[发明专利]光纤链路、用于链路中的收发器及它们的设计和构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤链路。更具体地说，本发明涉及有基于激光的收发器 的光纤链路，以及设计这种能够使用相对低的成本的基于激光的收发器实 现高数据率的链路的方法。

背景技术

传统地，非均衡的、多模光纤的、基于激光的光纤链路设计有高带宽 的光学发射器和接收器。这确保了符号间干扰(ISI)的主要原因为用于连 接发射器和接收器的光纤而不是发射器或接收器。于是通常适合正常工作 的最长链路长度就基于目标最大ISI损失来决定。在基于标准的光纤链路 中，最大ISI损失通常在3到4光学分贝(dB)的范围内。

在例如10吉比特每秒(Gb/s)这样的高数据率时，使用传统设计方法 制造高产量和低成本的基于激光器的收发器非常难。这有很多原因，其中 几个为：(1)确保收发器中高质量信号通路的困难和需要的精度；(2) 获得收发器的高数据率光学组件的困难；(3)与测试收发器的组件有关 的高成本。

最近，已经设计出了以新规范的均衡为基础(newly specified equalization-based)的多模光纤链路，它们工作于在奈奎斯特频率间隔中 产生深频率陷波(notch)或零陷(null)的低带宽光纤上。这些链路需要 能够工作于可能的最大距离。因此，光纤的长度是链路的带宽的限制因 素。但是，因为将低带宽光纤用于这些链路，所以为确保其正常的工作， 这些收发器集成了非常复杂的均衡器和高带宽光学组件，而这增加了收发 器的成本。尽管由于其预期的应用使得这些收发器被认为一般是有成本效 益的，但是相比于低带宽收发器它们还是相对昂贵并且很难制造、生产和 测试。

对于低成本收发器和可以工作于高数据率且光纤的长度不是链路带宽 的限制因素的光纤链路的需求在增加。为适应这种需求，必须发展设计基 于激光器的链路的新方法。

发明内容

本发明提供了光纤链路、使用在该链路中的收发器以及设计和构造所 述链路和收发器的方法。所述光纤链路的设计方法包括：至少部分地基于 特定类型的光纤是否有对于光纤链路预期的特定数据率而言足够的光学带 宽，来选择要用在链路中的光纤的类型，以确保光纤自身不是链路的数据 率的限制因素；至少部分地基于所选择的光纤类型的有效模带宽和基于所 述链路预期具有的数据率，来确定所选用的光纤类型的长度；分别构造用 于链路的第一和第二收发器的第一、第二发射器和第一、第二接收器。作 为至少构造第一发射器的步骤的一部分，至少部分地基于激光器的类型是 否有足够低的相对强度噪声(RIN)来选择至少使用在第一发射器中的激 光器的类型。所设计的光纤链路所预期的特定数据率高于至少包括在第一 发射器中的所选择的激光器类型的激光器额定的数据率。

用于构造链路的方法包括：至少构造第一收发器的第一发射器和第二 收发器的第二接收器，并光学地将第一光纤的相反端耦合于第一收发器的 第一发射器和第二收发器的第二接收器。作为至少构造第一发射器的步骤 的一部分，至少部分地基于激光器的类型是否有足够低的相对强度噪声来 选择要用在第一发射器中的激光器的类型。第一光纤的类型是至少部分地 基于特定类型的光纤是否有对于光纤链路的预期特定数据率而言足够的光 学带宽而选择的，以确保所述第一光纤自身不会是链路的数据率的限制因 素。第一光纤的长度是至少部分地基于所选择的光纤类型的有效模带宽和 基于所述链路预期具有的数据率而选择的。设计的光纤链路所预期的特定 数据率高于至少包括在所述第一发射器中的所选择的激光器类型的激光器 额定的数据率。