WDM PON技術研究與發展前景

楊永忠 于莉

【摘要】 隨著科學技術的發展，人們對通信的需求也呈現迅速增長的趨勢，光纖接入得到了快速的發展，無源光網絡PON的光纖接入技術在全球得到了廣泛的應用。通過分析WDM PON技術的關鍵點，探究WDM PON技術的發展前景。

【關鍵詞】 WDM PON技術 技術特點 發展前景

一、前言

基于波分復用無源光網絡技術及WDM PON技術最早在1994年由貝爾實驗室提出，但是因為當時的光纖以及光器件成本的原因而沒有推廣，十一五規劃期間，我國為了適應未來的網絡的光接入要求，啟動了實現低成本的多波長以太網綜合接入系統，并且國際上也加強了對此項技術的研究。WDM PON技術是一項使用波分復用技術、點對點的無源光網絡，在同一網絡光纖中，雙向使用的波長數在3個以上，在光纖接入時使用波分復用技術，實現低成本得到較大工作帶寬，是未來光纖接入的主要發展方向。

二、WDM PON技術的關鍵

1、多波長光源。形成多波長光源的方法有很多，如使用多頻激光器MFL或是選擇波長接近的并且可調諧、比較離散的DFB激光器，進行溫度調諧后多波長下行信號。多頻激光器MFL包含多個光源放大鏡，一個1N陣列波導光柵，光放大器由陣列波導光柵輸入端集合而成，陣列波導光柵與光放大器之間會有光學腔形成，當放大器的增益足夠克服腔內損耗時則會有激光的輸出，陣列波導光柵濾波功能決定輸出的激光波長，所以可以通過調節放大器偏置電流使下行信號呈現多波長的現象，陣列波導光柵波導長度確定多頻激光器的波長的間隔頻率，實現精確控制的效果，在同一溫度下進行波長調節有利于波長的監控[1]。BDF激光器則是進行溫度調諧后多波長下行信號，但是此時每個波長都需要獨立進行調節，嚴格控制波長，所以過程十分復雜。

2、確定波長。因為WDM PON技術涉及多個波長并且一般情況下路由器放置在室外露天情況下，不能夠進行溫度的控制，所以此時溫度的變化對路由器的通帶的變化的影響特別大，一般情況下，路由器溫差在零下40度到零下85度之間，并且通帶的偏移率為單位溫度內移動01011納米，此時，波長就會移動104納米左右，與WDM波長間隔數相同，都在100GHz到200GHz之間，從而影響WDM PON技術的使用，利用OLT檢測波長并進行調諧，或者是讓波長間隔夠大，降低因為溫度變化產生位移而引起的不良影響。

3、波分復用器。WDM PON技術中使用解復用原理處理下行信號，分配確定的OUN，使上行信號被復用到同一光纖并傳輸入OLT。在此過程中的插入損耗、信道的間距、溫度的敏感度以及偏振的依賴性等都是重要的考察指標。

4、ONU光源。光網絡單元ONU設計過程中，各光網絡單元產生的上行波長各不相同，但是為了減輕安裝以及后期維護工作，各光網絡單元需要相同，所以光網絡單元產生的上行激光的功率要足夠大，能夠在零下40度到零下85度之間維持或是通過調整后波長不發生偏移[2]。將光線路終端OLT形成的下行光信號作為光環回技術的載體，并在光網絡單元中進行上行信號的調整，然后發送至光線路終端，避免了光網絡單元的使用，但是使用光環回技術時需要很大的光線路終端光源的輸出功率，從而實現上下行的傳輸。

5、媒質訪問控制協議。光纖接入網過程中波長數量少于用戶數量，所以為了滿足使用需求需要在接入裝置中實現波長共享，光纖接入網中除了數據外還有視屏、語音等業務，對于不同的業務需要有不同的使用策略，目前已經有很多的MAC協議被提出，但是這些協議大多數都是對于傳輸的時延小并且分組長度固定的局域網設定的。

三、WDM PON技術的發展前景

PON技術出現以后逐漸形成WDMPON、GPON、EPON、APON等眾多先進技術，WDMPON是目前使用廣泛的光纖接入方式，融合了PON拓撲結構以及WDM技術的特點。但是目前WDM PON技術使用的最大阻礙是器件成本太高的問題。

1、實現穩定、可靠的無緣波分復用器件

在無源光網絡中使用PLC技術中的代表作溫度自補償AWG，實現波分復用器件的可靠性。并且目前已經有公司能夠提供相對比較成熟的產成品。

2、有自適應能力并且價格低廉的光發射器件

研究出有自適應能力并且價格低廉的光發射器件是目前國內以及國際的重點研究內容，目前較為成功的技術有反射型的半導體放大器以及注入鎖定的激光器。

3、使用成本低并且操作簡單的光網絡設備ONT端光源技術

得出成本低并且操作簡單的光網絡設備ONT端光源技術能夠促進WDM PON技術的進一步發展。目前光網絡設備ONT端光源技術使用最多的是光環回技術以及頻譜分割光源。

四、結束語

隨著科技的發展，通信技術每天都在發生不同的變化，WDM PON技術是PON技術是未來發展方向，實現多種光波長增加上行以及下行寬度，促進寬帶接入進度的發展。

參 考 文 獻

[1]趙建宜.WDM-PON用單片集成光源芯片的理論與實驗研究[D].華中科技大學，2014.

[2]蔣莉玲.基于RSOA再調WDM-PON接入網的關鍵技術的研究[D].上海交通大學，2014：1-87.