[发明专利]一种多波长光源以及光芯片

说明书

一种多波长光源以及光芯片，以提高波分复用通信系统通信系统的性能。该多波长光源包括依次耦合的激光器、光调制器、光混频器、光解复用器以及光功率调整器。其中，激光器，用于产生第一光信号；光调制器，用于对激光器产生的第一光信号进行调制，产生第二光信号，第二光信号包括至少两个波长分量；光混频器，用于基于第二光信号中的至少两个波长分量进行混频，产生第三光信号，第三光信号包括至少四个波长分量；解复用器，用于将第三光信号中的至少四个波长分量，从第三光信号中分离出来；光功率调整器，用于根据设定的功率阈值，调整解复用器分离得到的波长分量的功率。

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种多波长光源以及光芯片。

背景技术

目前，大多数波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)通信系统中发送端对每个波长单独调制编码，相邻波长之间存在保护间隔(gap)，收端对每个波长的信号单独处理，导致频谱效率(spectrum efficiency，SE)显著下降，传输距离也大大缩短。

为了提高波分复用通信系统的性能(SE以及传输距离等)，超通道(superchannel)技术应运而生，即采用多个波长联合调制编码，每个波长之间无保护间隔，甚者允许存在一定的重叠，多个波长的信号采用一个光数字信号处理器(optical digitalsignal processor，ODSP)处理(非线性补偿、色散补偿)，多个波长的信号联合处理会能够显著提升高波分复用系统的频谱效率和传输距离。

在super channel技术中，各波长之间的频偏特性(多波长的中心频点相对稳定性)和相位相关性对于提高波分复用通信系的性能十分关键，因此在super channel技术中需要频偏特性稳定、相位特性相关、输出功率大的多波长光源。但是，业界尚未有能够满足上述特性的多波长光源。

发明内容

本申请提供了一种多波长光源以及光芯片，以提高波分复用通信系统的性能。

第一方面，本申请提供了一种多波长光源，该多波长光源包括：激光器，用于产生第一光信号；光调制器，用于对激光器产生的第一光信号进行调制，产生第二光信号，第二光信号包括至少两个波长分量；光混频器，用于基于第二光信号中的至少两个波长分量进行混频，产生第三光信号，第三光信号包括至少四个波长分量；解复用器，用于将第三光信号中的至少四个波长分量，从第三光信号中分离出来；光功率调整器，用于根据设定的功率阈值，调整解复用器分离得到的至少四个波长分量的功率。

通过上述方案，多波长光源通过激光器、光调制器以及光混频器的架构，可以产生相位关系和相对频偏较稳定、功率较高的多波长光信号，并且光调制器的调制幅度小，产生的光信号功率差损较小，使得多波长光源的差损较小，进而可以提高波分复用通信系统的性能。

一个可能的实施方式中，激光器包括但限于外腔激光器ECL、分布式布拉格反射镜DBR激光器、分布式反馈激光器DFB或者量子阱QW半导体激光器中的任意一种。

一个可能的实施方式中，光调制器可以为马赫-曾德尔调制器MZM。

一个可能的实施方式中，光混频器可以为四波混频半导体光放大器FWM SOA，FWMSOA不仅能够通过混频产生更多的波长分量，还能放大所产生的包含这些波长分量的第三光信号，有利于提高多波长光源最终输出的光信号的功率，并且第三信号中各个波长分量之间的功率差较小，有利于光功率调整器进行功率均衡。

一个可能的实施方式中，光功率调整器具体用于：当解复用器分离得到的波长分量的功率大于设定的功率阈值时，减小解复用器分离得到的波长分量的功率；当解复用器分离得到的波长分量的功率小于设定的功率阈值时，增大解复用器分离得到的波长分量的功率。