[发明专利]用于控制、监视可调谐光学装置和子组件并且与其进行通信的方法和设备

说明书

本公开提供了一种用于控制、监视光学装置、光子集成电路或子组件并且与其进行通信的设备。所述设备包括：光学装置或子组件；和现场可编程装置，包括耦合到所述光学装置或子组件的可编程硬件门。所述现场可编程装置可被配置成在门级实施多个功能以控制、监视所述光学装置或子组件并且/或者与其进行通信，所述多个功能中的每个功能被配置成作为并发进程来执行，而不使用微处理器或微控制器。此外，具有包括软件启用特征的现场可编程装置中心控制系统的可编程光学装置(例如可编程光发射机、光学子组件或基于可调谐激光器的收发机)提供基于例如实际业务流的全面的实时控制和监视功能性。

根据35U.S.C.§119要求优先权

本专利申请要求于2014年11月20日提交的名称为“用于控制可调谐光学装置和子组件的方法和设备(Methods and Apparatus for Controlling Tunable OpticalDevices and Subassemblies)”的美国临时专利申请第62/082,545号的权利。

技术领域

背景技术

当今的基于光纤的网络使用收发机作为在光纤上和在其中信息在电子形式与光形式之间转换的网络中的其他点处传播的电子和光信号之间的接口。

光学装置(包括光学、电子和光电装置和部件)用于传输、编码、接收和解码用于在光纤上传输的光学数据。光学装置介接到各种电子电路，所述电子电路用于控制装置和部件，并且介接发射和接收侧上的呈电子形式的数据，编码和解码电子数据，执行其他功能(如时钟恢复和错误修正)并实现控制电路系统环境所需的功能，所述电路系统环境包括温度、波长和其他可调谐激光器功能以及用于实现完全操作可调谐激光器和可调谐子组件的接口光学器件和电路的功能。

基于可调谐激光器的可编程光学装置(例如发射机、光学子组件和收发机)需要许多控制系统来支持可调谐激光器的功能并支持控制、监视和通信功能性。广泛可调谐激光器包括多个部分，通常包括增益部分、可调谐相位部分和可调谐镜部分，且在一些设计中，还包含可调谐滤波器部分。调谐这些部分的物理参数导致对输出激光波长的调谐。可调谐激光器的其他参数包括光学数据调制器(不论其是集成的或者不是集成的)以及可使用本公开来提高其性能的其他功能，如功率控制、波长锁定、线宽变窄和控制、调制控制、更高阶调制等。

现有技术参考文献的实例可包括光波技术期刊2000年8月第8期第18卷“用于密集波分复用的广泛可调谐SSG-DBR激光器的控制”(“Control of Widely Tunable SSG-DBRLasers for Dense Wavelength Division Multiplexing”Journal of LightwaveTechnology,vol.18,No.8,August 2000)；美国专利第6,954,476号；第6,788,719号；第6,690,693号；以及美国专利申请第2004/0120372号，以上专利的全部公开内容全文以引用方式并入本文。

然而，已知现有技术可编程波长可调谐发射机(例如发射机光学子系统组件(transmitter optical subsystem assembly；TOSA)、收发机和其他通信光学子组件)不能实时编程，且因此在光学层缺乏灵活性和响应性。此外，由于现有装置缺乏实时可编程性，因此与数据中心网络的规划、构建、运行和维护相关的成本很高。

发明内容

应理解，上述大体说明和下述详细说明均为实例性的，且旨在提供对所描述的本技术或本公开的进一步解释。

本公开大体上涉及光学装置和子组件，例如光学收发机、模块和子组件以及采用集成电子器件和光子集成电路及其组合的激光发射机和接收机。所述光学装置和子组件包括多个元件，例如与光调制器和半导体光放大器集成在同一基板上的广泛可调谐半导体激光器、非集成光学和光电元件、以及其他测量及控制装置和元件。