我國的寬帶接入網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)非常成熟了，同時接入技術也在不斷的更新，很多城市都覆蓋了無線網(wǎng)，這給人們帶來了很方便的網(wǎng)絡環(huán)境。PON按信號分配方式可以分為功率分割型無源光網(wǎng)絡(PSPON)和波分復用型無源光網(wǎng)絡(WDM-PON)。目前，APON、BPON、EPON、GPON均屬于PSPON。PSPON采用星型耦合器分路，上/下行傳送采用TDMA/TDM方式，實現(xiàn)共享信道帶寬，分路器通過功率分配將OLT發(fā)出的信號分配到各個ONU上。WDM-PON則是將波分復用技術運用在PON中，光分路器通過識別OLT發(fā)出各種波長，將信號分配到各路ONU。

PSPON較為成熟，特加是EPON、GPON在北美、日本已經(jīng)有較大規(guī)模的部署，但PSPON仍然存在關鍵問題需要解決，比如快速比特同步、動態(tài)帶寬分配、基線漂移、ONU的測距與延時補償、突發(fā)模式光收發(fā)模塊的設計等。雖然一些問題得到了解決，但成本較高。

基于波分復用技術的WDM-PON采用波長作為用戶端ONU的標識，利用波分復用技術實現(xiàn)上行寬帶接入網(wǎng)，能夠提供較寬的工作帶寬，可以實現(xiàn)真正意義上的對稱寬帶接入網(wǎng)。同時，還可以避免時分多址技術中ONU的測距、快速比特同步等諸多技術難點，并且在網(wǎng)絡管理以及系統(tǒng)升級性能方面具有明顯優(yōu)勢。

隨著技術的進步，波分復用光器件的成本尤其是無源光器件的成本大幅度下降，質(zhì)優(yōu)價廉的WDM器件不斷出現(xiàn)，WDM-PON技術將成為PON寬帶接入網(wǎng)一個可以預見的發(fā)展趨勢。下面，對WDM-PON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技術問題逐一進行分析。

OLT光源的選擇

目前，有多種方法構造多波長光源。第一種方法是選擇一組波長接近的、離散的、可調(diào)諧的DFB激光器(DFB激光器陣列)，利用溫度調(diào)諧產(chǎn)生多波長的下行信號。DFB激光器陣列輸出光譜可以通過控制溫度統(tǒng)一調(diào)諧，容易實現(xiàn)波長監(jiān)控，但由于DFB激光器輸出波長隨波導有效折射率變化，很難精確控制輸出光譜與波長路由器信道間隔匹配。

第二種方法是采用多頻激光器(MFL)。MFL是一種基于集成半導體放大器和WGR(WaveguideGratingRouter)技術的新型WDM激光器，包含N個光放大器和一個1хN的陣列波導光柵，陣列波導光柵的每個輸入端集成一個光放大器。在光放大器和陣列波導光柵輸出端之間形成一個光學腔，如果放大器的增益克服腔內(nèi)的損耗，則有激光輸出，輸出波長由陣列波導光柵的濾波特性決定。通過直接調(diào)制各個放大器的偏置電流，就可以產(chǎn)生多波長的下行信號。MFL的波長間隔由陣列波導光柵中的波導長度差決定，可以精確控制，各波長可以通過控制同一個溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié)，便于波長監(jiān)控，是理想的OLT光源。

第三種方法是比特交錯光源。它使用了一個飛秒級(10-15)光纖激光器產(chǎn)生一個1.5um附近70nm譜寬的脈沖，這一脈沖被22KM長的標準單模光纖啁啾。隨著脈沖的傳輸，數(shù)據(jù)可在高速調(diào)制器中以比特交錯的方式被加以編碼。
光分路器的選擇

在WDM-PON中，波分復用器通常稱為波長路由器，它解復用下行信號，并分配給指定的OUN，同時把上行信號復用到一根光纖，傳輸?shù)絆LT。波長分路器主要由陣列波導光柵(AWG)構成。目前，在波長分路器實現(xiàn)中需要關注串擾、溫度穩(wěn)定性問題以及色散效應。

針對AWG器件，由于隔離度不理想或者非線性光學效應的影響，其他光通道的信號會泄露到傳輸通道形成噪聲，從而對系統(tǒng)性能造成影響。AWG由輸入輸出波導、平板波導和波導陣列組成，都集成在同一襯底。聚焦模場和輸出波導的場分布不是矩形結(jié)構，它是串擾的最直接來源。目前，已經(jīng)有三種方法來抑制串擾，即激光束逐點掃描法、變跡相位模板法、均勻相位模板法。

在WDM-PON系統(tǒng)中，AWG器件一般都放在野外，環(huán)境溫度變化比較大。由于AWG的主要材料是石英，而石英的折射率易隨著溫度的變化而變化，因此，AWG復用的信道波長容易受溫度的影響。溫度變化時，如何保證信道波長的穩(wěn)定性是一個值得研究的問題。目前，人們已研究出多種方法增強AWG的溫度穩(wěn)定性。其中，有利用折射率隨溫度作反方向變化的波導或在陣列波導之間刻蝕不同長度的凹槽的方法來實現(xiàn)溫度控制。

隨著WDM-PON系統(tǒng)寬帶接入網(wǎng)距離的增加，光纖色散和陣列波導的色散效應會導致系統(tǒng)誤碼率增加。目前認為能夠比較好地解決色散效應的方法是色散補償光纖光柵，通過在AWG中加入補償光纖光柵改善色散特性。色散補償是對頻率的二次相移所造成的脈沖展寬進行壓縮補償。如果波導光柵輸出的響應頻率的二次相移特性比較平坦，頻帶較寬且幅度滿足要求，則認為此波導光柵的色散補償特性較好。