[发明专利]用于信息和通信技术系统的基于波长的光功率提供

说明书

技术领域

本发明主要地涉及信息和通信技术系统并且更具体地涉及用于信息和通信技术系统的基于波长的光功率提供。

背景技术

用于常规信息和通信技术(ICT)系统的底盘(chassis)包括线卡，该线卡通常具有通过光接口使能的分离模块。该模块可以被光学互连以建立超高速数据交换链路。通过外部激光器阵列经由光前板来使能线卡上的用于光信道的光源提供。该前板被配备光I/O(输入/输出)端口用于聚合的光信道。每个线卡被插入电学背板中以访问背板低速控制单元、功率管理和功率供应。经由光前板来使能高速数据传输。来自前板的光I/O信道可以经由光纤线缆被连接到相同底盘中的另一线卡，或者被连接到该底盘中的光交叉连接(OXC)。OXC单元中的附加端口可以建立底盘间的光学互连。基于系统链路要求，应当设计光I/O信道以在各种分级级别上进行互连，比如在相同线卡上模块到模块、在相同底盘中线卡到线卡、在相同底盘中线卡到OXC(光交叉连接单元)到线卡，以及底盘到底盘。到达范围可以从毫米(mm)到公里(km)变化。

就系统成本、功率消耗和可扩展性考虑而言，优选地最小化光学放大器在这样的系统中的使用。因而，光链路功率预算是视每个具体互连要求而定的因素，该具体互连要求通常受光纤和波导传播损耗、光子器件插入损耗、比如耦合器和调制器以及在中间路由器和交换机中的附加损耗所限制，通常，具有更多光子器件的更长到达范围的链路具有更高的光损耗并且需要更高链路预算。

基于硅光子的光学互连对于ICT系统赋予各种优点。然而，高密度线卡上的热问题对于电子器件和光子器件的单片集成是一大顾虑。从系统部署和维护观点来看，高效设备安装过程、设备更换和冗余性要求支持将外部激光阵列作为光源提供解决方案。另外，由于光纤、波导以及其它无源和有源光子器件所引起的传播和插入损耗，用于不同类型的互连的光链路预算可以从0到30dB变化。对于很短链路使用过高功率光源既不必要又不成本有效。在另一方面，应当对于每个链路满足最小功率预算。优选对于不同光互连场景使用标准的集成激光器阵列以实现功率高效和成本有效的解决方案。

标准的集成激光器阵列可以满足不同光互连场景的需要。然而，使用具有相同波长的同构激光器阵列需要大量光纤和连接器用于光提供和互连。这样的系统中的另一约束是仅能用网状拓扑网络或者有源光交换器件来实现交换机/路由器。因而，部件计数、安装/维护成本和功率消耗随着互连的模块和线卡的数目逐步升高，这对于高容量系统变得有问题。因此，希望一种在ICT系统中使用标准的集成激光器阵列的到达范围自适应的功率提供解决方案。

发明内容

这里描述的实施例提供一种基于互连范围和规模调整个别信道功率提供的基于WDM(波分复用)的光源分布方案。WDM显著地提高系统连通性，因为一个光纤/波导可以同时输送具有不同波长的多个信道。另外，成本有效硅光子器件和多波长激光器阵列的集成使能基于WDM的短到达范围互连，从而提供增加的系统容量并且降低系统成本。通过使用无源器件、比如阵列式波导光栅路由器(AWGR)，WDM也来使能依赖于波长的路由。在一个实施例中，提供包括解复用器和用于每个波长的功率分配器(splitter)的光子单元。根据在指明的波长处的所需链路预算向每个信道供应光功率，从而产生一种成本有效和功率高效光分布解决方案。也提供一种基于波长的路由方案用于模块到模块、线卡到线卡和底盘到底盘互连。

根据底盘的一个实施例，底盘包括光源和光子单元。光源可操作用于向单个光纤上复用不同波长的多个连续波光束作为复用的光源。光子单元包括光解复用器和多个光分配器。光解复用器可操作用于基于波长来解复用在光纤之上输送的复用的光源以恢复连续波光束。每个光功率分配器可操作用于从光解复用器输入恢复的连续波光束之一，并且以与向该光分配器输入的光束相同的波长和相同或者更低的功率输出一个或者多个光束，从而光分配器输出的光束中的至少一个光束具有比该光分配器输出的其它光束更高的功率。底盘还可以包括比如AWGR的光部件，用于基于波长在相同卡上或者卡外的光子单元之间路由光束。