使用嵌套干涉仪和跨阻放大器的有源相对强度噪声降低制造技术

在嵌套干涉仪中使用跨阻放大器的有源相对强度噪声降低是通过以下方式来提供的：将光载波信号拆分成第一型式和第二型式，其中第一型式与第二型式正交；将第一型式和第二型式的预定义部分重新组合，以确定噪声电平；基于噪声电平来调制第一型式和第二型式中的至少一者，以降低噪声电平；在基于噪声电平来调制第一型式和第二型式中的至少一者之后，将数据编码到第一型式和第二型式中的至少一者上；以及将第一型式和第二型式重新组合，以传输数据。以传输数据。以传输数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用嵌套干涉仪和跨阻放大器的有源相对强度噪声降低


[0001]本公开中提出的实施例总体涉及与马赫
‑
曾德干涉仪(MZI)和其他光学调制器一起使用的驱动器。更具体地，本文公开的实施例可以独立于通过MZI调制的数据和由调制器或数据源传递的相关噪声而降低来自光信号发生器(例如，激光源)的相对强度噪声(RIN)。

技术介绍

[0002]在诸如开关、调制器以及可变光衰减器(VOA)之类的各种光子电路元件中，输入光信号被拆分和/或组合，以产生所需幅度的各种输出光信号。在具有两个臂的MZI或其他调制器中，载波信号被拆分到两个臂上，并且一个或多个调制器将数据编码到载波信号上，然后对数据进行重新组合，以进行传输。各种噪声源可能会影响最终信号的清晰度，诸如，调制器的构造和响应时间、臂内传输介质(例如，光纤、波导)的缺陷，以及产生载波信号的光源的变化。光源功率水平的不稳定性将RIN传递给载波信号，这限制了调制器中所有下游组件的整体信噪比(SNR)，并且限制了传输信号的带宽和质量。
附图说明
[0003]为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例对上文简要概括的本公开进行更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意的是，附图仅示出了典型的实施例，因此不应被视为限制性的；可以设想其他等效实施例。
[0004]图1示出了根据本公开的实施例的光信号设备的示例组件。
[0005]图2示出了根据本公开的实施例的干涉仪的示例组件。
[0006]图3示出了根据本公开的实施例的跨阻放大器。
[0007]图4示出了根据本公开的实施例的电路上的光信号设备的布局。
[0008]图5示出了根据本公开的实施例的在两个或更多个集成电路上的光信号设备的分段布局。
[0009]图6是根据本公开的实施例的用于消除或降低干涉仪中的相对强度噪声的方法的流程图。
[0010]为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可以设想，在一个实施例中公开的元件可以有益地用于其他实施例而无需具体叙述。
具体实施方式
[0011]概述
[0012]本公开提出的一个实施例是一种方法，所述方法包括：将光载波信号拆分成第一型式(version)和第二型式，其中所述第一型式与所述第二型式正交；将所述第一型式和所述第二型式的预定义部分进行重新组合，以确定噪声电平；基于所述噪声电平来调制所述第一型式和所述第二型式中的至少一者，以降低所述噪声电平；在基于所述噪声电平来调制所述第一型式和所述第二型式中的至少一者之后，将数据编码到所述第一型式和所述第
二型式中的至少一者上；以及将所述第一型式和所述第二型式进行重新组合，以传输所述数据。
[0013]本公开提出的一个实施例是一种设备，所述设备包括：第一信号臂，包括：第一输入，连接到光源；第一输出，连接到传输线；第一组信号调制器，连接在所述第一输入和所述第一输出之间；第一相对强度噪声(RIN)调制器，连接在所述第一输入和所述第一组信号调制器之间；以及第一抽头，连接在所述第一RIN调制器和所述第一组信号调制器之间；第二信号臂，包括：第二输入，连接到所述光源；第二输出，连接到所述传输线；第二组信号调制器，连接在所述第二输入和所述第二输出之间；第二RIN调制器，连接在所述第二输入和所述第二组信号调制器之间；以及第二抽头，连接在所述第二RIN调制器和所述第二组信号调制器之间；逻辑电路，连接到所述第一抽头和所述第二抽头，被配置为基于所述第一抽头和所述第二抽头携带的信号之间的差异来驱动所述第一RIN调制器和所述第二RIN调制器。
[0014]本公开提出的一个实施例是一种光信号设备，所述光信号设备包括：激光器，被配置为产生光载波信号；干涉仪，被配置为接收来自所述激光器的光载波信号；驱动器，被配置为将数据信号编码到所述干涉仪中的光载波信号上；互连，被配置为接收来自所述干涉仪的输出；以及跨阻放大器，被配置为接收在所述干涉仪内测得的所述激光器的相对强度噪声(RIN)电平，并且基于所述RIN电平来驱动所述干涉仪内的RIN调制器，以降低所述RIN电平的幅度。
[0015]示例实施例
[0016]本公开提供了独立于编码到光载波上的数据的来自调制器结构内的光源的RIN的有源消除或降低。通过在相移之后但在将数据编码到光载波上之前对两个型式的光载波进行组合，跨阻放大器(TIA)和环路滤波器可以监视校正后的RIN输出，以在数据被编码到其上之前调整光载波的信号特性。通过在将数据编码到其上之前对光载波上的RIN进行有源校正，可以用更简单的校正逻辑控制器来执行对RIN的检测和去除，并且可以用更少的调谐步骤和更少的功率来实现校正。此外，通过使用更少的功率来克服RIN，光信号设备经历的热退化更少，从而延长了该设备的寿命并提高了其可靠性。
[0017]图1示出了根据本公开的实施例的光信号设备100的示例组件。光信号设备100可以构建在单个芯片或多个芯片上，以产生光载波信号，降低光信号设备100内的RIN，将数据(通过调制)传递到载波信号上，以及将载波信号上的数据传输到外部设备。尽管示出了光信号设备100的各种组件，但本领域技术人员将认识到，光信号设备100还可以包括其他组件，诸如，用于监视信号特性的各种抽头或探针、电源、放大器、滤波器等。
[0018]激光器110或其他光源产生光载波信号(例如，连续波(CW)光信号)，其通过互连120输出到外部设备或传输介质(例如，光纤或波导)。位于激光器110和互连120之间的信号路径中的干涉仪150将光信号拆分成两个型式，每个型式被移相和/或调制，以解决RIN并对数据进行编码以用于传输，然后对数据进行重新组合以用于传输。干涉仪150及其组件关于图2进行了更详细的讨论。
[0019]串行器130从外部设备接收待编码到光载波信号上的数据作为电输入，并根据外部提供的时钟信号或内部时钟对数据进行串行化。串行器130可以将数据作为分组或以另一种电子格式接收，并将数据提供给第一驱动器140a和第二驱动器140b(统称为驱动器140)。驱动器140控制干涉仪150内的信号调制器(关于图2更详细地讨论)，以对载波信号进
行调制，从而将数据编码到载波信号上。串行器130将数据传输间隔开以用于由驱动器140进行编码，以解决光信号设备100内的信号传播延迟，使得干涉仪150可以将数据可靠地编码到光载波信号上。
[0020]如图所示，第一驱动器140a和第二驱动器140b将互补信号(例如，D0与)施加到干涉仪150内的相对臂，使得当干涉仪150将每个臂上携带的信号进行重新组合时数据编码的效果可以相长或相消地干涉。例如，当携带幅度为X的光载波信号时，干涉仪150中的每个相对臂标称地携带幅度为X/2的型式的光载波信号，其中第一臂携带在第二臂上携带的信号的补体(例如，X/2与
‑
X/2)。在一些实施例中，在给定时间仅使用第一驱动器140a或第二驱动器140b中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：将光载波信号拆分成第一型式和第二型式，其中，所述第一型式与所述第二型式正交；将所述第一型式和所述第二型式的预定义部分重新组合，以确定噪声电平；基于所述噪声电平来调制所述第一型式和所述第二型式中的至少一者，以降低所述噪声电平；在基于所述噪声电平来调制所述第一型式和所述第二型式中的所述至少一者之后，将数据编码到所述第一型式和所述第二型式中的至少一者上；以及将所述第一型式和所述第二型式重新组合，以传输所述数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一型式和所述第二型式中的一者相对于所述光载波信号相移π/2弧度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述噪声电平是基于相对强度噪声来确定的，其中，所述相对强度噪声基于所述第一型式和所述第二型式之间的先前噪声电平在反馈线路中被标识。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述噪声电平独立于编码到所述第一型式和所述第二型式中的至少一者上的数据来确定。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述噪声电平将所述第一型式和所述第二型式中的至少一者调制在与激光器的弛豫频率相对应的选定频带中，其中，所述激光器产生所述光载波信号。6.一种设备，包括：第一信号臂，包括：第一输入，连接到光源；第一输出，连接到传输线；第一组信号调制器，连接在所述第一输入和所述第一输出之间；第一相对强度噪声(RIN)调制器，连接在所述第一输入和所述第一组信号调制器之间；以及第一抽头，连接在所述第一RIN调制器和所述第一组信号调制器之间；第二信号臂，包括：第二输入，连接到所述光源；第二输出，连接到所述传输线；第二组信号调制器，连接在所述第二输入和所述第二输出之间；第二RIN调制器，连接在所述第二输入和所述第二组信号调制器之间；第二抽头，连接在所述第二RIN调制器和所述第二组信号调制器之间；以及逻辑电路，连接到所述第一抽头和所述第二抽头，所述逻辑电路被配置为基于所述第一抽头和所述第二抽头携带的信号之间的差异来驱动所述第一RIN调制器和所述第二RIN调制器。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一信号臂还包括连接在所述第一输入和所述第一RIN调制器之间的第一移相器，并且其中，所述第二信号臂还包括连接在所述第二输入和所述第二RIN调制器之间的第二移相器。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一移相器向其中携带的光信号施加的偏移
与由所述第二移相器施加的偏移相差π/2弧度。9.根据权利要求6至8中任一项所述的设备，其中，所述逻辑电路是跨阻放大器，所述跨阻放大器通过环路滤波器连接到所述第一RIN调制器和所述第二RIN调制器。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述逻辑电路被包括在与所述设备共享的芯片上。11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述环路滤波器接收来自所述跨阻放大器的输入并将输出提供给所述第一RIN调制器和所述第二RIN调制器中的至少一者，其中，所述环路滤波器和所述跨阻放...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑杰，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：