[发明专利]低成本的强度调制与直接检测(IMDD)光发射器和光接收器

说明书

一实施例中的方法包括：复用多个光发射器发出的光，以生成合波光信号；通过光交织器将所述合波光信号从所述光交织器的第一端口经过所述光交织器的组合端口传播到所述光交织器的第二端口；检测所述光交织器的所述第二端口上的光信号。

相关申请案交叉申请

本发明要求在2017年10月6号递交的发明名称为“低成本的强度调制与直接检测(IMDD)光发射器和光接收器”的第62/569402号美国临时申请案的在先申请优先权，以及在2018年6月1号递交的发明名称为“低成本的强度调制与直接检测(IMDD)光发射器和光接收器”的第15/995175号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于光数据传输的方法和系统，以及在特定实施例中，涉及一种低成本的强度调制与直接检测(Intensity-Modulation Direct-Detection，简称IMDD)收发器。

背景技术

由于需要以每秒50千兆比特(gigabits per second，简称Gbps)或更高的速率进行距离超过10公里(kilometer，简称km)的数据传输，为了满足这一需求，已经提出了若干种光数据传输技术。然而，每种技术都有缺点。每秒10千兆比特的开关键控(10gigabitsper second on/off keying，简称10G OOK)满足光色散要求，但这种技术中的数据速率可能过低。相干传输可以提供较大的容量，但可能过于昂贵。没有经过色散预补偿的50GbpsOOK/PAM4(4级脉冲幅度调制)可能无法提供足够的色散容限。而经过色散预补偿的50GbpsOOK/PAM4可能过于昂贵，并且可能需要外部的IQ调制器(其中，“I”表示波形的“同相”分量，“Q”表示正交分量)。非相干系统具有成本低、占用空间小以及功耗低的优点，但具有色散容限低的缺点。在高速率、长距离的数据传输场景中，存在色散问题。其中不同载波频率的光谱边带之间破坏性地互相干扰。例如，对于50Gbps或者更高速率的传输，由于存在色散，目前最常用的非色散位移单模光纤(G.652)上的传播距离被限制在几公里。

发明内容

根据本发明的一个实施例，光发射模块包括：多个发射器，其中，每个发射器用于发射具有不同中心波长和一对边带的调制光信号；可操作地耦合到所述多个发射器的复用器，用于将多个单一调制光信号复用为合波光信号；周期性光滤波器，用于接收所述合波光信号，并抑制所述合波光信号中的每个调制信号的一条边带，以使所述合波光信号中的每个调制信号保留单边带。

根据本发明的另一实施例，一种控制多个光发射器的发射波长的方法包括：对所述多个光发射器所发射出的光进行复用，以生成合波光信号；通过光交织器将所述合波光信号从所述光交织器的第一端口经过所述光交织器的组合端口传播到所述光交织器的第二端口；检测所述光交织器的所述第二端口上的光信号。

本发明实施例的一个优点在于通过对合路信号使用单个周期性光滤波器来增加色散容限。所述合路信号是多个发射器所发射的信号的组合，所述多个发射器中的每个发射器在不同波长上进行发射。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1是传统的双边带传输的光谱图以及发射器的示意图；

图2是双边带传输的光谱图和单边带传输的光谱图；

图3是对双边带传输进行滤波以产生单边带传输的图；

图4是滤波器相对于发射器、接收器以及传输光纤的位置的示意图；

图5是单边带接收器的组件的示意图；

图6是单边带传输相对于双边带传输的优势的图；

图7是针对开关键控的单边带传输的图；

图8是针对开关键控的双边带传输的图；