[發(fā)明專利]與調(diào)制器集成的衰減器用于使用它的WDM系統(tǒng)的發(fā)射模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01803775.5
• 申請日: 2001-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN1395771A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·卡斯托爾迪;D·夏恩卡勒波爾;F·德爾奧托
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧O.T.I股份公司
• 主分類號(hào): H04B10/12
• 分類號(hào): H04B10/12;G02B6/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括在光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)射器內(nèi)的一種集成光學(xué)器件。尤其是，本發(fā)明涉及包括在波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)發(fā)射器內(nèi)的集成衰減器的一種調(diào)制器，其中光纖傳輸系統(tǒng)基于使用預(yù)調(diào)節(jié)信道電源的摻鉺光纖放大器。另外，本發(fā)明涉及減小集成在一塊基底上的器件之間交擾的一種方法。

發(fā)明背景

對在本地和和長途這兩種光通信網(wǎng)使用摻鉺光纖放大器(EDFA)來放大弱光信號(hào)一事存在著很大的興趣，摻稀土光放大光纖成本低，呈現(xiàn)出低噪聲，提供與偏振無關(guān)的比較大的帶寬，顯示顯著地減小的交擾問題，在用于光通信的有關(guān)工作波長上呈現(xiàn)低插入損耗。

一個(gè)當(dāng)前特別關(guān)注的區(qū)域是增大現(xiàn)有光纖通信系統(tǒng)的容量，最近在摻鉺光纖放大器技術(shù)的發(fā)展中，提出可用波分復(fù)用(WDM)信通來最佳地獲得增加容量。

在光傳輸系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用信道的主要問題是缺乏增益的均衡。更準(zhǔn)確地說，因?yàn)榉蔷鶆虻摹⑴c波長有關(guān)的增益分布和諸如摻鉺光纖放大器的光纖放大器的飽和特性，所以在波分復(fù)用系統(tǒng)中的后信道將遇到一個(gè)不同的光增益，它反過來可以對低增益的信道導(dǎo)致過大的比特誤差率。

在授予AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell?Laboratories)的第5,225,922號(hào)的美國專利中，指出了解決這個(gè)問題的一個(gè)方法，它揭示的一個(gè)光傳輸系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)光輸入信號(hào)的功率來有選擇地均衡波分復(fù)用系統(tǒng)中信道的輸出功率和信-噪比。功率調(diào)節(jié)器可以或者是光放大器，或是光衰減器，或是任何能夠用于有選擇地增加或減小每個(gè)信道的信號(hào)功率的裝置。

在波分復(fù)用系統(tǒng)的領(lǐng)域中，基于鈮酸鋰技術(shù)的集成光學(xué)器件是眾所周知的(例如參閱S.Bosso，“在長途通信中鈮酸鋰集成光學(xué)的應(yīng)用”一文)。

光調(diào)節(jié)器是最常用的集成光學(xué)元件之一。它們通過控制從發(fā)射偏振光的連續(xù)波(CW)激光器射入光纖鏈路的光量起作用。一種用于數(shù)字應(yīng)用的常用光調(diào)節(jié)器包括-Mach?Zehnder干擾波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，它具有兩個(gè)Y-結(jié)以及在它們之間的兩個(gè)波導(dǎo)臂，集成在具有行波電極的鈮酸鋰基底上。在過去的幾年中已經(jīng)完成了最佳的努力來減小數(shù)字Mech-Zchnder調(diào)制器的電壓，而典型值為3-4伏的驅(qū)動(dòng)電壓(在2.5Gbit/s)在商品器件上已能重復(fù)獲得。最近，為了補(bǔ)償EDFA增益形狀而調(diào)節(jié)每條信道的功率，已經(jīng)推出了在同一塊鈮酸鋰基底上集成了帶調(diào)制器的可變衰減器的新器件。

一個(gè)例子是由SDL集成光學(xué)公司出售的型號(hào)為IOAP-MOD9189-F-F-O的“OC192，集成10Gb/s振幅調(diào)制器和衰減器”。根據(jù)SDL集成光學(xué)日期為24/09/99的記錄表，為了便于供在市場能買到的各種驅(qū)動(dòng)器使用，該調(diào)制器具有低驅(qū)動(dòng)電壓的好處。關(guān)于衰減端，同一記錄表記錄了包括在8V和12V之間的驅(qū)動(dòng)電壓值。

另一個(gè)例子是由JDS?Uniphase出售的，型號(hào)為10150-002193的“帶有集成可變光衰減器(VOA)的10Gb/s數(shù)據(jù)調(diào)制器”。

根據(jù)JDS?Uniphase的日期為11/99的記錄表，該調(diào)制器具有用于VOA部分的驅(qū)動(dòng)電壓不超過4V。

Y-支路電光衰減器在本技術(shù)領(lǐng)域中是熟知的。一般來說，這器件包括帶有沉積在波導(dǎo)附近的電極的Y-支路波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。加到電極的典型電壓高于15-20V并能高達(dá)30-50V。

授于Lucent?Technologies的美國專利5,970,201透露了用于穩(wěn)定光功率電平的線路。用做成Y-支路的電光衰減器來控制光輸出強(qiáng)度是借助于從Y-支路衰減器的輸出到衰減器電極的反饋環(huán)路，故這些Y-支路衰減器決定到達(dá)輸出端的光量。

上面專利所面臨的問題是要獲得一與偏振無關(guān)的衰減器，它能夠被引入光網(wǎng)絡(luò)來控制在偏振態(tài)時(shí)具有無規(guī)則變化的光信號(hào)的功率，象在加入或取出一個(gè)或幾個(gè)波長信道時(shí)的光放大器傳播系統(tǒng)那樣。與一Y-支路衰減器一起使用的快速反饋環(huán)路能獲得與偏振無關(guān)的自動(dòng)功率控制器件，它能與光開關(guān)陣開結(jié)合在一起使用。

發(fā)明內(nèi)容

申請人通過采用集成在Mach-Zehnder調(diào)制器同一塊基底上的Y-支路衰減器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了帶有集成衰減器的調(diào)制器。

申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在Mach-Zehnder調(diào)制器同一塊基底上集成Y-支路衰減器時(shí)，Y-支路衰減器高驅(qū)動(dòng)電壓并不是一個(gè)嚴(yán)重問題。