[实用新型]基于短相干长度半导体集成光源的全光波长变换器

说明书

本实用新型涉及光纤通讯网络用的波长变换器(子系统)，特别是涉及一类基于短相干长度半导体集成光源的全光波长变换器。

波长变换器(子系统)在光纤通网络中将起着非常重要的作用，特别是在波分复用(WDM)的光网络中，引入全光波长变换技术，可以在光网络中实现波长路由和波长的再利用，利用有限的波长资源支持不同波长之间的连接，降低网络的阻塞率，更有效的进行路由的选择，提高网络的灵活性和效率，使网络的复杂程度大大降低，并可以在链路失败时根据系统管理的要求实现网络重建。另外引入波长变换技术还可提高波分复用(WDM)网的可扩充性。大部分波长变换器(子系统)是基于半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制(XGM)、交叉相位调制(XPM)或四波混频(FWM)效应实现的。和本实用新型最接近的已有技术是基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制(XGM)的波长变换器(子系统)。这种波长变换器(子系统)(见附图1和附图说明)是由信号光光源(1)、探测光光源(2)、3dB耦合器(3)、偏振控制器(4)、进行波长变换的核心有源器件半导体光放大器(5)、光隔离器(6)、滤波器(7)和掺铒光纤放大器(8)等部件构成。但是这种波长变换器(子系统)必须使用一个探测光光源(2)，以把信号光光源(1)输入的光信号复制到探测光上来，从而实现波长变换。在这种方案中，对于不同的输出波长需要有一个可做探测光光源(2)的相应波长激光器与之对应，这在一定程度上使得设备变得复杂和成本高。

本实用新型正是为了克服上述困难而提出来的，本实用新型的目的是减少波长变换器(子系统)的部件，提供一类可达到降低成本，且在一定波长范围内可以得到任意波长输出信号的波长变换器(子系统)。

本实用新型设计了一类基于我们已获得专利权的短相干长度半导体集成光源(专利号：ZL 96108672.6)和光谱分割器件的全光波长变换器(子系统)。本实用新型的原理如下，当一束强度足够大的光耦合到超辐射(Superluminescent Diode，SLD)光源中时，将会大量消耗超辐射光源(SLD)芯片中有源区的反转载流子，使其放大的自发辐射(Amplified Spontaneous Emitting，ASE)谱强度降低，这也就意味着入射光信号将会调制超辐射光源(SLD)输出的光信号强度。如果入射光信号是强度调制的，那么当入射光信号为高功率时，超辐射光源(SLD)出射的自发辐射谱(ASE)强度就相对较低；而当入射光信号功率很低时，超辐射光源出射的超辐射谱强度就相对较高。这样我们就可以把入射光上的信号反相调制到超辐射光源输出的光信号上去。再采用光谱分割技术(器件)把受调制的宽谱自发辐射谱(ASE)分割成不同波长的窄谱光信号，就可以在一定的波长范围内得到所需波长的反相变换信号了。这里所述的把超辐射光源输出的宽谱自发辐射谱(ASE)分割成不同波长窄谱光信号的光谱分割技术(器件)，可以是用窄带滤波的方法选取其中某一峰值波长的窄谱光，也可用平面波导光栅阵列(AWG)选取一系列峰值波长的窄谱光，还可以用光纤光栅反射选出某一峰值波长的窄谱光，也还可以有其它的方法，我们把这些能实现光谱分割功能的器件统称为光谱分割器件。但是如果利用单个超辐射发光管做超辐射光源的话输出光功率很低，再进行光谱分割后功率就更小了，不易得到信噪比好的波长变换信号。我们已获得专利权的短相干长度半导体集成光源是一种将超辐射发光管和光放大器单片集成的超辐射光源，有易于调制和输出功率大的特点，容易得到信噪比好的波长变换信号。本实用新型的技术特征如图2所示，本实用新型所设计的波长变换器(子系统)(见附图2和附图说明)由信号光光源(1)、偏振控制器(4)、光隔离器(6)、掺铒光纤放大(8)、进行波长变换的核心有源器件短相干长度半导体集成光源(9)和光谱分割器件(10)构成，本实用新型的特征在于进行波长变换的核心有源器件不是半导体光放大器而是短相干长度半导体集成光源(9)，所需的波长变换光信号是直接由短相干长度半导体集成光源(9)输出的宽谱自发辐射谱通过光谱分割器件(10)选取其中某一峰值波长的窄谱光获得，这样在一定波长范围内可以得到任意波长的所需输出信号。

本实用新型和现有的波长变换器(子系统)相比具有部件少，成本低，且在一定波长范围内可以得到任意波长的所需输出信号等优点。

附图说明：

图1中部件(1)为信号光光源，(2)为探测光光源，(3)为3dB耦合器，(4)为偏振控制器，(5)为半导体光放大器，(6)为光隔离器，(7)为滤波器，(8)为掺铒光纤放大器。