[发明专利]用于集成DWDM发射器的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤光传送技术。具体而言，本发明涉及集成DWDM发射器的方法和系统。

背景技术

本发明涉及光纤光传送系统。具体而言，本发明提供一种方法和系统，用于缩小光发射器系统的尺寸并降低其成本。仅仅是作为实例，已经将本发明应用于DWDM光输送系统。但是应当认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。

自从90年代中期首次开发出来开始，密集波分复用(DWDM，DenseWavelength Division Multiplexing)已经成为远距离和区域骨干输送网络的主流技术，并且正在逐步发展成城域网。在常规DWDM系统中，每个光组件，不管它是激光器还是MUX滤光器，都是各自封装的。围绕一个或几个光组件构建线路卡。例如，给定波长的发射器卡包括激光器和调制器(或者集成激光器/调制器)。座落在激光器封装内的激光器芯片通常是用磷化铟(InP)半导体化合物制造的。多个发射器线路卡不同波长的光输出通过多路复用线路器卡合并，这个多路复用器线路卡包括一些MUX滤光器。常用的MUX滤光器基于硅基二氧化硅(silica-on-silicon)制造的阵列波导光栅(AWG，Array Waveguide Grating)。线路卡之间的光连接是通过光纤进行的。然后用光放大器放大从多路复用器线路卡输出的光并将它发射到传输光纤中去。

即使这些常规DWDM系统在某些领域有用，但是它们有很多局限性，限制了它们的更多应用。下面讨论这些局限性的一部分，然后给出基于本发明的实施例的改进技术。

发明内容

本发明涉及光纤光传送系统。具体而言，本发明提供一种方法和系统，用于缩小光输送系统的尺寸并降低其成本。仅仅是作为实例，已经将本发明应用于DWDM光发射器系统。但是应当认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。

在一个具体实施例中，本发明提供一种集成DWDM发射器装置，包括：支撑部件以及与支撑部件重叠的硅基二氧化硅基片。支撑部件包括温度调整部件。在一个实施例中，温度调整部件包括热电冷却器(TEC)。硅基二氧化硅基片包括二氧化硅层和硅层。硅基二氧化硅基片对应于基片表面，基片表面包括第一表面区域和第二表面区域。在一个实施例中第一表面区域和第二表面区域不共面。这种集成DWDM发射器装置还包括二氧化硅层中的光复用器，光复用器包括多个输入波导和至少一个输出波导。在一个具体实施例中，这种光复用器包括阵列波导光栅(AWG)。这种装置还包括与硅基二氧化硅基片的第一表面区域重叠的一个或多个半导体激光器阵列芯片。在一个具体实施例中，一个或多个激光器阵列芯片中的每一个用倒装片方法安装在硅基二氧化硅基片的第一表面区域上。在一个实施例中，一个或多个激光器阵列芯片中的每一个包括两个或多个激光器，两个或多个激光器的每一个光耦合到多个输入波导中对应的一个。在一个实例中，一个或多个激光器阵列芯片中的每一个包括两个或多个InP激光二极管。在一个具体实施例中，光复用器与硅层重叠，并且位于第二表面区域下面。

根据本发明的另一个实施例，提供一种DWDM发射器系统。这种DWDM发射器系统包括支撑部件以及与所述支撑部件重叠的硅基二氧化硅基片。所述支撑部件包括温度调整部件。在一个具体实施例中，温度调整部件包括热电冷却器(TEC)。硅基二氧化硅基片包括二氧化硅层和硅层。硅基二氧化硅基片对应于基片表面，基片表面包括第一表面区域和第二表面区域。在一个实施例中，第一表面区域和第二表面区域不共面。DWDM发射器系统还包括硅基二氧化硅基片第一表面区域下面二氧化硅层内的光复用器。光复用器包括多个输入波导和至少一个输出波导。DWDM发射器系统还包括与硅基二氧化硅基片的第二表面区域重叠的一个或多个半导体激光器阵列芯片。一个或多个激光器阵列芯片中的每一个包括两个或多个激光器。两个或多个激光器中的每一个光耦合到多个输入波导中对应的一个。发射器系统还包括多个微型加热器，多个微型加热器中的每一个与激光器之一相邻放置。DWDM发射器系统还包括光分析器和控制器。分析器光耦合到输出波导控制器电耦合到光分析器和多个微型加热器，用于利用与中心波长有关的信息调整温度调整部件的温度。