CN101019349A - 实现啁啾光源的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种为光网络提供啁啾光的系统和方法。所述系统包括光源，用于提供光。所述系统还包括激励信号源，用于提供第一激励信号。所述系统还包括放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号。此外，所述系统包括分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号。所述系统还包括第一衰减器，用于接收第三激励信号，按照第一衰减级数衰减第三激励信号，并提供第五激励信号，所述第五激励信号是经过第一衰减器衰减的第三激励信号。

Description

实现啁啾光源的系统和方法
技术领域
本发明涉及电信技术，尤其提供了一种实现啁啾光源的方法和系统。通过实施例，对本发明在光网络中的应用予以描述，但需要理解的是，本发明具有更为广泛的应用范围。
背景技术
在光传输网络中，信号通常由光源驱动。信号在光传输网络中的传输距离常常达到数百甚至数千英里。光纤传输的重要特性是光纤的非线性特性，这种特性产生的效应还包括色散损耗，从而限制了信号的传输距离。例如，非线性特性会导致自相位调制(SPM)效应。为了提高对光源非线性损耗的容限，可以采用一种系统，这种系统可用于传输带有光谱增强光脉冲的信号。例如，直接调制激光器(DML)光源就可用于产生具有同步的幅度和频率调制的光谱增强光脉冲。通常，光谱增强光脉冲对光纤的非线性特性的容限更大。例如，DML还可以生成正啁啾以补偿自相位调制效应，因此正啁啾脉冲对光纤的非线性特性的容限更大。
图1是传统的用于产生光谱增强光脉冲的系统的简要示意图。光谱增强光脉冲可以是啁啾光的形式，例如，啁啾光为调频光。又例如，啁啾光的频率也可以随时间变化，这种频率变化是在一定范围内进行的。系统100包括DML110、激励信号源120、射频放大器130和电压源140。系统100产生啁啾光输出150。激励信号源120为射频放大器130提供激励信号。激励信号源120产生的激励信号可以是与预设的最小脉冲持续时间相关联的不归零(NRZ)二进制信号。可选地，激励信号也可以是交流(AC)信号或时钟信号。射频放大器130接收到从激励信号源120发出的激励信号后，根据预设的放大因子放大激励信号。完成放大后，射频放大器130将激励信号发送给DML110。DML110首先将电压源140提供的偏压与经过放大的激励信号进行耦合，例如，偏压为直流电压；然后，经过放大的激励信号在DML110进行调制。例如，DML的输出150是幅度经过调制的光信号。在有些情况下，光信号的频率也可以经过调制。
一般来说，DML光源的波长是可以调谐的。调谐的手段之一是改变设备温度。不过，光谱调谐范围通常被限制在大约3纳米(nm)，在100GHz的密集波分复用(DWDM)通道间隔下，最多只能覆盖三个光通道。现在的DWDM光传输系统通常需要用到数十个通道。传统DML光源的光谱调谐范围狭窄，这意味着在DWDM光系统中，需要十个以上DML才能覆盖超过30nm的常用工作光谱范围。DML的使用数量常常达到大约十个，从而导致储存成本高昂，限制了需要提供动态波长的应用的灵活性。
所以现在非常需要改进用于产生啁啾光源的技术，使该光源不仅和传统DML的啁啾特性完全一致，还能够提供较宽的光谱调谐范围。
发明内容
本发明涉及电信技术，尤其提供了一种提供啁啾光源的方法和系统。通过列举实施例，描述了本发明在光网络中的应用，但需要说明的是，本发明具有更为广泛的应用范围。
在本发明的一个实施例中，提供了一种为光网络提供啁啾光的系统。所述系统包括光源，所述光源用于提供光。此外，所述系统包括激励信号源，用于提供第一激励信号。所述系统还包括放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号。此外，所述系统还包括分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号。所述系统还包括第一衰减器，用于接收第三激励信号，按照第一衰减级数衰减第三激励信号，并提供第五激励信号，所述第五激励信号是经过第一衰减器衰减的第三激励信号。此外，所述系统还包括第二衰减器，用于接收第四激励信号，按照第二衰减级数衰减第四激励信号，并提供第六激励信号，所述第六激励信号是经过第二衰减器衰减的第四激励信号。所述第五激励信号不同于第六激励信号。第二衰减级数与第一衰减级数不同。所述系统还包括电压源，用于提供第一偏压和第二偏压。此外，所述系统还包括调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出。第一外加电压包括第五激励信号和第一偏压，第二外加电压包括第六激励信号和第二偏压。
根据本发明的另一实施例，一种为光网络提供啁啾光的系统包括光源，用于提供光。此外，所述系统包括激励信号源，用于提供第一激励信号。所述系统还包括分离器，用于接收第一激励信号，并将第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号。此外，所述系统包括第一放大器，用于接收并放大第二激励信号，并且按第一放大级数提供第四激励信号，所述第四激励信号是经过放大的第一激励信号。所述系统还包括第二放大器，用于接收并放大第三激励信号，并且按第二放大级数提供第五激励信号，所述五三激励信号是经过放大的一二。所述第四激励信号不同于第五激励信号。所述第一放大级数与第二放大级数不同。此外，所述系统还包括电压源，用于提供第一偏压和第二偏压。所述系统还包括调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出。第一外加电压包括第四激励信号和第一偏压，第二外加电压包括第五激励信号和第二偏压。
根据本发明的另一实施例，一种为光网络提供啁啾光的系统包括光源，用于提供光。所述系统还包括激励信号源，用于提供第一激励信号。此外，所述系统包括放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号。此外，所述系统还包括分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号。此外，所述系统还包括衰减器，用于接收第三激励信号，按照第一衰减级数衰减第三激励信号，并提供第五激励信号，所述第五激励信号是经过第一衰减器衰减的第三激励信号。所述系统还包括电压源，用于提供第一偏压和第二偏压。此外，所述系统还包括调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出。第一外加电压包括第五激励信号和第一偏压，第二外加电压包括第四激励信号和第二偏压。
根据本发明的另一实施例，一种为光网络提供啁啾光的方法包括：提供光；提供第一激励信号；按照预设的放大级数放大第一激励信号；将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号；按照第一衰减级数衰减第二激励信号，按照第二衰减级数衰减第三激励信号。所述第一衰减级数与第二衰减级数不同。经过衰减的第二激励信号不同于经过衰减的第三激励信号。此外，所述方法还包括将经过衰减的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；将经过衰减的第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压。此外，所述方法还包括使用第一外加电压和第二外加电压对光进行调制，并提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与被调制的光相关联。
根据本发明的另一实施例，一种为光网络提供啁啾光的方法包括提供光和第一激励信号。所述方法还包括按照预设的放大级数放大第一激励信号，并将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号。此外，所述方法还包括按照预设的衰减级数衰减第二激励信号。所述方法还包括将经过衰减的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；将第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压。此外，所述方法包括使用第一外加电压和第二外加电压对光进行调制。此外，所述方法包括提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与被调制的光相关联。
根据本发明的另一实施例，一种为光网络提供啁啾光的方法包括提供光和第一激励信号。此外，所述方法包括将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号，按照第一放大级数放大第二激励信号，按照第二放大级数放大第三激励信号。所述第一放大级数与第二放大级数不同。所述方法还包括：将经过放大的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；将经过放大的第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压。此外，所述方法包括使用第一外加电压和第二外加电压对光进行调制。所述方法还包括提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与被调制的光相关联。
根据本发明的另一实施例，提供了一种为光网络提供啁啾光的系统。所述系统包括光源，用于提供光。此外，所述系统包括激励信号源，用于提供第一激励信号。此外，所述系统包括放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号。所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号。所述系统还包括分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号。所述系统还包括电压源，用于提供第一偏压和第二偏压。此外，所述系统还包括调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出。第三激励信号不同于第四激励信号，而且两者的数量比是预设的。第一外加电压包括第三激励信号和第一偏压，第二外加电压包括第四激励信号和第二偏压。
根据本发明的另一实施例，提供了一种为光网络提供啁啾光的方法。所述方法包括提供光。所述方法还包括提供第一激励信号。此外，所述方法包括按照预设的放大级数放大第一激励信号。此外所述方法包括将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号。第二激励信号不同于第三激励信号，而且两者的数量比是预设的。所述方法还包括将第二激励信号与第一偏压耦合，生成第一外加电压。此外，所述方法包括将第三激励信号与第二偏压耦合，生成第二外加电压。此外，所述方法还包括使用第一外加电压和第二外加电压对光进行调制。所述方法还包括提供啁啾光输出。所述啁啾光输出与被调制的光相关联。
通过本发明，可以获得很多传统技术无法获得的效益。例如，本发明的某些实施例可以获得较宽的光谱范围。举例而言，采用具有较宽调谐范围的连续波(CW)激光器作为光源，本发明的仿真直接调制激光器(eDML)系统就可以获得超过30nm的光谱范围。分布反馈(DFB)激光器就是一种常用的连续波激光器。此外，本发明的某些实施例还可以应用于特定的应用环境中，例如DWDM的应用环境，采用本发明比使用传统的DML系统具有更好的成本效益。举例而言，采用与DFB激光器集成的磷化铟马赫-曾德(InP MZ)调制器，典型的eDML系统可以在某些收发器(transponder)中取代DML系统。由于与DFB激光器集成的InP MZ调制器配置有内部波长锁存器，因此在50 GHz或以下的通道间隔的DWDM应用中，eDML系统可以是一种具有高成本效益的收发器的实现方式。
在不同的实施例中，可以获得一种或多种效益。本发明的这些效益和各种附加目标、特征和优点可以结合下文中的详细描述和附图予以充分说明。
附图说明
通过以下的详细描述并结合附图，可以充分说明本公开文件中所述实施例的特征、目标和优点。
图1是产生啁啾光的传统DML系统的简要示意图；
图2是传统DML系统产生的传统啁啾光的波形示例；
图3a是传统DML系统产生的传统啁啾光输出的光谱示例；
图3b是传统DML系统产生的传统啁啾光输出的光谱示例；
图4a是本发明实施例中用于产生啁啾光的仿真直接调制激光器(eDML)系统的简要示意图；
图4b是本发明实施例中用于eDML系统中以产生啁啾光输出的调制器的简要示意图；
图4c是本发明实施例中用于产生啁啾光的eDML系统的简要示意图；
图5是本发明实施例中eDML系统产生的啁啾光的波形示例；
图6a是本发明实施例中eDML系统产生的啁啾光输出的光谱示例；
图6b是本发明另一实施例中eDML系统产生的啁啾光输出的光谱示例；
图7是另一实施例中产生啁啾光的eDML系统的简要示意图；
图8是本发明另一实施例中用于产生啁啾光的eDML系统的简要示意图；
图9是本发明实施例中产生啁啾光的方法简图。
具体实施方式
本发明涉及电信技术，尤其提供了一种啁啾光源的方法和系统。通过实施例，对本发明在光网络中的应用予以描述，但需要理解的是，本发明具有更为广泛的应用范围。
如图1，如果DML110采用激励信号进行调制，则DML110发出的啁啾光150的啁啾(如瞬时频差)的特性表现为频率v.幅度之间的关系，如下所示：
ΔvCHIRP(t)＝α/4π·d(ln[I(t)])/dt                  (等式1)
在等式1中，啁啾因子α描述了对频率的调制，可以表示为相位调制的导数形式，如下所示：
α＝2·(dφ/dt)/[1/I(t)·dI(t)/dt]                   (等式2)
举例而言，在可以由带状波导调制器产生的单纯相位调制中，啁啾因子α为无穷大；而在可以由理想的推挽式马赫-曾德(MZ)调制器产生的单纯幅度调制中，啁啾因子α为零。
在DML调制中，啁啾因子α的值通常是正的实数。当DML110对激励信号进行调制时，激活层材料的折射指数的实数和虚数部分都会发生变化，从而引起频率和幅度调制。举例而言，激活层材料可以是基于铝镓砷(AlGaAs)或铟镓砷磷(InGaAsP)的。无论是基于AlGaAs还是基于InGaAsP的DML调制，啁啾因子α通常都是从2到5的正数值。
在适当偏压下对激励信号进行调制时，DML100产生啁啾光输出150。举例而言，啁啾光输出的波形可以如图2所示，输出的光谱如图3a和3b所示。
图2是传统DML系统产生的传统啁啾光的波形示例。举例而言，啁啾光波形可以由图1中的系统100产生。在这个例子中，图1中的激励信号源120向射频放大器130提供9.95GHz的正弦信号。射频放大器130将该正弦信号放大为2.5V的峰-峰电压。在对该正弦信号进行调制时，DML110产生啁啾光输出150。啁啾光输出150的特性为如图2所示的啁啾曲线220和强度曲线210。
图3a是传统DML系统产生的传统啁啾光输出的光谱示例。举例而言，啁啾光波形可以由图1中的DML系统100产生。在这个例子中，图1中的激励信号源120向射频放大器130提供9.95GHz的正弦信号。射频放大器130将该正弦信号放大为13.5dBm的激励功率。在对该正弦信号进行调制时，DML110产生啁啾光输出150。啁啾光输出150的频率光谱如图3a所示。
图3b是传统DML系统产生的传统啁啾光输出的光谱示例。举例而言，啁啾光波形就可以由图1中的DML系统100产生。在这个例子中，图1中的激励信号源120向射频放大器130提供9.95GHz的正弦信号。射频放大器130将该正弦信号放大为10.5dBm的激励功率。在对该正弦信号进行调制时，DML110产生啁啾光输出150。啁啾光输出150的频率光谱如图3b所示。
总的来说，基于传统DML系统的收发器通常只能以固定的波长运行。这种传统DML系统的光谱调谐范围一般都小于3nm。为了降低长距离(LH)或超长距离(ULH)密集波分复用(DWDM)传输系统的设备成本，通常都希望收发器具有较宽的波长调谐范围。
图4a是本发明实施例中用于产生啁啾光的仿真直接调制激光器(eDML)系统的简要示意图。该示意图仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。eDML系统400包括光源410、调制器420、激励信号源430、射频放大器440、第一衰减器450、第二衰减器460、分离器470、电压源480。虽然上述是eDML系统400的优选组件，但是实际上还可以有各种等同替换、修改和变体形式。例如，有些组件可以进行扩展和/或集成；还可以在上述组件中插入其他组件。在不同实施例中，各组件的位置可以互换。eDML系统400能够产生啁啾光输出490，例如，啁啾光输出490可用于在光网络上传递信号。这些装置将在本说明书中予以详细描述，特别是在以下的描述中。
举例而言，光源410可以是连续波(CW)激光器。值得注意的是，本实施例中使用的CW激光器具有较宽的波长调谐范围，可超过30nm。举例而言，调制器420接收来自光源410的光，接收最初从激励信号源430发出的、经过放大和衰减的激励信号，并接收来自电压源480的两个偏压。一般来说，这两个偏压是不同的。例如，这两个偏压的数值相同，但是极性相反(一个是正的，另一个是负的)。再例如，一个偏压是在非零直流电压偏置，而另一个偏压是在零电压(或接地)偏置。采用激励信号和偏压对光进行调制之后，调制器420发出啁啾光输出490。
为了向调制器420提供光，采用了光源410。例如，可以用CW激光器来为调制器420提供激光。电压源480和调制器420之间有电连接，以提供偏压。举例而言，电压源480是提供恒定的直流电压的直流电源。根据实施例，电压源是提供两个不同的恒定直流电压的直流电源。根据另一实施例，电压源480是提供数值相同但极性相反的两个恒定直流电压的直流电源。激励信号源430用于提供激励信号。例如，激励信号源430可以提供频率完全恒定的正弦信号。激励信号源430向射频放大器440提供激励信号。射频放大器440将激励信号的幅度放大到预设值。完成放大后，射频放大器440向分离器470提供激励信号，分离器470将激励信号分离为第一激励信号和第二激励信号。举例而言，第一激励信号和第二激励信号可以具有完全相同的属性，也就是说，第一激励信号和第二激励信号具有相同的强度、频率和相位。接下来，第一衰减器450接收并衰减第一激励信号，第二衰减器460接收并衰减第二激励信号。例如，第一衰减器450和第二衰减器460具有不同的衰减因子。这样，第一衰减器450对第一激励信号进行处理，生成第三激励信号；第二衰减器460对第二激励信号进行处理，生成第四激励信号，第三激励信号不同于第四激励信号。第三激励信号和第四激励信号都被提供给调制器420，调制器420利用第三激励信号和第四激励信号对光源410产生的光进行调制。调制器420的示意图如图4b所示。
图4b是本发明实施例中用于eDML系统中以产生啁啾光输出的调制器的简要示意图。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。作为本发明的一个例子，调制器420的工作模式与马赫-曾德(MZ)调制器类似。调制器420包括光分离器425，光组合器427，第一通道421、第二通道423、第一电极422和第二电极424。
调制过程从调制器420接收到来自光源410的光开始。接收到的光被分成第一部分光和第二部分光。例如，第一部分光和第二部分光的强度既可以相同，也可以不同。光被分离后，第一部分光通过第一通道421，第二部分光通过第二通道423。当第一部分光和第二部分光分别通过第一通道421和第二通道423时，两部分光都会经过电光效应，造成第一部分光和第二部分光的光属性改变。当第一部分光和第二部分光在光组合器427处组合时，两部分光将产生干扰。
第一电极422连接在第一通道421上，第二电极424连接在第二通道423上。举例而言，电极可以沿着通道包接在通道上。在通道上连接电极之后，除此之外通常还允许电压施加到通道上。当电压通过电极施加到通道上时，通过通道的光就会受到电光(EO)效应的影响。
例如，每个电极都收到由两个分量组成的外加电压：其一是偏压分量，其二是信号分量。在一个实施例中，偏压分量为直流偏压分量，信号分量为交流分量。如图4a和图4b所示，在本发明的这一实施例中，偏压分量由电压源480提供，信号分量最初来自激励信号源430。第一电极422和第一衰减器450及电压源480之间有电连接。第一电极422从第一衰减器450处接收第三激励信号。如上文所述，第三激励信号由激励信号源430提供，然后经过射频放大器440放大和第一衰减器450衰减。由于含有偏压分量和激励信号分量的外加电压作用于第一电极422，通过第一通道421的第一部分光因此被调制，并生成光强度经过调制的第三部分光。同样，第二电极424和第二衰减器460及电压源480之间有电连接。第二电极从第二衰减器460处接收第四激励信号。第四激励信号由激励信号源430提供，然后经过射频放大器440放大和第二衰减器460衰减。由于含有偏压分量和激励信号分量的外加电压作用于第二电极424，通过第二通道423的第二部分光因此被调制，并生成光强度经过调制的第四部分光。第三部分光和第四部分光在光组合器427处组合，产生啁啾光输出490。
根据本发明的一个实施例，啁啾光输出490的电场可以通过如下数学公式表示：
EOUT(t)＝EIN/2·{exp[-i·η1·D1(t)-i·diff]+exp[-i·η2·D2(t)+i·diff]}(等式3)
需要说明的是，因为光源410输出的光(用EIN表示)被光分离器425分为强度完全相同的两部分光，因此等式3中需要用到项EIN/2。在另一个实施例中，采用另一不同的等式来描述光源410输出的光被分为强度不同的两部分光的情况。
在等式3中，项D1(t)和D2(t)表示施加到电极上的信号，它们是时间函数。根据本发明的这一实施例，D1(t)表示第三激励信号，D2(t)表示第四激励信号。激励信号源430发出的激励信号可以用项u(t)表示。项u(t)是一个单位函数，表示激励信号电场的暂态行为。例如，项u(t)可以简单地表示为一个正弦函数。当激励信号u(t)被第一衰减器450依照衰减因子A1衰减时，激励信号u(t)就变成了第三激励信号D1(t)。激励信号u(t)和第三激励信号之间的关系可以表达为D1(t)＝A1·u(t)。同样，当激励信号u(t)被第二衰减器460依照衰减因子A2衰减时，激励信号u(t)就变成了第四激励信号D2(t)。激励信号u(t)和第四激励信号之间的关系可以表达为D2(t)＝A2·u(t)。
项η1和η2是电光系数，描述了电极的效应特性；电极的效应与电光系数和电极422与电极424各自的长度有关。项diff表示相移因子。相移因子通常除别的以外还与电极上的固有通道差异及外加偏压相关联。
例如，第一电极422和第二电极424具有完全相同的特性。应当注意到的是，电极特性差异很大的电极也可能被采用。按照本实施例中的假定，第一电极422与第二电极424的电极特性完全相同，所以等式3可以表示如下：
EOUT(t)＝EIN·cos{η/2·[D1(t)-D2(t)]+diff}·exp{-i·η/2·[D1(t)+D2(t)]}
                                                                        (等式4)
信号D1(t)和D2(t)可以彼此不同，以获得不同的啁啾光输出。例如，让信号D1(t)和D2(t)同相，但是幅度不同，就可以在输出中同时实现幅度调制和相位调制。如前文所述，信号D1(t)和D2(t)可以通过激励信号u(t)和衰减因子A1和A2表示。第三激励信号可以表示为D1(t)＝A1·u(t)。第四激励信号可以表示为D2(t)＝A2·u(t)。当A1大于A2时，根据本发明的实施例，等式4可以改写为如下等式：
EOUT(t)＝EIN·cos{η/2·(A1-A2)·u(t)+diff}·exp{-i·η/2·(A1+A2)·u(t)}
                                                                         (等式5a)
从等式5a中可以看出，由于第三激励信号与第四激励信号之间的差异，在啁啾光输出EOUT同时实现了幅度调制和相位调制。根据本发明的这一实施例，对输入的光依照两个因子进行调制。第一个因子是幅度调制因子，幅度调制因子和第三激励信号与第四激励信号的差成比例，这个差可以表示为(A1-A2)。第二个因子是相位调制因子，相位调制因子和第三激励信号与第四激励信号的和成比例，这个和可以表示为(A1+A2)。
根据实施例，啁啾光输出490的强度可以用如下等式表示：
IOUT＝IIN·cos2{η/2·(A1-A2)·u(t)+diff}                               (等式5b)
根据实施例，啁啾光输出490的相位可以用如下等式表示：
φ＝-η/2·(A1+A2)·u(t)                                                  (等式5c)
根据实施例，啁啾光输出490的瞬时频差可以用如下等式表示：
ΔvCHIRP(t)＝1/2π·dφ/dt＝-η/4π·(A1+A2)·d[u(t)]/dt                  (等式5d)
根据实施例，相对强度调制可以用如下等式表示：
1/I(t)·dI(t)/dt＝-η·(A1-A2)·d[u(t)/dt·tan{η/2·(A1-A2)·u(t)+diff}(等式5e)
根据实施例，啁啾光输出490的啁啾因子可以用如下等式表示：
α＝(A1+A2)/(A1-A2)·cotan{η/2·(A1-A2)·u(t)+diff}                    (等式5f)
举例而言，在小信号调制方式中，η/2·(A1-A2)·u(t)＜＜1，等式5f可以简化为如下等式：
α＝(1+A2/A1)/(1-A2/A1)·cotan(diff)                                    (等式5g)
从等式5g中可以看出，在小信号调制方式中，根据本发明实施例，啁啾因子α仅仅取决于A1和A2的比值。例如，A1和A2的实际数值并不会影响到啁啾因子α。相反，A1和A2的数值会影响到啁啾光输出490的频率啁啾ΔvCHIRP。
在本发明的这一实施例中，调制器420通常在正交时进行偏置为佳。当调制器420在正交时进行偏置时，相移因子diff等于π/4或-π/4。例如，当diff等于π/4时，等式5g可以简化为如下等式：
α＝[1+(A2/A1)]/[1-(A2/A1)]                               (等式6a)
又例如，当diff等于-π/4时，等式5g可以简化为如下等式：
α＝-[1+(A2/A1)]/[1-(A2/A1)]                              (等式6b)
根据正交时的等式6a和6b，在实施例中，啁啾光输出490的啁啾因子α完全根据第三激励信号和第四激励信号的幅度比得出。例如，该幅度比可以由第一衰减器450和第二衰减器460的衰减因子确定。例如，如果第一衰减器450的衰减因子A1等于5，第二衰减器460的衰减因子A2等于3，A2/A1就等于0.6。当调制器在以diff＝π/4正交时进行偏置时，根据等式6b，啁啾因子α的值为4。如果其它数值都相等，eDML生成的啁啾因子α＝4的啁啾光输出490与DML110生成的啁啾因子α＝4的啁啾光输出完全相同。根据实施例，eDML系统的啁啾因子的取值范围在2到5之间，与DML系统的啁啾因子相似。举例而言，啁啾因子取值在2到5的范围内的原因之一是典型的半导体二级管激光器的啁啾因子的取值就在这个范围内。例如，可以采用如下等式：
A2/A1＝(α-1)/(α+1)                                     (等式6c)
通过等式6c，A2/A1的期望值是根据α的值计算出的。例如，当α的值在2到5的范围内时，A2/A1的值就在1/3到2/3之间。再例如，当α的值在1.5到6范围内时，A2/A1的值就在0.2到0.71之间。
上文已经表述过，在这里还要进一步强调，图4a和4b示出了本发明的一个实施例，这一实施例不应用于限制本发明权利要求的保护范围。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。例如，激励信号源430可以是频率固定的交流信号或时钟信号。在另一个例子中，可以从eDML系统400中移去第一衰减器450，这样第一激励信号就会不经衰减直接提供给调制器420。或者也可以从eDML系统400中移去第二衰减器460，这样第二激励信号就会不经衰减直接提供给调制器420。只带一个衰减器的eDML系统400的示例如图4c所示。
图4c是本发明实施例中用于产生啁啾光的eDML系统的简要示意图。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。eDML系统1400包括光源1410、调制器1420、激励信号源1430、射频放大器1440、衰减器1450、分离器1470、电压源1480。虽然上述是eDML系统1400的优选组件，但是实际上还可以有各种等同替换、修改和变体形式。例如，有些组件可以进行扩展和/或集成；还可以在上述组件中插入其他组件。在不同实施例中，各组件的位置可以互换。eDML系统1400能够产生啁啾光输出1490，举例而言，啁啾光输出1490可用于在光网络上传递信号。这些装置将在本说明书中予以详细描述，特别是在以下的描述中。
举例而言，光源1410是CW激光器。值得注意的是，本发明的这一实施例中使用的CW激光器具有较宽的波长调谐范围，超过30nm。举例而言，调制器1420可用来接收来自光源1410的光，接收最初从激励信号源1430发出的、经过放大和衰减的激励信号，并接收来自电压源1480的两个偏压。一般来说，这两个偏压是不同的。例如，这两个偏压的数值相同，但是极性相反(一个是正的，另一个是负的)。采用激励信号和偏压对光调制之后，调制器1420发出啁啾光输出1490。
为了向调制器1420提供光，采用了光源1410。例如，采用CW激光器来为调制器1420提供激光。电压源1480和调制器1420之间有电连接，以提供偏压。举例而言，电压源是提供恒定直流电压的直流电源。例如，电压源是提供两个不同的恒定直流电压的直流电源。激励信号源1430负责提供激励信号。举例来说，激励信号源1430提供的激励信号为频率完全恒定的正弦信号。激励信号源1430向射频放大器1440提供激励信号。射频放大器1440将激励信号的幅度放大到预设值。完成放大后，射频放大器1440向分离器1470提供激励信号，分离器将激励信号分离为第一激励信号和第二激励信号。举例而言，第一激励信号和第二激励信号具有完全相同的属性。例如，第一激励信号和第二激励信号具有相同的频率和相位。然后，衰减器1450接收并衰减第一激励信号。因此，第一衰减器1450将第一激励信号变为第三激励信号，而第二激励信号保持不变，第二激励信号不同于第三激励信号。第二激励信号和第三激励信号都被提供给调制器1420，调制器1420利用第二激励信号和第三激励信号对光源1410产生的光进行调制。调制器1420和图4b所示的调制器420完全相同。
图5是本发明实施例中eDML系统产生的啁啾光的波形示例。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。eDML系统400是本发明的一个实施例，它能够产生如图5所示的啁啾光波形。被第一衰减器450衰减后的第三激励信号具有正弦波形，峰-峰值是4.48V。被第二衰减器460衰减后的第四激励信号也具有正弦波形，峰-峰值是6.32V。第三激励信号和第四激励信号的频率完全相同。因此，此处A2/A1的比值是4.48/6.32＝0.71。因此，此处通过等式6b计算出的啁啾因子α取值为5.9，为正数。根据实施例，一般都希望得到取值为正数的啁啾因子，因为取值为正的啁啾因子有助于在长距离光网络中补偿自相位调制效应带来的负色散，而负色散会缩短脉冲持续时间。值得注意的是，根据本发明的这一实施例，系统400还能产生其它取值的啁啾因子，包括负值。
图5示出了啁啾曲线520和强度曲线510。值得注意的是，eDML系统400产生的啁啾曲线520和DML系统100产生的啁啾曲线220非常近似；还值得注意的是，eDML系统400产生的强度曲线510和DML系统100产生的强度曲线210也非常近似。值得注意的是，本发明的某些实施例可以提供一种生成啁啾光的新方法。
图6a是本发明实施例中eDML系统产生的啁啾光输出的光谱简图。eDML系统400是能产生如图6a所示的啁啾光输出光谱的eDML系统的一个示例。在这个示例中，图4a所示的激励信号源430向射频放大器440提供9.95GHz的正弦信号。射频放大器440将该正弦信号放大到21.8dBm的激励功率，然后该正弦信号由第一衰减器450和第二衰减器460进行衰减后，发送给调制器420。经过调制，调制器420提供啁啾光输出490。啁啾光输出490具有如图6a所示的啁啾光输出的频率光谱。
图6b是本发明另一实施例中eDML系统产生的啁啾光输出的光谱简图。eDML系统400是能产生如图6b所示的啁啾光输出光谱的eDML系统的一个示例。在这个示例中，图4a所示的激励信号源430向射频放大器440提供9.95GHz的正弦信号。射频放大器440将该正弦信号放大到18.8dBm的激励功率，然后该正弦信号由第一衰减器450和第二衰减器460衰减后，发送给调制器420。经过调制，调制器420提供啁啾光输出490。啁啾光输出150具有如图6b所示的啁啾光输出的频率光谱。
参照图4b，光分离器425能够将光源410提供的光分为强度不同的两部分光。在示例中，光分离器425将光(如CW激光)分为强度不同的两部分光，这时eDML系统400产生的啁啾光输出490与强度相同的两部分光产生的啁啾光输出具有不同的啁啾特性。需要注意的是，本发明这一实施例中使用的CW激光器可以具有较宽的波长调谐范围，超过30nm。根据本发明的优选实施例，调制器420属于基于InP或LN的双驱动MZ调制器，具有有限的直流消光比。在这个例子中，第一通道421和第二通道423分别接收不同强度的部分光。当外加电压施加到第一电极422和第二电极424上时，调制器420产生啁啾光输出490。
根据本发明实施例，啁啾光输出490可以用如下等式表示：
EOUT(t)＝EIN·{(1-S)·exp[-i·V1(t)-i·diff]+S·exp[-i·V2(t)+i·diff]}(等式7)
在等式7中，符号S表示分光因子，用于把光分为强度不等的两部分，S取值在0到1之间。项V1(t)表示施加到第一电极422上的激励信号，V1(t)也可以表示为V1(t)＝η·A1·u(t)。同样，项V2(t)表示施加到第二电极424上的激励信号，V2(t)也可以表示为V2(t)＝η·A2·u(t)。符号η表示第一电极422和第二电极424的电光系数。A1和A2分别是第一衰减器450和第二衰减器460的衰减因子。符号u(t)表示激励信号的单位暂态函数。因此，等式7也可以表示为如下等式：
EOUT(T)＝EIN·exp[-i·η·(A1+A2)/2·u(t)]·{cos[η·(A1-A2)/2·u(t)+diff]
-i·(1-2S)·sin[η·(A1-A2)/2·u(t)+diff]}
                                                                        (等式7a)
啁啾光输出490的光强度可以用如下等式表示：
IOUT＝IIN·{cos2[η/2·(A1-A2)·u(t)+diff]+ε2·sin2[η/2·(A1-A2)·u(t)+diff]}
                                                                        (等式7b)
啁啾光输出490的相位可以用如下等式表示：
φ＝-{η/2·(A1+A2)·u(t)+arctan{ε·tan[η/2·(A1-A2)·u(t)+diff]}   (等式7c)
在等式7c中，项ε被定义为ε＝1-2S，表示通过第一通道421和第二通道423的两部分光的划分因子。当这两部分光的强度相同时，项ε的值为0(ε＝1-2·S＝1-2·0.5＝1-1＝0)，等式7c中的第二项arctan{ε·tan[η/2·(A1-A2)·u(t)+diff]}的值也为0。没有第二项，等式7c就和等式5b完全一样。
从等式7c，可以推导出如下等式：
ΔvCHIRP(t)＝-η/4π·u′(t)·{(A1+A2)+ε·(A1-A2)·IIN/IOUT(t)}        (等式7d)
在等式7d中，项IIN/IOUT(t)表示相对强度。相对强度也可以用如下等式表示：
1/I(t)·dI(t)/dt＝-η·(1-ε2)·(A1-A2)·u′(t)·
{tan[η/2·(A1-A2)·u(t)+diff]}/{1+ε2·tan 2[η/2(A1-A2)·u(t)+diff]}
                                                                        (等式7e)
啁啾因子也可以用如下等式表示：
Figure A20068000081600271
                                                            (等式7f)
当两部分光强度相同时，项ε的值为0。举例而言，在小信号调制方式中，η/2·(A1-A2)·u(t)＜＜1，啁啾波形因子可以表示为如下等式：
(等式8)
在本发明的这一实施例中，调制器420在正交时进行偏置为佳。当调制器420在正交时进行偏置时，相移因子diff等于π/4或-π/4。当diff等于π/4时，等式8可以简化为如下表达式：
αss(π/4)＝[1+(1-ε2)2·A2/A1]/[(1-ε2)·(1-A2/A1)]         (等式8a)
而当diff等于-π/4时，等式8则又可以简化为如下表达式：
αss(-π/4)＝-[1+(1-ε2)2·A2/A1]/[(1-ε2)·(1-A2/A1)]        (等式8b)
在等式8a和8b中，项1-ε2是分别从等式6a和6b中的(1-ε)/(1+ε)＝1-ε2得到的。
在项ε等于0时，采用强度相同的两部分光进行调制。当两部分光的差异非常小，可以忽略不计时，ε＜＜1，等式8a和8b就与等式6a和6b完全相同。因此根据本发明的实施例，等式6a和6b可以用来计算近似值。举例而言，项ε可以通过等式5f应用到等式5a中，作为A1、A2以及(A1-A2)取值的修正因子。
根据本发明的某些实施例，应当注意的是，在调制器420中被分为强度不同的两部分光的eDML系统400能够产生和DML系统完全相同的啁啾光输出。还应注意的是，啁啾光eDML系统400能够提供附加变量，例如划分因子，用来调节啁啾光输出的特性。
图7是另一实施例中用于产生啁啾光的eDML系统的简要示意图。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。eDML系统700包括光源710、调制器720、激励信号源730、分离器740，第一射频放大器750、第二射频放大器760以及电压源770。eDML系统700能够产生啁啾光输出780，该啁啾光可用于在光网络上传递信号。举例而言，调制器720接收来自光源710的光，接收最初从激励信号源730发出的并经过放大的激励信号，并接收来自电压源770的偏压。经过调制，调制器720发出啁啾光输出780。
为了向调制器720提供光，可以采用光源710。例如，CW激光器就可以用来为调制器720提供激光。值得注意的是，本发明这一实施例中使用的CW激光器具有较宽的波长调谐范围，超过30nm。电压源770与调制器720连接，以提供偏压。举例而言，电压源是提供恒定的直流电压的直流电源。激励信号由激励信号源730提供。举例而言，激励信号源730产生的激励信号可以是频率完全恒定的正弦信号。激励信号源730向分离器740提供激励信号，分离器将激励信号分离为第一激励信号和第二激励信号。第一放大器750放大第一激励信号。第二放大器760放大第二激励信号。一般来说，第一放大器750和第二放大器760具有不同的放大因子，两个放大因子可以保持固定的比值。因此，第一激励信号和第二激励信号通常具有不同的强度。举例而言，第一激励信号和第二激励信号可以有完全相同的波长、频率和相位，但是幅度不同。调制器720利用第一激励信号和第二激励信号产生啁啾光输出780。调制器720和调制器420的工作方式完全相同。
图8是本发明另一实施例中用于产生啁啾光的eDML系统的简要示意图。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。eDML系统900包括光源910、调制器920、激励信号源930、射频放大器940、分离器970以及电压源980。虽然上述是eDML系统900的优选组件，但是实际上还可以有各种等同替换、修改和变体形式。例如，有些组件可以进行扩展和/或集成；还可以在上述组件中插入其他组件。在不同实施例中，各组件的位置可以互换。eDML系统900能够产生啁啾光输出990，举例而言，该啁啾光可用于在光网络上传递信号。这些装置将在本说明书中予以详细描述，特别是在以下的描述中。
举例而言，光源910是连续波(CW)激光器。值得注意的是，本发明这一实施例中使用的CW激光器具有较宽的波长调谐范围，超过30nm。举例而言，调制器920接收来自光源910的光，接收最初从激励信号源930发出的并经过放大和衰减的激励信号，并接收来自电压源980的两个偏压。一般来说，这两个偏压是不同的。例如，这两个偏压的数值相同，但是极性相反(一个是正的，另一个是负的)。再例如，一个偏压是在非零直流电压偏置，而另一个偏压是在零电压(或接地)偏置。采用激励信号和偏压对光进行调制之后，调制器920发出啁啾光输出990。根据实施例，调制器920和图4b所示的调制器420完全相同。
为了向调制器920提供光，采用了光源910。例如，CW激光器可以用来为调制器920提供激光。电压源980和调制器920之间有电连接，以提供偏压。举例而言，电压源980是提供恒定的直流电压的直流电源。根据实施例，电压源是提供两个不同的恒定直流电压的直流电源。根据另一实施例，电压源980也是直流电源，提供数值相同、但极性相反的两个恒定的直流电压。激励信号由激励信号源930提供。举例而言，激励信号源930产生的激励信号是频率完全恒定的正弦信号。激励信号源930向射频放大器940提供激励信号。射频放大器940将激励信号的幅度放大到预设值。完成放大后，射频放大器940向分离器970提供激励信号，分离器将激励信号分离为第一激励信号和第二激励信号。根据实施例，分离器970能够按照预设的分离比分离激励信号，第一激励信号和第二激励信号的数量比在0.2到0.71的范围。根据另一实施例，第一激励信号和第二激励信号的数量比在1/3到2/3的范围。第一激励信号和第二激励信号都被提供给调制器920，调制器920利用第三激励信号和第四激励信号对光源910产生的光进行调制。根据实施例，啁啾光输出990的啁啾因子取值范围在1.5到6之间，与DML系统的啁啾因子相似。根据另一实施例，啁啾光输出990的啁啾因子取值范围在2到5之间，与DML系统的啁啾因子相似。
图9是本发明实施例中用于产生啁啾光的方法简图。这仅仅是一个例子，不应视作对本发明权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。用于产生啁啾光的方法800包括：步骤810，产生光；步骤820，提供激励信号；步骤830，放大激励信号；步骤840，分离激励信号；步骤850，分别衰减各激励信号；步骤860，用分离出的激励信号调制光；步骤870，产生啁啾光输出。例如，图4a和4b所示的eDML系统400用来实施方法800。虽然以上所述是该方法的优选实施流程，但是实际上还可以有各种等同替换、修改和变体形式。例如，有些步骤可以进行扩展和/或合并；还可以在上述步骤中插入其他步骤。在不同实施例中，各步骤的顺序可以互换。这些步骤将在本说明书中予以详细描述，特别是在以下的描述中。
在步骤820中，提供激励信号。例如，这个激励信号是由激励信号源410提供的、频率预设的正弦信号。在步骤830中，激励信号被放大。例如，激励信号被射频放大器440放大。在步骤840中，激励信号被分离为第一激励信号和第二激励信号。例如，分离器470将激励信号分离为第一激励信号和第二激励信号，第一激励信号和第二激励信号完全相同。在步骤850中，对第一激励信号和第二激励信号分别按照不同的衰减级数进行衰减。例如，第一激励信号由第一衰减器460进行衰减，第二激励信号由第二衰减器470进行衰减，第一和第二衰减器具有不同的衰减因子。经过衰减，第一激励信号成为第三激励信号，第二激励信号成为第四激励信号，第三激励信号不同于第四激励信号。在步骤810中，提供光。例如，光可以由光源410提供。光源410是提供激光的CW激光器，具有较宽的可调谐波长。在步骤860中，光首先被分为两部分，然后调制器至少利用第三激励信号和第四激励信号的其中之一对光进行调制。例如，调制器420将第三激励信号施加到第一电极422上，将第四激励信号施加到第二电极424上，以便对该光同时进行频率和幅度调制。在步骤870中，调制器产生啁啾光输出。例如，可由调制器420中的波导管427将两部分经过调制的光组合在一起，并提供啁啾光输出490。根据实施例，(第一衰减器460和第二衰减器470之间的)衰减比在1/3到2/3之间，啁啾光输出490的啁啾因子的取值范围在2到5之间，与DML系统的啁啾因子相似。根据另一个实施例，(第一衰减器460和第二衰减器470之间的)衰减比在0.2到0.71之间，啁啾光输出490的啁啾因子的取值范围在1.5到6之间。
上文已经表述过，在这里还要进一步强调，图9示出的是本发明的一个示例，这一示例不应用于限制本发明权利要求的保护范围。本领域的普通技术人员应该能够认可针对本发明的各种变化、等同替换和修改。例如，在步骤850中，激励信号源430可以是频率固定的交流信号或时钟信号。再例如，在步骤850中，只有一个激励信号被衰减。在另一个例子中，步骤850可以完全省略。
本发明具有很多优点。在长距离光传输系统中，例如长距离/超长距离密集波分复用(LH/ULH DWDM)传输系统，啁啾光通常是用于传输的较佳选择。传统的DML系统提供了一种用于产生具有某些期望啁啾特性的啁啾光的方法。但是，传统的DML系统的可调谐波长范围较窄。通常，这个可调谐范围都少于3nm。根据本发明的某些实施例，可以获得较宽的可调谐范围。例如，采用CW激光器作为光源，本发明的eDML系统可以获得超过30nm的调谐范围。
此外，本发明一些实施例比传统DML系统具有更好的成本效益。例如，使用与波分复用(WDM)激光器集成的InP MZ调制器，典型的eDML系统就可以在一些收发器中取代DML系统。因为与WDM激光器集成的InP MZ调制器配置有内置波长锁存器，因此在50G的通道间隔中eDML系统可以是一种具有高成本效益的收发器的实现方式。
以上所述是本发明的具体实施例，本领域内技术人员应该可以理解，本发明还可以有很多与上述实施例等效的其他实施方法。因此应当理解的是，上述具体实施例不应用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应以权利要求所述范围为准。

Claims (41)

1、一种为光网络提供啁啾光的系统，其特征在于，所述系统包括：
光源，用于提供光；
激励信号源，用于提供第一激励信号；
放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号；
分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号；
第一衰减器，用于接收第三激励信号，按照第一衰减级数衰减第三激励信号，并提供第五激励信号，所述第五激励信号是经过第一衰减器衰减的第三激励信号；
第二衰减器，用于接收第四激励信号，按照第二衰减级数衰减第四激励信号，并提供第六激励信号，所述第六激励信号为经过第二衰减器衰减的第四激励信号；
电压源，用于提供第一偏压和第二偏压；
调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出；
所述第一衰减级数与第二衰减级数不同；
所述第五激励信号不同于第六激励信号；
所述第一外加电压包括第五激励信号和第一偏压；
所述第二外加电压包括第六激励信号和第二偏压。
2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激励信号是时钟信号，且不包括和数据相关联的信息。
4、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激励信号是频率单一、峰-峰值单一的信号，且不包括和数据相关联的信息。
5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三激励信号与第一复数个特性相关联，所述第四激励信号与第二复数个特性相关联，第一复数个特性与第二复数个特性是完全相同的。
6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性与第二复数个特性是完全相同的。
7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是不同的。
8、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一偏压和第二偏压是直流电压。
9、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制器为马赫-曾德(Mach-Zehnder)调制器。
10、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制器与等于π/4的相移因子相关联。
11、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制器与等于-π/4的相移因子相关联。
12、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制器在正交时进行偏置。
13、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调制器包括：
光分离器，用于将光分为第一部分光和第二部分光；
第一通道，用于传导第一部分光，所述第一通道和第一电极相关联，所述第一电极利用第一外加电压调制第一部分光；
第二通道，用于传导第二部分光，所述第二通道和第二电极相关联，所述第二电极利用第二外加电压调制第二部分光；光组合器，用于将第一部分光和第二部分光组合，并提供啁啾光输出。
14、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源为连续波激光器。
15、一种为光网络提供啁啾光的系统，其特征在于，所述系统包括：光源，用于提供光；
激励信号源，用于提供第一激励信号；
分离器，用于接收第一激励信号，并将第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号；
第一放大器，用于接收并放大第二激励信号，并且按第一放大级数提供第四激励信号，所述第四激励信号是经过放大的第一激励信号；
第二放大器，用于接收并放大第三激励信号，并且按第二放大级数提供第五激励信号，所述第五三激励脉冲信号是经过放大的第一二激励脉冲信号；
电压源，用于提供第一偏压和第二偏压；
调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出；
所述第一放大级数与第二放大级数不同；
所述第四激励信号不同于第五激励信号；
所述第一外加电压包括第四激励信号和第一偏压；
所述第二外加电压包括第五激励信号和第二偏压。
16、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
17、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第二激励信号与第一复数个特性相关联，所述第三激励信号与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是完全相同的。
18、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一偏压不同于第二偏压。
19、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是完全相同的。
20、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是不同的。
21、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述调制器采用马赫-曾德(Mach-Zehnder)调制器。
22、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述调制器在正交时进行偏置。
23、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述调制器包括：
光分离器，用于将光分为第一部分光和第二部分光；
第一通道，用于传导第一部分光，所述第一通道和第一电极相关联，所述第一电极利用第一外加电压调制第一部分光；
第二通道，用于传导第二部分光，所述第二通道和第二电极相关联；
光组合器，用于将第一部分光和第二部分光组合，并提供啁啾光输出。
24、一种为光网络提供啁啾光的系统，其特征在于，所述系统包括：
光源，用于提供光；
激励信号源，用于提供第一激励信号；
放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号；
分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号；
衰减器，用于接收第三激励信号，按照第一衰减级数衰减第三激励信号，并提供第五激励信号，所述第五激励信号是经过第一衰减器衰减的第三激励信号；
电压源，用于提供第一偏压和第二偏压；
调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出；
所述第一外加电压包括第五激励信号和第一偏压；
所述第二外加电压包括第四激励信号和第二偏压。
25、根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
26、一种为光网络提供啁啾光的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供光；
提供第一激励信号；
按照预设的放大级数放大第一激励信号；
将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号；
按照第一衰减级数衰减第二激励信号；
按照第二衰减级数衰减第三激励信号；
使经过衰减的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；
使经过衰减的第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压；
使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光；
提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与经过调制的光相关联；
其中，
所述第一衰减级数与第二衰减级数不同；
经过衰减的第二激励信号不同于经过衰减的第三激励信号。
27、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
28、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第二激励信号与第一复数个特性相关联，所述第三激励信号与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是完全相同的。
29、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第二激励信号与第一复数个特性相关联，所述第三激励信号与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是不同的。
30、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是不同的。
31、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一偏压与第一复数个特性相关联，所述第二偏压与第二复数个特性相关联，第一复数个特性和第二复数个特性是完全相同的。
32、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光的过程与正交时的偏压相关联。
33、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光的过程包括：
将所述光分为第二部分光和第三部分光；
为第一通道提供第二部分光；
为第二通道提供第三部分光；
将第一外加电压施加到和第一通道相关联的第一电极上，并提供第四部分光，所述第四部分光是由第二部分光和第一电光效应相关联而生成的，所述第一电光效应是由于在第一电极上施加第一外加电压造成的；
将第二外加电压施加到和第二通道相关联的第二电极上，并提供第五部分光，所述第五部分光是由第三部分光和第二电光效应相关联而生成的，所述第二电光效应是由于在第二电极上施加第二外加电压造成的；
组合第四部分光和第五部分光；
提供经过调制的光。
34、一种为光网络提供啁啾光的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供光；
提供第一激励信号；
按照预设的放大级数放大第一激励信号；
将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号；
按照预设的衰减级数衰减第二激励信号；
使经过衰减的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；
使第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压；
使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光；
提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与经过调制的光相关联。
35、一种为光网络提供啁啾光的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供光；
提供第一激励信号；
将第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号；
按照第一放大级数放大第二激励信号；
按照第二放大级数放大第三激励信号；
使经过放大的第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；
使经过放大的第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压；
使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光；
提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与经过调制的光相关联；
其中，
所述第一放大级数与第二放大级数不同；
经过放大的第二激励信号不同于经过放大的第三激励信号。
36、一种为光网络提供啁啾光的系统，其特征在于，所述系统包括：
光源，用于提供光；
激励信号源，用于提供第一激励信号；
放大器，用于接收并放大第一激励信号，并且按预设的放大级数提供第二激励信号，所述第二激励信号是经过放大的第一激励信号；
分离器，用于接收第二激励信号，并将第二激励信号分离为第三激励信号和第四激励信号；
电压源，用于提供第一偏压和第二偏压；
调制器，用于接收光，使用第一外加电压和第二外加电压调制接收到的光，并提供啁啾光输出；
所述第三激励信号不同于第四激励信号，且两者的数量比为预设的数量比；
所述第一外加电压包括第三激励信号和第一偏压；
所述第二外加电压包括第四激励信号和第二偏压。
37、根据权利要求36所述的系统，其特征在于，所述预设的数量比的取值在0.33到0.71的范围。
38、根据权利要求36所述的系统，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
39、一种为光网络提供啁啾光的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供光；
提供第一激励信号；
按照预设的放大级数放大第一激励信号；
将经过放大的第一激励信号分离为第二激励信号和第三激励信号，第二激励信号不同于第三激励信号，且两者的数量比为预设的数量比；
使第二激励信号和第一偏压耦合，生成第一外加电压；
使第三激励信号和第二偏压耦合，生成第二外加电压；
使用第一外加电压和第二外加电压调制所述光；
提供啁啾光输出，所述啁啾光输出与经过调制的光相关联。
40、根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述预设的数量比的取值在0.33到0.71的范围。
41、根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述啁啾光输出与啁啾因子相关联，所述啁啾因子的取值在2到6的范围。
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