[发明专利]生成单个耗散克尔孤子脉冲的方法及系统

说明书

本申请实施例提供了一种生成单个耗散克尔孤子脉冲的方法及系统，方法包括：基于激光模块发射至微腔的第一光束，通过微腔，生成多个耗散克尔孤子脉冲，并输出对应于多个耗散克尔孤子脉冲的克尔光梳；对克尔光梳进行滤波，获取具有指定间隔的参考光梳，并将参考光梳输入至微腔中；调整激光模块发射至微腔中的第二光束的波长，控制多个耗散克尔孤子脉冲中除与参考光梳高度相干的目标耗散克尔孤子脉冲以外的其它耗散克尔孤子脉冲消失，使微腔输出仅对应于目标耗散克尔孤子，且具有指定间隔的目标克尔光梳。从而能够有效提升单个耗散克尔孤子脉冲的恢复效率。

技术领域

本申请实施例涉及光纤通信领域，尤其涉及一种生成单个耗散克尔孤子脉冲的方法及系统。

背景技术

随着系统容量的需求量不断增加，大容量传输称为关键技术，其中，增加系统容量的最常用的方式之一即为增加单个通道的通信容量，即，通过增加传输信号的波特率和调制阶数，可以使单波长传输容量提高至100G bit/s、200Gbit/s、甚至400G bit/s及更高。

但是，波特率和调制阶数的增加会使传输距离减小，导致单波大容量传输的性能受限。另外一个常用的方式是多通道并行传输。具体的，通过多通道联合处理提升非线性能力，可获取更高的光信噪比(Optical Signal Noise Ratio，OSNR)。多通道联合处理可缩小波长间隔，再通过算法补偿，从而获取高频谱利用率，因此为了实现超过400Gbit/s的超大容量长距传输，多通道并行传输是一个关键技术。

目前，在下一代数据中心互联(Data Center Interconnect，DCI)中，多通道并行传输的实现，需要多个激光器做光源，然后进行信号调制传输，这使得整个系统的成本大大增加，而且系统的复杂度也大大增加。为了解决该问题，单个器件可以同时产生多个通道的光源成为很重要的关键技术之一。

光学微腔(或简称微腔)由于克尔效应，将泵浦光(或者称为激光或光束)输入到微腔中，微腔可同时产生多个通道的光源，因此，微腔成为解决上述问题的有效途径之一。在微腔的工作过程中，为了产生稳定的多通道光源，微腔必须工作在耗散克尔孤子(dissipative kerr soliton，DKS)锁模状态。但是，DKS锁模状态对泵浦激光的功率、频率以及偏振态等外界环境极度敏感。即，在DKS锁模克尔光梳用于真实光纤传输网络环境中(作为多信道载波或本振)时，泵浦激光器，泵浦放大器，以及微腔器件等核心器件不可避免的会受到各种外界扰动的影响，如环境温度变化，机械振动，声波冲击，电磁干扰等，从而可能导致克尔光梳状态遭到干扰甚至破坏。

因此，在受到外界扰动后，如何快速且准确地恢复克尔光梳成为亟需解决的问题。

为解决该问题，已有技术是按照初始的方法(即生成单个克尔孤子脉冲的方案)，手动进行克尔光梳的找回。

如图1所示为已有技术中的系统框图，在图1中，外部连续光经过放大器放大，经过偏振控制器后输入到微腔中，连续光在微腔中产生光梳，其中，在单个耗散克尔孤子脉冲状态下，光梳才可以稳定工作。在实验过程中，已有技术用矢量网络分析仪(Vector NetworkAnalyzer，VNA)监控，通过激光器快速扫描实现单个耗散克尔孤子脉冲的工作状态。当外界环境造成干扰时，单个耗散克尔孤子脉冲的状态丢失，已有技术可通过激光器快速扫描，并通过人为手动精确调整，从而使系统恢复单个耗散克尔孤子脉冲的克尔光梳输出。

综上，当系统受到外界干扰时，微腔产生的单个耗散克尔孤子脉冲的光梳消失。已有技术的解决方案是通过人工调测，以使微腔恢复输出单个耗散克尔孤子脉冲的状态。显然，人工调整的方式存在恢复效率低且耗时的问题。

发明内容

本申请提供一种生成单个耗散克尔孤子脉冲的方法及系统，能够快速、准确的恢复单个耗散克尔孤子脉冲的稳定状态。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：