光通信系统技术方案

本公开内容涉及用于光通信系统中的信号传输的技术。光发送器包括被配置成响应于调制信号来生成调制光信号的直接调制激光器(DML)。调制光信号包括与调制信号中的逻辑1值对应的第一频率和与调制信号中的逻辑0值对应的第二频率。调制光信号的调制符号率为“R”。发送器包括控制器，控制器被配置成控制DML以确立第一频率与第二频率之间的目标频率间隙。发送器还包括光带通滤波器(OBPF)，光带通滤波器(OBPF)耦合至DML以接收调制光信号并且输出经滤波的光信号。OBPF具有小于R的3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光通信系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年9月24日提交的题为“Optical Communication System”的美国临时申请No.62/735,540的优先权和权益，该美国临时申请通过引用并入本文。


[0003]本公开内容总体上涉及包括光纤通信系统在内的光通信系统中的信号传输。

技术介绍

[0004]色散是限制光纤通信系统中光信号传输的质量的重要因素。一个示例是由于不同波长的光以不同的速度在光传输纤维中传播而引起的色度色散。通常，使用激光源来产生输入光脉冲。尽管由激光器产生的输入光脉冲在光谱上很窄，但是输入光脉冲仍然将包括一个以上的波长分量。这些波长分量可以以不同的速度通过光传输纤维传播。光信号在到达接收器之前可能会通过光传输纤维传播数十公里。色散可能引起光脉冲的大幅扩展或加宽，并且因此引起符号间干扰(inter-symbol interference，ISI)，这可能导致在接收器处的比期望的误比特率(bit error rate)高的误比特率。通常，随着光纤通信系统中传输比特率的增加，符号周期减小并且信号频谱加宽，并且因此可接受的色散容限减小。

技术实现思路

[0005]根据本公开内容的第一方面，提供了一种光发送器。该发送器包括直接调制激光器(directly modulated laser，DML)，该直接调制激光器被配置成响应于调制信号来生成调制光信号。调制光信号包括与调制信号中的逻辑1值对应的第一频率和与调制信号中的逻辑0值对应的第二频率。调制光信号的调制符号率为“R”。发送器包括控制器，该控制器被配置成控制DML以确立第一频率与第二频率之间的目标频率间隙。发送器还包括光带通滤波器(optical band pass filter，OBPF)，该光带通滤波器耦合至DML以接收调制光信号并且输出经滤波的光信号。OBPF具有小于R的3-dB带宽。
[0006]可选地，在第二方面，控制器还被配置成：基于从OBPF输出的经滤波的光信号的功率来确立目标频率间隙。
[0007]可选地，在第三方面，控制器还被配置成：基于从OBPF输出的经滤波的光信号的功率来将OBPF与DML锁定。
[0008]可选地，在根据第一方面至第三方面中的任一方面的第四方面，控制器还被配置成：对OBPF进行调谐以使从OBPF输出的经滤波的光信号的功率最大化，以将DML与OBPF锁定。
[0009]可选地，在根据第一方面至第四方面中的任一方面的第五方面，控制器还被配置成：调整OBPF的峰值传输频率，以使从OBPF输出的经滤波的光信号的功率最大化，以将DML与OBPF锁定。
[0010]可选地，在根据第一方面至第五方面中的任一方面的第六方面，控制器还被配置
成：控制DML以将由DML输出的光信号的目标频率间隙确立为在0.3R与0.5R之间。
[0011]可选地，在根据第一方面至第六方面中的任一方面的第七方面，OBPF具有约R/2的3-dB带宽。
[0012]可选地，在根据第一方面至第七方面中的任一方面的第八方面，OBPF包括微环谐振器(micro-ring resonator，MRR)。
[0013]可选地，在根据第八方面的第九方面，MRR包括单环MRR。
[0014]可选地，在根据第九方面的第十方面，单环MRR具有约200GHz的自由光谱范围(free spectral range，FSR)。
[0015]可选地，在根据第八方面的第十一方面，MRR包括多环MRR。
[0016]可选地，在根据第十一方面的第十二方面，多环MRR具有约100GHz的自由光谱范围(FSR)。
[0017]可选地，在根据第八方面至第十二方面中的任一方面的第十三方面，MRR包括氮化硅(silicon nitride，SiN)光谐振器环。
[0018]可选地，在根据第八方面至第十三方面中的任一方面的第十四方面，MRR包括光波导，所述光波导具有与DML的输出的截面尺寸匹配的输入截面波导尺寸。
[0019]可选地，在根据第一方面至第十四方面中的任一方面的第十五方面，控制器还被配置成：对DML的用于生成逻辑1值的第一驱动电流进行调谐，以及对DML的用于生成逻辑0值的第二驱动电流进行调谐，以确立光信号的第一频率与第二频率之间的目标频率间隙。
[0020]可选地，在根据第十五方面的第十六方面，控制器还被配置成：将DML的偏置电流设定成等于第一驱动电流和第二驱动电流的数学均值。
[0021]可选地，在根据第一方面至第十六方面中的任一方面的第十七方面，控制器还被配置成：利用用于生成逻辑1值的第一驱动电流或用于生成逻辑0值的第二驱动电流来驱动DML。控制器还被配置成：当利用第一驱动电流或第二驱动电流来驱动DML时，将光信号对准到OBPF的峰值传输频率。控制器还被配置成：在光信号已经对准到OBPF的峰值传输频率之后，利用第一驱动电流或第二驱动电流中的另一个来驱动DML。控制器还被配置成：当利用第一驱动电流或第二驱动电流中的另一个来驱动DML时，确定光信号的第一功率。控制器还被配置成：当利用第一驱动电流或第二驱动电流中的另一个来驱动DML时，将光信号对准到OBPF的峰值传输频率。控制器还被配置成：在当利用第一驱动电流或第二驱动电流中的另一个来驱动DML时光信号被对准到OBPF的峰值传输频率的情况下，确定光信号的第二功率。控制器还被配置成将第一功率与第二功率之间的差和OBPF的峰值透射率与OBPF在与峰值透射频率相距目标频率间隙的频率处的透射率之间的目标损耗差进行比较。控制器还被配置成：调整第一驱动电流和/或第二驱动电流，直到第一功率与第二功率之间的差基本上等于目标损耗差，以便确立目标频率间隙。
[0022]根据本公开内容的另一方面，提供了一种光通信系统。光通信系统包括光发送器，光发送器包括直接调制激光器(DML)，直接调制激光器被配置成响应于调制信号来生成调制光信号。调制光信号包括与调制信号中的逻辑1值对应的第一频率和与调制信号中的逻辑0值对应的第二频率。调制光信号的调制符号率为“R”。光发送器还包括控制器，该控制器被配置成控制DML以确立第一频率与第二频率之间的目标频率间隙。光发送器还包括光带通滤波器(OBPF)，光带通滤波器耦合至DML以接收调制光信号并且输出经滤波的光信号。
OBPF具有小于R的3-dB带宽。光通信系统还包括光接收器，光接收器通信地耦合至光发送器并且被配置成接收经滤波的光信号并且将经滤波的光信号传递通过均衡器。均衡器被配置成补偿由OBPF引起的经滤波的光信号的带宽限制。
[0023]根据本公开内容的另一方面，提供了一种用于光纤通信的方法。该方法包括：对激光器进行直接调制以生成光信号，该光信号具有与调制信号中的逻辑1的传输对应的第一频率和与调制信号中的逻辑0的传输对应的第二频率。光信号的调制符号率为“R”。该方法包括：控制激光器以确立光信号的第一频率与第二频率之间的目标频率间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光发送器，包括：直接调制激光器(DML)，其被配置成响应于调制信号来生成调制光信号，所述调制光信号包括与所述调制信号中的逻辑1值对应的第一频率和与所述调制信号中的逻辑0值对应的第二频率，其中，所述调制光信号的调制符号率为“R”；控制器，其被配置成控制所述DML以确立所述第一频率与所述第二频率之间的目标频率间隙；以及光带通滤波器(OBPF)，其耦合至所述DML以接收所述调制光信号并且输出经滤波的光信号，所述OBPF具有小于R的3-dB带宽。2.根据权利要求1所述的光发送器，其中：所述控制器还被配置成：基于从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率来确立所述目标频率间隙。3.根据权利要求1或2所述的光发送器，其中：所述控制器还被配置成：基于从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率来将所述OBPF与所述DML锁定。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光发送器，其中：所述控制器还被配置成：对所述OBPF进行调谐以使从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率最大化，以将所述DML与所述OBPF锁定。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光发射器，其中：所述控制器还被配置成：调整所述OBPF的峰值传输频率，以使从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率最大化，以将所述DML与所述OBPF锁定。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光发送器，其中：所述控制器还被配置成：控制所述DML以将由所述DML输出的光信号的目标频率间隙确立为在0.3R与0.5R之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光发送器，其中，所述OBPF具有约R/2的3-dB带宽。8.根据权利要求1至6中任一项所述的光发送器，其中，所述OBPF包括微环谐振器(MRR)。9.根据权利要求8所述的光发送器，其中，所述MRR包括单环MRR。10.根据权利要求9所述的光发送器，其中，所述单环MRR具有约200GHz的自由光谱范围(FSR)。11.根据权利要求8所述的光发送器，其中，所述MRR包括多环MRR。12.根据权利要求11所述的光发送器，其中，所述多环MRR具有约100GHz的自由光谱范围(FSR)。13.根据权利要求8至12中任一项所述的光发送器，其中，所述MRR包括氮化硅(SiN)光谐振器环。14.根据权利要求8至13中任一项所述的光发送器，其中，所述MRR包括光波导，所述光波导具有与所述DML的输出的截面尺寸匹配的输入截面波导尺寸。15.根据权利要求1至14中任一项所述的光发送器，其中：所述控制器还被配置成：对所述DML的用于生成所述逻辑1值的第一驱动电流进行调
谐，以及对所述DML的用于生成所述逻辑0值的第二驱动电流进行调谐，以确立所述光信号的所述第一频率与所述第二频率之间的所述目标频率间隙。16.根据权利要求15所述的光发送器，其中，所述控制器还被配置成：将所述DML的偏置电流设定成等于所述第一驱动电流和所述第二驱动电流的数学均值。17.根据权利要求1至16中任一项所述的光发送器，其中，所述控制器还被配置成：利用用于生成所述逻辑1值的第一驱动电流或用于生成所述逻辑0值的第二驱动电流来驱动所述DML；当利用所述第一驱动电流或所述第二驱动电流来驱动所述DML时，将所述光信号对准到所述OBPF的峰值传输频率；在所述光信号已经对准到所述OBPF的所述峰值传输频率之后，利用所述第一驱动电流或所述第二驱动电流中的另一个来驱动所述DML；当利用所述第一驱动电流或所述第二驱动电流中的另一个来驱动所述DML时，确定所述光信号的第一功率；当利用所述第一驱动电流或所述第二驱动电流中的另一个来驱动所述DML时，将所述光信号对准到所述OBPF的所述峰值传输频率；在当利用所述第一驱动电流或所述第二驱动电流中的另一个来驱动所述DML时所述光信号被对准到所述OBPF的所述峰值传输频率的情况下，确定所述光信号的第二功率；将所述第一功率与所述第二功率之间的差和所述OBPF的峰值透射率与所述OBPF在与峰值透射频率相距所述目标频率间隙的频率处的透射率之间的目标损耗差进行比较；以及调整所述第一驱动电流和/或所述第二驱动电流，直到所述第一功率与所述第二功率之间的差基本上等于所述目标损耗差，以便确立所述目标频率间隙。18.一种光通信系统，包括：光发送器，包括：直接调制激光器(DML)，其被配置成响应于调制信号来生成调制光信号，所述调制光信号包括与所述调制信号中的逻辑1值对应的第一频率和与所述调制信号中的逻辑0值对应的第二频率，所述调制光信号的调制符号率为“R”；控制器，其被配置成控制所述DML以确立所述第一频率与所述第二频率之间的目标频率间隙；光带通滤波器(OBPF)，其耦合至所述DML以接收所述调制光信号并且输出经滤波的光信号，所述OBPF具有小于R的3-dB带宽；以及光接收器，其通信地耦合至所述光发送器并且被配置成接收所述经滤波的光信号并且将所述经滤波的光信号传递通过均衡器，其中，所述均衡器被配置成补偿由所述OBPF引起的所述经滤波的光信号的带宽限制。19.根据权利要求18所述的系统，其中：所述控制器还被配置成：基于从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率来确立所述目标频率间隙。20.根据权利要求18或19所述的系统，其中：所述控制器还被配置成：基于从所述OBPF输出的经滤波的光信号的功率来将所述OBPF
与所述DML锁定。21.根据权利要求18至20中任一项所述的系统，其中：所述控制器还被配置成：对所述OBPF...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，程宁，弗兰克，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：