WDM PON技术研究与发展前景

杨永忠 于莉

【摘要】 随着科学技术的发展，人们对通信的需求也呈现迅速增长的趋势，光纤接入得到了快速的发展，无源光网络PON的光纤接入技术在全球得到了广泛的应用。通过分析WDM PON技术的关键点，探究WDM PON技术的发展前景。

【关键词】 WDM PON技术 技术特点 发展前景

一、前言

基于波分复用无源光网络技术及WDM PON技术最早在1994年由贝尔实验室提出，但是因为当时的光纤以及光器件成本的原因而没有推广，十一五规划期间，我国为了适应未来的网络的光接入要求，启动了实现低成本的多波长以太网综合接入系统，并且国际上也加强了对此项技术的研究。WDM PON技术是一项使用波分复用技术、点对点的无源光网络，在同一网络光纤中，双向使用的波长数在3个以上，在光纤接入时使用波分复用技术，实现低成本得到较大工作带宽，是未来光纤接入的主要发展方向。

二、WDM PON技术的关键

1、多波长光源。形成多波长光源的方法有很多，如使用多频激光器MFL或是选择波长接近的并且可调谐、比较离散的DFB激光器，进行温度调谐后多波长下行信号。多频激光器MFL包含多个光源放大镜，一个1N阵列波导光栅，光放大器由阵列波导光栅输入端集合而成，阵列波导光栅与光放大器之间会有光学腔形成，当放大器的增益足够克服腔内损耗时则会有激光的输出，阵列波导光栅滤波功能决定输出的激光波长，所以可以通过调节放大器偏置电流使下行信号呈现多波长的现象，阵列波导光栅波导长度确定多频激光器的波长的间隔频率，实现精确控制的效果，在同一温度下进行波长调节有利于波长的监控[1]。BDF激光器则是进行温度调谐后多波长下行信号，但是此时每个波长都需要独立进行调节，严格控制波长，所以过程十分复杂。

2、确定波长。因为WDM PON技术涉及多个波长并且一般情况下路由器放置在室外露天情况下，不能够进行温度的控制，所以此时温度的变化对路由器的通带的变化的影响特别大，一般情况下，路由器温差在零下40度到零下85度之间，并且通带的偏移率为单位温度内移动01011纳米，此时，波长就会移动104纳米左右，与WDM波长间隔数相同，都在100GHz到200GHz之间，从而影响WDM PON技术的使用，利用OLT检测波长并进行调谐，或者是让波长间隔够大，降低因为温度变化产生位移而引起的不良影响。

3、波分复用器。WDM PON技术中使用解复用原理处理下行信号，分配确定的OUN，使上行信号被复用到同一光纤并传输入OLT。在此过程中的插入损耗、信道的间距、温度的敏感度以及偏振的依赖性等都是重要的考察指标。

4、ONU光源。光网络单元ONU设计过程中，各光网络单元产生的上行波长各不相同，但是为了减轻安装以及后期维护工作，各光网络单元需要相同，所以光网络单元产生的上行激光的功率要足够大，能够在零下40度到零下85度之间维持或是通过调整后波长不发生偏移[2]。将光线路终端OLT形成的下行光信号作为光环回技术的载体，并在光网络单元中进行上行信号的调整，然后发送至光线路终端，避免了光网络单元的使用，但是使用光环回技术时需要很大的光线路终端光源的输出功率，从而实现上下行的传输。

5、媒质访问控制协议。光纤接入网过程中波长数量少于用户数量，所以为了满足使用需求需要在接入装置中实现波长共享，光纤接入网中除了数据外还有视屏、语音等业务，对于不同的业务需要有不同的使用策略，目前已经有很多的MAC协议被提出，但是这些协议大多数都是对于传输的时延小并且分组长度固定的局域网设定的。

三、WDM PON技术的发展前景

PON技术出现以后逐渐形成WDMPON、GPON、EPON、APON等众多先进技术，WDMPON是目前使用广泛的光纤接入方式，融合了PON拓扑结构以及WDM技术的特点。但是目前WDM PON技术使用的最大阻碍是器件成本太高的问题。

1、实现稳定、可靠的无缘波分复用器件

在无源光网络中使用PLC技术中的代表作温度自补偿AWG，实现波分复用器件的可靠性。并且目前已经有公司能够提供相对比较成熟的产成品。

2、有自适应能力并且价格低廉的光发射器件

研究出有自适应能力并且价格低廉的光发射器件是目前国内以及国际的重点研究内容，目前较为成功的技术有反射型的半导体放大器以及注入锁定的激光器。

3、使用成本低并且操作简单的光网络设备ONT端光源技术

得出成本低并且操作简单的光网络设备ONT端光源技术能够促进WDM PON技术的进一步发展。目前光网络设备ONT端光源技术使用最多的是光环回技术以及频谱分割光源。

四、结束语

随着科技的发展，通信技术每天都在发生不同的变化，WDM PON技术是PON技术是未来发展方向，实现多种光波长增加上行以及下行宽度，促进宽带接入进度的发展。

参 考 文 献

[1]赵建宜.WDM-PON用单片集成光源芯片的理论与实验研究[D].华中科技大学，2014.

[2]蒋莉玲.基于RSOA再调WDM-PON接入网的关键技术的研究[D].上海交通大学，2014：1-87.