[发明专利]具有包括采样光栅的多个序列式区段的可调谐激光器

说明书

本申请是2013年6月13日提交的美国专利申请号13/916,652的部分继续申请，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明关于可调谐激光器，尤其是一种具有包括采样光栅的多个序列式区段的可调谐激光器，被配置为在多个不同范围的信道波长内调谐以用于波分复用(wavelength division multiplexed；WDM)的无源光网络(Passive Optical Network；PON)中的可调谐发射机或收发器。

背景技术

曾经光通讯网络通常是“点对点”类型的网络，包括通过光纤连接的发射机和接收机。这种网络相对容易构造，但配备许多光纤来连接多个使用者。随着与此网络连接的用户数目增加以及光纤数迅速增加，配备和管理许多光纤变得复杂且昂贵。

通过使用从网络的发送端例如光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)到远达20公里或以上的远程分支点的单个“主干(trunk)”光纤，无源光网络解决了这个问题。开发这种无源光网络的一个挑战是有效利用主干光纤的容量，从而在主干光纤上传送最大可能数量的信息。使用波分复用在不同波长上将不同的光信号多路复用，光纤通讯网络可以增加在单个光纤上载送的信息量。举例来说，波分复用的无源光网络(WDM-PON)中，单个主干光纤将多信道波长的光信号载送至光分支点，以及载送来自光分支点的多信道波长的光信号，以及通过引导到个体用户或者来自个体用户的不同波长的信号，分支点提供简单的路由功能。在每一用户位置，光网络终端(optical networking terminal；ONT)或光网络单元(optical networking unit；ONU)被分配一个或多个信道波长以用于发送和/或接收光信号。

然而，波分复用的无源光网络中的挑战在于设计一种网络，允许在任意用户位置的光网络终端或光网络单元中使用相同的发射机。为了便于波分复用的无源光网络中的配置和维护，期望具有其波长可被改变或调谐的“无色”的光网络终端/光网络单元(ONT/ONU)，这样单一装置可用于无源光网络上的任意ONT/ONU中。利用“无色”的ONT/ONU，操作人员仅仅需要具有可被配备在任意用户位置的单一、通用的发射机或收发器装置。

在波分复用系统或者网络例如WDM-PON中，一个或多个可调谐激光器用于针对光信号选择不同的波长。这些年来已经开发了多种不同类型的可调谐激光器，但是大多数被开发用于高容量的骨干网连接以实现高性能以及成本相对较高。与高容量、长距离的波分复用系统相比，很多WDM-PON应用具有较低的资料速率和较短的传输距离，因此较低性能和较低成本的激光器则可以满足。然而，当用于覆盖WDM-PON中相对广范围的信道(例如，16个信道)时，费用较低的可调谐激光器经常遭遇挑战。举个例子，通过控制温度被调谐的费用较低的分布反馈式激光器，波长变化仅仅大约0.1nm/℃。使用这种激光器覆盖16个信道波长，需要120℃的温度范围。

发明内容

附图说明

通过阅读以下具体实施方式以及结合图式，将更好地理解这些和其它特征和优点，其中：

图1为符合本揭露实施例的包括至少一个多区段可调谐激光器的波分复用光通信系统的示意图。

图2为符合本揭露实施例的包括至少一个多区段可调谐激光器的波分复用的无源光网络的示意图。

图3为符合本揭露实施例的多区段可调谐激光器的示意图。

图4为符合本揭露实施例的在每一激光器区段中的具有光栅的多区段可调谐激光器的示意图。

图5A和图5B为图4所示的多区段可调谐激光器的运作示意图。

图6为符合本揭露实施例的在每一激光器区段中具有光栅和相移的多区段可调谐激光器的示意图。

图6A为与图6所示的多区段可调谐激光器中的一个区段相关的波长谱和激射点的图形。

图7为符合本揭露另一实施例的在每一激光器区段中具有光栅和相移的多区段可调谐激光器的示意图。

图7A为与图7所示的多区段可调谐激光器中的一个区段相关的波长谱和激射点的图形。

图8A和图8B为图6和图7所示的多区段可调谐激光器的运作示意图。

图9为符合本揭露另一实施例的具有采样光栅的多区段可调谐激光器的示意图。

图10A和图10B为符合本揭露再一实施例的提供相移的具有采样光栅的激光器区段的示意图。