一种分段式微环谐振腔级联装置制造方法及图纸

一种分段式微环谐振腔级联装置，包括L段微环谐振腔级联设备，其中每段微环谐振腔级联设备包括滤波模块和微环谐振腔组，滤波模块的第一端口与微环谐振腔组的输入端连接，第K段的微环谐振腔组的输出端与第K－1段的滤波模块的第四端口连接，梳妆谱光源发出的载波经过第K段微环谐振腔级联设备时，滤波模块选出第K段的子波带，经滤波模块的第一端口输入到微环谐振腔组的输入端进行调整并合波。通过上述分段式微环谐振腔级联装置进行调制和合波，可以保证子波带中的每个载波都可以通过该段中的微环谐振腔实现有效调制，解决了当梳妆谱光源的带宽大于微环谐振腔的自由光谱范围，超出自由光谱范围的载波资源被浪费的问题。

A cascade device of segmented microring resonator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种分段式微环谐振腔级联装置
本专利技术实施例涉及光通信
，尤其涉及一种分段式微环谐振腔级联装置。
技术介绍
随着数据中心业务量的不断提升，其规模不断变大。数据中心内部互连距离达到2km，而数据中心之间的传输距离达到100km，单个光接口的数据率可达Tbit/s。数据中心架构由传统的三层南北互连转变为基于叶脊结构的东西互连。这种新型互连架构提出了如下要求：1)更大的光互连接口流量；2)更低的光模块功耗、尺寸以及成本；3)更低的网络延迟。针对以上需求，梳状谱光源(Combsource)激光器+级联微环谐振腔(Microringresonatorseries)的光模块被提出。该架构利用单个激光器输出多波长特性、以及微环独有的合分波、调制双重功能，具有Gbps至Tbps的流量Scalability，并降低光模块功耗，尺寸及成本。宽带梳状谱光源具有多个载波，每个载波的波长与微环谐振腔串中的微环一一对应。如图1所示，发射端级联的每个微环调制器完成其中一个载波上的调制，并自动合波(Mux)通过光纤传输至接收端。在接收端，每个载波通过相应的一个微环实现分波(Demux)。微环谐振腔的谐振波长具有周期性，每相邻的两个谐振波长之间的间隔被称为自由光谱范围(FSR，FreeSpectralRange)，FSR的大小与微环的直径成反比。为保证较高的调制效率以及较低的插损，微环的直径不能太小，通常为十几个微米，对应的FSR约为10nm。当宽带梳状谱的带宽大于FSR时，超出FSR的载波将被同一个微环的相邻谐振波长调制上同样的数据，造成载波资源的浪费。例如图2所示，子波带的宽度与微环FSR相同，子波带1内的6个谐振波长来自6个微环，而子波带2内6个谐振波长来自相同的6个微环。因此，当梳妆谱光源有12个载波输入时，位于子波带1的6个载波上调制的数据与位于子波带2的6个载波上调制的数据将完全相同，浪费一半的载波资源。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种分段式微环谐振腔级联装置，用以解决当梳妆谱的带宽大于微环FSR时，超出FSR的载波资源被浪费的问题。第一方面，提供的一种分段式微环谐振腔级联装置，包括：L段微环谐振腔级联设备，其中每段微环谐振腔级联设备包括一个滤波模块和一个微环谐振腔组，滤波模块的第一端口与微环谐振腔组的输入端连接；L段微环谐振腔级联设备中第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与第K-1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口连接，第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端与第K-1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第四端口连接；第一段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端为分段式微环谐振腔级联装置的输出端，用于输出各子波带的合波；第一段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与梳妆谱光源连接；其中，第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块，用于在梳妆谱光源发出的载波经过第K段微环谐振腔级联设备时，选出第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带，经第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第一端口输入到第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输入端进行调制并合波；其中，第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带的宽度小于等于第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组中任一微环谐振腔的自由光谱范围，每段微环谐振腔级联设备对应的子波带不同，各段微环谐振腔级联设备对应的子波带组合后覆盖梳妆谱光源发出的载波的带宽，L为大于2的正整数，K为大于1的正整数，L大于等于K。通过上述分段式微环谐振腔级联装置进行调制和合波，可以保证子波带中的每个载波都可以通过该段中的微环谐振腔实现有效调制，解决了当梳妆谱光源的带宽大于微环谐振腔的自由光谱范围，超出自由光谱范围的载波资源被浪费的问题。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，滤波模块为光栅辅助定向耦合器。通过光栅辅助定向耦合器代替滤波模块，可以快速的选出每段微环谐振腔级联设备对应的子波带。结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，滤波模块包括光栅、第一环形器和第二环形器；光栅包括第一端口和第二端口，第一环形器包括第一端口、第二端口、第三端口，第二环形器包括第一端口、第二端口、第三端口；光栅的第一端口与滤波模块的第三端口连接，光栅的第二端口与第一环形器的第二端口连接；第一环形器的第一端口与第二环形器的第三端口连接，第一环形器的第三端口与滤波模块的第一端口连接；第二环形器的第一端口与滤波模块的第四端口连接，第二环形器的第二端口与滤波模块的第二端口连接。通过光栅和两个环形器的结合代替滤波模块，可以快速的选出每段微环谐振腔级联设备对应的子波带。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第二种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，第L段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口和第四端口连接有光吸收装置，用于吸收剩余的光载波。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第二种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，微环谐振腔组由M个微环谐振腔串联组成，其中，M小于或等于微环谐振腔组的自由光谱范围所容纳的微环谐振峰的个数。结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式至第二种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，微环谐振腔作为电光调制器使用。第二方面，提供一种分段式微环谐振腔级联装置，包括L段微环谐振腔级联设备，其中每段微环谐振腔级联设备包括一个滤波模块和一个微环谐振腔组，滤波模块的第一端口与微环谐振腔组的输入端连接；L段微环谐振腔级联设备中第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与第K-1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口连接；第一段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与光纤连接；其中，光纤传输的载波经过第K段微环谐振腔级联设备时，第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块选出第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带，经第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第一端口输入到第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输入端进行滤波和输出；其中，第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带的宽度小于等于第K段微环谐振腔级联设备对应的微环谐振腔组中任一微环谐振腔的自由光谱范围，每段微环谐振腔级联设备对应的子波带不同，各段微环谐振腔级联设备对应的子波带组合后覆盖光纤传输的载波的带宽，L和K为大于0的正整数，L大于等于K。通过上述分段式微环谐振腔级联装置进行滤波和输出，可以保证子波带中的每个载波都可以通过该段中的微环谐振腔实现有效滤波，解决了当梳妆谱光源的带宽大于微环谐振腔的自由光谱范围，超出自由光谱范围的载波资源被浪费的问题。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，滤波模块为光栅辅助定向耦合器。通过光栅辅助定向耦合器代替滤波模块，可以快速的选出每段微环谐振腔级联设备对应的子波带。结合第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，包括L段微环谐振腔级联设备，其中每段微环谐振腔级联设备包括一个滤波模块和一个微环谐振腔组，所述滤波模块的第一端口与所述微环谐振腔组的输入端连接；/n所述L段微环谐振腔级联设备中第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与第K－1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口连接，第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端与所述第K－1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第四端口连接；第一段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端为所述分段式微环谐振腔级联装置的输出端，用于输出各子波带的合波；第一段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与梳状谱光源连接；/n其中，所述第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块，用于在梳状谱光源发出的载波经过所述第K段微环谐振腔级联设备时，选出所述第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带，经所述第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第一端口输入到所述第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输入端进行调制并合波；/n其中，所述第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带的宽度小于等于所述第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组中任一微环谐振腔的自由光谱范围，每段所述微环谐振腔级联设备对应的子波带不同，各段微环谐振腔级联设备对应的子波带组合后覆盖所述梳状谱光源发出的载波的带宽，L为大于2的正整数，K为大于1的正整数，L大于等于K。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，包括L段微环谐振腔级联设备，其中每段微环谐振腔级联设备包括一个滤波模块和一个微环谐振腔组，所述滤波模块的第一端口与所述微环谐振腔组的输入端连接；
所述L段微环谐振腔级联设备中第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与第K－1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口连接，第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端与所述第K－1段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第四端口连接；第一段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输出端为所述分段式微环谐振腔级联装置的输出端，用于输出各子波带的合波；第一段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第二端口与梳状谱光源连接；
其中，所述第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块，用于在梳状谱光源发出的载波经过所述第K段微环谐振腔级联设备时，选出所述第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带，经所述第K段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第一端口输入到所述第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组的输入端进行调制并合波；
其中，所述第K段微环谐振腔级联设备对应的子波带的宽度小于等于所述第K段微环谐振腔级联设备中的微环谐振腔组中任一微环谐振腔的自由光谱范围，每段所述微环谐振腔级联设备对应的子波带不同，各段微环谐振腔级联设备对应的子波带组合后覆盖所述梳状谱光源发出的载波的带宽，L为大于2的正整数，K为大于1的正整数，L大于等于K。


2.如权利要求1所述的分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，所述滤波模块为光栅辅助定向耦合器。


3.如权利要求1所述的分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，所述滤波模块包括光栅、第一环形器和第二环形器；
所述光栅包括第一端口和第二端口，所述第一环形器包括第一端口、第二端口、第三端口，所述第二环形器包括第一端口、第二端口、第三端口；
所述光栅的第一端口与所述滤波模块的第三端口连接，所述光栅的第二端口与所述第一环形器的第二端口连接；
所述第一环形器的第一端口与所述第二环形器的第三端口连接，所述第一环形器的第三端口与所述滤波模块的第一端口连接；
所述第二环形器的第一端口与所述滤波模块的第四端口连接，所述第二环形器的第二端口与所述滤波模块的第二端口连接。


4.如权利要求1至3任一项所述的分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，第L段微环谐振腔级联设备中的滤波模块的第三端口和第四端口连接有光吸收装置，用于吸收剩余的光载波。


5.如权利要求1至3任一项所述的分段式微环谐振腔级联装置，其特征在于，所述微环谐振腔组由M个微环谐振腔串联组成，其中，M小于或等于所述微环谐振腔组的自由光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，刘宁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44