用于无源光网络的波长路由器制造技术

一种无源阵列式波导光栅AWG路由器，所述AWG路由器可用以针对其波长信道中的一个波长信道实施波长路由器和3-dB功率分裂器的双功能性，同时针对其它波长信道充当常规波长路由器。所述无源AWG路由器可有利地用于例如WDM-PON系统中，以减少正用以将光信号从位于服务提供者的中心局处的光线路终端经由所述无源AWG路由器广播到靠近终端用户定位的多个光网络单元的各种波长信道之间的插入损耗差异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无源光网络的波长路由器
本专利技术涉及光学通信设备，且更具体来说(但非排他地)涉及无源波长路由器。
技术介绍
此部分介绍可帮助促进对本专利技术的较好理解的方面。因此，应按此角度阅读本部分的叙述且不应将其理解为承认何物为现有技术或何物并非现有技术。还被称为“第一公里网络”的存取网络将服务提供者的中心局连接到商业和住宅订户。存取网络在文献中有时还被称为订户存取网络或本地环路。存取网络中的带宽需求已经快速增加，例如，这是因为住宅订户期待第一公里存取解决方案提供高带宽且提供丰富媒体服务。类似地，企业用户要求宽带基础结构，所述用户可经由所述基础结构将其局域网可靠地连接到因特网主干。无源光网络(PON)为通常可提供比(例如)传统的基于铜的存取网络高得多的带宽的基于光纤的存取网络。在PON中并入波分多路复用(WDM)进一步增加可用带宽。然而，部分归因于WDM-PON的与常规系统相比较高的成本且部分归因于用以支持各种商业上可行的WDM-PON架构的不成熟的装置技术和未充分开发的网络协议和软件，WDM-PON尚未被广泛商业化。
技术实现思路
本文中揭示无源阵列式波导光栅(AWG)路由器的各种实施例，AWG路由器可用以针对其波长信道中的一个波长信道实施波长路由器和3-dB功率分裂器的双功能性，同时针对其它波长信道充当常规波长路由器。所述无源AWG路由器可有利地用于(例如)WDM-PON系统中以减少正用以将光信号从位于服务提供者的中心局处的光线路终端经由所述无源AWG路由器广播到靠近终端用户定位的多个光网络单元的各种WDM信道之间的插入损耗差异(即，具有最大插入损耗的波长与具有最小插入损耗的波长之间的插入损耗的差)。根据一个实施例，提供一种包括无源AWG路由器(例如，210、300)的设备。所述无源AWG路由器包括：(i)第一光学星形耦合器(例如，320)，所述第一耦合器具有耦合到其第一边缘(例如，318)的第一光波导(例如，308)和耦合到其相对第二边缘的光波导(例如，330)的第一横向阵列；和(ii)第二光学星形耦合器(例如，340)，所述第二耦合器具有耦合到其第一边缘的光波导的所述第一横向阵列和耦合到其相对第二边缘(例如，338)的光波导(例如，360)的第二横向阵列。所述无源AWG路由器经配置以将施加到所述第一光波导的第一载波波长路由到所述第二横向阵列的第一光波导(例如，360A)和所述第二横向阵列的第二光波导(例如，360E)两者，所述第二横向阵列的所述第一光波导和所述第二光波导通过定位于所述第二横向阵列中在所述两者之间的至少一个其它光波导(例如，360C)而彼此分离。根据另一实施例，提供一种包括无源波长路由器的设备。所述无源波长路由器包括：光栅；第一光学端口，其在所述光栅的第一侧处以光学方式耦合到所述光栅；和第二光学端口的线性阵列，所述第二光学端口在所述光栅的第二侧处以光学方式耦合到所述光栅。所述无源波长路由器经配置以将施加到所述第一光学端口的第一载波波长路由到所述第二光学端口中的第一端口和所述第二光学端口中的第二端口两者，所述第二光学端口中的所述第一光学端口和所述第二光学端口通过定位于所述线性阵列中在所述两者之间的第二光学端口中的至少一个另一光学端口而彼此分离。所述光栅可为(例如)中阶梯光栅或阵列式波导光栅。附图说明本专利技术的各种实施例的其它方面、特征和益处将以实例方式从以下详细描述和附图变得更完全显而易见。图1展示根据本专利技术的一个实施例的WDM-PON系统的框图；图2展示根据本专利技术的一个实施例的可用于图1的WDM-PON系统中的平面波导电路的框图；图3示意地展示根据本专利技术的一个实施例的可用于图2的平面波导电路中的AWG路由器的布局；图4A-4B以图形说明选择图3的AWG路由器中的波导位置的代表性方法；图4C以图形说明根据本专利技术的一个实施例的选择图3的AWG路由器中的波导位置的方法；图5示意地展示根据本专利技术的一个实施例的可用以实施图3中所展示的无源AWG路由器的对应部分的电路部分的布局；和图6以图形说明根据本专利技术的一个实施例的可能AWG路由器设计。具体实施方式常规无源光网络(PON)为点对多点、光纤到户(fiber-to-the-premises)网络架构，其中将不被供电的无源分光器用以使单个光纤能够服务多个订户(通常16-128)。典型PON包含在服务提供者的中心局(CO)处的光线路终端(OLT)和靠近终端用户的多个光网络单元(ONU)。借助于无源分光器，光学载波由ONU共享。下行链路信号经广播到所有ONU。上行链路信号使用多址协议(通常，时分多址(TDMA))来路由。PON有利地减少光纤和中心局设备的量，例如，与点对点架构所需的量相比。然而，常规PON中的ONU的数目受系统的光功率预算限制，所述预算取决于光纤和组件的损耗和无源分光器造成的衰减。因此，PON系统非常需要将信号输送损耗保持为最小。在波分多路复用PON(WDM-PON)中，在同一光纤基础结构上使用多个载波波长，借此提供可扩充性。在一个WDM-PON架构中，将多个载波波长用以将ONU布置到若干虚拟PON中。更具体来说，所述虚拟PON中的每一者经配置以使用相应专用载波波长或载波波长的集合，但在其它方面如常规PON一样操作，如上文所指示。其它WDM-PON架构也是可能的。图1展示根据本专利技术的一个实施例的WDM-PON系统100的框图。系统100具有经配置以使用N个载波波长(λ1、λ2、…、λN)而与多个ONU160通信的OLT110。OLT110包含WDM发射器112和WDM接收器114，所述两者皆经由光学循环器120耦合到光学馈送器光纤124。WDM发射器112经配置以使用N个不同相应载波波长将下行链路信号广播到ONU160的N个群组1701-170N。WDM接收器114经类似配置以从ONU群组1701-170N接收上行链路信号。WDM接收器114在图1中说明性地展示为包括(1×N)波长多路分用器(DMUX)116和N个光学检测器118的阵列。在代表性实施例中，光纤馈送器光纤124具有介于约1km与约20km或更长之间的长度。光学馈送器光纤124经配置以将OLT110连接到无源波长路由器130。路由器130经设计以基于波长来路由光信号，且在路由器的第一侧具有单个端口128且在路由器的第二侧具有N个端口1321-132N的集合。波长λ1在端口128与端口1321之间路由；波长λ2在端口128与端口1322之间路由；波长λ3在端口128与端口1323之间路由，等。路由器130针对下行链路信号作为(1×N)波长多路分用器操作且针对上行链路信号作为(N×1)波长多路复用器操作。多达N个ONU群组170n中的每一者经由相应(1×K)无源分光器/组合器140而耦合到路由器130的端口1321-132N的相应端口，其中n＝1,2,...,N。分光器/组合器140针对下行链路信号作为功率分裂器操作且针对上行链路信号作为功率组合器操作。ONU群组170n的多达K个ONU160nk中的每一者耦合到分光器/组合器140n的相应端口(如图1中所指示)且经配置以使用相应载波波长λn操作，其中k＝1,2,…,K。在代表性实施例中，K可在4与128之间。在各种替代实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括无源阵列式波导光栅AWG路由器(例如，210、300)，所述AWG路由器包括：第一光学星形耦合器(例如，320)，所述第一耦合器具有耦合到其第一边缘(例如，318)的第一光波导(例如，308)和耦合到其相对第二边缘的光波导(例如，330)的第一横向阵列；和第二光学星形耦合器(例如，340)，所述第二耦合器具有耦合到其第一边缘的光波导的所述第一横向阵列和耦合到其相对第二边缘(例如，338)的光波导(例如，360)的第二横向阵列；且其中所述无源AWG路由器经配置以将施加到所述第一光波导的第一载波波长路由到所述第二横向阵列的第一光波导(例如，360A)和所述第二横向阵列的第二光波导(例如，360E)两者，所述第二横向阵列的所述第一和第二光波导通过定位于所述第二横向阵列中在所述两者之间的至少一个其它光波导(例如，360C)而彼此分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.10 US 13/293,7871.一种设备，其包括无源阵列式波导光栅AWG路由器(210、300)，所述AWG路由器包括：第一光学星形耦合器(320)，所述第一光学星形耦合器具有耦合到其第一边缘(318)的第一光波导(308)和耦合到其相对第二边缘的光波导(330)的第一横向阵列；和第二光学星形耦合器(340)，所述第二光学星形耦合器具有耦合到其第一边缘的光波导的所述第一横向阵列和耦合到其相对第二边缘(338)的光波导(360)的第二横向阵列；且其中所述无源AWG路由器经配置以将施加到所述第一光波导的第一载波波长路由到所述第二横向阵列的第一光波导(360A)和所述第二横向阵列的第二光波导(360E)两者，所述第二横向阵列的所述第一和第二光波导通过定位于所述第二横向阵列中在所述两者之间的至少一个其它光波导(360C)而彼此分离；且其中所述无源AWG路由器经配置以将所述第一载波波长的光功率的标称上的近似一半转移到所述第二横向阵列的所述第一光波导，且将所述第一载波波长的光功率的标称上的近似一半转移到所述第二横向阵列的所述第二光波导。2.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第二横向阵列的所述第一和第二光波导彼此分离达标称等于所述无源AWG路由器的布里渊区宽度的距离，所述距离是沿着所述第二光学星形耦合器的所述第二边缘测量；且所述第二横向阵列的所述第一和第二光波导与所述第一边缘的中心等距。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二横向阵列的所述第一和第二光波导通过在所述第二横向阵列中定位于所述两者之间的多个规则间隔的光波导(560B-560D)而彼此分离。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二横向阵列包括定位于所述第二横向阵列中在由所述第一和第二光波导限界的扇区外的一或多个光波导。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二光学星形耦合器的所述第二边缘具有大于所述无源AWG路由器的布里渊区宽度的长度。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述无源AWG路由器经进一步配置以将施加到所述第一光学星形耦合器的所述第一光波导的第二载波波长路由到所述第二横向阵列的所述第一光波导和所述第二横向阵列的所述第二光波导两者，所述第二载波波长与所述第一载波波长偏移...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得罗·A·G·贝尔纳斯科尼，戴维·T·尼尔森，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR