基于硅微环的MOD-MUX WDM发射机的操作和稳定化制造技术

本发明专利技术提供了一种发射机，所述发射机包括多个调制器‑多路复用器(Mod‑MUX)单元，每个Mod‑MUX单元的操作光学波长不同于其它Mod‑MUX单元的操作光学波长。所述发射机可在每个Mod‑MUX单元中额外地包括两个抽头和三个光检测器，它们用于对各个Mod‑MUX单元进行调谐，以在一定温度范围内实现热稳定并实现有效调制和WDM操作。所述Mod‑MUX发射机不需要使用频率梳。所述Mod‑MUX发射机避免了用于不同激光信号的不同调制器之间的交叉调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2013年10月15日提交的共同待审的美国临时专利申请第61/891,025号的优选权及权益，在此将该申请的全部内容以引用的方式并入到本文中。
本专利技术总体上涉及光学发射机，并特别地涉及利用波分复用(WDM)的光学发射机。
技术介绍
在互连已被视为下一代计算系统的瓶颈的情况下，波分复用系统在过去几年里吸引了越来越多的关注，以用于建立超高聚合数据速率的光学网络和光学互连。微环谐振器(microringresonator)由于小尺寸、小电容量和低功率消耗而成为一类最热门的用于形成片上网络和片上光学互连的重要构成模块的器件。在过去十年间，在设计和论证基于微环的调制器、滤波器、开关、激光器和其它结构时已取得很大的进展。图1示出了常用的基于环的WDM发射机架构，在该WDM发射机架构中，一系列的环形调制器(ringmodulator)共享一个总线波导。此架构被称为“公共总线”架构。这种配置不要求每个环形调制器与WDM系统中的特定波长相关联。相反，它提供了将各个环指定到最接近波长以使整体调谐功率最小化的灵活性。然而，由于总线波导中的光穿过多个环形谐振器调制器，所以在公共输入处要求梳激光源(comblasersource)或预多路复用(pre-multiplexed)激光源，并且可能引入交叉调制。由于如下事实，在公共总线设计中自动热稳定化尤其具有挑战性：在总线波导处总是出现多个波长且这些波长与每个环形调制器相互作用，但监测光检测器自然地对波长不敏感。因此，需要改进的用于将多个波长多路复用到常见的光纤上的装置。
技术实现思路
根据一个方面，本专利技术的特征在于光学调制器系统。所述系统包括多个输入级，所述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，每个所述输入级包括：光学输入口，其用于从激光器接收具有独特的光学波长的光；第一调制器，其用于使用由调制信号载送的信息对具有所述独特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波长的所述独特的光学波长上产生经调制光信号；以及滤波器多路复用器，其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长上的所述经调制光信号添加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有不同的载波波长的至少两个光信号。在一个实施例中，所述光学调制器系统在所述多个输入级中的至少一个输入级中还包括：第一信号分离器和第一光学检测器，所述第一信号分离器位于所述光学输入口与所述第一调制器之间，所述第一光学检测器用于从所述第一信号分离器接收光学照度；第二信号分离器，其位于所述第一调制器与所述滤波器多路复用器之间；以及第二光学检测器和第三光学检测器，所述第二光学检测器用于从所述第二信号分离器接收光学照度，所述第三光学检测器用于在所述滤波器多路复用器之后的位置处接收光学照度。在另一实施例中，所述光学调制器系统还包括：具有输出口且与每个所述滤波器多路复用器进行光学通信的光学总线，所述光学总线用于提供多路复用光学信号以作为输出信号，所述多路复用光学信号在作为载波波长的所述独特的光学波长上包括相应的所述经调制光信号。在又一实施例中，所述光学调制器根据从包括OOK、ASK、PSK、FSK和PolSK的协议群组中选择的协议进行操作。在又一实施例中，所述光学调制器作为发射机和接收机进行操作。在另一实施例中，所述光学调制器能够进行波长漂移，且通信光学接收机被调谐成接收经过漂移的波长。根据另一方面，本专利技术涉及一种用于控制光学调制器系统中的热状况的方法。所述方法包括：设置所述光学调制器系统。所述光学调制器系统包括多个输入级，所述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，其中，每个所述输入级包括：光学输入口，其用于从激光器接收具有独特的光学波长的光；第一调制器，其用于通过使用由调制信号载送的信息对具有所述独特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波长的所述独特的光学波长上产生经调制光信号；以及滤波器多路复用器，其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长上的所述经调制光信号添加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有不同的载波波长的至少两个光信号，且所述光学调制器系统在所述多个输入级中的至少一个输入级中还包括：第一信号分离器和第一光学检测器，所述第一信号分离器位于所述光学输入口与所述第一调制器之间，所述第一光学检测器用于从所述第一信号分离器接收光学照度；第二信号分离器，其位于所述第一调制器与所述滤波器多路复用器之间；以及第二光学检测器和第三光学检测器，所述第二光学检测器用于从所述第二信号分离器接收光学照度，所述第三光学检测器用于在所述滤波器多路复用器之后的位置处接收光学照度。所述方法还包括：在所述多个输入级中的各者中，观察所述第一光学检测器和所述第二光学检测器上的光电流；对所述第一调制器上的热调谐器进行调谐，以实现所述第一光学检测器中的光电流与所述第二光学检测器中的光电流的期望比例；及其后，对所述滤波器多路复用器上的热调谐器进行调谐，以使所述第三光学检测器中的光电流最小化，由此使所述光学调制器系统的操作保持在温度范围内。根据另一方面，本专利技术涉及一种用于操作光学调制器系统的方法。所述方法包括：设置所述光学调制器系统。所述光学调制器系统包括多个输入级，所述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，其中，每个所述输入级包括：光学输入口，其用于从激光器接收具有独特的光学波长的光；第一调制器，其用于使用由调制信号载送的信息对具有所述独特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波长的所述独特的光学波长上产生经调制光信号；以及滤波器多路复用器，其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长上的所述经调制光信号添加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有不同的载波波长的至少两个光信号。所述方法还包括：向所述多个输入级中的每个输入级提供光学输入信号以作为相应的载波，所述载波具有相应的独特的光学波长；向所述多个输入级中的每个输入级提供调制信号，所述调制信号载送将被调制到所述载波上的信息；且在所述光学总线的输出处恢复经调制信号，所述经调制信号包括具有所述相应的独特的光学波长的所述载波中的至少一者。在一个实施例中，所述方法还包括：设置至少一个光学检测器，所述光学检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学调制器系统，所述光学调制器系统包括多个输入级，所述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，每个所述输入级包括：光学输入口，其用于从激光器接收具有独特的光学波长的光；第一调制器，其用于通过使用由调制信号载送的信息对具有所述独特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波长的所述独特的光学波长上产生经调制光信号；以及滤波器多路复用器，其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长上的所述经调制光信号添加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有不同的载波波长的至少两个光信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 61/891,0251.一种光学调制器系统，所述光学调制器系统包括多个输入级，所
述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输
入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，每个所述输入级包括：
光学输入口，其用于从激光器接收具有独特的光学波长的光；
第一调制器，其用于通过使用由调制信号载送的信息对具有所述独
特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波长的所述独特的光学
波长上产生经调制光信号；以及
滤波器多路复用器，其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长
上的所述经调制光信号添加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有
不同的载波波长的至少两个光信号。
2.如权利要求1所述的光学调制器系统，其在所述多个输入级中的
至少一个输入级中还包括：
第一信号分离器和第一光学检测器，所述第一信号分离器位于所述
光学输入口与所述第一调制器之间，所述第一光学检测器用于从所述第
一信号分离器接收光学照度；
第二信号分离器，其位于所述第一调制器与所述滤波器多路复用器
之间；以及
第二光学检测器和第三光学检测器，所述第二光学检测器用于从所
述第二信号分离器接收光学照度，所述第三光学检测器用于在所述滤波
器多路复用器之后的位置处接收光学照度。
3.如权利要求1所述的光学调制器系统，其还包括：
具有输出口且与每个所述滤波器多路复用器进行光学通信的光学总
线，所述光学总线用于提供多路复用光学信号以作为输出信号，所述多
路复用光学信号在作为载波波长的所述独特的光学波长上包括相应的所
述经调制光信号。
4.如权利要求1所述的光学调制器系统，其中，所述光学调制器根

\t据从包括OOK、ASK、PSK、FSK和PolSK的协议群组中选择的协议进行操作。
5.如权利要求1所述的光学调制器系统，其中，所述光学调制器作
为发射机和接收机进行操作。
6.如权利要求1所述的光学调制器系统，其中，所述光学调制器能
够进行波长漂移，且通信光学接收机被调谐成接收经过漂移的波长。
7.一种用于控制光学调制器系统中的热状况的方法，其包括：
设置所述光学调制器系统，所述光学调制器系统包括多个输入级，所
述多个输入级中的每个输入级的用于操作的光学波长不同于所述多个输
入级中的其它输入级的用于操作的光学波长，
其中，每个所述输入级包括：光学输入口，其用于从激光器接收具
有独特的光学波长的光；第一调制器，其用于通过使用由调制信号载送
的信息对具有所述独特的光学波长的所述光进行调制，以在作为载波波
长的所述独特的光学波长上产生经调制光信号；以及滤波器多路复用器，
其用于将作为载波波长的所述独特的光学波长上的所述经调制光信号添
加到光学总线上，所述光学总线用于载送具有不同的载波波...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·贝尔约恩斯，刘洋，丁然，迈克尔·J·霍赫贝格，
申请(专利权)人：科锐安先进科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US