大功率高质量激光系统和方法技术方案

提供了一种激光系统(10)，其(10)包括调制激光器(12)，所述调制激光器用于生成包括第一调幅的调幅激光信号(51)。所述第一调幅基于数据信号(50)。此外，所述激光系统包括光学调制器(13)，所述光学调制器用于接收所述调幅激光信号(51)作为输入信号，并基于所述数据信号(50)用第二调幅调制所述调幅激光信号(51)，产生调幅输出激光信号(52)。生调幅输出激光信号(52)。生调幅输出激光信号(52)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大功率高质量激光系统和方法


[0001]本专利技术涉及生成调幅激光信号。

技术介绍

[0002]为生成调制的激光信号，过去已经使用了两种基本原理。一方面，已经使用直接调制激光器。这些设备提供高的光输出功率，但是在控制眼质量和波长啁啾(chirp)的同时具有有限的消光比。而且，这些设备遭受高波长啁啾的影响，导致对连接的光纤的色散容忍度低，从而限制了通信链路长度。因此，该方案的主要缺点是光路代价与消光比之间的权衡。
[0003]另一方面，已经使用电吸收调制激光器(EML)。这些设备提供高消光比，并且由于激光是在外部调制的，因此信号具有低波长啁啾和高色散容限。因此，该方案导致光路代价低且消光比高。但是，由于调制器损耗，输出功率明显低于直接调制激光器的输出功率。此外，由于电吸收调制器中的饱和效应，通过增大激光电流来增大输出功率的益处有限。此外，即使光输出功率有所增加，该方法也会降低设备效率，因为调制器必须在“0”比特期间吸收大量增加的激光功率。同样，调制器中的饱和效应也会降低信号质量。这些尤其会导致眼屏蔽(eye mask)违犯和信号接收错误。
[0004]为了实现具有高信号质量的高输出功率，一种方案是在电吸收调制激光器上增加光放大器。这会显著提高输出功率，同时保持较高的信号质量。但是，该方案的缺点是需要额外的光学元件，这又增加了功耗和器件尺寸。这特别成问题，因为它增加了器件的复杂性和尺寸以及其功耗。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提供一种设备和方法，允许调幅激光信号的高输出功率和高信号质量。
[0006]该目的通过针对系统的权利要求1和针对方法的权利要求12的特征解决。从属权利要求包括进一步的改进。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种激光系统。所述激光系统包括调制激光器，所述调制激光器用于生成包括第一调幅的调制激光信号。所述第一调幅基于数据信号。此外，所述激光系统包括光学调制器，所述光学调制器用于接收所述调幅激光信号作为输入信号，并基于所述数据信号用第二调幅调制所述调制激光信号，产生调幅输出激光信号。这允许高光输出功率，同时保持高信号质量。
[0008]有利地，所述调幅输出激光信号包括比所述调制激光信号增强的调制深度和/或更高的消光比。由此实现了输出信号质量的改善。另外，激光器的调幅使得电吸收调制器EAM饱和效应降低，因为由EAM所需的吸收更低，因此使得EAM偏置更低。因此，输出功率更高。
[0009]进一步有利地，所述调制激光器是单纵模激光器，优选地是分布式反馈激光器或分布式布拉格(Bragg)反射器激光器或分布式反射器激光器或单波长垂直腔激光器或外腔
激光器，或法布里-珀罗(Fabry P
é
rot)激光器，其中所述光学调制器是电吸收调制器。这允许所述激光系统非常灵活的设计。
[0010]有利地，所述激光系统包括驱动器，所述驱动器用于基于所述数据信号生成第一控制信号用于控制所述第一调幅，并且基于所述数据信号生成第二控制信号用于控制所述第二调幅。这允许独立地控制调制激光器和光学调制器。
[0011]有利地，所述驱动器用于生成与所述第二控制信号具有相同逻辑极性的第一控制信号，优选地与所述第二控制信号相同的第一控制信号。这允许非常简单的驱动器。
[0012]可选地，所述驱动器用于生成与所述第二控制信号不同的所述第一控制信号。这允许调制激光器和光学调制器的最佳控制。
[0013]进一步有利地，所述驱动器包括控制信号确定器，用于确定所述第一控制信号的第一占空比和/或所述第一控制信号的第一上升/下降时间和/或所述第一控制信号的第一交叉点和/或所述第一控制信号的第一偏置，其中所述第一偏置优选地是偏置电流，和/或所述第二控制信号的第二占空比和/或所述第二控制信号的第二上升/下降时间和/或所述第二控制信号的第二交叉点和/或所述第二控制信号的第二偏置，其中所述第二偏置优选地是偏置电压，并且其中所述驱动器用于：生成具有所述第一占空比和/或所述第一上升/下降时间和/或所述第一交叉点和/或所述第一偏置的所述第一控制信号；以及，生成具有所述第二占空比和/或所述第二上升/下降时间和/或所述第二交叉点和/或所述第二偏置的所述第二控制信号。这允许调制的最佳控制。
[0014]优选地，占空比比率被定义为所述第一占空比除以所述第二占空比。所述控制信号确定器用于取决于以下因素来设置所述占空比比率：所述调幅输出激光信号的必要输出功率；和/或所述调幅输出激光信号的必要信号质量；和/或所述调幅输出激光信号被提供到的光纤链路的色散；和/或所述调幅输出激光信号被提供到的光纤链路中光纤的长度；和/或与所述调幅输出激光信号被提供到的光纤连接的接收器处的必要接收功率；和/或激光系统的温度。由此可以使调制信号的特性适应环境。
[0015]有利地，所述激光系统还包括光导纤维，所述调幅输出激光信号耦合至所述光导纤维。然后，所述驱动器包括色散确定器，所述色散确定器用于确定所述光导纤维的色散。所述控制信号确定器用于基于所确定的所述光导纤维的色散生成所述第一控制信号和所述第二控制信号。这允许光纤的色散效应最小化。
[0016]有利地，所述控制信号确定器用于基于所确定的所述光导纤维的色散和/或基于所述光导纤维上允许的功率代价确定：所述第一控制信号的第一占空比，和/或所述第一控制信号的第一上升/下降时间，和/或所述第一控制信号的第一交叉点，和/或所述第一控制信号的偏置，和/或所述第二控制信号的第二占空比，和/或所述第二控制信号的第二上升/下降时间，和/或所述第二控制信号的第二交叉点，和/或所述第二控制信号的第二偏置。这允许对所述光导纤维中的色散效应进行特别精确的补偿。
[0017]有利地，所述激光系统还包括光放大器，所述光放大器用于从所述光学调制器接收所述调幅输出激光信号并放大所述调幅输出激光信号。这允许输出功率的进一步增大。
[0018]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于生成调幅输出激光信号的方法。该方法包括：由调制激光器生成包括第一调幅的调制激光信号，其中，所述第一调幅基于数据信号；由光调制器接收所述调制激光信号作为输入信号；以及由所述光调制器同样基于所述
数据信号用第二调幅调制所述调制激光信号，产生调幅输出激光信号。由于光调制器需要吸收较少的功率以达到一定的消光比，因此降低了调制器偏置和饱和效应。这允许产生具有高信号质量和高输出功率的调幅输出激光信号。
[0019]通常，必须注意，本申请中描述的所有布置、设备、元件、单元和装置等可以由软件或硬件元件或其任意组合来实现。此外，设备可以是处理器或可以包括处理器，其中，可以在一个或多个处理器中实现本申请中描述的元件、单元和装置的功能。由本申请中描述的各个实体执行的所有步骤以及由各个实体执行的所描述的功能旨在表示各个实体适于或用于执行各个步骤和功能。即使在以下描述或特定实施例中由通用实体执行的特定功能或步骤未反映在执行该特定步骤或功能的实体的特定详细元件的描述中，本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光系统(10)，包括-调制激光器(12)，用于生成包括第一调幅的调幅激光信号(51)，其中所述第一调幅基于数据信号(50)，以及-光学调制器(13)，用于-接收所述调幅激光信号(51)作为输入信号，以及-基于所述数据信号(50)用第二调幅调制所述调幅激光信号(51)，产生调幅输出激光信号(52)。2.根据权利要求1所述的激光系统(10)，其中，调幅输出激光信号(52)包括比所述调幅激光信号(51)增强的调制深度和/或更高的消光比。3.根据权利要求1或2所述的激光系统(10)，其中，所述调制激光器(12)是-单纵模激光器，优选地是o分布式反馈激光器，或o分布式布拉格反射器激光器，或o分布式反射器激光器，或o单波长垂直腔激光器，或o外腔激光器，或法布里-珀罗激光器，或其中，所述光学调制器(13)是电吸收调制器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光系统(10)，其中，所述激光系统(10)包括：驱动器(11)，用于-基于所述数据信号(50)生成第一控制信号(54)用于控制所述第一调幅，以及-基于所述数据信号(50)生成第二控制信号(55)用于控制所述第二调幅。5.根据权利要求4所述的激光系统(10)，其中，所述驱动器(11)用于生成与所述第二控制信号(55)具有相同逻辑极性的所述第一控制信号(54)，优选地，与所述第二控制信号(55)相同的所述第一控制信号(54)。6.根据权利要求4所述的激光系统(10)，其中，所述驱动器(11)用于生成与所述第二控制信号(55)不同的所述第一控制信号(54)。7.根据权利要求4或6所述的激光系统(10)，其中，所述驱动器(11)包括：控制信号确定器(110)，用于确定-所述第一控制信号(54)的第一占空比，和/或-所述第一控制信号(54)的第一上升/下降时间，和/或-所述第一控制信号(54)的第一交叉点，和/或-所述第一控制信号(54)的第一偏置，其中所述第一偏置优选地是偏置电流，和/或-所述第二控制信号(55)的第二占空比，和/或-所述第二控制信号(55)的第二上升/下降时间，和/或-所述第二控制信号(55)的第二交叉点，和/或
-
所述第二控制信号(55)的第二偏置，其中所述第二偏置优选地是偏置电压，以及其中所述驱动器用于-生成具有所述第一占空比和/或所述第一上升/下降时间和/或所述第一交叉点和/或所述第一偏置的所述第一控制信号(54)，以及-生成具有所述第二占空比和/或所述第二上升/下降时间和/或所述第二交叉点和/或所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊万，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：