用于差分光学信令的系统技术方案

根据一个实施例，用于发送差分光信号的系统可包括光调制设备、多纤芯光波导以及平衡光接收机。光调制设备可包括至少一个光输入端口和多个光输出端口。光调制设备可将光输入信号转换成多个互补的调制光信号，这些调制光信号从多个光输出端口被发送。多纤芯光波导可包括被设置在包层材料中的多个纤芯。多个纤芯、包层材料、或前述两者可被配置成减轻多个纤芯之间的光能量的透射。平衡光接收机可包括多个光检测器。平衡光接收机可通信地耦合至多纤芯光波导的多个纤芯。多个光检测器中的每一个可将多个互补的调制光信号中的至少一个转换成电信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于差分光学信令的系统
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请要求2012年5月25日提交的美国临时申请61/651599的优先权，且依赖于其内容并将其内容整体援引包含于此。
本说明书总地涉及用于差分光信令的系统，并且更具体地涉及用于多状态(M-ary)调制格式的差分光学信令的系统。技术背景短距高速光学互连可被利用在多种高性能计算机和数据中心场合。在诸如用开关(on-off)键控操作的激光/外部调制器链路这样的许多光学互连中，激光器所产生的大约一半的光功率是未曾用到的。具体地说，外部调制器链路在关(off)状态期间一般抑制激光功率。此外，当接收开关键控调制时，最佳判决阈值可能相对于接收的光功率是浮动的，即功率越高，阈值越高。因此，最佳判决阈值顺应光信号功率或处于1和0状态下的噪声变化。光差分信令一般包括在多个单独的传输信道上发送两个或更多个互补信号。一旦接收到，互补信号可被合并以提取在信号中编码的数据。由于匹配群延迟和再生的成本，光差分信令可能难以实现在光纤传输系统中。当使用两条分立的光纤时，单个光纤中的波分复用可用来克服与匹配光纤延迟关联的困难。然而，可能难以用单个调制器来产生这种调制信号。此外，在波分复用中，链路的色散必须被匹配。因此，需要替代的系统以实现差分光学信令。
技术实现思路
根据一个实施例，发送光信号的系统可以包括光调制设备、多纤芯光波导以及平衡光接收机。光调制设备可以包括至少一个光输入端口和多个光输出端口。具有输入功率的光输入信号可在至少一个光输入端口处被接收。光调制设备可将光输入信号转换成多个互补的调制光信号，这些调制光信号从多个光输出端口被发送，其每一个具有输出功率。多个互补调制光信号的输出功率之和可基本等于光输入信号的输入功率，所述光输入信号是通过光调制设备的至少一个光输入端口接收的。多纤芯光波导可光耦合至光调制设备的多个光输出端口。多纤芯光波导可包括被设置在包层材料中的多个纤芯。多个纤芯、包层材料、或前述两者可被配置成减轻多个纤芯之间的光能量的交换。平衡光接收机可包括多个光检测器。平衡光接收机可通信地耦合至多纤芯光波导的多个纤芯。多个光检测器中的每一个可将多个互补的调制光信号中的至少一个转换成电信号。平衡光接收机的多个光检测器的电信号可被合并以形成脉冲振幅调制的信号。将在以下详细描述中阐述本专利技术的附加特征和优点，这些特征和优点在某种程度上对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的实施例可认识到。应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者描述了各实施例，并且它们旨在提供用于理解所要求保护的主题事项的本质和特性的概观或框架。所包括的附图用于提供对各实施例的进一步理解，且被结合到本说明书中并构成其一部分。附图示出本文所述的各个实施例，并与说明书一起用于说明所要求保护的主题事项的原理和操作。附图说明图1示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于差分光信令的系统；图2示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于差分光信令的系统；图3示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的多纤芯光波导；图4示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的多纤芯光波导；图5示意地示出根据本文所示和描述的折射率对比相对于纤芯直径；图6A-6C示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的多纤芯光波导；图7示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的多纤芯光波导；图8用图形示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的在零状态周围对称地调制的QPAM信号；图9示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于差分光信令的系统；图10示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于差分光信令的系统；图11示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于差分光信令的系统；以及图12示意地示出根据本文所示和描述的一个或多个实施例的光能量/b损失相对于振幅电平。具体实施方式现在详细参照本公开的实施例，在附图中示意地示出了这些实施例的示例。在可能时，将在所有附图中使用相同的附图标号来指示相同或类似的部件。差分光信令的系统的一个实施例示出于图1中，并贯穿全文总地通过附图标记10表示。贯穿本说明书，对术语“光”或“光学”作出引用。本文中使用的术语“光”和“光学”指具有与电磁谱关联的多个波长的辐射，包括但不限于紫外(UV)、红外(IR)波长和电磁谱的可见部分。现在参见图1，差分光信令的系统10可包括光调制设备20，用于将光输入信号100转换成多个互补的调制光信号102。光调制设备可被配置以使光调制设备的一个或多个输出信号能同时具有一个或多个互补的输出信号。在一些实施例中，光调制设备可调制光输入信号100的振幅以使互补调制光信号102的功率之和基本等于(忽视输入/输出耦合损失、传播损失等)由光调制设备20接收的光输入信号100的功率。具体地说，在一周期时间上由光调制设备20接收的基本全部入射光信号随后被转换成一个或多个输出光信号，所述输出光信号通过光调制设备20发送。每个时间周期可以是来自与多个输入或输出信号周期基本同时的任何时间周期。注意，术语“信号”表示任意波形，例如能够行进通过介质的DC、AC、正弦波、三角波、方波、振动等等。在一些实施例中，光调制设备20可被配置成接收调制信号104，该调制信号104可被用来控制光输入信号100至多个互补调制光信号102的转换。例如，当光调制设备20是电光调制器时，调制信号可以是电数据信号而光输入信号可根据电数据信号被调制。现在参见图2，在一个实施例中，用于差分光信令的系统110可包括由Mach-Zehnder调制器(MZM)形成的光调制设备120。光调制设备120可包括用于接收光信号的光输入端口122。光输入端口122可被分割成将光输入端口122耦合至第一光输出端口128的第一光路124以及将光输入端口122光耦合至第二光输出端口130的第二光路126。光调制设备120可进一步包括第一电极132、第二电极134和第三电极136，这些电极可用来控制越过第一光路124和第二光路126的光信号之间的相位差。作为附加或替代，本文描述的光调制设备可包括下列任一光调制器，其输出具有一功率的光信号以使基本所有入射到调制器上的光功率被发送，其例如铌酸锂电-光或无硅载体微环谐振器(MRR)或Mach-Zehnder干涉仪或任何其它电-光振幅调制器。具体例子包括传统光调制器，其具有双输出端口以使光信号(如果在一个端口上不存在)则自动地出现在另一个端口。一些实施例可利用具有两个输出端口的MZI或MRR调制器，以使专用于使调制器局部偏置的第二端口反而被用作光输出。注意，尽管前面描述的实施例包括电-光振幅调制器，然而本文描述的实施例可利用调制光信号参数以输出互补光信号的任何类型设备，例如振幅调制器、相位调制器、偏振调制器、频率调制器等等。此外，合适的光调制器包括但不限于，电-光调制器、声-光调制器、磁-光调制器、机械-光调制器、热-光调制器或它们的组合。再次参见图1，用于差分光信令的系统10可包括多纤芯光波导40，其光耦合至光调制设备20以发送多个互补的调制光信号102。多纤芯光波导40的每个纤芯可被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传输差分光信号的系统，包括：光调制设备，其包括至少一个光输入端口和多个光输出端口，其中具有输入功率的光输入信号是在所述至少一个光输入端口处被接收的，并且所述光调制设备将所述光输入信号转换成多个互补调制光信号，所述多个互补调制光信号是从各自具有输出功率的多个光输出端口处被发送的，并且所述多个互补调制光信号中的每一个的输出功率之和基本上等于由所述光调制设备的至少一个光输入端口所接收的光输入信号的输入功率；多纤芯光波导，其光耦合至所述光调制设备的多个光输出端口，所述多纤芯光波导包括被设置在包层材料中的多个纤芯，其中所述多个纤芯、所述包层材料、或这两者被配置成减轻所述多个纤芯之间的光能的交换；以及平衡光接收机，其包括多个光检测器，其中所述平衡光接收机通信地耦合至所述多纤芯光波导的多个纤芯，并且所述多个光检测器中的每一个将所述多个互补调制光信号中的至少一个转换成电信号，并且所述平衡光接收机的多个光检测器的电信号被组合以形成脉冲振幅调制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 US 61/651,5991.一种传输差分光信号的系统，包括：光调制设备，其包括至少一个光输入端口和多个光输出端口，其中具有输入功率的光输入信号是在所述至少一个光输入端口处被接收的，并且所述光调制设备将所述光输入信号转换成多个互补调制光信号，所述多个互补调制光信号是从各自具有输出功率的多个光输出端口被发送的，并且所述多个互补调制光信号中的每一个的输出功率之和基本等于由所述光调制设备的至少一个光输入端口接收的光输入信号的输入功率；多纤芯光波导，其光耦合至所述光调制设备的多个光输出端口，所述多纤芯光波导包括被设置在包层材料中的多个纤芯，其中所述多个纤芯、所述包层材料或这两者被配置成减轻所述多个纤芯之间的光能的交换；以及平衡光接收机，其包括多个光检测器，其中所述平衡光接收机通信地耦合至所述多纤芯光波导的多个纤芯，并且所述多个光检测器中的每一个将所述多个互补调制光信号中的至少一个转换成电信号，并且所述平衡光接收机的多个光检测器的电信号被组合以形成脉冲振幅调制信号。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光调制设备是Mach-Zehnder调制器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光调制设备包括并行排列的多个Mach-Zehnder调制器，以使所述多个Mach-Zehnder调制器中的每一个发送成对的多个互补调制光信号。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光调制设备是从开关构造中形成的。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述开关构造：(i)包括以级联配置的多个Y分支开关；和/或(ii)是形成于包括LiNbO3的材料中。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光调制设备是从具有嵌入光调制器的Mach-Zehnder干涉仪中形成的。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，嵌入在所述Mach-Zehnder干涉仪内的光调制器是Mach-Zehnder调制器。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脉冲振幅调制信号是在过零点周围被对称地调制的。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·小赫曼维，I·G·鲁达斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US