[发明专利]具有掺铒光纤放大器的光学收发器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月10日提交的美国临时申请 No.62/062576的优先权，该申请以引用的方式并入本文。

背景技术

随着光学通信系统传输的信息量的剧增，需要一种适用于光学 通信系统的光学收发器，这种光学收发器的传输速度远快于10Gbps， 甚至有时能够达到100Gbps。除了运行速度的增长外，一些光学收发 器具有以光的相位调制光信号的相干调制功能。这种用于调制光的相 位的光学收发器或者光学通信系统被称为相干光学收发器和相干光 学系统。

在相干光学收发器中，必然要使用一种被称为马赫-泽德(MZ) 调制器(Mach-ZehnderModulator)的光学调制器调制光的相位。马 赫-泽德调制器通常由绝缘材料制成，比如铌酸锂(NbLiO₃)，原因 在于绝缘材料具有很大的电光交互作用。但是，为了表现出足够的交 互作用，由绝缘材料制成的马赫-泽德调制器必然会具有很大的尺寸， 从而导致这种调制器很难安装到外尺寸相对较小的光学收发器中。

最近开发出主要由半导体材料制成的另一种马赫-泽德调制器。 因为半导体材料的折射率比绝缘材料的折射率更大，所以由半导体材 料制成的马赫-泽德调制器的尺寸更小，从而可以安装在小尺寸的光 学收发器中。但是，作为更小尺寸的代价，由半导体材料制成的马赫 -泽德调制器必然或者固然会表现出更大的光学损耗。因此，光学收 发器中必须具有用来放大从马赫-泽德调制器输出或进入马赫-泽德 调制器的光学信号的工具，即掺铒光纤放大器(EDFA)类型的光学 放大器。

发明内容

本发明的一个方面涉及能够发送一个光学信号并且接收另一个光 学信号的光学收发器，其中，两个光学信号均通过双极化正交相移键 控(DP-QPSK)法进行调制。本发明的光学收发器包括：光源、光学 分束器、光学调制器、光学接收器和掺铒光纤放大器(EDFA)。光源产 生连续波(CW)光。光学分束器在保持CW光的偏振的同时将CW 光分束为两个部分。光学调制器调制被光学分束器分束的CW光的 一个部分，并且输出经调制的光学信号。光学接收器使所接收的另一 个光学信号与CW光的另外一个部分之间发生干涉。掺铒光纤放大 器放大经调制的光学信号，并且将放大后的经调制的信号作为输出光 学信号。光源、光学分束器、光学调制器和光学收发器之间通过保偏 光纤(PMF)类型的相应内部光纤进行光学耦合。

附图说明

图1示出了本申请的光学收发器的外观，其中光学收发器具有尺 寸符合CFP2标准的外壳；

图2示出了从顶部观察到的光学收发器的内部构造；

图3示出了从底部观察到的光学收发器的内部构造；

图4A示意性地示出了图1到图3所示的光学收发器中的光学耦 合系统，而图4B同样示意性地示出了掺铒光纤放大器中的光学耦合；

图5示出了安装在光学收发器底部封盖上的掺铒光纤放大器；

图6示出了掺铒光纤放大器的光路布置；

图7示出了波长可调谐的激光二极管(LD)的光路布置；

图8示出了保偏分束器(PMS)周围的光路布置；

图9示出了智能相干接收器(ICR)周围的光路布置；

图10示出了马赫-泽德调制器周围的光路布置；

图11是马赫-泽德调制器的分解图；

图12示出了固定到顶部封盖的马赫-泽德调制器；

图13是激光二极管和框体的分解图；

图14是设置在框体中且安装有光学调制器和光学接收器的主板 的透视图；

图15是掺铒光纤放大器的分解图；

图16是根据本发明的另一个实施例的光学插座的分解图；以及

图17A是装配有多个套管的所述另一个实施例的光学插座的透 视图，而图17B是所述另一个实施例的光学插座的分解图。

具体实施方式

接下来，将对根据本申请的光学收发器的一些实施例进行详细描 述。在附图的描述中，彼此相同或相似的数字或符号将表示相同或相 似的元件，而不进行重复说明。