外腔式法布裡-珀羅雷射器的製造方法

2023-05-02 09:38:26 5

外腔式法布裡-珀羅雷射器的製造方法
【專利摘要】用於外腔式FP雷射器的方法、系統和裝置。一個方面，提供了包括以下的裝置：FP雷射器二極體；被耦合成接收FP雷射器二極體的光學輸出並使該光學輸出的偏振旋轉的法拉第旋轉器(FR)；在第一端被耦合成接收FR的輸出的光纖；被耦合到光纖的第二端以從該光纖接收光學信號的WDM濾波器；和直接或間接地耦合到WDM濾波器的輸出端的FRM，其中WDM濾波器的光學輸出由FRM部分地反射，使得被反射光束的偏振被旋轉，並且其中被反射的光學信號接著在被注入回到FP雷射器二極體之前以其偏振由FR旋轉地通過FR。
【專利說明】外腔式法布裡-珀羅雷射器

【背景技術】
[0001]波分復用(WDM)技術已經廣泛應用於光纖通信，以便增加通過單個光纖的點到點連接的傳輸容量。多年以來，各種常規WDM雷射器技術已經得到開發並廣泛地得以部署。為了高效利用光纖來傳遞勢不可擋地增長的數據傳輸需求一一特別是在長距(long haul)和城域(metro)市場中，適合於密集WDM(DWDM)應用並具有1G或以上的高速調製性能的方案通常是所期望的。固定波長外部調製的分布式反饋(DFB)雷射器(例如電吸收調製雷射器(EML)和波長可調諧雷射器)目前主宰著市場部署。可調諧雷射器以對於更好的庫存管理(inventory management)是無色的優點，在市場上逐漸增加了其份額。複雜且昂貴的製造工藝可能對可調諧雷射器的市場份額的持續上升構成限制。
[0002]WDM技術不僅對於長距和城域市場中的點到點傳輸是所期望的，對於通過單個光纖聚合的多點到多點連接——有時稱為WDM無源光網絡(WDM-PON)系統——也是所期望的。EML和可調諧雷射器兩者通常而言對於WDM-PON系統太過昂貴。具有成本效率的無色雷射器方案對於WDM-PON應用是所期望的，並且在過去進行了相當多的研宄和開發工作尋求這樣的方案。在先前的努力中，已經提出了具有注入鎖定的法布裡-珀羅(FP)雷射器和反射光學半導體放大器(RSOA)的光網絡單元，其基於來自於由陣列波導光柵復用器/去復用器(AWG MUX/DEMUX)切割的高功率寬帶光源或者來自於連續波(CW)WDM光源的種子光。已經提出了其它選項，包括自接種(self-seeding)架構，其通過將部分反射的反射鏡放置在AWG MUX的輸出端以反饋來自RSOA本身的一些光發射來使用來自ONU中的RSOA的光發射作為其自身的種子光。這種方法實際上形成了外腔式雷射器，該雷射器具有與連接ONU和WDM-PON系統的無源WDM MUX節點的光纖的長度一樣長的腔體長度。對於這種長的外腔式雷射器的穩定性的擔憂已經通過使用法拉第旋轉鏡(FRM)進行了研宄以穩定通過長光纖的偏振。自接種架構極大簡化了 WDM-PON系統，因為它將光接種(seeding)配置限制到ONU和無源節點之間的ONU服務區域，這有利於WDM-PON服務的無縫部署並便於未來的WDM-PON和現有的時分復用-PON(TDM-PON)架構之間的潛在的融合。儘管如此，到目前為止所提出的相關方案在速度和距離上不能提供滿意的傳輸性能。


【發明內容】

[0003]提出了用於外腔式FP雷射器結構和WDM-PON架構的系統、方法和裝置，該WDM-PON架構結合有外腔式FP雷射器，以解決限制傳輸性能的上述問題和約束，並使得能夠構造用於跨長度大於例如20km的單個光纖的高速多點連接的WDM-PON系統。
[0004]在一些實現中，公開了一種結構，該結構包括FP腔半導體雷射器二極體(例如FP雷射器二極體)，FP腔半導體雷射器二極體的光學輸出可選地通過法拉第旋轉器(FR)，FR將雷射偏振旋轉大致45度。雷射束接著耦合到長度範圍例如可從幾百米到幾千米的光纖(例如，長的光纖或保偏光纖)中，該光纖連接到WDM濾波器(例如DWDM濾波器)，該WDM濾波器的光學輸出由法拉第旋轉鏡(Faraday rotator mirror, FRM)部分地反射。該FRM由跟有部分反射的反射鏡的FR組成。所傳輸的光學信號被用於信號傳輸。在一些實現中，僅需要部分反射的反射鏡(例如，沒有耦合器)。被反射的光學信號接著通過WDM濾波器和光纖以到達FR或者到達雷射器二極體腔(如果不包括FR的話)。
[0005]由FRM反射的雷射束的偏振在FR和FRM之間的任何位置處保持與前向光學信號正交，即使在通過長且潛在應變的光纖時偏振可能失真。接著，在被注入回到FP雷射器腔之前，被反射的雷射束通過FR使其偏振被FR旋轉。雙重通過FR和FRM產生被反射雷射束的偏振的360度的總旋轉，其很好地與來自FP雷射器腔的原始雷射偏振對準。FR、光纖、WDM濾波器、FRM和FP腔的前端面形成外部諧振腔，其中由WDM濾波器光譜提純的光場在外部腔體內與FP腔諧振，並將FP雷射器鎖定到FP腔模中與WDM濾波器對準的一個。這種諧振放寬了對外部腔體中鎖定FP雷射器的損耗預算的要求。
[0006]此外，雙重FR架構的實現在比先前的實現更大的程度上穩定來自長外部腔體的偏振並鎖定FP的波長。結果，FP雷射腔中的光學增益不需要具有低的偏振依賴。由於被反射的雷射束由WDM濾波器濾波，所以回到FP雷射器腔的注入將其激射模(lasing mode)鎖定到FP腔模中的一個腔模，該腔模與由WDM濾波器定義的波長窗口一致並創建對於高速長距離傳輸是重要的單模操作。典型地，FP雷射器本身被設計為具有合理低的腔體損耗，並遠高於閾值地操作以給出具有很好地抑制的自發發射和由多縱激射模之間的模分割支配的噪聲的可接受的相對強度噪聲(RIN)水平。在一些實現中，一旦雷射模由經濾波的外部光學反饋注入被鎖定到單個模，RIN被進一步降低。通過這種設置，可以產生低噪聲並且對來自傳輸系統的反射較不敏感的光學信號。在一些實現中，需要將FP腔模與WDM濾波器中心對準。這可以通過控制FP腔體溫度來實現。在一些實現中，數據傳輸可以通過直接調製到FP腔體中的電流注入來實現。
[0007]使FP雷射器偏壓得遠高於閾值可以使能高速調製，儘管這種直接電流調製可能由於光纖中的色散而導致波長啁啾並限制傳輸距離。在一些實現中，為了解決這個問題，夕卜部調製器(EM)被放置在FP腔體和FR之間。為了便於WDM雷射源覆蓋寬的波長範圍，EM可以是寬帶調製器。基於Mach-Zehnder (馬赫-曾德爾)幹涉儀(MZI)的強度調製器可以用作EM，其通常是寬帶具有高速調製能力的。半導體光學放大器(SOA)也可以被用在一些實現中，使得能夠進行調製光學增益的電流注入的調製。
[0008]在一些實現中，通過EM的被反射的光將被重新調製，這可以潛在地對MZI和SOA調製器實例兩者中的前向信號調製引起幹擾。另外，當採用SOA調製器時，被反射的光可以潛在地影響飽和光學增益並降低前向信號調製的質量。通過FP雷射器遠高於閾值地操作，由返回注入光的重新調製造成的前向信號質量的降低通常很小。在一些實現中，可以實現進一步的改進，其中FR放置在FP和EM之間。在這種架構中，通過EM的被反射的雷射束將具有相比於EM的設計偏振偏離45度的偏振，從而降低了通過EM的被反射的雷射束的重新調製的作用。在這種配置中，注入回到FP雷射器的光保持與原始偏振很好地對準，以保持波長鎖定性能。
[0009]在一些實現中，外腔式雷射器被結合到WDM-PON架構中。在一種示例配置中，基於陣列波導光柵(AWG)的WDM MUX (或可調諧DWDM濾波器)代替原始結構中的WDM濾波器。AffG MUX起到外腔式雷射器結構中的WDM濾波器功能，其中AWG的每個輸入埠定義連接到該特定輸入埠的FP雷射器的不同的激射波長，並且AWG MUX在輸出埠處將所有雷射器輸入組合在一起，以便於單個光纖傳輸。
[0010]在一些實現中，自接種WDM-PON架構用於光線路終結(OLT)和光網絡單元(ONU)兩者。為了便於通過單個光纖的雙向傳輸，用於OLT發射器的波長可以被分配在L波段(L-band)中，同時用於ONU的傳輸波長可以被分配在C波段(C_band)中。循環AWG可被用於適應用於通過單個光纖的上行和下行MUX及DEMUX的不同的波長波段。WDM耦合器可以可選地用在發射器和FR之間，以對於ONU收發器中的信號接收分離下行信號中的L波段光，以及對於OLT收發器中的信號接收分離上行信號中的C波段光。在一些實現中，每個收發器單元包括發射器、接收器、WDM耦合器和FR，它們可以與電子器件一起被集成到例如小形狀因數可插拔設備中，所述電子器件是以數字數據和控制接口來操作該設備所需的。
[0011 ] 利用雷射器架構的性質，可以將外腔式FP雷射器無縫地添加到TDM-PON系統中，作為具有單通道WDM濾波器的單獨WDM雷射器或者作為使用AWG的一組0NU。由於雷射器特性不依賴於來自系統(諸如OLT側)的種子光，所以不存在由將其添加到現有系統而引起的雷射器特性的性能折中。
[0012]本發明的一個或多個實施例的細節在以下說明和附圖中進行闡述。從說明和附圖以及從權利要求，本發明的其它特徵、目的和優點將變得明晰。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1示出了具有直接調製的外部腔體耦合FP雷射器結構的示例。
[0014]圖2示出了具有外部調製的外部腔體耦合FP雷射器結構的示例。
[0015]圖3示出了在FP雷射器和外部調製器之間具有FR的外部腔體耦合FP雷射器結構的示例。
[0016]圖4示出了包括AWG MUX/DEMUX的WDM-PON架構的示例。
[0017]圖5示出了基於WDM-PON系統的通過單個光纖的完整的多點到多點連接器的示例。
[0018]圖6示出了將作為WDM雷射器的單通道自注入鎖定的FP雷射器添加到現有TDM-PON系統中。
[0019]圖7示出了用於將一組自接種WDM-PON ONU融合到現有TDM-PON系統中的示例。
[0020]圖8示出了使用光子集成電路晶片的示例性WDM雷射器。
[0021]圖9示出了示例性WDM雷射器陣列。
[0022]相同的參考數字以及名稱在不同的附圖中表示相同的元件。

【具體實施方式】
[0023]現在參考圖1，示出了外腔式FP雷射器結構100的示例，該結構使得能夠在長距離上以高速實現高性能WDM傳輸。在所示的實現中，基本的雷射器結構包括FP雷射器腔，例如FP雷射器二極體102，其輸出首先通過法拉第旋轉器(FR) 104、並接著耦合到長度範圍例如從幾百米到幾千米的光纖106中。法拉第旋轉器(FR) 104使雷射偏振旋轉45度。在一些實現中，該結構中不包括FR。類似地，在一些實現中，該光纖可以由保偏光纖代替。
[0024]光纖106耦合到波分復用(WDM)濾波器108，例如密集WDM復用器，其輸出光學信號耦合通過分光器I1並由法拉第旋轉鏡(FRM) 112部分地反射。在傳輸通過FRM並由該FRM反射後，被反射雷射束的偏振被旋轉270度。所傳輸的光學信號被提供為輸出114並且被用於信號傳輸。在操作中，被反射的雷射信號再次通過WDM濾波器108和FR 104併到達回FP雷射器二極體102處的FP腔。
[0025]雙重通過FR 104和FRM 112對於被反射的光學信號產生大致360度的總偏振旋轉，並使其能夠很好地與位於同一偏振平面的來自FP雷射器腔(例如來自FP雷射器二極體102)的原始雷射輸出對準。該經濾波的反射被注入回到FP雷射器腔並將其激射模鎖定到FP腔模中與WDM濾波器108所定義的波長窗口相一致的一個，並創建對於高速長距離傳輸是重要的單模操作。數據傳輸可以通過直接調製到FP腔中的電流注入來使能。FP雷射器腔中的光學增益不需要具有低的偏振依賴。
[0026]使用這種架構，FR、光纖、WDM濾波器、FRM和FP腔的前端面形成光學耦合到FP腔的外部諧振腔。由WDM濾波器光譜提純的光場在外部腔體內與FP腔諧振，並將FP雷射器鎖定到FP腔模中與WDM濾波器對準的一個。諧振的這種性質放寬了對外部腔體中有效地鎖定FP雷射器的損耗預算的要求。而且，雙重FR架構的實現穩定了來自長外部腔體的偏振並且在之前實現的很大程度上鎖定FP的波長。
[0027]在一些實現中，不包括耦合器，並且WDM復用器的輸出被直接提供到部分反射的組件。在一些實現中，可以使用不同的方式來實現FRM的部分反射。例如，可以使用部分反射的反射鏡而不使用分光器。在另一個示例中，可以使用兩埠陣列波導(AWG)濾波器，其中一個埠連接到FRM而另一個埠用於傳輸。
[0028]在一些另選的實現中，可以去除FR。在該方案中，長腔體中的偏振仍然是穩定的，但是FP雷射器二極體必須具有合理低的偏振相關增益(TOG)但不是非常低的TOG，因為需要雙重往返通過腔體來恢復偏振。合理低的TOG將確保有效鎖定FP雷射器波長。這相對於常規實現仍是改進，在常規實現中偏振狀態不穩定，並且因此雷射器性能對PDG非常敏感，所以需要非常低的H)G。
[0029]在一些其它實現中，所用的光纖是偏振(PM)光纖，FR和FRM兩者從該結構被去除。PM光纖用於穩定長腔體中的偏振。
[0030]在一些實現中，要求FP雷射器二極體的FP腔模與WDM濾波器對準(例如與WDM濾波器的中心頻率對準)一一例如在它們固有地不對準時。在一些實現中，可以通過調諧FP腔或WDM濾波器來實現對準。在一些實現中，加熱元件可以耦合到FP雷射器二極體和WDM濾波器中的一者或兩者來完成該調諧。另選地，可以使用一個或多個熱電冷卻器(TEC)。
[0031]現在參考圖2，在另一實現中，示出了示例的具有外部調製的自注入鎖定的FP雷射器結構200。外部調製器(EM) 202位於FP雷射器二極體102和FR 104之間以實現較高的傳輸性能。在一些實現中，EM可以是半導體光學放大器(SOA)或基於Mach-Zehnder幹涉儀(MZI)的強度調製器。在所提出的架構中解決了現有RSOA研宄中SOA的調製速度通常很慢的擔憂。這歸因於從遠高於閾值地操作的FP雷射器到SOA中的高得多的功率注入，這降低了 SOA中的載流子壽命並使能更高速的調製性能。
[0032]現在參考圖3，在另一實現中，示出了具有外部調製的外腔式FP雷射器結構300的第二示例。在該示例中，FR 104可以放置在FP雷射器二極體102和EM 202之間。FR 104在FP雷射器二極體102和EM 202之間的放置可以減小通過EM 202的被反射雷射束的重新調製。在此架構中，通過EM的被反射的雷射束將具有相比於EM的設計偏振偏離45度的偏振，並降低通過EM的被反射雷射束的重新調製的作用。另外，注入回到FP雷射器的光保持與原始偏振很好地對準，以確保波長鎖定的有效性。通過對比，在圖2所示的示例中，通過EM的被反射的光將被重新調製，這在MZI和SOA調製器兩者的情況下可能引起對前向信號調製的幹擾。同樣在SOA調製器的情況下，被反射的光可能影響飽和光學增益並降低前向信號調製的質量。
[0033]通過FP雷射器遠高於閾值地操作，由返回注入光的重新調製導致的前向信號調製質量的降低應當很小，因為前向信號不是來自於放大返回注入光的重新生成過程，而是直接來自於FP雷射器本身，並且比被用於鎖定FP雷射器模的返回注入光強很多。然而，當使用圖3所示的架構時，可以實現進一步的改進。
[0034]現在參考圖4，在另一個實現中，示出了示例的架構400，其中通過使用復用器(例如基於陣列波導光柵(AWG)的WDM MUX402),外腔式FP雷射器二極體可以結合到WDM架構中。AWG MUX在外腔式雷射器結構中提供WDM濾波器功能，其中AWG的每個輸入埠定義用於連接到該特定輸入埠的FP雷射器的不同的激射波長，並在輸出埠處將所有雷射器輸入組合在一起，以便於單個光纖傳輸。在常規WDM-PON系統中，WDM MUX/DEMUX和光網絡單元(ONU)用戶之間的距離可以是在幾百米到幾千米的範圍。雙重FR架構的實現穩定了來自長的外部腔體的偏振，並且對於確保FP雷射器的波長鎖定的有效性是關鍵的。如圖4所示，提供了圖2的架構，其中用AWG MUX來代替DWDM復用器。
[0035]圖5示出了基於上述WDM-PON系統的通過單個光纖的完整的多點到多點連接器的示例。波分復用無源光網絡(WDM Ρ0Ν)包括耦合到第一復用器504(例如第一陣列波導光柵(AWG)復用器(MUX))的輸入的一個或多個光線路終結(OLT)點502。每個光線路終結點502包括FP雷射器二極體、外部調製器(EM)，外部調製器(EM)從FP雷射器二極體接收輸出光學信號並提供輸出光學信號作為到法拉第旋轉器的輸入。法拉第旋轉器的輸出可以被提供作為到第一復用器504 (例如第一 AWG MUX)的輸入。每個光線路終結還可以包括所示的接收器光學組裝件(ROSA)。多個OLT 502可以被包括在WDM-PON系統中，各自提供到第一復用器504的輸入。
[0036]WDM-PON系統還包括用於從第一復用器504的輸出接收光學信號的第一分光器506和耦合到第一分光器506的一個埠的第一法拉第旋轉鏡(FRM) 508。如上所討論的，被反射的光學信號在被注入到OLT的FP雷射器腔中之前被反射回到FR和EM中。第一分光器的第二埠將來自OLT的輸出光學信號耦合到光纖510，光纖510的另一端耦合到第二分光器512。第二分光器512類似於第一分光器506地被配置，並具有親合到第二法拉第旋轉鏡514的一個埠(以產生另一個被反射的光學信號)。第二分光器512的輸入耦合到第二復用器516 (例如第二陣列波導光柵AWG MUX)的輸出。第二復用器516的輸入分別耦合到一個或多個光網絡單元(0NU)518。在一些實現中，每個ONU 518包括類似於OLT的結構一一儘管光的不同波長可用於雷射器，包括FP雷射器二極體、外部調製器(EM)和法拉第旋轉器(FR)。在操作中，相應復用器的光學輸出由相應的法拉第旋轉鏡(FRM)部分地反射，如上所討論的。
[0037]可以實現WDM雷射器和WDM-PON架構與現有TDM-PON系統的無縫融合而不需要折中雷射器特性。圖6和圖7示出了用於與現有TDM-PON系統集成的示例架構。更具體地，圖6示出了將單通道外腔式FP雷射器作為WDM雷射器添加到現有TDM-PON系統中。
[0038]圖7示出了將一組WDM-PON ONU融合到現有TDM-PON系統中的示例。在又一個實現中，通過使用單通道DWDM濾波器，外腔式FP雷射器二極體可以用作單獨的WDM雷射器。
[0039]對於諸如光線路終結(OLT)的某些應用，多個WDM雷射器可以都放置在同一設備中。外部腔體耦合的FP雷射器的構造可以被實現而無需FP與WDM濾波器之間的長的光纖。另外，不需要管理由長的應變光纖潛在引入的偏振失真。
[0040]在一些實現中，為了實現WDM雷射器，FP雷射器被耦合到所謂的光子集成電路(PIC)晶片，該晶片具有集成在同一基板上的多個光學元件。圖8示出了使用光子集成電路晶片的示例的WDM雷射器。
[0041]在這樣的實現中，PIC晶片可依次包含EM、WDM濾波器和分光器，分光器的一個臂耦合到反射器，另一個臂耦合到PIC晶片的輸出端。PIC晶片上的所有元件可以通過同一基板上的一個或多個集成光波導而相互耦合，這些光波導在Pic的一端上用來耦合到FP雷射器，並且在另一端上用來耦合到用於輸出應用的光纖。由於所有元件被集成在同一晶片上，偏振得以很好地保持。在一些另選的實現中，為了避免PIC的複雜性，分光器和反射器可以從Pic移出並通過使用例如短長度的PM光纖而被放置在輸出光纖中。
[0042]圖9示出了示例的WDM雷射器陣列。由於多個WDM雷射器可以都放置在同一 OLT設備中，可以通過以下來實現緊湊且高密度的集成WDM雷射器陣列:將FP雷射器的陣列耦合到包含光波導陣列的PIC，這些光波導耦合到同一 PIC基板上的EM的陣列。EM的陣列接著耦合到WDM MUX (諸如AWG)、並由該WDM MUX復用到耦合到分光器的一個波導中，其中該分光器的一個臂耦合到反射器，另一個臂耦合到同一 PIC的輸出端。
[0043]雖然上面是參照特定的結構和裝置，但是本技術的各個方面可被具體實現為一個或多個方法。在一個示例方法中，提供了來自FP雷射器二極體的光學輸出。輸出光學信號通過光纖(光纖或PM光纖)耦合到光學復用器，輸出光學信號在光學復用器處被復用以產生經復用的信號。經復用的信號可選地被分離，產生第一分離信號。經復用的信號(或第一分離信號)被反射回到與FP雷射器二極體關聯的FP雷射器腔。該方法包括:將FP雷射器二極體的一個FP腔模與由光學復用器生成的光學通帶中心對準，和將FP雷射器波長鎖定到單模操作。該方法進一步包括控制通過光纖傳播並被反射回到FP雷射器二極體的光的偏振以與FP雷射器二極體的偏振對準。
[0044]已經描述了本發明的多個實施例。然而，可以理解，可以進行各種修改而不背離本發明的精神和範圍。因此，其它實施例在權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種裝置，包括: FP雷射器二極體； 法拉第旋轉器FR，被耦合成接收FP雷射器二極體的光學輸出並將所述光學輸出的偏振旋轉大致45度； 光纖，在第一端處被耦合成接收FR的輸出； 波分復用器WDM濾波器，被耦合到光纖的第二端以從所述光纖接收光學信號；和 法拉第旋轉鏡FRM，被直接或間接地耦合到WDM濾波器的輸出端， 其中WDM濾波器的光學輸出由FRM部分地反射，使得在傳輸通過FRM並由FRM反射之後被反射的光束的偏振被旋轉大致90度，並且其中被反射的光學信號接著在被注入回到FP雷射器二極體之前通過WDM濾波器、光纖，並且以其偏振由FR旋轉另一個大致45度地通過FR0
2.如權利要求1所述的裝置，還包括外部調製器EM，所述外部調製器EM位於FP雷射器二極體和法拉第旋轉器之間，並且被耦合成接收FP雷射器二極體的光學輸出並調製輸出光學信號，使得產生經調製的信號以供所述裝置傳輸。
3.如權利要求1所述的裝置，還包括外部調製器EM，所述外部調製器EM位於法拉第旋轉器和光纖之間，並且被耦合成接收法拉第旋轉器的光學輸出並調製輸出光學信號，使得產生經調製的信號以供所述裝置傳輸。
4.如權利要求1或2或3所述的裝置，其中WDM濾波器具有以下的形式:具有被耦合成從光纖接收輸出光學信號的一個輸入端以及被耦合到分光器的輸出端的陣列波導光柵(AffG)WDM復用器。
5.如權利要求1或2或3所述的裝置，其中WDM濾波器是可調諧濾波器。
6.如權利要求2或3或4或5所述的裝置，其中EM是半導體光學放大器。
7.如權利要求2或3或4或5所述的裝置，其中EM是基於Mach-Zehnder幹涉儀的調製器。
8.如權利要求1到7中任一項所述的裝置，其中光纖的長度從大致幾百米到幾千米。
9.如權利要求1到8中任一項所述的裝置，還包括用於將FP雷射器二極體的FP腔模與WDM濾波器對準的部件。
10.如權利要求9所述的裝置，其中所述部件包括附接到FP雷射器二極體和WDM濾波器中的任一者或兩者的加熱元件。
11.一種裝置，包括: FP雷射器二極體； 光纖，在第一端處被耦合成接收FP雷射器二極體的輸出； 波分復用器WDM濾波器，被耦合到光纖的第二端以從所述光纖接收光學信號；和 法拉第旋轉鏡FRM，被耦合到WDM濾波器的輸出端， 其中WDM濾波器的光學輸出由法拉第旋轉鏡FRM部分地反射，使得在傳輸通過FRM並由FRM反射之後被反射的光束的偏振被旋轉大致90度，並且其中被反射的光學信號接著在被注入回到FP雷射器二極體之前通過WDM濾波器和光纖。
12.—種裝置，包括: FP雷射器二極體； 保偏PM光纖，在第一端處被親合成接收FP雷射器二極體的輸出； 波分復用器WDM濾波器，被耦合到PM光纖的第二端以從所述PM光纖接收光學信號；和 反射鏡，被親合到WDM濾波器的輸出端， 其中WDM濾波器的光學輸出由反射鏡部分地反射，並且其中被反射的光學信號接著在被注入回到FP雷射器二極體之前通過WDM濾波器和PM光纖。
13.一種裝置，包括: FP雷射器二極體； 光子集成電路PIC晶片，所述PIC晶片包括多個光學元件，所述多個光學元件包括: 外部調製器EM，通過PIC晶片被耦合到FP雷射器二極體以從FP雷射器二極體接收光學信號; 波分復用器WDM濾波器，被耦合到EM ;和 分光器，具有耦合到反射器的第一臂和耦合到PIC晶片的輸出端的第二臂； 其中WDM濾波器的光學輸出由所述反射器部分地反射，並且其中被反射的光學信號接著在被注入回到FP雷射器二極體之前通過PIC晶片。
14.如權利要求13所述的裝置，其中PIC晶片上的所述多個光學元件通過同一基板上的一個或多個集成光波導而彼此耦合。
15.如權利要求13或14所述的裝置，還包括: 一個或多個第二 FP雷射器二極體，每個第二 FP雷射器二極體都被耦合到PIC晶片的對應的第二光波導，每個第二波導耦合對應的第二多個光學元件，所述第二多個光學元件包括相應的第二 EM、第二 WDM濾波器、第二分光器和第二反射器。
16.—種系統，包括: 自接種波分復用無源光網絡WDM PON，所述WDM PON包括: 一個或多個光線路終結OLT點，被耦合到第一波分復用WDM復用器的輸入端，每一個光線路終結包括: FP雷射器二極體； 外部調製器EM，從FP雷射器二極體接收輸出光學信號並提供輸出光學信號作為到法拉第旋轉器的輸入； 法拉第旋轉器，被耦合成接收EM的光學輸出並將所述光學輸出的偏振旋轉大致45度，並且法拉第旋轉器的輸出端被耦合到WDM復用器的輸入端； 第一分光器，用於從第一 WDM復用器的輸出端接收光學信號； 第一法拉第旋轉鏡FRM，被耦合到第一分光器的一個輸出端； 第二分光器; 第二法拉第旋轉鏡FRM，被親合到第二分光器的一個輸出端； 光纖，被親合在第一分光器和第二分光器之間； 第二 WDM復用器，具有耦合到第二分光器的輸入端的輸出端； 一個或多個光網絡單元0NU，被耦合到第二 WDM復用器的輸入端，每一個ONU包括: FP雷射器二極體； 法拉第旋轉器，被耦合成接收FP雷射器二極體的光學輸出並將所述光學輸出的偏振旋轉大致45度； 外部調製器EM，從法拉第旋轉器接收輸出光學信號並且提供所述輸出光學信號作為到第二 WDM復用器的輸入； 其中相應WDM復用器的光學輸出由相應的法拉第旋轉鏡FRM部分地反射。
17.如權利要求16所述的裝置，其中第一WDM復用器和第二 WDM復用器中的一者或多者是陣列波導AWG復用器的形式。
18.—種方法，包括: 從FP雷射器二極體提供光學輸出； 將輸出光學信號經由光纖耦合到光學復用器並復用所述輸出光學信號以產生經復用的信號； 分離所述經復用的信號並產生第一分離信號； 將第一分離信號反射回到FP雷射器腔； 將FP雷射器二極體的一個FP腔模與由光學復用器生成的光學通帶中心對準，並且將FP雷射器波長鎖定到單模操作；和 對通過光纖傳播並被反射回到FP雷射器二極體的光的偏振進行控制以與FP雷射器二極體的偏振對準。
【文檔編號】H04B10/50GK104508921SQ201280074993
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年7月30日 優先權日:2012年7月30日
【發明者】莊榮敏, 於讓塵, D·笛莫拉, 黃松炳 申請人:奧普林克通信公司