[发明专利]多子载波系统中多光源的频率稳定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域的DWDM和多子载波系统，具体来讲是一种多子载波系统中多光源的频率稳定系统及方法。

背景技术

高速光通信的发展使得光纤的谱宽资源变得紧张。在基于DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波复用）和多子载波技术的大容量光传输系统中，为降低相邻信道间的串扰需要保持波道间间隔足够大，这样往往会降低谱效率。因此控制光源的波长漂移、稳定中心波长间距，对于DWDM和多子载波系统中的多个独立光源非常必要。

已有多子载波生成技术多使用高性能的窄线宽光源，单个光源的成本很高限制了其广泛商用。而成熟商用的激光器如DFB不能满足更高的波长控制要求，DFB的中心波长波动可达±2.5GHz，而基于高阶调制格式的大容量Nyquist-WDM系统中设置的波道间隔最小为200MHz，各独立光源的波长偏移很容易造成波道的重叠。由于DFB等成熟光源的波长频率不够稳定，而在使用多个独立光源产生多载波时，需要保证光源波长间隔稳定，因此目前DFB等成熟光源还不能稳定的用于Nyquist-WDM系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多子载波系统中多光源的频率稳定系统及方法，保持多个光源的波长间隔稳定，减少相邻信道间的串扰以及相干接收时的频差，降低DWDM和Nyquist-WDM系统的成本。

为达到以上目的，本发明提供一种多子载波系统中多光源的频率稳定系统，包括n个独立激光器、一个N×2合波器、两个阵列波导光栅、n组探测装置和n个反馈电路，其中N≥n≥1，其特征在于：所述n个独立激光器用作多波长光源；N×2合波器用于汇聚所述多个波长的光，并均分输出到与其连接的两个阵列波导光栅；每个阵列波导光栅都具有相同的数目的端口和相同自由光谱范围，用于滤波并输出对应不同光源的监测光；所述每组探测装置包括两个光电二极管，分别接收来自两个阵列波导光栅的对应同一光源的监测光；所述反馈电路分别连接每组探测装置及其对应的激光器，比较每组探测装置探测到的两个光功率，并根据比较结果微调与其对应的激光器。

在上述技术方案的基础上，所述每组光电探测装置内的两组光电二极管将光功率大小转化为电压，每个反馈电路比较同组两个光电二极管探测的电压，并调谐对应的激光器；根据反馈电压的大小控制波长调谐的快慢，反馈电压的正负控制波长调谐的方向。

在上述技术方案的基础上，所述每组探测装置的两个光电二极管探测光功率相等时，反馈电压为0，则波长为稳定状态；若其中一个光电二极管探测到的光功率大于另一个光电二极管探测到的光功率，则通过反馈电路调整激光器波长偏移，使经过两个阵列波导光栅滤波后的监测光功率接近，反馈电压趋于0。

在上述技术方案的基础上，所述每个阵列波导光栅具有至少n个端口，所述光电二极管的个数为2n个，所述反馈电路的个数为n个。

本发明还提供一种基于所述系统的频率稳定方法，所述n个独立激光器发出多个不同波长的光，通过N×2合波器汇聚所述多个不同波长的光，并均分输出到两个阵列波导光栅，由每个阵列波导光栅分光并滤出对应不同光源的监测光到各端口；每组探测装置内的两个光电二极管分别对来自两个阵列波导光栅的同一光源的监测光进行光功率探测；每个反馈电路通过对每组探测装置的两个输出电压进行比较，根据比较结果微调与其对应的激光器的输出波长，直至每组探测装置的两个探测光功率相等。

本发明的有益效果在于：利用阵列波导光栅（AWG，Arrayed Waveguide Grating）稳定的自由光谱范围(FSR)和滤波特性，通过每组探测装置的两个光电二极管（PD，photo diode）探测的光功率相比较，控制反馈电路保持多个光源的波长间隔稳定。由于探测到光功率不与预定的标定值比较，进而减少了因PD探测光功率的变化而调谐监测光波长，减少了监测光波长的绝对偏移，使用较低成本实现多个监测光光源的波长间隔稳定，也减少了多波长监测光的频率波动。

附图说明

图1为本发明多子载波系统中多光源的频率稳定系统的示意图；

图2为本发明双阵列波导光栅控制波长漂移的示意图；

图3为减小阵列波导光栅温飘对波长影响的示意图；

图4为消除探测光功率变化对波长影响的示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。