[发明专利]激光器波长的稳定

说明书

交叉参考相关申请

[0001]本申请要求美国临时专利申请No.60/700,703的权益，该 申请于2005年7月18日提交，本文引用该申请全部公开的内容，供 参考。

背景技术

[0002]近年来，在数据通信容量需求方面已经快速增长。传统 的数据通信用户，包括商业和政府计算机网络，已经形成扩大着的市 场。此外，诸如数字电视、数字电话、和计算机网络的消费者使用的 新应用，已经出现并已成长。为响应和鼓励这种成长需求，已经在电 子学和光通信技术中取得进展。

[0003]光通信装置和网络与其他通信系统相比，提供重大的优 点。这些重大优点中有：高的带宽、不受电学噪声干扰、和传输介质 对电化学腐蚀的耐受性。光通信系统的基本单元有：能够被调制而产 生调制的光信号的光源装置、响应被调制的光信号的接收器装置、和 传输介质。光源装置例如可以是固态激光二极管。

[0004]这种光源装置的一般操作波长，例如是850、1300、或 1550nm。典型的接收器装置，例如包括PIN型光电二极管或雪崩光 电二极管装置(APD)。通常，传输介质是光波导，诸如玻璃光纤。

[0005]光纤的史无前例的容量，使它成为输送高带宽信号的理 想介质。但是，为了补偿安装和维护的费用，关键是优化安装的容量。 在获得增加的传输容量的一种途径中，光缆通常由许多个别的光纤构 成。光缆中常常包括4根、12根、24根、40根、或更多根光纤。这 样安排能使许多信号并行传输，实际上是提供一种空间复用的系统。

[0006]有效的数据的容量，还可以借助时分复用(TDM)和波 分复用(WDM)来增加，两者都能使许多数据信号在单根光纤上传 输。在TDM中，两个或更多信号的各部分，按时间顺序交织，使第 一信号部分在第一时间区间传输，而第二信号部分在随后的第二时间 区间传输。重复该处理过程，在依次的时间区间中，产生一系列信号 部分，能够实现两个或更多信号的传输。

[0007]在WDM中，各光信号在不同的光波长上传输。这种传 输例如类似于许多无线电信道在不同频率上的自由空间传输。使用光 学棱镜或许多光学滤波器，把光分解为不同波长(或颜色)的频段， 是众所周知的。通常，在WDM系统中，数据信号被加载在不可见的 波长上。这些信号在接收装置上用光学滤波器实施分用。虽然在WDM 系统中使用的光信号，可以不包括可见光，但一般都称各种载波波长 为“颜色”。因此，许多不同的波长一起被称为“一组颜色”。一个 WDM“信道”是在独特波长上运行的信号。光纤上每一WDM信道在 比特速率和数据传输协议方面，基本上与其他信道无关。因此，能够 简便地使用串行数字接口(Serial Digital Interface，SDI)、高清晰 串行数字接口(High-Definition Serial Digital Interface，HD-SDI)、 同步数字分层结构/同步光网络(Synchronous Digital Hierarchy /Synchronous Optical NETwork，SDH/SONET)、千兆比特以太网 (Gigabit Ethernet)、和快速以太网(Fast Ethernet)等串行数据接 口的混合，在同一光纤上用WDM输送数据信号。

[0008]有两类WDM，即高密度WDM(DWDM)和粗WDM (CWDM)。在DWDM中，输入的光信号被指配给指定频段内的专 用波长，即1550nm区。波长间隔例如为0.8nm或1.6nm。然后， 信号在一根光纤上复用。DWDM能实现多个视频、音频、和数据信 道在一根光纤上传输，同时保持系统的性能并增强输送系统。

[0009]DWDM十分适合要求的应用，诸如高容量数字视频应用。 DWDM通常使用温度稳定激光器，以便固定中心波长和窄频段滤波 器，给出许多密间隔的信道。对广播类DWDM装备，典型的信道间 隔是100GHz，与约0.8nm的信道间隔对应，从而避免必须的波长锁 定器。使用的波长在ITU-T Recommendation G.694.1中指定。