Redes ópticas pasivas con receptores de acoplamiento de modos.

Un Terminal de Línea Óptica, OLT (210), que comprende un receptor (211),

un transmisor (212), una pluralidad de separadores (213) de señales ópticas, un acoplador (214) de modos acoplado al receptor y a los separadores de señales ópticas y un divisor (215) del OLT acoplado al transmisor (212) y a los separadores (213) de señales ópticas;

en donde los separadores (213) de señales ópticas están configurados para separar en el OLT (210) las señales ópticas del flujo ascendente y del flujo descendente; en donde el divisor (215) del OLT está configurado para dividir las señales ópticas del flujo descendente procedentes del transmisor (212) en una pluralidad de copias de la señal del flujo descendente, siendo reenviadas las copias de la señal del flujo descendente a los separadores (213) de señales ópticas; y en donde el acoplador (214) de modos está configurado para acoplar las señales ópticas del flujo ascendente procedentes de las Unidades de Terminación de Red Óptica, ONT (220), en el receptor (211), en donde el acoplador (214) de modos comprende: una pluralidad de guías de onda (410) monomodo, configuradas para transportar una pluralidad de señales monomodo;

un detector (430) acoplado a las guías de onda monomodo y configurado para detectar las señales (410) monomodo,

en donde las señales monomodo se acoplan sustancialmente sin pérdida desde las guías de onda (410) monomodo al detector (430), y

una guía de onda (420) multimodo situada entre las guías de onda (410) monomodo y el detector (430) y configurada para acoplar las señales monomodo en una pluralidad de modos de propagación diferentes, en donde el detector (430) detecta la señal en los modos de propagación, en donde la pluralidad de modos de propagación diferentes se corresponde con la pluralidad de señales monomodo.

Redes ópticas pasivas con receptores de acoplamiento de modos Campo de la invención La presente invención está relacionada con la tecnología de red en el campo de las comunicaciones y, más en particular con un acoplador de Modos, un Sistema de Red Óptica Pasiva y un Método de Detección.

Antecedentes El aumento del tráfico de Internet y de aplicaciones multimedia emergentes, tales como vídeo bajo demanda, Televisión de alta definición, TV, videoconferencia, y juegos interactivos en línea exige un aumento en el ancho de banda de las redes de acceso. Para satisfacer el aumento de ancho de banda y soportar tales aplicaciones, se están desplegando actualmente en todo el mundo Redes Ópticas Pasivas, PON, con Multiplexación por División en el Tiempo, TDM, tales como PON con Capacidad de Gigabit, GPON, y Ethernet sobre PON, EPON, para dar servicio potencialmente a millones de usuarios. Tradicionalmente, la distancia máxima de transmisión de una PON es menor que o aproximadamente 20 kilómetros (km) y la relación de división es desde aproximadamente 1:16 hasta aproximadamente 1:64, tal como se define en los estándares del Sector de Normalización de la Telecomunicaciones, ITU-T de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, UIT, y del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE. La relación de división es la relación de un equipo de central telefónica, por ejemplo, un Terminal de Línea Óptica, OLT, a una pluralidad de equipos de usuario, por ejemplo, Unidades de Terminación de Red Óptica, ONT.

Recientemente, se ha suscitado interés en las PON de largo alcance y alta división, con distancias de transmisión mayores que aproximadamente 20 km y unas relaciones de división mayores que aproximadamente 1:64. En unas PON de largo alcance y alta división semejantes se puede reducir considerablemente el número de centrales telefónicas que pueden dar servicio al mismo número de terminales de usuario. Adicionalmente, se puede simplificar la jerarquía de la PON, se puede reducir el coste de los equipos y de operación, y se puede mejorar la calidad de servicio para el tráfico en tiempo real (por ejemplo, vídeo bajo demanda) como resultado de la reducción del número de saltos en el sistema. En consecuencia, el ITU-T ha definido un estándar (ITU-T G.984.6) para las GPON con extensión del alcance, En esta norma se consideran la amplificación óptica y/o la regeneración Óptico-Eléctrica-Óptica, OEO, para la implementación de redes PON con largo alcance. Mediante la utilización de amplificadores ópticos o regeneradores ópticos se ha demostrado la viabilidad de PON de largo alcance con distancias de transmisión de hasta aproximadamente 100 km. Sin embargo, los amplificadores o generadores ópticos son equipos activos que pueden aumentar los requisitos de coste y/o de mantenimiento en el sistema, lo que puede resultar poco atractivo para el despliegue a gran escala. Y conseguir PON de largo alcance sin amplificadores o regeneradores ópticos sigue siendo atractivo pero difícil.

Resumen Los modos de realización de la presente invención proporcionan un Terminal de Línea Óptica, OLT, que comprende un receptor, un transmisor, una pluralidad de separadores de señales ópticas, un acoplador de modos acoplado al receptor y a los separadores de señales ópticas, y un divisor del OLT acoplado al transmisor y a los separadores de señales ópticas; en donde los separadores de señales ópticas están configurados para separar en el OLT las señales ópticas del flujo ascendente y del flujo descendente; en donde el divisor del OLT está configurado para dividir las señales ópticas del flujo descendente del transmisor en una pluralidad de copias de la señal del flujo descendente, siendo reenviadas dichas copias de la señal del flujo descendente a los separadores de señales ópticas; y en donde el acoplador de modos está configurado para acoplar las señales ópticas del flujo ascendente de las Unidades de Terminación de Red Óptica, ONT, en el receptor, en donde el acoplador de modos comprende una pluralidad de guías de onda monomodo, en donde una pluralidad de guías de onda monomodo están configuradas para transportar una pluralidad de señales monomodo, un detector acoplado a las guías de onda monomodo y configurado para detectar las señales monomodo, en donde las señales monomodo se acoplan sustancialmente sin pérdida desde las guías de onda monomodo al detector, y una guía de onda multimodo situada entre las guías de onda monomodo y el detector, configurada para acoplar las señales monomodo en una pluralidad de modos de propagación diferentes, en donde el detector detecta la señal en los modos de propagación, en donde la pluralidad de modos de propagación diferentes se corresponde con la pluralidad de señales monomodo.

Éstas y otras características se comprenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos y las reivindicaciones que la acompañan.

La FIG. 1 es un diagrama esquemático de un modo de realización de una PON.

La FIG. 2 es un diagrama esquemático de un modo de realización de una PON de largo alcance/alta división.

La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fibra.

La FIG. 4 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de guía de onda.

La FIG. 5 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fibra fundida.

La FIG. 6 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fibra fundida mejorado.

La FIG. 7 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fibra-lente fundidas.

La FIG. 8 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fibra-lente fundidas mejorado.

La FIG. 9 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de prisma.

La FIG. 10 es un diagrama esquemático de un modo de realización de un acoplador de fotodiodo en guía de onda.

La FIG. 11 es un diagrama de flujo de un modo de realización de un método de detección de una PON de largo alcance/alta división.

Descripción detallada Desde el principio debe entenderse que, aunque a continuación se proporciona una implementación que ilustra uno o más modos de realización, los sistemas y/o métodos que se divulgan se pueden implementar utilizando cuantas técnicas se desee, tanto si son conocidas como si existen en la actualidad. La divulgación no debería limitarse de ningún modo a las implementaciones, dibujos y técnicas que se ilustran a continuación, incluyendo los ejemplos de diseño e implementaciones que se ilustran y se describen en la presente solicitud, sino que se puede modificar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas junto con el alcance completo de sus equivalentes.

En la presente solicitud se divulgan sistemas y equipos para el despliegue de PON de largo alcance/alta división sin utilizar amplificadores y regeneradores ópticos. Los sistemas PON de largo alcance/alta división comprenden un receptor de acoplamiento de modos de baja pérdida, por ejemplo en el OLT, que se puede configurar para aumentar la distancia máxima de transmisión y/o la relación de división de las PON. Los sistemas PON pueden comprender una pluralidad de receptores de acoplamiento de modos de baja pérdida diferentes, que pueden estar basados en diferentes esquemas para acoplar una pluralidad de canales ópticos monomodo en un canal óptico multimodo. Los diferentes receptores de acoplamiento de modos de baja pérdida pueden incluir un acoplador de fibra, un acoplador de guía de onda, un acoplador de fibra fundida, un acoplador de fibra fundida mejorado, un acoplador de fibra-lente fundidas, un acoplador de fibra-lente fundidas mejorado, un acoplador de prisma, y un acoplador de fotodiodo en guía de onda. Los receptores de acoplamiento de modos de baja pérdida pueden mejorar la estimación de potencia en el despliegue de las PON de largo alcance y alta división.

La FIG. 1 ilustra un modo de realización de una PON 100. La PON 100 comprende un OLT 110, una pluralidad de ONT 120, y una ODN 130, que se puede acoplar al OLT 110 y a las ONT 120. La PON 100 puede ser una red de comunicaciones que no requiere ningún componente activo para distribuir los datos entre el OLT 110 y las ONT 120. En lugar de ello, la PON 100 puede utilizar los componentes ópticos pasivos de la ODN 130 para distribuir los datos entre el OLT 110 y las ONT 120. En un modo de realización, la PON 100 puede ser un sistema de Acceso de Próxima Generación (NGA) , como por ejemplo una GPON (XGPON) de diez gigabits por segundo (Gbps) , que puede tener un ancho de banda del flujo descendente de aproximadamente... [Seguir leyendo]

1. Un Terminal de Línea Óptica, OLT (210) , que comprende un receptor (211) , un transmisor (212) , una pluralidad de separadores (213) de señales ópticas, un acoplador (214) de modos acoplado al receptor y a los separadores de señales ópticas y un divisor (215) del OLT acoplado al transmisor (212) y a los separadores (213) de señales ópticas;

en donde los separadores (213) de señales ópticas están configurados para separar en el OLT (210) las señales ópticas del flujo ascendente y del flujo descendente; en donde el divisor (215) del OLT está configurado para dividir las señales ópticas del flujo descendente procedentes del transmisor (212) en una pluralidad de copias de la señal del flujo descendente, siendo reenviadas las copias de la señal del flujo descendente a los separadores (213) de señales ópticas; y en donde el acoplador (214) de modos está configurado para acoplar las señales ópticas del flujo ascendente procedentes de las Unidades de Terminación de Red Óptica, ONT (220) , en el receptor (211) , en donde el acoplador (214) de modos comprende:

una pluralidad de guías de onda (410) monomodo, configuradas para transportar una pluralidad de señales monomodo;

un detector (430) acoplado a las guías de onda monomodo y configurado para detectar las señales (410) monomodo, en donde las señales monomodo se acoplan sustancialmente sin pérdida desde las guías de onda (410) monomodo al detector (430) , y una guía de onda (420) multimodo situada entre las guías de onda (410) monomodo y el detector (430) y configurada para acoplar las señales monomodo en una pluralidad de modos de propagación diferentes, en donde el detector (430) detecta la señal en los modos de propagación, en donde la pluralidad de modos de propagación diferentes se corresponde con la pluralidad de señales monomodo.

2. El OLT (210) de la reivindicación 1, en el que el área de la sección transversal de cada una de las guías de onda (410) monomodo es menor que el área de la sección transversal de la guía de onda (420) multimodo.

3. El OLT (210) de la reivindicación 1, en el que las guías de onda (410) monomodo son fibras monomodo que tienen extremos estrechados acoplados a la guía de onda (420) multimodo, en donde la guía de onda (420) multimodo es una fibra multimodo, y en donde cada una de las fibras monomodo está orientada en un ángulo menor que o igual a aproximadamente un ángulo de aceptación de la fibra multimodo.

4. El OLT (210) de la reivindicación 1, en el que las guías de onda (410) monomodo, la guía de onda (420) 30 multimodo y el detector (430) están fundidos en un chip (placa) , y en donde cada una de las guías de onda (410) monomodo está orientada en un ángulo menor que o igual a aproximadamente un ángulo de aceptación de la guía de onda (420) multimodo.

5. El OLT (210) de la reivindicación 1, en el que las guías de onda (410) monomodo son fibras monomodo que tienen una porción fundida acoplada a la guía de onda (420) multimodo, en donde la guía de onda (420)

multimodo es una fibra multimodo, y en donde el diámetro de la porción fundida es menor que o igual a aproximadamente un diámetro de un núcleo de la fibra multimodo.

6. El OLT (210) de la reivindicación 1, en el que las guías de onda (410) monomodo se corresponden con una pluralidad de núcleos en una sola fibra, en donde la guía de onda (420) multimodo es una fibra multimodo, y en donde el diámetro de la única fibra es menor que o igual a aproximadamente el diámetro de la fibra multimodo.