下一代TWDM-PON关键技术：挑战与突破

本文主要探讨了时分波分复用无源光网络（TWDM-PON）的关键技术，这是新一代光接入网的重要组成部分，旨在应对日益增长的宽带需求，特别是随着超高清视频、虚拟现实等应用的兴起。文章首先介绍了背景，指出国际电信联盟电信标准组织（ITU-T）和全业务接入网组织（FSAN）以及IEEE-SA对于下一代无源光网络（如NG-PON2和NG-EPON）的技术标准制定。 时分波分复用技术的核心在于利用不同波长在同一光纤上进行并发传输，通过增加波长堆栈来提升网络容量。在NG-PON2和NG-EPON中，直接调制技术被寄予厚望，它能够提高数据传输速率，但同时也需要解决技术成熟度、后向兼容性和升级成本等问题。 文章着重讨论了两个关键技术：一是啁啾管理，由于长距离传输中光信号的色散会导致信号失真，高效的啁啾管理技术是保证高速传输质量的关键。二是功率预算提升方案，为了满足更长接入距离和更高速率的需求，如何优化功率分配和补偿损耗成为必须考虑的因素。 此外，文中还关注到了无源光网络中波长间串扰的问题，特别是在全业务接入网中，拉曼散射等非线性效应可能导致信号干扰。通过编码技术，可以有效降低这些串扰的影响，提高网络的稳定性。 作为光通信网络的最后一公里，接入网系统不仅需要支持高速、大容量的数据传输，还要注重成本效益。因此，本文的研究目标是在保证系统性能的同时，寻求降低技术复杂性和系统成本的平衡点，这对于TWDM-PON的实用化和商业化具有重要意义。 总结来说，本文深入剖析了时分波分复用无源光网络的关键技术挑战，包括直接调制、啁啾管理、功率预算优化以及串扰抑制策略，并强调了在技术进步与成本控制之间的权衡。这为下一代光接入网的设计和实施提供了有价值的理论依据和技术指导。