[发明专利]用于TWDM无源光网络应用的低成本增益箝制EDFA

说明书

一种通信系统(100)包括与箝制激光器(202)和泵浦激光器(204)光学连接的第一光学系统(242,242a)和第二光学系统(270)。第一光学系统包括第一和第二光分路器(244,244a,244b)。第一光分路器从箝制激光器接收箝制激光信号(203)并且将该信号分路成分路箝制激光信号(203a,203aa–an)。第二光分路器从泵浦激光器接收泵浦激光信号(205)并且将该信号分路成分路泵浦激光信号(205a,205aa–an)。第二光学系统与第一光学系统光学连接并且包括放大器系统(200)，该放大器系统(200)接收复用信号(220u)。第二光学系统包括分别与掺铒光纤(230)以及与第一和第二分路器光学连接的第一和第二组合器(212,212a,212b)。

技术领域

本公开涉及具有低成本增益箝制掺铒光纤放大器(Erbium-Doped Fiberamplifier，EDFA)的时分波分复用无源光网络(Time-Wavelength-Division-MultiplexingPassive Optical Network，TWDM-PON)体系结构。

背景技术

基本通信系统包括将消息转换成适合于通过通信信道传递的电形式的发送器。通信信道将消息从发送器传递到接收器。接收器接收消息并将其转换回其原始形式。

光纤光网络是一种利用光纤作为通信信道将信息从源(发送器)传送到目的地(接收器)的新兴方法。光纤是由细玻璃硅石或塑料制成的柔性透明介质，其在源和目的地之间贯穿光纤的整个长度传送光。与其他已知的通信形式相比，光纤通信允许了在更长的距离上以更高的带宽传送数据。光纤与金属线相比是一种改进的通信形式，因为行经光纤的光经历更少的损耗并且对于电磁干扰是免疫的。公司使用光纤来传送电话信号、互联网通信和有线电视信号。光纤到户(fiber-to-the-home，FTTH)网络或光纤接入网络利用光纤作为最后一英里连接来从服务提供者连接终端用户。

光纤通信提供非常低的信号损耗和非常高的带宽。这两个属性允许了服务提供者利用无源光纤装置(fiber plant)从其中心局(central office，CO)直接连接到终端用户，这产生了资本和运营成本节省。随着当今的互联网中对带宽的需求持续增大，光纤到户(FTTH)网络已成为运营商连线和重连线客户的一种良好的未来有保证技术。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种包括第一光学系统和第二光学系统的通信系统。第一光学系统与箝制激光器和泵浦激光器光学连接。此外，第一光学系统包括第一和第二光分路器。第一光分路器被配置为从箝制激光器接收箝制激光信号并且将接收到的箝制激光信号分路成分路箝制激光信号。第二光分路器被配置为从泵浦激光器接收泵浦激光信号并且将接收到的泵浦激光信号分路成分路泵浦激光信号。第二光学系统与第一光学系统光学连接。另外，第二光学系统包括放大器系统，其中每个放大器系统被配置为接收复用信号。每个放大器系统包括与掺铒光纤光学连接的第一和第二组合器。第一组合器与第一分路器光学连接，并且第二组合器与第二分路器光学连接。第一组合器被配置为接收复用信号和分路箝制激光信号之一并且将复用信号和分路箝制激光信号之一组合成第一组合信号。另外，第二组合器被配置为接收第一组合信号和分路泵浦激光信号之一，并且将第一组合信号和分路泵浦激光信号之一组合成第二组合信号。掺铒光纤被配置为接收第二组合信号，并且放大第二组合信号的复用信号和分路箝制激光信号。此外，掺铒光纤被配置为衰减第二组合信号的分路泵浦激光信号，并且从第二光学系统向与第二光学系统光学连接的解复用器输出放大输出信号。放大输出信号包括放大的复用信号、放大的分路箝制激光信号和衰减的分路泵浦激光信号。换言之，在掺铒光纤内，泵浦的能量被给予复用信号和箝制信号(第一组合信号)。这放大了第一组合信号，同时减小了泵浦信号的功率。在一些实现方式中，清洁滤波器可光学连接到掺铒光纤的输出端。清洁滤波器在放大输出信号被从掺铒光纤输出之后接收放大输出信号，并且从放大输出信号中去除任何残余泵浦和箝制信号并且将经过滤的放大输出信号输出到与放大器系统的输出光学连接的解复用器。