通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，該方法應(yīng)用于波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，該構(gòu)架包括依次連接設(shè)置的光網(wǎng)絡(luò)單元（1）、第一無熱陣列波導(dǎo)光柵（3）、傳輸光纖（5）、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵（4）、以及光線路終端（2），光網(wǎng)絡(luò)單元（1）包括可調(diào)波長光發(fā)射機（1-3），包括以下步驟：所述光線路終端（2）與光網(wǎng)絡(luò)單元（1）之間進行開機握手；所述光線路終端（2）執(zhí)行光網(wǎng)絡(luò)單元（1）運行中的波長漂移監(jiān)控；本發(fā)明方法可以在外部輔助監(jiān)控的環(huán)境下對多通道可調(diào)激光器進行波長調(diào)整，從而解決了準(zhǔn)確控制多通道可調(diào)激光器的通道波長的難題，并大大降低了對ONU處可調(diào)激光器通道定標(biāo)準(zhǔn)確性的要求。
【專利說明】通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對ONU (Optical Network Unit,光網(wǎng)絡(luò)單元)開機及運行中的可調(diào)激光器波長進行監(jiān)控的方法，具體地說，涉及在WDM-PON (Wavelength DivisionMultiplexing-Passive Optical Network,波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò))中對用戶端ONU的可調(diào)激光器波長進行實時監(jiān)控，確保其運行波長正確的控制方法，本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]WDM-PON接入網(wǎng)技術(shù)已發(fā)展了許多年，其中的一個瓶頸技術(shù)是無色ONU模塊，早先的基于注入鎖定多通道激光的無色ONU模塊技術(shù)已被證實不適合在高速率情況下的應(yīng)用，近年來，隨著接入帶寬要求的日益提高，WDM-PON接入網(wǎng)已轉(zhuǎn)向采用多通道可調(diào)激光器來實現(xiàn)無色ONU功能。
[0003]眾所周知，多通道可調(diào)激光器近些年來發(fā)展很快,基于S⑶BR (Sampled GratingDistributed Bragg Reflector,取樣光柵分布布拉格反射)的多通道可調(diào)激光器產(chǎn)品在10Gb/s和40Gb/s系統(tǒng)形成規(guī)模的應(yīng)用；基于外腔激光器及一些特殊半導(dǎo)體激光器的高端可調(diào)激光器產(chǎn)品甚至在100Gb/S相干系統(tǒng)中也獲得成功應(yīng)用。應(yīng)該說，這些激光器用于實現(xiàn)無色ONU功能在技術(shù)上是完全可行的，但是由于多通道可調(diào)激光器的制造工藝復(fù)雜，而且其多通道及寬溫度區(qū)間的數(shù)據(jù)定標(biāo)量巨大，導(dǎo)致其產(chǎn)品生產(chǎn)成本始終居高不下，ONU設(shè)備的高成本已成為目前限制WDM-PON技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。
[0004]如何在能夠滿足WDM-PON接入網(wǎng)應(yīng)用要求的前提下，盡可能降低無色ONU的成本是當(dāng)前該領(lǐng)域內(nèi)的一個重點課題，解決這一問題針對的核心還是多通道可調(diào)激光器，畢竟多通道可調(diào)激光器占據(jù)了 ONU的絕大部分硬件成本。近些年來也提出了一些有針對性的用于WDM-PON的可調(diào)激光器方案，比如基于增益管芯加外腔可調(diào)光柵結(jié)構(gòu)的方案，還有基于增益管芯加外腔雙共振環(huán)調(diào)諧的方案，甚至有直接采用類似SGBDR的半導(dǎo)體集成可調(diào)激光器管芯的方案等，所用這些產(chǎn)品技術(shù)在解決波長通道開機準(zhǔn)確性及運行中波長穩(wěn)定性控制方面的思路都是基本相同的，即通過激光器自行監(jiān)測和控制的方法實現(xiàn)，這無疑增加了多通道可調(diào)激光器的技術(shù)復(fù)雜性，既包括高標(biāo)準(zhǔn)的硬件要求，也包括復(fù)雜耗時的定標(biāo)測試工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提出一種通過局端OLT (OpticalLine Terminal，光線路終端)監(jiān)控ONU可調(diào)激光器波長的方法，本發(fā)明是基于采用ONU可調(diào)光發(fā)射機的WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中實現(xiàn)的，通過本發(fā)明這種監(jiān)控方法可大大降低對多波長可調(diào)激光器波長自校準(zhǔn)的要求，從而實現(xiàn)降低該類器件成本的目標(biāo)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述方法應(yīng)用于波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，所述波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包括依次連接設(shè)置的光網(wǎng)絡(luò)單元、第一無熱陣列波導(dǎo)光柵、傳輸光纖、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵、以及光線路終端，光網(wǎng)絡(luò)單元包括可調(diào)波長光發(fā)射機；所述方法包括以下步驟:步驟1、所述光線路終端與光網(wǎng)絡(luò)單元之間進行開機握手，開機握手步驟包括:步驟1-1、光線路終端在未收到光網(wǎng)絡(luò)單元的光信號時，不斷向該光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送查詢命令；步驟1-2、光網(wǎng)絡(luò)單元在接收到所述查詢命令之后，開始進行波長通道掃描，直到光線路終端接收到光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出的光信號為止，此時光線路終端向光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出“所接收的光信號的波長是正確”的確認(rèn)通知；步驟1-3、光網(wǎng)絡(luò)單元在接收到確認(rèn)通知之后，鎖存該波長所對應(yīng)的通道，可調(diào)波長光發(fā)射機的光探測器實時記錄與該通道的驅(qū)動條件相對應(yīng)的光功率值，得到光功率譜線，根據(jù)光功率譜線鎖定可調(diào)波長光發(fā)射機的最佳工作狀態(tài)所對應(yīng)的驅(qū)動條件；光網(wǎng)絡(luò)單元完成該鎖定過程后向光線路終端回復(fù)“已進入工作狀態(tài)”的指令信息；步驟1-4、光線路終端收到該指令信息后確認(rèn)進入通信狀態(tài)。
[0008]在開機握手步驟完成后，所述光線路終端執(zhí)行光網(wǎng)絡(luò)單元運行中的波長漂移監(jiān)控，其包括以下步驟為:步驟2-1、光線路終端定時接收來自光網(wǎng)絡(luò)單元的光信號，當(dāng)光線路終端檢測到光信號的光功率的下降至低于光功率閾值時，光線路終端向光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出波長掃描指令；步驟2-2、光網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)該波長掃描指令，在所述步驟1-3中鎖存的通道的波長范圍內(nèi)進行波長掃描，即，向光線路終端發(fā)出連續(xù)改變波長的激光；步驟2-3、當(dāng)光線路終端接收到的所述連續(xù)改變波長的激光處于最大光功率時所對應(yīng)的波長不在鎖存的通道的波長范圍的中間位置時，指令光網(wǎng)絡(luò)單元將掃描波長范圍向光功率偏大的一側(cè)移動，直至將掃描波長范圍的中間位置移動到所述最大光功率對應(yīng)的位置為止。
[0009]所述第一無熱陣列波導(dǎo)光柵、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵采用高斯型無熱陣列波導(dǎo)光柵。
[0010]所述步驟1-2中的波長通道掃描過程包括以下步驟:光網(wǎng)絡(luò)單元連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)改變可調(diào)波長光發(fā)射機的輸出波長，依次遍歷所有波長通道而向發(fā)出光線路終端光信號，可調(diào)波長光發(fā)射機中的光探測器實時記錄光信號的光功率值。
[0011]所述步驟1-2的波長通道掃描過程中，光線路終端監(jiān)測是否收到來自光網(wǎng)絡(luò)單元的光信號。
[0012]所述可調(diào)波長光發(fā)射機包括外腔激光器柵格濾波器，其采用中心波長與標(biāo)準(zhǔn)ITU-T通道波長相對應(yīng)、間隔與激光器通道間隔相同的標(biāo)準(zhǔn)具。
[0013]在所述步驟1-3中，采用跟蹤光功率譜極值的算法獲得光功率極值點或者采用跟蹤光功率譜局部特定斜率的算法，鎖定可調(diào)波長光發(fā)射機的最佳工作狀態(tài)所對應(yīng)的驅(qū)動條件。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]I)采用無熱AWG進行接入路徑選擇的WDM-PON構(gòu)架中，實施這種波長監(jiān)控不需要增加任何額外的網(wǎng)絡(luò)硬件；
[0016]2)通過開機握手以及頻率復(fù)用監(jiān)控的ONU波長矯正方式，可降低ONU自身波長控制精度和長期穩(wěn)定性的要求，甚至也降低了該類器件出場定標(biāo)和測試的要求，對于實現(xiàn)低成本的無色ONU具有十分重要的意義；
[0017]3)本發(fā)明提出了一種通過系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)施的輔助波長監(jiān)控方法，配合ONU中可調(diào)激光器的現(xiàn)場自校準(zhǔn)過程實現(xiàn)ONU多通道可調(diào)激光器的開機波長監(jiān)控及其運行中波長漂移的監(jiān)控，這種方法可簡化對ONU多通道可調(diào)激光器的開機波長定位準(zhǔn)確性要求，也就是降低了器件中為實現(xiàn)開機波長定位準(zhǔn)確的相關(guān)硬件要求，同時也大大簡化了制作過程中大量的多通道驅(qū)動數(shù)據(jù)標(biāo)定和補償修正工作，顯著降低了光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1一本發(fā)明WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中上行光信號波長不正確的情況傳輸示意圖；
[0019]圖2—本發(fā)明WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中上行光信號波長正確的情況傳輸示意圖；
[0020]圖3—本發(fā)明OLT通過握手程序引導(dǎo)ONU開機時工作在正確波長過程示意圖；
[0021]圖4一本發(fā)明通過光功率極大值判斷法定位波長中心的原理圖；
[0022]圖5—本發(fā)明在ONU加擾掃描情況下通過OLT的ONU波長監(jiān)測原理圖；
[0023]其中:[0024]1:光網(wǎng)絡(luò)單元；1-1 =ONU光接收機；
[0025]1-2:C/L-WDM ；1-3:可調(diào)波長光發(fā)射機；
[0026]1-4:0NU 控制器；
[0027]2:光線路終端；
[0028]2-1 =OLT 光接收機；2-2:C/L-ffDM ；
[0029]2-3:0LT 光發(fā)射機；2-4 =OLT 控制器；
[0030]3:第一無熱陣列波導(dǎo)光柵；
[0031]4:第二無熱陣列波導(dǎo)光柵；
[0032]5:傳輸光纖；
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明。
[0034]如圖1所示是本發(fā)明方法基于的WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包括用戶端光網(wǎng)絡(luò)單元1、局端光線路終端2、第一無熱陣列波導(dǎo)光柵3、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵4、傳輸光纖5，光網(wǎng)絡(luò)單元I同第一無熱陣列波導(dǎo)光柵3相連接，第一無熱陣列波導(dǎo)光柵3同第二無熱陣列波導(dǎo)光柵4通過傳輸光纖5相連接，第二無熱陣列波導(dǎo)光柵4同局端光線路終端2相連接。光網(wǎng)絡(luò)單元I由ONU光接收機1-1、C/L-WDM1-2、可調(diào)波長光發(fā)射機1_3、ONU控制器1-4組成；光線路終端2由OLT光接收機2-1、C/L-WDM2-2、OLT光發(fā)射機2_3、OLT控制器2-4組成。第一無熱陣列波導(dǎo)光柵3和第二無熱陣列波導(dǎo)光柵4采用高斯型無熱陣列波導(dǎo)光柵。
[0035]圖1和圖2是在基于用戶端采用可調(diào)波長激光器的一種WDM-PON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中上/下行光信號的傳輸示意圖，因為光線路終端OLT的通道發(fā)射波長始終是固定的(系統(tǒng)方的下行信號應(yīng)該是常開的)，所以任何時候OLT的下行光信號都能達到對應(yīng)的客戶，但是光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的上行光信號卻不是這樣，ONU只有在使用的時候才會打開，因此每次打開時都會有開機波長正確與否的問題，當(dāng)然，新更換ONU或新安裝ONU也有同樣問題，凡因種種原因?qū)е麻_機時上行光信號波長不是所要求的通道波長時，由于構(gòu)架中的無熱AWG通道選擇功能將導(dǎo)致OLT無法接收到該光信號，只有上行光信號波長正確時才可能被OLT接收到。
[0036]本專利就是利用這種固定構(gòu)架對特定通道工作波長的選擇作用，通過光線路終端OLT端的波長監(jiān)測作用和光線路終端OLT下行信號通暢的條件，進行光網(wǎng)絡(luò)單元ONU開機工作波長的監(jiān)測和引導(dǎo)，直到ONU開啟波長正確并進入工作狀態(tài)為止，整個波長監(jiān)測和引導(dǎo)過程可以通過一個開機握手過程來實現(xiàn)。眾所周知，根據(jù)光接入網(wǎng)的信號傳輸特點，OLT應(yīng)該始終處于正確開機狀態(tài)，只有ONU是可能處于間斷性的上線或離線狀態(tài)，在ONU上線過程中必然要經(jīng)歷一個從OLT輪詢到確認(rèn)ONU進入工作狀態(tài)的過程，本發(fā)明的一個重要內(nèi)容就是在這個從OLT輪詢到確認(rèn)ONU進入工作狀態(tài)的過程中加入了一個ONU的波長信息輔助校正功能。
[0037]圖3為OLT通過握手程序引導(dǎo)OUN開機時工作在正確波長過程示意圖，描述了從ONU開機到波長校準(zhǔn)，到進入正常通信并直到關(guān)機的全部過程:0NU開機之前，OLT因為沒有收到上行光信號便持續(xù)向下發(fā)送一種特殊的符號“A”，相當(dāng)于一種是否上線的輪詢信號，根據(jù)協(xié)議該符號可被開啟的ONU接收機接收并識別；用戶ONU上電后收到查詢命令便開始進行波長通道掃描，即ONU開機時立即做兩件事，一是按設(shè)置要求打開可調(diào)波長發(fā)射機1-3，即可調(diào)激光器，二是分析接收機獲得的下行信息，比如開始的時候就是符號“A”，符號“A”既是一種是否上線的輪詢信號，也是波長不正確的指示信號，ONU通過識別符號“A”確認(rèn)此時發(fā)射機工作波長不正確，便調(diào)整可調(diào)波長發(fā)射機即可調(diào)激光器的波長；直到ONU發(fā)射機波長正確后，OLT評估接收到的光網(wǎng)絡(luò)單元I發(fā)出的光信號功率符合WDM-PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求時，此時OLT收到無符號的穩(wěn)定光信號便可確認(rèn)ONU發(fā)射光波長正確，這時OLT便向ONU發(fā)送符號“B”;0NU識別符號“B”就可確認(rèn)自身已工作在正確波長，但一般情況下，為了增強環(huán)境適應(yīng)性或基于穩(wěn)定控制的原因，ONU此時可能還需要進行一定的狀態(tài)調(diào)整工作，在狀態(tài)未完成調(diào)整時，ONU始終不向OLT發(fā)送狀態(tài)確認(rèn)信號，僅發(fā)射CW光信號，因此在既收到上行光信號又沒有識別出上行符號的情況下，OLT仍就持續(xù)向ONU發(fā)送符號“B”，ONU則在能夠持續(xù)收到符號“B”的條件下進行狀態(tài)調(diào)整，從而確保調(diào)整始終在正確的波長下發(fā)生；0NU完成狀態(tài)調(diào)整后將向OLT發(fā)送符號“C”，自身也就做好了通信準(zhǔn)備，OLT在收到并識別符號“C”以后確認(rèn)ONU已進入狀態(tài)，隨即向ONU發(fā)送符號“D”，ONU收到并確認(rèn)符號“D”以后就進入通信進程；直到完成通信全部內(nèi)容，ONU便關(guān)機下線，OLT因無法收到上行信號，將再次持續(xù)向下發(fā)送符號“A”，等待ONU上線。通過這樣的握手過程，在OLT的輔助監(jiān)控下實現(xiàn)了 ONU發(fā)射機開機波長的正確性。
[0038]用戶ONU進行波長通道掃描的具體過程為:0NU通過連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)改變ONU可調(diào)波長光發(fā)射機中的多通道可調(diào)激光器的通道驅(qū)動條件，使多通道可調(diào)激光器的輸出波長依次遍歷所有波長通道，ONU可調(diào)波長光發(fā)射機中的光探測器可實時記錄下激光器的光功率值；同時，OLT端則始終監(jiān)測對應(yīng)ONU是否有光功率上行，一旦收到符合WDM-PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求的上行光功率，OLT便向?qū)?yīng)ONU發(fā)出波長確認(rèn)信號，ONU端收到波長確認(rèn)信號后將當(dāng)前的驅(qū)動通道鎖定，同時回復(fù)OLT進入工作狀態(tài)，波長通道掃描過程完成。
[0039]需要說明的是，在上面提到的ONU上電工作后，ONU通常將按預(yù)先設(shè)定的程序開啟指定的波長通道，開機握手的波長信息輔助校正僅僅在ONU開啟波長不正確時才會有作用，因此是一個波長正確保障功能；對于那些定標(biāo)數(shù)據(jù)容易受環(huán)境溫度等其他因素影響的ONU來說，這一點的確是非常重要的。
[0040]對于上面所述ONU在OLT輔助信息支持下確認(rèn)發(fā)射波長正確后所進行的狀態(tài)調(diào)整，則是基于穩(wěn)定的考慮將發(fā)射波長設(shè)置進行適當(dāng)調(diào)整的過程。顯然，ONU的可調(diào)多通道光發(fā)射機自身具有波長掃描功能，在ONU中的可調(diào)波長光發(fā)射機中通過增加一個狀態(tài)評估機制，在持續(xù)接收符號“B”確認(rèn)波長正確的前提下通過微調(diào)波長進行狀態(tài)調(diào)整，根據(jù)狀態(tài)評估機制確定是否達到可穩(wěn)定工作的狀態(tài)。這種所謂的狀態(tài)評估采用對具有ITU-T間隔周期特點的光功率進行監(jiān)控來實現(xiàn)，很明顯，光功率將在各個ITU-T的準(zhǔn)確波長附近達到極大，見圖4的功率譜線特點，用這種方法很容易判斷出波長是否進入理想?yún)^(qū)域，理想?yún)^(qū)域有誤差允許的波長偏差。
[0041]本發(fā)明ONU中的可調(diào)波長光發(fā)射機中增加一個狀態(tài)評估機制具體為:在開機握手過程中，在波長通道掃描過程中，ONU中的可調(diào)波長光發(fā)射機自備的光探測器可實時記錄下與激光器驅(qū)動條件相應(yīng)的光功率值，得到光功率譜線，采用跟蹤光功率譜極值的算法獲得光功率極值點或者采用跟蹤光功率譜局部特定斜率的算法獲得斜率絕對值的最小值，從而鎖定激光器的最佳工作狀態(tài)所對應(yīng)的激光器驅(qū)動條件，用戶端光網(wǎng)絡(luò)單元I完成該調(diào)整過程后向局端光線路終端2回復(fù)“已進入工作狀態(tài)”的指令信息。在激光器最佳工作狀態(tài)鎖定的過程中，ONU必須全程檢測OLT發(fā)來的波長確認(rèn)信息，以確保在后面的光功率記錄過程中激光器波長始終處于工作通道范圍內(nèi)，同時ONU還要通過自備的探測器探測光功率，并啟動對采集的光功率譜線的分析，以便確認(rèn)其譜線特征具備便于實現(xiàn)相應(yīng)的算法和控制，該算法可以采用跟蹤光功率譜極值的算法獲得光功率極值點或者采用跟蹤光功率譜局部特定斜率的算法。對于不適應(yīng)實現(xiàn)相應(yīng)算法和控制的譜線，ONU將通過適當(dāng)修正多通道可調(diào)激光器的其他驅(qū)動條件，將光功率譜線優(yōu)化成能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)算法和控制的形式。
[0042]為了保證可調(diào)諧激光器標(biāo)準(zhǔn)ITU-T通道波長的準(zhǔn)確輸出，本發(fā)明采用一個可以全波段掃描的可調(diào)濾波器實現(xiàn)通道調(diào)諧，本發(fā)明該ONU中的可調(diào)波長光發(fā)射機采用中心波長與標(biāo)準(zhǔn)ITU-T通道波長相對應(yīng)、間隔與激光器通道間隔相同的標(biāo)準(zhǔn)具作為該外腔激光器的濾波元件。多通道可調(diào)激光器的驅(qū)動通道鎖定條件是基于對激光器輸出光功率監(jiān)控的機制實現(xiàn)的，對于采用標(biāo)準(zhǔn)具這種周期性光濾波器的外腔激光器而言，連續(xù)調(diào)節(jié)激光器的腔長時，激光器輸出光功率呈周期性變化，這一周期與標(biāo)準(zhǔn)具的濾波帶是一致的，標(biāo)準(zhǔn)具的周期與多通道激光器的通道間隔相同。通過光功率周期性隨標(biāo)準(zhǔn)具濾波特性變化的特點，可采用監(jiān)控算法，即采用跟蹤光功率譜極值的算法獲得光功率極值點或者采用跟蹤光功率譜局部特定斜率的算法獲得斜率絕對值的最小值來實現(xiàn)多通道可調(diào)激光器的驅(qū)動通道鎖定。
[0043]ONU發(fā)射機的波長在工作過程中由于種種原因也可能會發(fā)生漂移，可調(diào)波長光發(fā)射機通常會采取特殊的波長鎖定技術(shù)實現(xiàn)漂移的補償，比如加一個波長漂移檢測部件進行實時監(jiān)控；再比如上面提到的光功率自檢測方法，通過極值查找法來自動矯正過程可能發(fā)生的波長漂移等等；但通過增加一個波長漂移檢測部件的方法顯然會增加發(fā)射機的制作和較準(zhǔn)復(fù)雜性，對于成本敏感的器件自然不太可??；如果采用上面的光功率自檢測方法雖說基本可行，但在一些特殊的情況下也有可能出現(xiàn)問題，比如當(dāng)圖4的功率譜線過于平緩時，將會導(dǎo)致光波長在一個偏大的范圍內(nèi)波動卻并不被察覺，如果能借助OLT的類似開機監(jiān)控的方法實現(xiàn)過程中的波長漂移監(jiān)控則可以大大提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此本發(fā)明利用固定構(gòu)架對特定通道工作波長的選擇作用，特別是利用無熱AWG的通帶特點，高斯型的光濾波器通帶譜具有很好的波長敏感性，這樣本來對波長不敏感的激光器輸出功率在經(jīng)過高斯型無熱AWG濾波帶后，輸出功率對波長的敏感度增加。通過OLT與ONU的一種互動過程，作為通常的ONU波長鎖定過程的一個輔助和補充，在通信過程中對ONU發(fā)射光波長進行實時監(jiān)測和動態(tài)矯正，具體的做法是:OLT —側(cè)在完成開機握手程序后一般不再向ONU發(fā)送針對可調(diào)波長光發(fā)射機波長的指令信息，但是OLT會定時接收和分析ONU光信號，如果ONU的光信號發(fā)生過大波長偏離，即通過有無熱AWG的對應(yīng)傳輸通道時就會增加光損耗，因此在OLT檢測到超過系統(tǒng)設(shè)定的光功率閾值的光功率下降時，OLT側(cè)則認(rèn)為ONU出現(xiàn)波長偏離，這時OLT將向ONU側(cè)發(fā)出波長掃描指令，波長掃描范圍為開機握手過程中的鎖定通道內(nèi)，波長掃描的范圍可以根據(jù)測試結(jié)果適當(dāng)調(diào)整。對應(yīng)的ONU根據(jù)命令進行波長掃描，見圖5的原理，OLT根據(jù)最大光功率是否出現(xiàn)在掃描波長的中間位置判斷ONU當(dāng)前的中心波長是否出現(xiàn)明顯漂移，如果掃描發(fā)現(xiàn)最大光功率不出現(xiàn)在掃描起始波長的中間，則命令ONU將掃描波長向光功率偏大的一側(cè)移動，直到最大光功率出現(xiàn)在掃描起始波長的中間，到此就完成一次糾偏過程，OLT回到定時接收和分析ONU光信號過程。需要指出的是，由于本過程是在正常OLT與ONU通信進程中同步完成，因此，前面所述的掃描過程均發(fā)生在一個實現(xiàn)定義的范圍內(nèi)，而且所有的針對波長漂移和調(diào)整波長的信息傳輸通過一個很低頻的小幅信號與正常通信信號復(fù)用來實現(xiàn)。
[0044]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述方法應(yīng)用于波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，所述波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包括依次連接設(shè)置的光網(wǎng)絡(luò)單兀(1)、第一無熱陣列波導(dǎo)光柵(3)、傳輸光纖(5)、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵(4)、以及光線路終端(2)，光網(wǎng)絡(luò)單元(1)包括可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3); 所述方法包括以下步驟: 步驟1、所述光線路終端(2)與光網(wǎng)絡(luò)單元(1)之間進行開機握手，開機握手步驟包括: 步驟1-1、光線路終端(2)在未收到光網(wǎng)絡(luò)單元(1)的光信號時，不斷向該光網(wǎng)絡(luò)單元(1)發(fā)送查詢命令； 步驟1-2、光網(wǎng)絡(luò)單元(1)在接收到所述查詢命令之后，開始進行波長通道掃描，直到光線路終端(2)接收到光網(wǎng)絡(luò)單元(1)發(fā)出的光信號為止，此時光線路終端(2)向光網(wǎng)絡(luò)單元(1)發(fā)出“所接收的光信號的波長是正確”的確認(rèn)通知； 步驟1-3、光網(wǎng)絡(luò)單元(1)在接收到確認(rèn)通知之后，鎖存該波長所對應(yīng)的通道，可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)的光探測器實時記錄與該通道的驅(qū)動條件相對應(yīng)的光功率值，得到光功率譜線，根據(jù)光功率譜線鎖定可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)的最佳工作狀態(tài)所對應(yīng)的驅(qū)動條件；光網(wǎng)絡(luò)單元(1)完成該鎖定過程后向光線路終端(2)回復(fù)“已進入工作狀態(tài)”的指令信息； 步驟1-4、光線路終端(2)收到該指令信息后確認(rèn)進入通信狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:在開機握手步驟完成后，所述光線路終端(2 )執(zhí)行光網(wǎng)絡(luò)單元(1)運行中的波長漂移監(jiān)控，其包括以下步驟為: 步驟2-1、光線路終端(2)定時接收來自光網(wǎng)絡(luò)單元(1)的光信號，當(dāng)光線路終端(2)檢測到光信號的光功率的下降至低于光功率閾值時，光線路終端(2)向光網(wǎng)絡(luò)單元(1)發(fā)出波長掃描指令； 步驟2-2、光網(wǎng)絡(luò)單元(1)根據(jù)該波長掃描指令，在所述步驟1-3中鎖存的通道的波長范圍內(nèi)進行波長掃描，即，向光線路終端(2)發(fā)出連續(xù)改變波長的激光； 步驟2-3、當(dāng)光線路終端(2)接收到的所述連續(xù)改變波長的激光處于最大光功率時所對應(yīng)的波長不在鎖存的通道的波長范圍的中間位置時，指令光網(wǎng)絡(luò)單元(1)將掃描波長范圍向光功率偏大的一側(cè)移動，直至將掃描波長范圍的中間位置移動到所述最大光功率對應(yīng)的位置為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述第一無熱陣列波導(dǎo)光柵(3)、第二無熱陣列波導(dǎo)光柵(4)采用高斯型無熱陣列波導(dǎo)光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述步驟1-2中的波長通道掃描過程包括以下步驟:光網(wǎng)絡(luò)單元(1)連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)改變可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)的輸出波長，依次遍歷所有波長通道而向發(fā)出光線路終端(2)光信號，可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)中的光探測器實時記錄光信號的光功率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述步驟1-2的波長通道掃描過程中，光線路終端(2)監(jiān)測是否收到來自光網(wǎng)絡(luò)單兀(1)的光信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:所述可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)包括外腔激光器柵格濾波器，其采用中心波長與標(biāo)準(zhǔn)ITU-T通道波長相對應(yīng)、間隔與激光器通道間隔相同的標(biāo)準(zhǔn)具。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通過局端光線路終端監(jiān)控用戶端可調(diào)激光器波長的方法，其特征在于:在所述步驟1-3中，采用跟蹤光功率譜極值的算法獲得光功率極值點或者采用跟蹤光功率譜局部特定斜率的算法，鎖定可調(diào)波長光發(fā)射機(1-3)的最佳工作狀態(tài)所對應(yīng)的驅(qū)動條 件。
【文檔編號】H04B10/07GK103916179SQ201410123387
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】傅焰峰, 胡強高, 張玓, 胡勝磊, 羅勇 申請人:武漢光迅科技股份有限公司