[发明专利]一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统

说明书

本发明公开了一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统，涉及光通信技术领域，包括光线路终端/无源光分配网络和光网络单元，所述光线路终端包括第一环形器以及与第一环形器相连的OLT发送端和OLT接收端；所述无源光分配网络包括波长耦合器以及与波长耦合器相连的光分束器，且所述波长耦合器与第一环形器相连；所述光网络单元包括拉曼泵浦光源和多个光网络子单元，所述拉曼泵浦光源与波长耦合器相连；其中，每个光网络子单元均包括第二环形器以及与第二环形器相连的ONU发送端和ONU接收端，且每个光网络子单元中的第二环形器均与光分束器相连。本发明能够极大地降低应用成本。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统。

背景技术

21世纪是一个高度信息化的时代，信息的传输、处理、存储将要求空前的规模和速度，达到太比特(1Tb/s)量级。近年来，随着社会信息化程度的不断提升，尤其是基于IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)的数据业务呈爆炸式增长，对于信息传输的基础(光纤骨干传输网)来说，单信道传输速率从40Gbit/s提高至100Gbit/s甚至1Tbit/s已经成为必然趋势。

随着中、长距离骨干网的传输容量越来越大，接入网也承受了越来越大的压力。传统的无源光网络接入技术受限于技术、器件和成本等因素，其传输容量和性能已经越来越无法满足用户对通讯带宽日益加速的增长需求且提升潜力非常有限，因此，传统的无源光网络已经成为了制约整个光通信网络承载能力的瓶颈。越来越多新的业务类型和特性对无源光网络的传输容量和距离都提出了严峻的挑战；而对传输性能要求的提升，又带来了部署成本上升的挑战。因此，业界亟待新的架构和技术导入以实现接入网传输性能和容量的革命性提升，同时又实现成本可控的目标。

传统无源光网络(Passive optical network，PON)技术作为现在主流商用的接入技术得到广泛研究，其主要结构是经典的点到多点的传输架构，且整个系统架构中没有任何有源放大器件，从而降低了系统成本。由于现阶段广泛采用的以太网PON和G比特PON技术主要采用时分复用(Time division multiplexing，TDM)方式，基于结构简单的直调直检技术，其成本和复杂度较低，但是受限于OOK调制格式和器件性能，该方案的接入速率普遍较低，如果强行增加调制速率则又面临着色散和接收灵敏度不足的双重物理损伤，难满足未来日益增长的接入容量需求。相干检测技术的引入，大幅提升了同等速率下接收机的灵敏度，更彻底解决了色散损伤的问题。然而，传统无源光网络中缺乏光放大手段的缺点限制了系统功率预算的进一步提升。

为了在无源光网络架构中实现光放大，最大限度的提升系统功率预算，业界已经尝试将掺稀土光纤放大器(典型的入掺铒光纤放大器)或半导体光放大器(semiconductoroptical amplifier，SOA)引入无源光网络。例如，在OLT(optical line terminal，光线路终端)端或每个ONU(Optical Network Unit，光网络单元)增加一个EDFA(Erbium DopedFiber Application Amplifier，掺铒光纤放大器)或SOA，提升系统载入功率，从而获得更高的系统功率预算。然而，掺稀土光纤放大器的工作波长范围完全依赖于掺杂稀土元素的物理性质，因此工作波长范围十分受限，且会导致较高的非线性效应，而且体积较大和功耗皆较大，基本无法用于ONU端；而另一方面，半导体激光器虽然可以提供较大的工作波长范围，且体积和功耗较小，但是其提供的饱和输出增益较小，且噪声指数较大。而分布式拉曼光放大器，具有噪声指数低、非线性效应较小且可以提供较大的工作波长范围等一系列优点。

因此，当前亟需一种新型的架构以实现基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统，能够极大地降低应用成本。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：