可调栅格跟踪发射器和接收器制造技术

描述了光通讯接收器和发射器，其包括色散元件和可调射束操纵元件，它们组合以提供光栅格跟踪，从而以非常低的功率消耗调整由于各种变化而引起的光栅格中的变化，所述各种变化例如为温度波动、老化或其它环境或设计变化。因此，可以低功率消耗和/或低成本设计提供高带宽发射器或接收器。

Adjustable grid tracking transmitter and receiver

Description of the optical communication receiver and transmitter, comprising a dispersion element and adjustable beam manipulating elements, they are combined to provide the optical grid tracking, and with very low power consumption changes caused by the optical grid due to various changes in the various changes, such as temperature fluctuations, aging or other environmental changes or design. Therefore, low power consumption and / or low cost design can provide high bandwidth transmitter or receiver.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光通讯部件，其经由色散元件提供到换能器的可调光学连接。
技术介绍
随着通讯带宽增加，对低功耗、低成本、高带宽发射器和接收器有强烈的需求。为了增加两点之间光传输的带宽，可使用波分复用(WDM)，其中，信息在不同信道(例如N个信道)上传送，每个信道位于独特的波长。相邻点可以例如彼此相距几千米。信道可布置在波长栅格上(例如具有均匀波长间隔或频率)，使得每个信道中的频谱内容不会与相邻信道发生干扰。另外，可使用较高数据速率的调制来实现带宽的增加。一般来说，当前技术涉及4至100个信道的WDM和2.5吉比特/秒(G)、10G、25G或40G的数据速率，但是希望信道数量和调制速率的这些值会随着时间而发展。沿通信网络的节点可包括发射器和/或接收器以与光通信信号恰当地配合。具有多路复用的光信号的光纤一般用于连接网络上的远程点。如果光信道位于波长栅格上或频率栅格上，则波长的同步可以是昂贵的，并可消耗大量功率，例如以维持温度控制。在通信系统包括窄间隔开的波长信道情况下，装置生产和操作状态的精确控制通常是需要的，以对准信道波长与多路复用器/多路解复用器的窄通带。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术涉及一种可调光通讯发射器，其包括发射彼此颜色隔开的光信号的多个光发射元件、色散元件和可调射束操纵元件。色散元件包括色散结构、提供光学耦合至多个光发射元件和光栅的多个光信道路径的第一接口以及从色散结构接收色组合信号的共轭的空间延伸第二接口。可调射束操纵元件光学地连接到第一接口或共轭的空间延伸第二接口。在另一方面，本专利技术涉及一种可调光通讯接收器，其包括：-输入线，用于耦合至接收的光信号；-色散元件，包括色散结构、空间延伸输入接口和光学输出接口，空间延伸输入接口在沿该接口的可选位置处接收未色散的光信号，光信号传播至色散结构，光学输出接口将来自色散结构的色散的光信号耦合至其它光学元件；-射束操纵元件；以及-多个光接收元件，定位成从色散元件的输出接口接收色散的光信号，以响应于色散的光信号产生电信号。射束操纵元件可包括致动器和控制器，其编程为基于所接收的光信号的频谱内容或其它关注参数(topicalparameter)动态地调整射束操纵元件，以引导所接收的光信号从输入线至平面色散元件的输入接口上的特定位置的方向或者色散的光信号从输出接口至多个光接收元件的方向。在其它方面，本专利技术涉及一种光学多路复用器/多路解复用器，其包括：平面色散元件，具有光栅、第一接口和第二接口，第一接口用于将未色散的光信号经由接口传送至光栅，第二接口用于将色散的光信号耦合至其它光学元件；以及射束操纵元件，具有第一透镜和可调反射器，第一透镜定位在可调反射器和平面色散元件的第二接口之间，其中，光学反射器和第二接口之间的角度可调整成改变色散的光信号的方向。在一些方面，本专利技术涉及一种可调平面多路复用器/多路解复用器，包括光栅；在第一接口处与光栅接合的多个色散信号波导；空间延伸第二接口，以从光栅接收色组合信号；以及悬臂式射束操纵元件，定位成从空间延伸第二接口接收色组合信号。悬臂式射束操纵元件可包括可操纵波导，其可操作地连接到具有电极的悬臂结构，以响应于电信号实现对可操纵波导的位置的调整。在附加方面，本专利技术涉及一种用于为光学发射器或接收器提供栅格跟踪(gridtracking)的方法，该方法包括：调整射束操纵元件，射束操纵元件构造成从光学发射器或接收器接收色组合信号，以选择具有特定中心带的彩色栅格(chromaticgrid)。在另一方面，本专利技术涉及一种用于将多个不同数据信号通过光纤传输的方法，所述方法包括：i)将来自多个激光器的输出传输通过多路复用装置，以形成频谱组合光信号，其中，每个激光器的输出对应于独立的数据信号；ii)在光纤上传输频谱组合光信号；以及iii)在接收器处接收频谱组合光信号，接收器包括色散元件和多个光接收元件，色散元件构造成使组合光信号分散为独立的光信号，多个光接收元件构造成接收独立的光信号，独立的光信号响应于接收的光产生电信号，其中，多路复用装置、接收器或两者包括射束操纵元件，并且其中，射束操纵元件通过控制器自动地调整，以维持多个光接收元件处的代表独立的数据信号的信号强度。附图说明图1是具有可调栅格跟踪的发射器的示意性布局。图2是具有可调栅格跟踪的接收器的示意性布局。图3是与光通讯网络内的远程接收器接合的发射器的示意性布局，其中，发射器和接收器具有可调栅格跟踪。图4是具有可调栅格跟踪的发射器或接收器的实施例的顶部平面图。图5A是具有可调栅格跟踪的De/Mux装置的顶部平面图，其中，可调反射镜改变色散信号的方向。图5B是沿线B观看的图5A的De/Mux装置的侧视图。图5C是沿线C观看的图5A的De/Mux装置的侧视图。图6是基于平面中阶梯光栅的具有栅格跟踪的De/Mux的顶部平面图。图7A是基于平面中阶梯光栅的替代De/Mux装置的顶部平面图。图7B是图7A的De/Mux装置的色散元件的侧视图。图7C是图7A的De/MUX装置的平面波导结构的侧视图。图8是集成进包含AWG的平面结构中的平面射束操纵元件的顶部部分平面图。图9是作为射束操纵元件的波长和角度的函数的来自四个源信道(1-4)的测量输出的一组示图，示图的下板对应于在波长传输中对应偏移的情况下的可调反射镜的稍微旋转。图10是对于以20nm间隔开的四个独立光信号的带，作为波长的函数的传输功率的示图。图11是对于四个独立光信号的三个带，作为波长的函数的传输功率的示图，每个独立光信号以4.5nm间隔开，带以13.5nm间隔开。图12是基于VCSEL光源阵列、平面AWG和自由空间射束操纵元件的发射器的实施例的顶部平面图。图13是平面AWG的顶部平面图，平面AWG具有沿平面AWG边缘安装的DFB激光器阵列，以将光信号提供进对应组的平面波导中，对应组的平面波导将光信号引导进AWG的平板波导(slabwaveguide)中。具体实施方式可调光学元件(例如可调谐多路复用器/多路解复用器或包含可调谐多路复用器/多路解复用器的装置)包含色散元件和射束操纵元件，以使得能够跟踪波分复用通信信号。可调谐多路复用器/多路解复用器可位于发射器或接收器与光学传输波导/光纤之间的连接处。这使得有能力提供偏移的彩色栅格，其可源自热漂移、色度一致性(chromaticconsistency)或装置要求的其它波长调整。与发射器/接收器接合的可调装置可以射束操纵元件维持精密波长栅格上的信号完整性，以根据信号中的空间偏移(例如源自温度变化)引导来自色散元件的信号，使得该装置可在有用波长范围在色彩上适配。色散元件可构造成朝向射束操纵元件传播光信号，例如色组合信号或色散信号，并且一般来说，光信号的小角度方向改变可说明来自色散元件的光信号在适当彩色范围的空间偏移。在一些实施例中，多路复用器/多路解复用器的可调谐特征可代替温度控制的使用，减少插入损耗(尽管有制造变化)和/或通过实现较窄的波长栅格使得能够有效率地使用光学频谱。色散元件使不同波长的信号与不同空间位置对应(map)，射束操纵元件允许调整与这些空间位置相关的波长，使得能够在信号波长在有用范围内改变时跟踪信号。在许多色散元件中，射束操纵元件可放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调光通讯发射器，包括：多个光发射元件，发射彼此颜色隔开的光信号；色散元件，包括色散结构、第一接口和共轭的空间延伸第二接口，所述第一接口提供光学耦合至所述多个光发射元件的多个光信道路径，所述第二接口从所述色散结构接收色组合信号；以及可调射束操纵元件，光学连接到所述第一接口或所述共轭的空间延伸第二接口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.26 US 13/951,6781.一种可调光通讯发射器，包括：多个光发射元件，发射彼此颜色隔开的光信号；色散元件，包括色散结构、第一接口和共轭的空间延伸第二接口，所述第一接口提供光学耦合至所述多个光发射元件的多个光信道路径，所述第二接口从所述色散结构接收色组合信号；以及可调射束操纵元件，光学连接到所述第一接口或所述共轭的空间延伸第二接口。2.如权利要求1所述的可调光通讯发射器，其中，所述可调射束操纵元件光学连接到所述空间延伸第二接口，并包括致动器和控制器，所述控制器被编程为调整所述射束操纵元件，以调整方向来引导所述色组合光信号至传输波导。3.如权利要求1或2所述的可调光通讯发射器，其中，所述色散元件是平面的，所述色散结构包括阵列波导光栅。4.如权利要求1或2所述的可调光通讯发射器，其中，所述色散结构包括中阶梯光栅。5.如权利要求1-4中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述多个光发射元件包括激光器阵列。6.如权利要求1-4中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述多个光发射元件包括一系列单独激光器，所述一系列单独激光器针对波长进行选择，并直接附接至所述色散元件的第一接口。7.如权利要求1-6中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述射束操纵元件包括反射镜和MEMS装置，所述MEMS装置构造成相对于所述色散元件调整所述反射镜的角度。8.如权利要求1-6中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述色散元件是平面的，并且其中，射束操纵装置包括平面悬臂结构，其结合进包括所述色散元件的平面结构中。9.如权利要求8所述的可调光通讯发射器，其中，所述平面悬臂结构包括波导以引导光信号。10.如权利要求8所述的可调光通讯发射器，其中，所述平面悬臂结构通过静电致动而移动。11.如权利要求1所述的可调光通讯发射器，其中，所述多个光发射元件包括激光器阵列，所述射束操纵元件包括MEMS装置，所述可调光通讯发射器还包括聚焦元件，通过所述MEMS装置将光从所述色散元件聚焦至传输波导，其中，对所述MEMS装置的角度调整提供了色栅格选择。12.如权利要求1-11中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述色散元件是平面光学元件，并且所述空间延伸接口包括平板波导部分。13.如权利要求1和3-12中任一项所述的可调光通讯发射器，其中，所述可调射束操纵元件光学连接至所述第一接口。14.一种可调光通讯接收器，包括：-输入线，用于耦合至接收的光信号；-色散元件，包括色散结构、空间延伸输入接口和光输出接口，所述空间延伸输入接口用于在沿这种接口的可选择位置处接收未色散的光信号，所述光信号传播至所述色散结构，所述光输出接口用于将色散的光信号从所述色散结构耦合至其它光学元件；-射束操纵元件；以及-多个光接收元件，定位成从所述色散元件的输出接口接收所述色散的光信号，以响应于所述色散的光信号产生电信号，其中，所述射束操纵元件包括致动器和控制器，所述控制器被编程成基于所接收光信号的频谱内容或其它关注参数动态地调整所述射束操纵元件，以引导所接收光信号从所述输入线至所述平面色散元件的输入接口上的特定位置的方向或者色散的光信号从所述输出接口至所述多个光接收元件的方向。15.如权利要求14所述的可调光通讯接收器，其中，所述色散元件是平面的，所述色散结构包括阵列波导光栅、中阶梯光栅或平面布拉格光栅中的一个，所述空间延伸输入接口包括平板波导。16.如权利要求15所述的可调光通讯接收器，其中，所述射束操纵元件位于输入传输波导和所述输入接口之间，所述输入传输波导构造成输送色组合光信号。17.如权利要求14-16中任一项所述的可调光通讯接收器，其中，所述射束操纵元件包括反射镜和MEMs装置，所述MEMs装置构造成调整所述反射镜的角度。18.如权利要求14-17中任一项所述的可调光通讯接收器，其中，所述控制器被编程成调整所述射束操纵元件，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：EC韦尔，M戈卡尔，
申请(专利权)人：尼奥弗托尼克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US