[发明专利]操作光学组件中的激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作光学组件中的激光器的方法和设备。

背景技术

无源光网络（PON）是关于光纤到户（FTTH）、光纤到商户（FTTB）和光纤到路边（FTTC）情形的有希望的方案，特别是由于其克服了传统点对点解决方案的经济限制。

PON已经标准化，并且其目前由网络服务提供商在世界范围内部署。传统PON以广播的方式分发从光线路终端（OLT）至光网络单元（ONU）的下行业务，而ONU将在时间上复用的上行数据分组发送至OLT。因此，ONU之间的通信需要通过OLT来传送（涉及电子处理，例如缓冲和/或调度，这导致延时并使网络的吞吐量降级）。

在光纤通信中，波分复用（WDM）是通过使用激光的不同波长（颜色）将多个光载波信号复用在单个光纤上以承载不同信号的技术。除了在一束光纤上实现双向通信以外，这还允许容量的倍增。

将WDM系统划分为不同波长模式：传统或者粗和密集WDM。WDC系统提供了例如约1550 nm的石英光纤的第3传输窗口（C频带）中的最多16个信道。密集WDM使用相同传输窗口但具有更密集的信道间距。信道规划变化，但是典型系统可以使用100 GHz间距的40个信道或50 GHz间距的80个信道。一些技术有25 GHz间距的能力。放大选项实现了将可使用的波长扩展至L频带，从而或多或少加倍了这些数目。

光接入网（例如，相干超密集波分复用（UDWDM）网络）被视为未来的数据接入技术。

在UDWDM概念中，潜在地将所有波长路由至每个ONU。相应波长是通过调谐ONU处的本地振荡器（LO）激光器来选择的。

因此，UDWDM系统使用具有相干接收机的可调谐LO激光器来选择大量下行波长（downstream wavelength）之一。在系统启动时，正确的波长是未知的并且需要通过针对容许的波长进行扫描而找到。

在这种UDWDM OAN内，在ONU站点处对来自OLT的下行波长的检测可能是困难的。这可以通过在整个波长范围内处理ONU的本地振荡器的扫描而进行。由于激光器的宽与整个波长范围相比相当小，并且由于本地振荡器激光器和下行波长需要几乎相同，因此这种扫描过程需要大量的时间，在该大量的时间期间，本地振荡器以非常小的步长穿过波长范围。

相干接收机将窄带激光器用作本地振荡器。激光器的容许最大线宽取决于通信系统的容许误比特率（BER）、数据速率、以及调制格式。例如，激光器的最大线宽可以共计（小于）1 MHz。

相干接收机检测DC信号（其与本地振荡器激光器的总功率和碰撞到接收机的通信波长成比例）以及AC分量。DC分量独立于本地振荡器（LO）激光器的波长与通信波长之间的频率差，并在任何进一步处理数据之前被滤除掉。AC分量出现在这样的频率下，该频率是LO激光器的频率与通信信道的频率之差。该AC分量的力度和强度与两个激光器的频谱重叠部分成比例。

当频率差足够小以处于检测电子装置的带宽内时，并且如果重叠保持足够长以组成检测系统的时间常量的相当大的部分，就可以检测AC信号。

由于这两个激光器（ONU处的LO激光器和OLT处的激光器，用于向ONU传送信息）均可以具有例如1 MHz的典型线宽以及典型的通信频带（例如，C频带跨越若干THz），因此如果以线宽的步长执行扫描，则波长扫描将仅针对可能的扫描位置的百万分之一产生信号。系统将必须保持处于每个步长中足够长时间以便信号注册（register）。假定耗费一毫秒来注册重叠部分并停止扫描，那么这将导致大约1000秒的扫描时间以找到信道。如果需要评估信道中所包括的信息（例如其可用性），则该时间甚至将增加。

所期望的是，最初，稀少地使用信道规划，以便不浪费不使用的信道上的功率。因此，大多数扫描时间将根本不产生信号，但是由于扫描需要特定时间以检测信道的缺乏，因此不使用的频谱将需要与所使用的频谱几乎相同的扫描时间量。

发明内容

要解决的问题是克服上述劣势，且尤其是，提出一种允许在光学组件处加速扫描过程的机制。

根据独立权利要求的特征来解决该问题。其他实施例源自从属权利要求。

为了克服该问题，提供了一种用于操作光学组件中的激光器的方法，

- 其中，所述激光器是所述光学组件的本地振荡器；

- 其中，所述激光器的线宽被展宽。

注意，激光器的线宽可以是激光器的频谱、频率范围或波长范围。由于对于输入信号而言激光器的较小线宽不必扫描巨大波长范围，因此通过展宽激光器的波长，可以显著地加速在光学组件处接收到的波长的扫描过程。