1（37）中进行偶数边带抑制，突出三次谐波， 之后将信号送入第一布拉格反射型光栅FBG1（38）中反射残留的中心载波，一次谐波，二次谐波，滤出三次谐波作为双泵浦光源；第一双泵浦光发生模块1（11）输出的信号，送入第一光分路器1（37），第一光分路器1（37）1端口输出的信号，送入第一光耦合器OCo1（10）的2端口中；第一光耦合器OCo1（10）把融合双泵浦光与下行信号的光信号送入第一光生毫米波模块（12）；光生毫米波模块（12）中，双泵浦光与信号在第一光半导体放大器SOA1（40）中发生非简并四波混频效应ND-FWM，在信号光的两侧出现新的光谱，信号光与生成物构成了准双边带调制（ODSB）的光载毫米波信号，送入第一可调光滤波器TOF1(41)以及第二光交叉波分复用器IF2（42）中滤出一个生成物，最终信号光与另一个生成物构成了准单边带调制（OSSB）的光载毫米波信号；送入第一光环形器OC1（15），通过第一光环形器OC1（15）的第2端口输出，经过第一掺铒光纤放大器EDFA1（16）光信号放大后注入第一光纤链路（17）；第一光环形器OC1（15）的第1端口输出的上行信号经过第四循环阵列波导光栅AWG4（14）解复用，送入第一组N个上行信号接收机RX（13）；由第二组N个强度调制器IM（24）调制好的信号经过第六循环阵列波导光栅AWG6（25），送入第二光耦合器OCo2（26）的1端口；第一光分路器1（27）的2端口输出的双泵浦光送入第二光耦合器OCo2（26）的2端口，经过第二光耦合器OCo2（26）融合的双泵浦光和下行信号，送入第二光生毫米波模块2（28）生成准单边带调制（OSSB）的光载毫米波信号，送入第二光环形器OC2（31），通过第二光环形器OC2（31）的第2端口输出，经过第二掺铒光纤放大器EDFA2（32）放大后注入第二光纤链路（33）；第二光环形器OC2（31）的第1端口输出的上行信号经过第七循环阵列波导光栅AWG7（30）解复用，送入第二组N个上行信号接收机RX（29）；第一光纤链路和第二光纤链路中复合信号经远端节点RN（18）中第八循环阵列波导光栅AWG8（19）和第九循环阵列波导光栅AWG9（34）解复用后分别通过第一组分布光纤（20）和第二组分布光纤（35）发送至光网络单元组ONU 组（21）；由第八循环阵列波导光栅AWG8（19）送入光网络单元组ONU 组（21）的下行信号经过第三光环形器OC3（43）的第1端口送入第二光分路器2（44）分为两路：一路作为第一光网络单元ONU 1-1（47）中的第一下行信号接收器RX_1（45）的输入，另一路作为第二光网络单元ONU 1-2（52）中第二反射式半导体光放大器RSOA2（51）的再调制上行载波；由第九循环阵列波导光栅AWG9（34）送入光网络单元组ONU组（21）的下行信号经过第四光环形器OC4（48）的第1端口送入第三光分路器3（49）分为两路：一路作为第二光网络单元ONU 1-2（52）中的第一下行信号接收器RX_N+1（50）的输入，另一路作为第一光网络单元ONU 1-1（47）中第一反射式半导体光放大器RSOA1（46）的再调制上行载波；上行信号的传输方式是下行信号传输的逆过程。