CN102405607A - 无色密集波分复用发射器 - Google Patents

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Abstract

本发明包含一种设备，其包括：多个激光发射器，其各自包括偏振旋转器；偏振旋转器镜，其耦合到所述激光发射器；及复用器，其位于所述激光发射器与所述偏振旋转器镜之间。本发明还包含一种设备，其包括：第一旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；第二旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；镜，其耦合到所述第二旋转器一侧，且经配置以反射所述光的至少一部分；及波分复用(WDM)滤波器，其位于所述第一旋转器与所述第二旋转器之间。

Description

无色密集波分复用发射器
本发明要求琳达·邓巴等人于2009年11月17年递交的美国专利申请US12/619717和2009年8月14日递交的美国专利申请US61/234175的在先申请优先权，该申请的发明名称为“传送复用器-用于迫使来自一个域的以太网业务切换到不同(外部)域的机构(Transport Multiplexer-Mechanisms toForce Ethernet Traffic from One Domain to Be Switched in a Different(External)Domain)”，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
发明背景
在一些应用中，光发射器可包括半导体激光器，例如法布里-珀罗(FP)激光器或分布反馈(DFB)激光器。FP激光器包括半导体增益块(激光器芯片)，其具有例如在发射方向上位于其相对侧上的两个反射面。两个反射面之间的半导体增益块可确定FP激光器的腔。FP激光器的输出波长由腔的长度及增益块的折射系数界定。对于对应于腔中的多个纵向模的多个波长，可满足FP激光器的激光作用条件。FP激光器可具有围绕增益峰值的相对广的输出波长频谱，例如从几毫微米(nm)到约十nm。在光纤通信网络中，此波长频谱可能不适合长发射距离(例如，大于约十公里(km))及/或高数据速率发射(例如，大于约每秒一吉比特(Gbps))，原因在于光纤中的色散。
例如DFB激光器等单模激光器可能更加适合长发射距离及/或高数据速率发射，原因在于其单模操作(单输出波长)对于光纤色散有较高的容限。类似于FP激光器，DFB可包括具有两个面的激光器芯片。但是，DFB激光器的激光作用波长由激光器芯片中的布拉格光栅界定，且两个面上可涂覆有抗反射(AR)薄膜以抑制多种激光作用模。通常在波分复用(WDM)网络中，使用多个DFB激光器来发射多个不同波长信道。举例来说，波长信道隔开约50GHz或约100GHz，这与国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)规定的波长网格匹配。但是，为了支持WDM网络操作及提供额外的备用部分，需要包括不同DFB激光器的大量库存的网络卡(应答器卡)，这会增加WDM网络中的成本。或者，可用少量的可调谐激光器来替代固定波长DFB激光器以减少库存大小。但是，由于可调谐激光器的制造成本高于DFB激光器，所以系统的总体成本可能并未实质性降低。
发明内容
在一个实施例中，本发明包含一种设备，其包括：多个激光发射器，其各自包括偏振旋转器；偏振旋转器镜，其耦合到所述激光发射器；及复用器，其位于所述激光发射器与所述偏振旋转器镜之间。
在另一实施例中，本发明包含一种设备，其包括：第一旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；第二旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；镜，其耦合到所述旋转器一侧，且经配置以反射所述光的至少一部分；及WDM滤波器，其位于所述第一旋转器与所述第二旋转器之间。
在又一实施例中，本发明包含一种方法，其包括：使来自半导体激光器的光波的偏振旋转约45度或约-45度；将所述光波与其它光波复用成组合光波；旋转且反射所述组合光波以产生偏振被旋转了约90度或约-90度的反射光波；将所述反射光波中对应于激光器的反射光波解复用；及将所述反射光波的偏振旋转约45度或约-45度。
从结合附图和所附权利要求书进行的以下详细描述将更清楚地理解这些和其它特征。
附图简述
为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图及详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1是无源光网络(PON)的一实施例的示意图。
图2是WDM发射器的一实施例的示意图。
图3是WDM发射器的另一实施例的示意图。
图4是常规激光发射器的示意图。
图5是激光发射器的一实施例的示意图。
图6是光反射器的一实施例的示意图。
图7是单激光偏振操作方法的一实施例的流程图。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一个或一个以上实施例的说明性实施方案，但可使用任何种技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统及/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式及技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
近些年来，针对WDM网络提出了基于FP激光器设计的多波长密集WDM(DWDM)发射器。如2007年1月23日颁发给宋(Song)等人的发明名称为“使用法布里-珀罗激光二极管的自注入锁定的密集波分复用无源光网络系统(Dense Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical NetworkSystem Utilizing Self-Injection Locking of Fabry-Perot Laser Diodes)”的第7,167,649号美国专利中所描述，多波长密集DWDM发射器可包括多个耦合到WDM滤波器的FP激光器，该专利的内容以引入的方式并入本文本中。DWDM发射器中的每一FP激光器的输出可由滤波器在选定波长下滤波，接着可被反馈到FP激光器中。滤波器的带宽(或频谱)可能比FP激光器的频谱宽度窄(通常＜1nm)。此外，值得注意的是，第7,167,649号美国专利中并未论述模间距。无论如何，FP激光器可在可能与滤波器的峰值发射重叠的波长下操作。激光器的光输出可具有特定偏振，例如横向电(TE)模。使用FP激光器及滤波器配置，可减少DWDM发射器系统的成本。但是，由于FP激光器可经配置以在单偏振下操作，所以任何在不同偏振下反射回到FP激光器中的光都可能会影响FP激光器的操作，例如改变其输出波长及/或强度。光可从任何耦合到FP激光器的组件，例如WDM复用器反射回去，且可能因在组件之间耦合的光纤中的固有双折射而具有任何偏振。光纤中的双折射可能会随着例如震动及温度变化等环境改变而变化，因此反射光的偏振可能会随时间而变，这可能会导致随时间不稳定的激光器输出。
本文中揭示一种用于改善光网络中的光发射器的操作的系统及设备。所述光发射器可经配置以在选定波长及单偏振下操作。所述光发射器设计可经改善以提供稳定的光发射器操作，且维持输出波长及/或强度。具体来说，光发射器可经配置以允许反射光的具有与激光器相同的偏振的部分重新回到激光器中，且大致隔离可具有不同偏振的反射光。由于反射回到激光器中的光可具有与激光器内部的光大致相同的偏振，所以激光器的操作可保持稳定，因此其输出波长及/或强度可得以维持。改善窄频谱激光器的操作，可例如与可调谐激光器及DFB激光器相比减少光网络中的发射器的成本。
基于改善的激光器的发射器可在多个光网络中使用，例如DWDM传送或接入网络、无源光网络(PON)、同步光网络(SONET)/同步数字体系(SDH)网络及光以太网。图1图解说明PON 100的一个实施例。PON 100包括一光线路终端(OLT)110、多个光网络终端(ONT)120及一光分布网络(ODN)130。PON 100是不需要任何有源组件来在OLT 110与ONU 120之间分配数据的通信网络。实际上，PON 100使用ODN 130中的无源光组件来在OLT 110与ONU 120之间分配数据。合适的PON 100的实例包含由ITU-T G.983标准界定的异步传递模式PON(APON)及宽带PON(BPON)、由ITU-T G.984标准界定的吉比特PON(GPON)、由IEEE 802.3ah标准界定的以太网PON(EPON)及波分复用PON(WDM-PON)，其全部以全文引用的方式并入本文中。
在一实施例中，WDM发射器可包括多个激光器，其可经配置以提供无色光发射器。举例来说，发射器可为WDM或DWDM发射器，其包括多个FP激光器，所述FP激光器可在大约相同的波长频谱下操作。发射器可包括离散组件，例如FP激光器、WDM激光器、旋转器及反射器。所述组件可彼此耦合，且安装在卡或光平台上。或者，发射器可为集成在芯片上的激光发射器。如下文所细述，激光器可经配置以用于进行改善的单模操作，例如通过允许选择与WDM滤波器波长重叠的单FP腔模及激光器芯片或腔内的单偏振，且维持输出波长及强度。在另一实施例中，发射器可包括多个反射半导体光放大器(RSOA)替代FP激光器，其可经配置以用于在WDM定义的波长下进行窄频谱操作。在使用RSOA的情况下，输入/输出面可能反射性不强。因此，可能并不形成腔，因此可能不存在单模操作。
图2图解说明WDM发射器200的一个实施例，其可基于改善的单模激光器设计。WDM发射器200可包括多个激光发射器210、多个第一光纤215、WDM复用器220、耦合器235、光反射器230及第二光纤240，其如图2所示布置。第二光纤240可将WDM发射器200耦合到光网络，例如耦合到其它网络组件。在一实施例中，激光发射器210及WDM复用器220可全部处于不同的物理位置，甚至可能相距几公里。
在一实施例中，激光发射器210可经配置以在一波长范围内发光。每一激光发射器210可包括激光器，例如FP激光器或RSOA，其可耦合到偏振器及旋转器。如下文所细述，激光发射器210中的偏振器及旋转器以及光反射器230可经配置以支持激光器内部的单偏振。可经由对应的第一光纤215将从每一激光发射器210发射的光传送到复用器220。在复用器220处，可将第一光纤215从激光发射器210传送的光波组合成单个光波。激光发射器210中的每一者还可例如使用可耦合到激光发射器210的电驱动器单独调制。
在一实施例中，激光发射器210的输出波长可随时间漂移，且可例如通过调谐激光发射器210的输出波长来使输出波长与复用器220的所要发射波长(发射峰值)重新对准。激光发射器210可包括FP激光器，且FP激光器的输出波长可使用温度控制来精微调谐，其中每一FP激光器可耦合到加热器及/或热电冷却器(TEC)。可例如经由电流来控制加热器及/或冷却器的温度，以便提高或降低FP激光器中的激光器芯片的温度，因此提高或降低输出波长。在另一实施例中，激光发射器210可包括RSOA，其可具有广增益频谱，且可能并不需要进行温度控制。但是，在一些情况下，RSOA的增益频谱可例如受到进入RSOA的非预期外反射的影响，其可能导致RSOA中出现不合宜的周期性增益峰值。此外，RSOA中的半导体二极管的固有增益峰值可能会随温度波动而位移，温度波动例如是从约0.4nm每摄氏度(nm/℃)到约0.7nm/℃。在操作温度的范围可介于约80℃到约100℃的电信应用中，可能发生RSOA增益峰值的显著位移(例如，从约40nm到约70nm)，这可能会影响系统的性能。在这类情况下，可对激光发射器210使用温度控制以补偿RSOA增益峰值中的位移。
在一实施例中，复用器220可为经配置以将来自第一光纤215的多个光波组合成在第二光纤240中传播的组合光波的阵列波导光栅(AWG)。AWG还可对不同波长下的对应于不同激光发射器210的光波进行滤波。因此，所发射的组合光可包括多个不同波长信道，例如ITU-T标准G.694.1中说明的DWDM信道，及/或ITU-T G.694.2中说明的粗WDM(CWDM)信道。在其它实施例中，复用器220可为光交错器、光纤布拉格光栅复用器、光分插复用器(OADM)、可重新配置的OADM(ROADM)或任何类型的WDM滤波器。复用器220还可经配置以将从光反射器230反射的光解复用成多个光波或信道，且将每一信道转发到对应的激光发射器210。具体来说，解复用器220可将从光反射器230反射的光分离成多个不同波长的反射光波，且将每一波转发回到对应的激光发射器210。
耦合器235可经配置以将来自复用器220的组合光波的一部分转发到光反射器230，且将从光反射器230反射的光转发回到复用器220。举例来说，耦合器235可为部分反射镜，其允许来自复用器220的光的一部分沿光纤240发射，且将光的另一部分反射或引导回到光反射器230。光反射器230可包括耦合到镜的旋转器，其可将经配置以从耦合器235接收光，使光偏振旋转，且将经旋转的光反射回到复用器220。因此，被发送到复用器220且接着发送到激光发射器210的反射光可进一步在激光发射器210中旋转，以允许具有与激光器腔中相同偏振的反射光回到激光发射器210中，且大致消除具有不同偏振的反射光。大致仅允许具有相同偏振的反射光回到激光器腔中，这样可改善激光器操作并维持稳定的输出。
在一实施例中，复用器220可为具有有限自由频谱范围(FSR)的AWG，其FSR可小于激光发射器210中的激光器的增益频谱或与其相当。举例来说，对于大约等于1,500nm的发射光波长来说，AWG的(FSR)可等于约50nm。FSR可包括多个发射峰值，其可在频谱上大约等距隔开。因此，无需使用额外滤波器，AWG即可实现从激光发射器210发射多个波长带。为了从激光发射器210提供单个波长带，光反射器230可经配置以将具有比FSR窄的带宽的光的一部分反射回到复用器220。具体来说，光反射器230中的镜的反射带宽可与FSR的发射峰值中的一者对准，且大致排除其余发射峰值。因此，光反射器230的反射带宽可促进一个波长带，例如C带(例如，从约1,529nm到约1,562nm)中的光发射，而抑制其它波长带的发射。
图3图解说明WDM发射器300的另一实施例，其可基于改善的单模激光器设计。WDM发射器300可包括多个激光发射器310、多个第一光纤315、复用器320、光反射器330及第二光纤340，其如图3所示配置。WDM发射器300的组件除了光反射器330以外，配置方式均可类似于WDM发射器200的对应组件。但是，光反射器330例如不使用耦合器，可直接耦合到第二光纤340。具体来说，光反射器330可一侧耦合到复用器320，另一侧耦合到第二光纤340，且可在第二光纤340侧包括多个反射镜。因此，光反射器330可将来自复用器320的光的一部分沿光纤340发射，且将光的另一经旋转部分反射回到复用器320。与WDM发射器200的情况下一样，WDM发射器300的光反射器330可包括旋转器及镜，其反射且旋转一部分光以促进激光发射器310中的单偏振，因此改善单模激光器操作。
图4图解说明常规激光发射器400的一实施例。激光发射器400可包括激光器410及隔离器420，其可彼此耦合且封装在外壳430中。激光器410及隔离器420可彼此直接对准及定位，或经由光纤(未图示)耦合。在一些实施例中，激光器410及隔离器420也可使用至少一个透镜(未图示)耦合，所述透镜可位于这两者之间。激光发射器400还可包括光纤440，其可耦合到隔离器420。在一些实施例中，激光器410及隔离器420可集成或耦合在平台或芯片上。
隔离器420可包括法拉第旋转器424，其可耦合到两个偏振器422、426。偏振器422可经配置以发射可类似于激光器410中的光而经偏振的光的一部分，例如相对于激光器腔中的光的偏振约零度。此外，偏振器422可仅允许具有与激光器腔中的光大致相同偏振的反射光回到激光器410中。相对于激光器腔具有正交偏振的反射光可能会影响激光器的操作，改变其输出强度及/或波长，这可能是不合宜的。可通过偏振器422阻止不合宜的光偏振，以便维持激光器腔中的光偏振。类似地，偏振器426可经配置以发射可相对于激光器腔中的光的偏振而偏振约45度或约-45度且与法拉第旋转器424的输出对准的一部分光。因此，全部反射光将首先被偏振器426滤波以变成偏振45(或-45)度，接着被法拉第旋转器旋转而变成90度偏振，其将被偏振器422阻止。
图5图解说明激光发射器500的一实施例，其可经配置以实现改善的单模操作，例如改善的单波长/偏振操作。激光发射器500可用于WDM发射器，例如WDM发射器200或WDM发射器300。激光发射器500可包括激光器510及经修改的隔离器520，其可彼此耦合且封装在外壳530中。激光器510及经修改的隔离器520可彼此直接对准及定位，或经由光纤(未图示)耦合。在一些实施例中，激光器510及经修改的隔离器520也可使用至少一个透镜(未图示)耦合，所述透镜可位于这两者之间。激光发射器500还可包括光纤540，其可耦合到经修改的隔离器520。在一些实施例中，激光器510及经修改的隔离器520可集成或耦合在平台或芯片上。与常规隔离器420相比，经修改的隔离器520将允许旋转器镜(230或330)的预期反射通过，但阻挡光路径中的大部分杂散反射。在一实施例中，激光器510可为FP激光器，其包括激光器增益芯片512，及第一反射面514以及第二反射面515，位于激光器芯片512的相对侧上。激光器芯片512可包括半导体增益块，其可使用电流或电压偏置，从而以某一波长范围发光。半导体增益块可具有相对宽的增益频谱，例如频谱宽度从约40nm到约50nm。激光器芯片512、第一反射面514及第二反射面515可确定激光器510的腔。第一反射面514上可涂覆有高反射(HR)涂层(例如，金属或薄电介质膜)，其反射激光器芯片发射的光。第二反射面515可在与第一反射面514相反的方向上反射光。因此，半导体增益块发射的光的一部分可经历多次内反射，例如在腔的内部前后跳动，且在第一反射面514与第二反射面515之间跳动。第二反射面515可允许一部分光例如经由小孔从激光器512中退出。此外，第二反射面515可在面向经修改的隔离器520的侧面上涂覆有AR涂层。因此，可允许反射回到激光器510的光的相当大部分进入激光器腔。
腔长度及半导体增益块的折射系数可支持腔中的多个纵向模的激光作用条件。纵向模可对应于可与半导体增益块的波长范围重叠的多个波长。可支持的纵向模的数目可能受到增益频谱的宽度限制。举例来说，对于每一模，可根据λ＝2nl/m获得波长，其中λ是波长，n是半导体增益块的折射系数，l是腔长度，m是模数目。模之间的间距可由腔的长度确定。举例来说，可根据Δv＝c/2nl获得模间距的数目，其中Δv是模间距，c是光速。
腔中的光的内反射可引起光增益，其可产生从激光器510输出的相干光。所输出的相干光可从第二反射面515发射到经修改的隔离器520。使用滤波器(未图示)在比半导体增益块的波长范围窄的单个波长或波长范围对所发射的光进行滤波，所述滤波器可为WDM滤波器，例如阵列波导光栅(AWG)。滤波器可位于第二反射面515前面，或激光发射器500前面。因此，激光器510可经配置以在单模及单波长下发射光，其可与WDM滤波器的发射峰值实质性重叠。通常，腔中的模间距可大于约100GHz，且WDM滤波器可具有在-3分贝(dB)下约等于50GHz的带宽。
在替代实施例中，激光器510可为RSOA，其仅包括第一反射面或还包括第二反射面，其反射量显著小于FP激光器的对应反射面。因此，RSOA的腔中的光增益与波长的周期性相依性比FP激光器弱。此外，RSOA的光增益对腔中的光的偏振的相依性可能较低。
经修改的隔离器520可包括偏振器522，其可耦合到法拉第旋转器524。偏振器522可经配置以发射可类似于激光器510中的光而经偏振的光的一部分，例如相对于激光器腔中的光的偏振约零度。此外，偏振器522可仅允许具有与激光器腔中大致相同偏振的反射光回到激光器510中。相对于激光器腔具有正交偏振的反射光可能会影响激光器的操作，改变其输出强度及/或波长，这可能是不合宜的。可通过偏振器522阻止不合宜的光偏振，以便维持激光器腔中的光偏振。腔中的光偏振也可对应于激光器的理想的输出波长。因此，可改善腔中的单波长及单偏振。
法拉第旋转器524可经配置以将一侧传入的光旋转约45度或约-45度，且在相对的侧上传输经旋转的光。法拉第旋转器524可包括能使光旋转的光介质，例如顺磁玻璃。法拉第旋转器524可从两侧中的任一侧提供光，所述光可相对于另一侧旋转约45度或约-45度。举例来说，法拉第旋转器524可旋转从激光器510传入的光，且将经旋转的光发射到复用器(未图示)。法拉第旋转器524还可使从复用器传入的反射光旋转，且将经旋转的光发射到激光器510。因此，两次穿过法拉第旋转器524的光，例如来回路径中的反射光可被法拉第旋转器524旋转约90度或约-90度。因此，可被光纤连接器或光纤中的片引入的大多数杂散反射将被偏振器522抑制。应了解，经修改的隔离器520可能不包括常规隔离器中通常使用的位于法拉第旋转器524与光纤540之间的第二偏振器，例如45度或-45度偏振器。
图6图解说明光反射器600的一实施例，其可用于WDM发射器中，例如WDM发射器200中的光反射器230。具体来说，光反射器600可配合例如激光发射器500等激光发射器使用，以便改善激光器的单模操作。光反射器600可包括法拉第旋转器镜610，其可耦合到光纤620。法拉第旋转器镜610可包括法拉第旋转器612及耦合到法拉第旋转器612的镜614。
法拉第旋转器612可经配置以将一侧传入的光旋转约45度或约-45度，且在相对的侧上传输经旋转的光。举例来说，法拉第旋转器612可旋转从复用器(未图示)传入的光，且将经旋转的光发射到镜614。镜610可经配置以将传入的经旋转的光朝法拉第旋转器612反射回去。在一些实施例中，镜612可经配置以如上所述通过反射具有较窄带宽的一部分光对传入光进行滤波。举例来说，镜612可涂覆有与所要的波长带匹配的带通涂层。法拉第旋转器612还可使从镜614传入的反射光旋转，且将经旋转的光发射到复用器。因此，两次穿过法拉第旋转器612的光，例如来回路径中的反射光可被法拉第旋转器612旋转约90度或约-90度。
当法拉第旋转器612与沿反射光的来回路径的另一法拉第旋转器组合时，反射光可旋转约180度或约0度，因此可与起初发射的光大致对准。举例来说，当在同一WDM发射器中组合激光发射器500与光反射器600时，反射回到激光器510中的光可旋转约180度或约0度，因此可与激光器510内的光对准。两个法拉第旋转器的组合可用于使反射光与起初发射的光大致对准，与激光器同反射器组件之间的光纤中可能存在的随机或任意双折射无关。因此，可维持激光器510内部的光的偏振，且可改善单操作模的稳定性。具体来说，在发射侧上，第一旋转器(例如，法拉第旋转器524)可位于激光器(例如，激光器510)前面，在反射侧上，第二旋转器(例如，法拉第旋转器612)可位于反射器(例如，光反射器600)前面。此外，如果有复用器位于第一旋转器与第二旋转器之间，则复用器组件可能产生的光偏振的多余改变可能在激光器中大致重新对准，或者与激光器隔开。组合旋转器配置还可大致消除可能由光纤连接器或光纤中的片产生的偏振的多余改变。
可分析及在WDM发射器的激光器与反射器之间的不同组件处追踪沿来回路径的光的偏振。举例来说，光传播可首先在z方向上发生(例如，从激光器到反射器)，且可在大约零度使光偏振，其还可与激光器的腔内部的光大致对准。光可接着穿过激光器前面的第一旋转器，且可旋转大约45度。经旋转的光可接着穿过复用器，且可进一步旋转任意的旋转程度，然后到达光反射器(例如，光反射器600)，原因是固有的双折射及/或系统中的其它效应。
光可接着通过复用器前面的光反射器反射，其中光可两次经过第二旋转器。因此，光可进一步旋转约90度，且反射光传播可在-z方向发生(例如，从反射器到激光器)。对应于到达反射器的光的光场可表达为a1x+a2y，其中a1是在x方向上对准的第一光场分量，a2是在y方向上对准的第二光场分量。第一光场分量可与第二光场分量正交。因此，在经历约90度的旋转之后，从反射器反射的光场可表达为-a2x+a1y。
在来回路途中，反射光可先再次穿过复用器然后才到达激光器，且可因固有双折射及/或系统中的其它效应而进一步旋转。但是，由于反射光传播是在与起初发射的光相反的方向上发生，所以反射的光可通过对起初发射的光的反向任意旋转而进一步实质性旋转，这可能会有效地抵消引入到在系统中传播的光的固有双折射及/或其它任意偏振效应。反射光场可接着再次穿过第一旋转器，然后到达回到激光器，因此可进一步旋转约45度。因此，到达回到激光器的反射光的整体偏振可等于约180度，因此反射光可大致与激光器的腔内部的光对准。将了解，虽然本文中说明的是45/45/45/45旋转，但可替代使用45/-45/-45/45、-45/-45/-45/-45或-45/45/45/-45旋转。
图7图解说明单激光器偏振操作方法700的一个实施例，其可用于在激光器或RSOA的激光器腔内维持单偏振，以便改善其在外部滤波器定义的波长下的操作。举例来说，单激光器偏振操作方法700可用于WDM发射器200或WDM发射器300。方法700可在710处开始，其中来自多个激光器的多个光波中的每一者的偏振可旋转约45度或约-45度。举例来说，从激光器510发射的光可被法拉第旋转器524旋转约45度或约-45度。在一些实施例中，在使所发射的光旋转之前，可使来自激光器中的每一者的光与激光器腔内的单模的偏振对准。举例来说，可在激光器510与法拉第旋转器524之间使用偏振器522来使来自激光器的光与激光器腔内的单模对准。在框720处，可在不同波长下对经旋转的光波进行滤波，且将其复用成组合光波。举例来说，复用器220可在不同波长下对来自激光发射器210的光波进行滤波，且将光波组合成单个光波。
在框730处，可使组合光波的偏振旋转约45度或约-45度。在框740处，可反射经组合且旋转的光。在框750处，可使反射光的偏振旋转约45度或约-45度。举例来说，在光反射器230处，可使从复用器220传入的组合光波首先旋转约45度或约-45度，反射，然后进一步旋转约45度或约-45度。在框760处，可将经旋转且反射的光解复用成对应于不同激光器的多个反射光波。举例来说，复用器220可将从光反射器230反射的光分离成多个不同波长的光波，可将每一光波转发到对应的激光发射器210。
在框770处，可使每一反射光波的偏振旋转约45度或约-45度。举例来说，从复用器220的一个端口反射的光可被激光发射器210中的法拉第旋转器旋转约45度或约-45度。在一些实施例中，在使所反射的光旋转之后，可使光与激光器腔内的单模的偏振对准。举例来说，偏振器522可使从法拉第旋转器524转发到激光器510的反射光与激光器腔内的单模对准。方法700随后可结束。
揭示至少一个实施例，且所属领域的技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征的变化、组合及/或修改在本发明的范围内。因组合、整合及/或省略所述实施例的特征而产生的替代实施例也在本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，应将此些表达范围或限制理解为包含属于明确陈述的范围或限制内的类似量值的重复范围或限制(例如，从约1到约10包含2、3、4等；大于0.10包含0.11、0.12、0.13等)。举例来说，每当揭示具有下限R1和上限Ru的数值范围时，具体是揭示属于所述范围的任何数字。确切地说，具体来说揭示处于所述范围内的以下数字：R＝R1+k*(Ru-R1)，其中k是范围从百分之1到百分之100的变量，且增量为百分之1，即，k为百分之1、百分之2、百分之3、百分之4、百分之5，...，百分之50、百分之51、百分之52，...，百分之95、百分之96、百分之97、百分之98、百分之99，或百分之100。此外，还特定揭示由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。相对于权利要求的任一元素使用术语“任选地”意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用例如包括、包含及具有等较广术语应被理解为提供对例如由......组成、基本上由......组成以及大体上由......组成等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一及每个权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文中，其提供补充本发明的示范性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示的系统和方法可以许多其它特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性的而非限制性的，且本发明不限于本文所给出的细节。举例来说，各种元件或组件可在另一系统中组合或集成，或某些特征可省略或不实施。
另外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统及方法可与其它系统、模块、技术或方法组合或整合。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项目也可以电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、装置或中间组件间接地耦合或通信。改变、替代及更改的其它实例可由所属领域的技术人员确定，且可在不脱离本文所揭示的精神和范围的情况下作出。

Claims (21)

1.一种设备，其包括：
多个激光发射器，其各自包括偏振旋转器；
偏振旋转器镜，其耦合到所述激光发射器；及
复用器，其位于所述激光发射器与所述偏振旋转器镜之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述激光发射器中的每一者包括偏振旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述偏振旋转器是法拉第旋转器。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述激光发射器中的每一者进一步包括激光器芯片与位于所述激光器芯片同所述偏振旋转器之间的零度偏振器。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述激光器芯片中的至少一些包括法布里-珀罗(FP)激光器。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述激光器芯片中的至少一些包括反射半导体光放大器(RSOA)。
7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括位于所述偏振旋转器镜与所述复用器之间的耦合器。
8.根据权利要求7所述的设备，其进一步包括位于所述复用器与所述偏振旋转器镜之间、所述复用器与所述耦合器之间，或这两种情况的带通光滤波器。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述偏振旋转器镜包括部分反射镜，其经配置以反射除了单波长信道内的光之外的所有光。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述偏振旋转器镜经配置以使光偏振反射且旋转约90度或约-90度。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述复用器是阵列波导光栅(AWG)。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述复用器经配置以对对应于不同波长的光波进行滤波。
13.一种设备，其包括：
第一旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；
第二旋转器，其经配置以使光偏振旋转约45度或约-45度；
镜，其耦合到所述第二旋转器一侧，且经配置以反射所述光的至少一部分；及
波分复用(WDM)滤波器，其位于所述第一旋转器与所述第二旋转器之间。
14.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括：
激光器芯片，其经配置以发光；
偏振器，其位于所述激光器芯片与所述第一偏振器之间。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一旋转器及所述第二旋转器经配置以使反射回到所述激光器芯片的光偏振旋转约0度或约180度，且使所述反射光与所述激光器芯片发射的光大致对准。
16.根据权利要求15所述的设备，其中通过使反射回到所述激光器芯片的光旋转约0度或约180度，可大致消除与所述激光器芯片腔中的光的偏振不同的光的多余偏振。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述激光器芯片包括涂覆有高反射(HR)涂层的背面及涂覆有抗反射(AR)涂层的正面。
18.根据权利要求13所述的设备，其中所述镜具有与所述WDM滤波器的多个发射峰值中的一者对准的反射带宽。
19.一种方法，其包括：
使来自半导体激光器的光波的偏振旋转约45度或约-45度；
将所述光波与其它光波复用成组合光波；
旋转且反射所述组合光波以产生偏振被旋转了约90度或约-90度的反射光波；
将所述反射光波中对应于多个激光器中的每一者的反射光波解复用；
及
将所述反射光波的偏振旋转约45度或约-45度。
20.根据权利要求19所述的方法，其中使所述组合光波的偏振旋转且反射约90度或约-90度包括使传入组合光波的偏振旋转约45度或约-45度，反射经旋转的组合光波，且进一步使经反射的组合光波旋转约45度或约-45度。
21.根据权利要求19所述的方法，其中复用及解复用所述光波包括对对应于不同波长下的多个激光器的光波进行滤波。
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