在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中具有周期傳輸過濾器的共享的波長鎖定器的制造方法
【專利摘要】一種裝置，包括多個(gè)光傳輸器以及由所述多個(gè)光傳輸器共享的波長鎖定器。用于波長鎖定器操作的周期傳輸過濾器在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中，且對(duì)從所述多個(gè)光傳輸器到網(wǎng)絡(luò)的光傳輸進(jìn)行整形。一種裝置，包括至少一個(gè)處理器，用于接收與包括導(dǎo)頻音的光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的預(yù)過濾信號(hào)并接收與通過周期傳輸過濾器的所述光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的后過濾信號(hào)，其中，所述光信號(hào)的過濾的部分指向到網(wǎng)絡(luò)中去。所述處理器也用于基于將調(diào)制的傳輸信號(hào)的絕熱邏輯一位置與所述周期傳輸過濾器的頻譜傳輸峰對(duì)齊的正交檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行波長鎖定。
【專利說明】在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中具有周期傳輸過濾器的共享的波長鎖定器
[0001]本申請(qǐng)要求于2011年09月29日遞交的發(fā)明名稱為“在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中具有周期傳輸過濾器的共享的波長鎖定器”的第13/248517號(hào)美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過如復(fù)制引用全部合入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)，以及，在特別實(shí)施例中，涉及一種在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中具有周期傳輸過濾器的共享的波長鎖定器。
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的波分復(fù)用(wavelength divis1n multiplexing, WDM)傳輸器陣列可運(yùn)用半導(dǎo)體激光作為光傳輸器。所述激光的性能以及因此WDM系統(tǒng)通常由其波長穩(wěn)定性及到達(dá)范圍判斷。所述WDM激光陣列的波長可由于制造過程變動(dòng)、設(shè)備年齡、溫度、或者其它因素而不同。波長鎖定能甚至當(dāng)所述激光的波長隨著時(shí)間變化時(shí)有利于信號(hào)完整性。
[0004]提供波長鎖定的一個(gè)方法已是運(yùn)用反饋系統(tǒng)將真正的激光輸出波長與目標(biāo)激光輸出波長比較。之后，能調(diào)節(jié)激光輸出以對(duì)于偏差進(jìn)行糾正。對(duì)于離散傳輸器，波長鎖定器用于每一激光。由于單獨(dú)的光傳輸器的個(gè)數(shù)增加，波長鎖定的復(fù)雜度和成本也可增加。所需要的是提供有效的和有成本效益的波長鎖定的方法，尤其在每個(gè)激光器配一個(gè)鎖定器的方法不實(shí)際的傳輸器陣列的情況中。擴(kuò)展傳輸器的到達(dá)范圍通常涉及激光上的廣泛的工程，使得所述傳輸器更加昂貴。同時(shí)，費(fèi)用不高的傳輸器，如那些直接利用調(diào)制的激光的，通常具有短的到達(dá)范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種裝置，包括多個(gè)光傳輸器和一個(gè)由所述多個(gè)光傳輸器共享的波長鎖定器。用在所述波長鎖定器的操作中的周期傳輸過濾器位于網(wǎng)絡(luò)通信路徑中，且將從所述多個(gè)光傳輸器到網(wǎng)絡(luò)的光傳輸進(jìn)行整形。
[0006]在一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種裝置，包括至少一個(gè)處理器，所述處理器用于接收與包括導(dǎo)頻音的光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的預(yù)過濾信號(hào)并接收與通過周期傳輸過濾器的光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的后過濾信號(hào)，其中，所述光信號(hào)的過濾的部分指向到網(wǎng)絡(luò)中。所述處理器還被用于根據(jù)將調(diào)制的傳輸信號(hào)的絕熱邏輯一位置與周期傳輸過濾器的頻譜傳輸峰值對(duì)齊的正交檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行波長鎖定。
[0007]在一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種方法，包括處理器接收與來自直接調(diào)制的激光(direct modulated laser，DML)傳輸器的光信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字化信號(hào)以及與來自信號(hào)生成器的導(dǎo)頻音對(duì)應(yīng)的數(shù)字化信號(hào)。所述方法也包括根據(jù)所述數(shù)字化信號(hào)以及根據(jù)與在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中將調(diào)制的DML傳輸器輸出的絕熱邏輯一位置與周期傳輸過濾器的頻譜傳輸峰值對(duì)齊的正交檢測(cè)進(jìn)行波長鎖定。[0008]從結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書進(jìn)行的以下詳細(xì)描述將更清楚地理解這些和其它特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)參考以下結(jié)合附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行的簡要描述，其中類似參考數(shù)字表示類似部分。
[0010]圖1是WDM激光傳輸器的實(shí)施例的俯視圖。
[0011]圖2是多個(gè)來自標(biāo)準(zhǔn)具的傳輸頻譜的實(shí)施例的圖。
[0012]圖3是1G上DML頻譜的圖。
[0013]圖4是用于來自直接調(diào)制的激光的調(diào)制的NRZ數(shù)據(jù)的瞬變的、絕熱的線性調(diào)頻脈沖的圖。
[0014]圖5是WDM激光波長鎖定裝置的實(shí)施例的示意圖。
[0015]圖6是WDM激光波長鎖定方法的實(shí)施例的流程圖。
[0016]圖7表明調(diào)整用于特別應(yīng)用的TDM波長鎖定的方法。
[0017]圖8是利用圖9的方法的DML陣列的瀑布曲線。
[0018]圖9是常規(guī)目的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]首先應(yīng)當(dāng)理解，盡管下文提供了一個(gè)或更多實(shí)施例的說明性實(shí)施，所公開的系統(tǒng)和/或方法可使用任意個(gè)數(shù)的技術(shù)來實(shí)施，不論是當(dāng)前已知的或存在的。本發(fā)明不應(yīng)以任何方式受限于下文說明的說明性實(shí)施、附圖、和技術(shù)，包括本文說明和描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施，但本發(fā)明可在所附的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)及其等同物的全部范圍之內(nèi)被修改。
[0020]本文公開的是實(shí)際的、有成本效益的技術(shù)，以提高利用直接調(diào)制的激光(directlymodulated laser,DML)的密集波分復(fù)用(dense wavelength divis1n multiplexing,DWDM)傳輸器的性能。尤其地，所公開的發(fā)明提供一種方法以及裝置，其中，單個(gè)周期傳輸過濾器(例如，標(biāo)準(zhǔn)具)用于共享的波長鎖定器操作以及用于將指向到網(wǎng)絡(luò)中的光傳輸器信號(hào)進(jìn)行頻譜整形。通過這種方法，穩(wěn)定用于所述傳輸器陣列的波長，并增加用于光傳輸器信號(hào)的到達(dá)范圍。在DWDM網(wǎng)絡(luò)中，波長鎖定器，像基于標(biāo)準(zhǔn)具的鎖定器，通常用于保證每一傳輸器在所需要的波長如ITU網(wǎng)格上運(yùn)行。在所公開的發(fā)明中，相同的標(biāo)準(zhǔn)具現(xiàn)在能用于實(shí)現(xiàn)波長穩(wěn)定性(通過將所述標(biāo)準(zhǔn)具用于波長鎖定器操作)以及DML的更長到達(dá)范圍(通過將所述標(biāo)準(zhǔn)具用于將指向到網(wǎng)絡(luò)中的光傳輸器信號(hào)進(jìn)行整形)。
[0021]如本文所公開的激光傳輸器系統(tǒng)實(shí)施例可包括多個(gè)光傳輸器，如激光、光電二極管、其它用于在光波長傳輸電磁波的設(shè)備、或者其組合。所述光波長可包括可見波長范圍、紅外線波長范圍、紫外輻射(ultrav1let，UV)波長范圍、或者其它光波長范圍的至少一部分。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述光傳輸器可以是離散傳輸器單兀，可以相互之間I禹合。例如，所述離散光傳輸器可在陣列安排中掛載在芯片、板卡、或光平臺(tái)上。當(dāng)被實(shí)施在芯片上時(shí)，一個(gè)陣列的傳輸器可稱為集成傳輸器。所述光傳輸器也可稱合到光稱合器，如復(fù)用器，可用于將來自不同的光傳輸器的輸出合并成為單個(gè)輸出。來自所述不同的光傳輸器的所述輸出可具有不同的波長，且來自所述光耦合器的所述輸出可包括所述光傳輸器的所述不同的波長。所述光耦合器可置于相同的或者不同的芯片、板卡、或光平臺(tái)上。所述光耦合器可通過多個(gè)纖維或波導(dǎo)耦合到所述光傳輸器，也可通過額外的纖維或波導(dǎo)耦合到輸出。此外，所述激光傳輸器系統(tǒng)可包括信號(hào)生成器和波長鎖定裝置，可耦合到所述光傳輸器以及所述光耦合器。所述信號(hào)生成器可提供到任何所述光傳輸器的輸出上的導(dǎo)頻信號(hào)，且所述波長鎖定裝置可使用所述導(dǎo)頻音鎖定光傳輸器的波長，如下文所述。在替代性實(shí)施例中，所述激光傳輸器系統(tǒng)的組件的至少一些可集成到芯片如平面光波導(dǎo)功率(planar lightwave circuit,PLC)中去。
[0022]圖1是WDM激光傳輸器100的實(shí)施例的俯視圖。在至少一些實(shí)施例中，所述WDM激光傳輸器100可對(duì)應(yīng)于從如本文所述的為共享的波長鎖定器操作以及為將光傳輸信號(hào)輸出到網(wǎng)絡(luò)(提升DML的到達(dá)范圍)的頻譜整形而使用單個(gè)周期傳輸過濾器(例如，標(biāo)準(zhǔn)具)中獲益的DWDM傳輸器陣列。如所示，所述WDM激光傳輸器100可包括平臺(tái)110、激光切塊120(文中也稱為光傳輸器)、階梯130、多個(gè)第一通道140、陣列式波導(dǎo)(arrayed waveguide,AWG)150、以及可選地第二通道155。所述WDM激光傳輸器100也可包括或者可耦合到纖維160。這些組件可按照已知的配置如混合集成配置或者單片配置進(jìn)行配置。所述WDM激光傳輸器100可發(fā)射多個(gè)明確的密集WDM (dense WDM，DWDM)通道，如在國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(Internat1nal Telecommunicat1n Un1n Telecommunicat1n Standardizat1nSector, ITU-T)G.694.1 中所述，和 / 或粗 WDM( coarse WDM，CWDM)通道，如在 ITU-T G.694.2中所述。因此，所述WDM激光發(fā)射器100可適合于用在骨干和/或接入光網(wǎng)絡(luò)中。
[0023]在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述平臺(tái)110可用于容納和集成所述WDM激光傳輸器100的組件。具體地，所述平臺(tái)110可包括集成、綁定、和/或支持所述WDM激光傳輸器100的組件的至少一種材料。所述平臺(tái)110可通過沉積過程產(chǎn)生，例如在芯片或基片中。進(jìn)一步地，所述平臺(tái)110可包括在不同站點(diǎn)的多個(gè)層，可通過沉積和/或蝕刻產(chǎn)生。所述層可將所述WDM傳輸器100的其他組件如所述第一通道140、所述AWG150、以及所述第二通道155綁到一起。此外，所述層可掛載或支持所述WDM激光傳輸器100的組件，如所述激光切塊120。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述平臺(tái)I1可包括電介質(zhì)材料如二氧化娃(silicon d1xide, S12)的薄膜層，可通過化學(xué)沉積如化學(xué)溶液沉積(chemical solut1n deposit1n, CSD)、化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposit1n, CVD)> 以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(plasma-enhancedCVD, PECVD)沉淀在基片上。替代性地，可通過物理沉積如熱蒸發(fā)、濺射、脈沖激光沉積、或者陰極電弧沉積(cathodic arc deposit1n, arc-PVD)沉淀所述膜層。也可使用其他沉積過程，包括反應(yīng)派射、分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)、有機(jī)金屬氣相外延(metalorganic vapor phase epitaxy, M0VPE)、拓?fù)淙∠?、或者任何其它合適的過程。也可通過濕化學(xué)蝕刻或干等離子蝕刻在所述平臺(tái)110的一些區(qū)域蝕刻所述薄膜層。所述薄膜層可小于大約Imm如大約10微米厚。
[0024]所述激光切塊120可以是所述WDM激光傳輸器100的光發(fā)射組件。所述激光切塊120可耦合到所述平臺(tái)110且包括多個(gè)集成的半導(dǎo)體激光，可配置在陣列中。例如，可通過在芯片上的多個(gè)對(duì)齊的站點(diǎn)沉淀激光材料如磷化銦(indium phosphide, InP)或砷化鎵(gallium arsenide, GaA)產(chǎn)生半導(dǎo)體激光陣列。替代性地，可通過化學(xué)或電化學(xué)摻雜將所述激光材料添加到所述芯片。所述激光切塊120可以是激光二極管、異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光、量子阱激光、量子級(jí)聯(lián)激光、分布反饋(distributed feedback,DFB)激光、其組合、或者其它。所述激光切塊120可用于在基本相同的方向上傳輸多個(gè)光波,例如,從所述陣列的相同側(cè)。所述激光切塊120也可用于在多個(gè)長達(dá)帶寬的波長上傳輸所述光波。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述波長可保持大約相同的值的間距，其中，任何兩個(gè)波長的值之間的差可以是大約相同的。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述激光切塊120可通過綁定耦合到所述平臺(tái)110。
[0025]在一項(xiàng)實(shí)施例中，可通過所述階梯130和所述平臺(tái)110容納所述激光切塊120。例如，可將所述階梯130置于所述平臺(tái)110的一個(gè)邊緣，并耦合到所述激光切塊120。所述階梯130可包括所述平臺(tái)110的層，可通過蝕刻或沉積產(chǎn)生，且因此可包括與所述平臺(tái)110相同的材料，例如，Si02。所述階梯130也可耦合到外部電組件，可用于運(yùn)行和/或調(diào)制所述WDM激光傳輸器110，如下文所述。
[0026]可將從所述激光切塊120發(fā)射來的光通過所述第一通道140傳輸?shù)剿鯳DM激光傳輸器100的其他組件。因此，所述第一通道140可耦合到所述激光切塊120以及所述AWG150，且可與所述激光切塊120對(duì)齊。所述第一通道140可包括多個(gè)波導(dǎo)，可用于運(yùn)送從所述激光切塊120到所述AWG150的光。所述波導(dǎo)可以是電介質(zhì)波導(dǎo)，可包括比所述周圍的平臺(tái)110具有更高電容率或介電常數(shù)的電介質(zhì)材料。例如，所述第一通道140可通過在所述平臺(tái)110上沉淀更高系數(shù)材料層、蝕刻所述周圍的區(qū)域、之后沉淀與所述平臺(tái)110相同的材料直到所述沉淀的材料形成上部包層而產(chǎn)生。這樣的過程可在所述通道140周圍產(chǎn)生相同的包層材料。因此，通過從所述激光切塊120到所述AWG150的完全內(nèi)部反射可引導(dǎo)所述光波通過所述第一通道140。
[0027]可將由所述第一通道140傳輸?shù)墓獠ㄔ谒鯝WG150合并成為單個(gè)光波，且因此從所述WDM激光傳輸器100傳輸。相應(yīng)地,所述AWG150可耦合到所述第一通道140和所述第二通道155。所述AWG150可以是用于將多個(gè)來自所述第一通道140的光波合并成為在所述第二通道155中傳播的合并光波的光復(fù)用(multiplex，MUX)。例如，所述AWG150可包括多個(gè)光柵波導(dǎo)，可具有不同的長度，其中，每兩個(gè)鄰近的光柵波導(dǎo)可具有大約相同的長度差。所述光波可對(duì)應(yīng)于在所述激光切塊120中的單獨(dú)半導(dǎo)體激光，其中，每一光波可具有不同的波長。所述光波可通過所述光柵波導(dǎo)傳播，經(jīng)過由鄰近的光柵波導(dǎo)之間的長度差造成的相的變化，且在所述AWG150的輸出上建設(shè)性地干擾所述合并光波。因此，所述合并光波可包括所述單獨(dú)光波的所有波長。所述光柵波導(dǎo)可以是電介質(zhì)光柵波導(dǎo)，可包括與所述第一通道140相同的材料，且可通過與用于產(chǎn)生所述第一通道140的過程相似的過程產(chǎn)生。
[0028]可使用所述第二通道155和所述纖維160將所述合并光從所述WDM激光傳輸器100傳輸。所述第二通道155可包括電介質(zhì)波導(dǎo)，類似于所述第一通道140。所述第二通道155可耦合到所述AWG150和所述纖維160，且因此可引導(dǎo)所述合并光從所述AWG150到所述纖維160。所述第二通道155可通過與用于產(chǎn)生所述第一通道140的過程相似的過程產(chǎn)生。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述第一通道140、所述AWG150、以及所述第二通道155可置于所述平臺(tái)110的相同的層中，且可與所述激光切塊120對(duì)齊。
[0029] 在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述纖維160可以是光纖，可用于將所述合并光波從所述WDM激光傳輸器100傳輸?shù)焦庀到y(tǒng),如光電信系統(tǒng)或光網(wǎng)絡(luò)。尤其地,所述纖維160可用于傳輸WDM信號(hào)，如上文所述的DWDM和/或CWDM信號(hào)。所述纖維160可以是如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.652所定義的標(biāo)準(zhǔn)單模纖維(single mode fiber, SMF)、如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.653所定義的色散位移SMF^B ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.654所定義的截止位移SMF^B ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.655所定義的非零色散位移SMF、如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.656所定義的寬帶非零色散位移SMF、多式纖維、或者任何其它類型的纖維。所有的本文所描述的標(biāo)準(zhǔn)通過引用合入本文中。
[0030]與運(yùn)用具有周期傳輸過濾器(例如，標(biāo)準(zhǔn)具)的共享的波長鎖定器方案以實(shí)現(xiàn)波長穩(wěn)定性以及DWDM傳輸器陣列的所有DML的更長到達(dá)范圍的所公開的技術(shù)成對(duì)比，在WDM應(yīng)用中使用的傳統(tǒng)的波長鎖定方案可為每一波長(例如，為大約100千兆赫(GHz)的波長間距)使用單獨(dú)的波長鎖定器。替代性地，如本文所公開的，由于所述周期傳輸過濾器在所述數(shù)據(jù)傳輸路徑中的位置以及由于所述激光頻率與共享的波長鎖定器方案的微調(diào)，所公開的技術(shù)與現(xiàn)有的共享的波長鎖定器方案區(qū)別開來。盡管關(guān)于圖1的討論描述通常如何混合集成DWDM傳輸器陣列，所公開的共享的鎖定器技術(shù)不限于集成的傳輸器陣列。相反地，任何離散傳輸器也能使用所述鎖定器用于波長穩(wěn)定性，只要其波長在ITU網(wǎng)格上間距均勻。在性能提升方面，所述集成不限于DML。
[0031]根據(jù)至少一些實(shí)施例，所公開的裝置與方法利于為所述激光的頻譜根據(jù)所述絕熱邏輯一位置確定激光光傳輸器的鎖定點(diǎn)。本文所公開的為鎖定選擇所述絕熱邏輯一位置通過削減瞬變的線性調(diào)頻脈沖與所述絕熱邏輯零位置導(dǎo)致色散的削減。此外，能運(yùn)用單個(gè)的導(dǎo)頻信號(hào)生成器，因此最小化成本和復(fù)雜度。如本文所公開的，正交檢測(cè)可用于同時(shí)穩(wěn)定WDM激光傳輸器(例如，WDM激光傳輸器100)的多個(gè)激光。
[0032]如本文所公開的正交檢測(cè)的使用具有大量明確的特征。在所述標(biāo)準(zhǔn)具的傳輸函數(shù)的峰而不是其斜面鎖定。此外，與激光輪廓相對(duì)的鎖定點(diǎn)經(jīng)常在與所述標(biāo)準(zhǔn)具的傳輸函數(shù)卷積之后其譜密度是最高的。當(dāng)適當(dāng)?shù)厥褂眠@樣的鎖定器時(shí)，這些特性能提供有力的方式以提升將要穩(wěn)定的激光的性能，尤其是DML的性能。
[0033]圖2是多個(gè)來自標(biāo)準(zhǔn)具的傳輸頻譜的實(shí)施例的圖。在圖2中，從50GHz自由頻譜范圍標(biāo)準(zhǔn)具波長鎖定器與參考信號(hào)得到所述傳輸頻譜。直線是所述參考信號(hào)，而周期線來自通過所述標(biāo)準(zhǔn)具傳輸?shù)乃鲂盘?hào)。通過用足夠窄的線寬(比所述標(biāo)準(zhǔn)具的線寬更窄)掃描激光以及將所接收到的信號(hào)連結(jié)成所述激光波長的函數(shù)得到這些頻譜。
[0034]圖3顯示在1G用NRZ調(diào)制操作的DML的原始頻譜。在所述激光閥值之上38mA的偏置電流以及50mA的峰到峰調(diào)制取得此頻譜。在所述頻譜頂部的尖峰接近于所述絕熱邏輯一位置，在更長的波長側(cè)的第二峰代表所述絕熱邏輯零位置，且之間的任何事物隨著加寬是所述瞬變的線性調(diào)頻脈沖的結(jié)果，是DML的特征。
[0035]所述DML的瞬變的、絕熱的線性調(diào)頻脈沖是限制基于DML的傳輸器的到達(dá)范圍的損耗的主要來源。圖4提供每一線性調(diào)頻脈沖組件當(dāng)其在光纖中向下傳導(dǎo)時(shí)在調(diào)制的NRZ數(shù)據(jù)中扮演的角色的繪畫圖。由于瞬變的線性調(diào)頻脈沖以及纖維的色散，脈沖的前沿比下降沿傳導(dǎo)得更快，導(dǎo)致所述脈沖的加寬。此外，所述絕熱的線性調(diào)頻脈沖引起邏輯一的級(jí)別比邏輯零的具有更高的頻率(更短的波長)。在頻率方面的這一差別導(dǎo)致當(dāng)所述數(shù)據(jù)在纖維中傳播時(shí)的符號(hào)間干擾(inter-symbol interference, ISI),阻止其被所述接收器正確地解析。這些是為什么基于DLM技術(shù)的傳輸器通常受限于在高數(shù)據(jù)率不要求長的到達(dá)范圍(例如，在1G及以上到達(dá)長于40km)的應(yīng)用的原因。
[0036]近來，已經(jīng)努力致力于將DML與二氧化硅AWG集成以形成DWDM傳輸器陣列用于傳輸網(wǎng)絡(luò)中。此混合集成結(jié)果證明是用于地鐵/區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的線側(cè)的高密度、低成本的收發(fā)信機(jī)的優(yōu)秀解決方案。然而，因?yàn)槠湓贒ML中出現(xiàn)的大的瞬變、絕熱線性調(diào)頻脈沖，其到達(dá)范圍受限于沒有色散補(bǔ)償。例如，可在每一跨度中與光放大器(如，例如，摻鉺光纖放大器(erbium-doped fiber amplifier, EDFA)) 一起添加一個(gè)色散補(bǔ)償模塊以使得所述DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)正常地工作。然而，這增加了建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的成本。
[0037]圖5是波長鎖定系統(tǒng)200的實(shí)施例的示意圖。所述波長鎖定系統(tǒng)200包括所述WDM激光傳輸器100、信號(hào)生成器202、所述纖維160、在預(yù)過濾分離器210A與后過濾分離器210B之間的過濾器212、耦合到所述預(yù)過濾分離器210A與后過濾分離器210B的光電(optical-electrical, 0E)轉(zhuǎn)換器 218、模數(shù)(analog-to-digital, A/D)轉(zhuǎn)換器 222、信號(hào)處理器224、處理器230、以及數(shù)模(digital-to-analog，D/A)轉(zhuǎn)換器234，如在圖5中所示的配置。在一些實(shí)施例中，所述OE轉(zhuǎn)換器218以自由空間光直接連接到所述兩個(gè)分離器210A和210B，且其被集成到一起以形成基于標(biāo)準(zhǔn)具的波長鎖定器的光部分。如所示，所述WDM激光傳輸器100可包括所述激光切塊120、所述第一通道140、所述AWG150、以及所述第二通道155，可與上文所述的基本上相同。
[0038]在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述信號(hào)生成器202可以是電波形生成器且可以被安排以將導(dǎo)頻信號(hào)疊加到所述激光切塊的單獨(dú)的激光器的輸出上去。所述信號(hào)生成器202可為在所述激光切塊120中所有激光器的所有或子集生成單獨(dú)的導(dǎo)頻信號(hào)。將所述導(dǎo)頻信號(hào)疊加到所述激光切塊120的激光的輸出上去利于后續(xù)從多個(gè)激光波形中明確該激光器的輸出。在其它實(shí)施例中，所述導(dǎo)頻信號(hào)既可稱為導(dǎo)頻音也可稱為高頻振動(dòng)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述導(dǎo)頻信號(hào)可以是低頻交流(alternating current, AC)正弦波。在替代性實(shí)施例中，所述導(dǎo)頻信號(hào)可以是方波、鋸齒波、或者三角波。所述導(dǎo)頻波形的頻率可低于所述激光傳輸器的輸出的頻率，如大約所述激光傳輸器的輸出的頻率的千分之一、大約所述激光傳輸器的輸出的頻率的百萬分之一、或者所述激光傳輸器的輸出的頻率的任何其它分?jǐn)?shù)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述導(dǎo)頻信號(hào)的振幅對(duì)所述激光傳輸器合并的輸出的平均功率的關(guān)系可稱為調(diào)制深度(modulat1n depth, MD)。可將所述MD選擇如其少于所述激光傳輸器的輸出，如大約所述激光傳輸器輸出的平均功率的百分之一、大約所述激光生成器輸出的平均功率的千分之一、或者所述激光傳輸器輸出的功率的任何其它分?jǐn)?shù)?？蓪⑺鰧?dǎo)頻信號(hào)的MD與頻率的值選擇如其最小化與所述WDM激光傳輸器100的輸出的干擾。
[0039]在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述WDM激光傳輸器100的輸出可指向到所述纖維160中去?？蓪⑺鲱A(yù)過濾分離器210A安排在所述過濾器212之前以將來自所述纖維160的信號(hào)分割為兩個(gè)信號(hào):指向到過濾器212中去的第一預(yù)過濾信號(hào)以及指向到所述OE轉(zhuǎn)換器218中去的第二預(yù)過濾信號(hào)。所述過濾器212可修改、更改、或延遲與所述第二預(yù)過濾信號(hào)相對(duì)的所述第一預(yù)過濾信號(hào)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述過濾器214可以是法布里-珀羅干涉儀的一個(gè)、或者其它合適的過濾器，且可以是中空的、實(shí)心的、或者其它配置。在一些舉例中，所述過濾器212可稱為標(biāo)準(zhǔn)具。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述過濾器212可以是50GHz標(biāo)準(zhǔn)具、100GHz標(biāo)準(zhǔn)具、或者其它合適的頻率范圍或間距的標(biāo)準(zhǔn)具。同時(shí)，可將所述后過濾分離器210B安排在所述過濾器212之后以將所述過濾器212的輸出分割為兩個(gè)信號(hào):指向到網(wǎng)絡(luò)中去的第一后過濾信號(hào)以及指向到所述OE轉(zhuǎn)換器218中去的第二后過濾信號(hào)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述預(yù)過濾分離器210A及后過濾分離器210B可以是雙棱鏡型、半銀鏡型、雙色鏡型、或者其它合適的分離器。
[0040]在至少一些實(shí)施例中，所述OE轉(zhuǎn)換器218可接收來自預(yù)過濾分離器210A的所述第二預(yù)過濾信號(hào)(所述第二預(yù)過濾信號(hào)在文中有時(shí)稱為參考信號(hào))，且可通過纖維接收來自所述后過濾分離器210B的第二后過濾信號(hào)。替代性地，所述OE轉(zhuǎn)換器218可以通過自由空間光直接連接到所述兩個(gè)分離器210A和210B。在這樣的實(shí)施例中，省去在所述OE轉(zhuǎn)換器218與分離器210A、210B之間的纖維(例如，OE轉(zhuǎn)換器218形成所述基于標(biāo)準(zhǔn)具的波長鎖定器的集成部件)。所述OE轉(zhuǎn)換器218可使用光電轉(zhuǎn)換過程以將所述第二預(yù)過濾信號(hào)與所述第二后過濾信號(hào)從光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述OE轉(zhuǎn)換器218可以是光電二極管(photod1de, PD)或者其它合適的光電轉(zhuǎn)換器。
[0041]所述A/D轉(zhuǎn)換器222可接收來自所述OE轉(zhuǎn)換器218的所述第二后過濾信號(hào)和所述參考信號(hào)。所述A/D轉(zhuǎn)換器222可將所述第二后過濾信號(hào)和所述參考信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器222在本領(lǐng)域是眾所周知的，且在本文中可使用任何合適的A/D轉(zhuǎn)換器。
[0042]所述信號(hào)處理器224可接收來自所述A/D轉(zhuǎn)換器222的所述第二后過濾信號(hào)和所述參考信號(hào)。之后，由所述信號(hào)處理器224處理此兩個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)，將它們從時(shí)間域轉(zhuǎn)換為頻率域。例如，所述信號(hào)處理器224可實(shí)施傅里葉變換、快速傅立葉變換(fast Fouriertransformat1n, FFT)、或者任何其它合適的時(shí)間域到頻率域處理的形式。
[0043]之后，所述處理器230可處理所述信號(hào)數(shù)據(jù)以利于所述激光切塊120的單獨(dú)的激光的波長鎖定。在一項(xiàng)實(shí)施例中，所述信號(hào)數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)上可由以下表達(dá)式表不:
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)光傳輸器；以及 由所述多個(gè)光傳輸器共享的波長鎖定器，其中，用于所述波長鎖定器的操作的周期傳輸過濾器在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中，且對(duì)從所述多個(gè)光傳輸器到網(wǎng)絡(luò)的光傳輸進(jìn)行整形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 信號(hào)生成器，耦合到所述光傳輸器，用于提供導(dǎo)頻音給所述光傳輸器的每一個(gè)；以及 處理器，位于與所述波長鎖定器對(duì)應(yīng)的反饋環(huán)之內(nèi)，其中，所述處理器用于基于所述周期傳輸過濾器的傳輸頻譜峰為所述光傳輸器的每一個(gè)調(diào)整波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述周期傳輸過濾器的輸出的部分指向到所述網(wǎng)絡(luò)中去，且所述周期傳輸過濾器的所述輸出的另一部分指向到所述反饋環(huán)中去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每一光傳輸器對(duì)應(yīng)于直接調(diào)制的激光(directly modulated laser, DML),且其特征在于,所述周期傳輸過濾器的所述傳輸頻譜用于通過削減色散將一個(gè)范圍的DML傳輸擴(kuò)展到至少閥值量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述周期傳輸過濾器是為輸出到所述網(wǎng)絡(luò)的光傳輸器信號(hào)進(jìn)行頻譜整形的標(biāo)準(zhǔn)具，且其特征在于，所述頻譜整形基于為所述周期傳輸過濾器的預(yù)定的Q值并基于具有所述周期傳輸過濾器的所述傳輸頻譜的所述光傳輸器信號(hào)的絕熱邏輯一位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理器基于具有可調(diào)整的Q和I值的正交檢測(cè)進(jìn)行波長鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器調(diào)整Q和I值以微調(diào)調(diào)制的傳輸信號(hào)的絕熱邏輯一位置與所述周期傳輸過濾器的所述傳輸頻譜峰的對(duì)齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器基于通過在所述反饋環(huán)中的預(yù)過濾路徑接收的輸入調(diào)整每一波長，所述預(yù)過濾路徑包括在所述周期傳輸過濾器之前的光分離器、光電二極管、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及快速傅立葉變換(fast Fourier transformat1n,FFT )邏輯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器基于通過在所述反饋環(huán)中的后過濾路徑接收的輸入調(diào)整每一波長，所述后過濾路徑包括在所述周期傳輸過濾器之后的光分離器、光電二極管、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及快速傅立葉變換(fast Fourier transformat1n,FFT )邏輯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在與應(yīng)用于所述多個(gè)光傳輸器的導(dǎo)頻音對(duì)應(yīng)的高頻振動(dòng)的順序的時(shí)分復(fù)用(time-divis1n multiplexing, TDM)使用中，按照順序鎖定對(duì)于所述多個(gè)光傳輸器的波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在頻分復(fù)用(frequency-divis1nmultiplexing, FDM)中,鎖定對(duì)于所述多個(gè)光傳輸器的波長,其中，每一頻率通道使用其自身的高頻振動(dòng)頻率以控制多個(gè)光傳輸器。
12.一種裝置，其特征在于，包括: 至少一個(gè)處理器，用于: 接收與包括導(dǎo)頻音的光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的預(yù)過濾信號(hào)； 接收與通過周期傳輸過濾器的所述光信號(hào)的部分對(duì)應(yīng)的后過濾信號(hào)，其中，所述光信號(hào)的過濾的部分指向到網(wǎng)絡(luò)中去；以及 基于將調(diào)制的傳輸信號(hào)的絕熱邏輯一位置與所述周期傳輸過濾的頻譜傳輸峰對(duì)齊的正交檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行波長鎖定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，由所述處理器進(jìn)行的所述正交檢測(cè)基于可調(diào)整的Q和I值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述處理器用于實(shí)施Q和I值以將調(diào)制的傳輸信號(hào)的絕熱邏輯一位置從所述標(biāo)準(zhǔn)具的傳輸頻譜峰偏移預(yù)定的量。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述周期傳輸過濾器包括位于到所述網(wǎng)絡(luò)的通信路徑的標(biāo)準(zhǔn)具。
16.—種方法,其特征在于,包括: 處理器接收與來自直接調(diào)制的激光(direct modulated laser,DML)傳輸器的光信號(hào)以及來自信號(hào)生成器的導(dǎo)頻音對(duì)應(yīng)的數(shù)字化信號(hào)；以及 處理器基于所述數(shù)字化信號(hào)以及基于以將調(diào)制的DML傳輸器輸出的絕熱邏輯一位置與在網(wǎng)絡(luò)通信路徑中的周期傳輸過濾器的頻譜傳輸峰對(duì)齊的正交檢測(cè)進(jìn)行波長鎖定。
17.根據(jù)權(quán)利要 求16所述的方法，其特征在于，進(jìn)行波長鎖定包括將對(duì)應(yīng)于所述光信號(hào)的預(yù)過濾版本的第一數(shù)字化信號(hào)與對(duì)應(yīng)于所述光信號(hào)的后過濾版本的第二數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行比較。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括，基于所述進(jìn)行的波長鎖定，確定是否調(diào)制的DML傳輸器輸出的形狀對(duì)于預(yù)定的傳輸?shù)竭_(dá)范圍是恰當(dāng)?shù)摹?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括，如果所述調(diào)制的DML傳輸器輸出的所述形狀對(duì)于所述預(yù)定的傳輸?shù)竭_(dá)范圍不是恰當(dāng)?shù)?，調(diào)整所述DML傳輸器的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括，基于所述DML傳輸器的所述調(diào)整的溫度調(diào)整與正交檢測(cè)對(duì)應(yīng)的Q和I值，以及使用所述調(diào)整的Q和I值進(jìn)行波長鎖定。
【文檔編號(hào)】H04J14/02GK104040924SQ201280048041
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月29日
【發(fā)明者】沈曉安, 王同慶, 雷紅兵, 白聿生 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司