[发明专利]高速、高密度通信系统的光互连装置

权利要求书

1.一种用于传输高速数据信号的光互连装置，所述装置包括：

传输部件，其与第一处理节点相关联，所述传输部件用于将电的高速数据信号转换成光数据信号；

光传输通道，其耦合到所述传输部件的输出端；以及

接收部件，其与第二处理节点相关联且被耦合到所述光传输通道的输出端，所述接收部件用于接收所述光数据信号，并将所接收的光数据信号再转换成初始的电的高速数据信号，其中

所述传输部件包括：

相位对准元件，其响应于数量为N的多个并行数据信号和电时钟信号以产生作为输出的多个并行的相位对准的数据信号；

第一光调制器，其响应于所述数量为N的多个并行的相位对准的数据信号和连续波(CW)光信号以产生脉冲幅度调制(PAM)的光数据信号，所述脉冲幅度调制(PAM)的光数据信号表示所述数量为N的多个并行的相位对准的数据信号；及

第二光调制器，其响应于所述电时钟信号和CW光信号以产生光时钟输出信号；以及

所述接收部件包括：

第一光/电(O/E)转换设备，其响应于所接收的PAM光数据信号以产生其电的形式；

第二O/E转换设备，其响应于所接收的光时钟信号以产生其电的形式；以及

A/D转换器，其响应于所述第一O/E转换设备和所述第二O/E转换设备的输出以从中恢复初始的数量为N的多个并行数据信号。

2.如权利要求1所述的光装置，其中所述传输部件的第一光调制器和第二光调制器分别包括第一Mach-Zehnder干涉仪和第二Mach-Zehnder干涉仪。

3.如权利要求2所述的光装置，其中所述第一Mach-Zehnder干涉仪包括多段式干涉仪。

4.如权利要求3所述的光装置，其中所述第一Mach-Zehnder干涉仪从数量为N的多个并行数据信号产生PAM-N²输出信号。

5.如权利要求1所述的光装置，其中

所述传输部件还包括：

第一光信号源，其运行在第一波长λ1且耦合到所述第一光调制器的输入端；

第二光信号源，其运行在第二波长λ2且耦合到所述第二光调制器的输入端；以及

光多路复用器，其用于将来自所述第一光调制器和所述第二光调制器的光输出信号耦合到单一的光输出信号路径上；以及

所述接收部件还包括：

光多路分离器，其用于将在波长λ1上传播的所述PAM数据信号与在波长λ2上传播的所述光时钟信号分离，并将各个信号耦合到分开的光信号路径中。

6.如权利要求1所述的光装置，其中

所述传输部件还包括：

光源，其运行在波长λ1；以及

光分路器，其将来自所述光源的输出的第一部分引导到所述第一光调制器的光输入端，和将来自所述光源的输出的第二部分引导到所述第二光调制器的光输入端；以及

所述光传输通道包括一对光纤，第一光纤支持所述PAM光数据信号的传播，第二光纤支持所述光时钟信号的传播。

7.如权利要求1所述的光装置，其中所述第二光调制器还包括光时钟分布装置，所述光时钟分布装置用于跨所述第一处理节点分散多个频率锁定的光时钟信号。

8.如权利要求7所述的光装置，其中所述光时钟分布装置包括耦合到所述第二光调制器的输出端的光分路器，其中所述光分路器包括多个分支波导，所述多个分支波导用于跨所述第一处理节点分散所述多个频率锁定的光时钟信号。

9.如权利要求7所述的光装置，其中所述第二光调制器还包括第二CW光输入信号源，一旦识别到所述初始CW源失效时，所述第二CW光输入信号源用作备用源。

10.如权利要求1所述的光装置，其中所述第一光调制器还包括一对CW光输入信号源，所述一对CW光输入信号源用于提供所述光信号到所述第一光调制器，其中一旦识别到所述一对CW光输入信号源中的第一CW光输入信号源失效时，所述一对CW光输入信号源中的第二CW光输入信号源被用作备用源。