[发明专利]用于调制光辐射的电光调制器和方法

说明书

本发明的示例性实施例涉及一种用于调制光辐射的电光调制器。电光调制器包括至少一个上游调制子单元、至少一个下游调制子单元和至少一个相位匹配单元。上游和下游调制子单元光学地串联连接，使得光辐射在通过上游调制子单元之后通过下游调制子单元。可以向上游调制子单元施加电上游调制信号，并且可以向下游调制子单元施加电下游调制信号。相位匹配单元被配置为延迟下游调制信号，使得上游调制信号与下游调制信号之间的相位差最小。

技术领域

本发明涉及用于调制光辐射的电光调制器和方法。

背景技术

由于数据业务和带宽需求上的不断增长，迫切需要更快的光互连。这进而又导致对低功率高速光收发器的需求不断增加。为了满足这一需求，向诸如多级信令的高级调制格式的转变似乎很有希望。例如，4级脉冲幅度调制(PAM4)信号需要典型不归零(NRZ)信号的带宽的一半。

然而，众所周知，多级信令对组件的线性度更敏感。在光学系统中，电光调制器通常是最非线性的元件，因为它的传递函数通常强烈依赖偏置和电压，因此生成干净的PAM4眼图经常需要耗电电子数模转换器(DAC)或电信号的预失真以产生等距的光电平。

为了缓解这些问题，可以将调制器布置在2比特光学DAC配置中，如W.Huang等人的下文中所述：题为“Optical DAC for Generation of PAM4 Using Parallel Electro-Absorption Modulators(使用并联电吸收调制器生成PAM4的光学DAC)”ECOC 2016；第42届欧洲光通信会议，德国杜塞尔多夫，2016年，第1-3页)。这种方法——其中采用每个调制器来创建二进制NRZ信号——允许绕过调制器的非线性，从而从发射器侧消除线性约束——在电气域和光域中——并使得能够使用更简单的低功耗NRZ驱动器拓扑。

如美国专利第8,320,720B2号中所示，类似的方法可用于除PAM4之外的各种高级调制格式。

发明内容

本发明的目的

本发明的一个目的是提供一种用于调制光辐射的改进的电光调制器。

本发明的另一个目的是提供一种改进的调制光辐射的方法。

发明简述

本发明的示例性实施例涉及一种用于调制光辐射的电光调制器，其包括至少一个上游调制子单元、至少一个下游调制子单元和至少一个相位匹配单元。上游和下游调制子单元光学地串联连接，使得光辐射在通过上游调制子单元之后通过下游调制子单元。上游调制子单元包括上游电极，其中，上游电极的近端适于接收电上游调制信号并且位于其中辐射进入上游调制子单元的光学上游部分中。上游电极的远端位于其中辐射离开上游调制子单元的光学下游部分中。下游调制子单元包括下游电极。下游电极的近端适于接收电下游调制信号并位于其中辐射进入下游调制子单元的光学上游部分中。下游电极的远端位于其中辐射离开下游调制子单元的光学下游部分中。相位匹配单元被配置为延迟下游调制信号，使得在上游电极的远端处的上游调制信号与在下游电极的近端处的下游调制信号之间的相位差最小。

相位匹配单元优选地包括被配置为响应于控制信号延迟下游调制信号的可调延迟线。

相位匹配单元的相位检测器优选地连接到上游电极的远端和下游电极的近端。相位检测器可以被配置为产生指示在远端与近端之间的相位差的控制信号。

第一单稳态电路优选地被布置在上游电极的远端和相位检测器的第一输入端口之间。

第二单稳态电路优选地被布置在下游电极的远端和相位检测器的第二输入端口之间。

低通滤波器优选地被布置在相位检测器的输出端口和可调延迟线的输入端口之间。

可调延迟线可以是数控延迟线。

模数转换器可以被布置在低通滤波器的输出端口和数控延迟线的输入端口之间。