CN102870294B - 自注入激光器和无源光网络 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自注入激光器和无源光网络。自注入激光器包括增益器件和与增益器件连接的光处理器件，增益器件产生宽谱光信号，光处理器件对宽谱光信号进行滤波和部分反射，在部分反射后的反射光信号中增加负色散后返回增益器件，以使增益器件和光处理器件组成激光振荡腔，负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和。采用本发明提供的自注入激光器和无源光网络，能够提高自注入激光器的性能。

Description

自注入激光器和无源光网络
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种自注入激光器和无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)。
背景技术
光纤接入网是下一代宽带接入网的有力竞争者，其中尤其以PON更具竞争力。在多种PON中，波分复用PON(Wave Division Multiplexing PON，简称WDM-PON)由于具有巨大的带宽容量和类似点对点通信的信息安全性等优点而备受关注。
在WDM-PON技术领域中，最为关键是的找到一种低成本的无色激光器。目前，业界为解决该问题提出了自注入激光器的解决方案。现有的自注入激光器中包括一个宽谱增益的反射半导体光放大器(ReflectiveSemiconductor Optical Amplifier，简称RSOA)、一个阵列波导光栅(ArrayedWaveguide Grating，简称AWG)和一个部分反射镜(PartiallyReflecting Mirror，简称PRM)。RSOA通过光纤连接到AWG的一个分支端口，PRM通过光纤与AWG的公共端口相连，RSOA、AWG和PRM三者构成一个自注入激光器。
采用上述现有的自注入激光器，RSOA发出经过调制后的带有啁啾的光信号，该信号经过一段光纤传输后返回到RSOA形成谐振，在此往返过程中，调制和色散进一步加剧了自注入激光器的调制啁啾和自注入激光器的激射光谱的展宽和抖动，造成自注入激光器的性能恶化。
发明内容
本发明实施例的第一个方面是提供一种自注入激光器，用以解决现有技术中的缺陷，提高自注入激光器的性能。
本发明实施例的另一个方面是提供一种PON，用以解决现有技术中的缺陷，提高PON中用于发射信号的自注入激光器的性能。
本发明的第一个方面是提供一种自注入激光器，包括：增益器件和与所述增益器件连接的光处理器件；
所述增益器件产生宽谱光信号，所述光处理器件对所述宽谱光信号进行滤波和部分反射，在部分反射后的反射光信号中增加负色散后返回所述增益器件，以使所述增益器件和所述光处理器件组成激光振荡腔，所述负色散的绝对值大于或等于所述光处理器件的正色散的总和。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：光滤波器、负色散器件、部分反射镜PRM和连接所述光滤波器、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述负色散器件和所述PRM通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件、所述负色散器件、所述光滤波器和所述PRM通过光纤依次连接。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：光滤波器、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接光滤波器、负色散器件、光分路器与全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或，所述增益器件、所述光滤波器、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或，所述增益器件、所述负色散器件、所述光滤波器、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：光滤波器、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述光滤波器、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述光分路器和所述反射型的负色散器件通过所述光纤依次连接。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：光分路器、具有滤波作用的反射型的负色散器件和连接所述光分路器与所述具有滤波作用的反射型的负色散器件的光纤；所述具有滤波作用的反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光分路器和所述具有滤波作用的反射型的负色散器件通过所述光纤依次连接。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：阵列波导光栅AWG、负色散器件、PRM和连接所述AWG、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口、所述负色散器件通过所述光纤连接所述AWG的公共端口和所述PRM；
或者，所述增益器件、所述负色散器件和所述AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述AWG的公共端口通过所述光纤连接所述PRM。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：AWG、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接所述AWG、所述负色散器件、所述光分路器与所述全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件、所述负色散器件、所述AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述AWG的公共端口、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：AWG、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述AWG、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述光分路器通过所述光纤连接所述AWG的公共端口和所述反射型的负色散器件。
如上所述的自注入激光器，所述光处理器件包括：具有负色散作用的AWG、PRM和连接所述具有负色散作用的AWG与所述PRM的光纤；所述具有负色散作用的AWG产生的负色散的绝对值大于或等于所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口通过所述光纤连接所述PRM。
本发明的另一个方面是提供一种无源光网络PON，包括：
至少一个增益器件、至少一个接收机和连接所述至少一个增益器件与所述至少一个接收机的光处理器件；
每个所述增益器件产生宽谱光信号，所述光处理器件对每个所述增益器件产生的所述宽谱光信号进行选波滤波，获得每个所述增益器件分别对应的波长的光信号，对每个所述增益器件分别对应的波长的光信号进行部分反射，在部分反射后的每个波长的反射光信号中增加负色散后返回每个波长分别对应的所述增益器件，以使所述增益器件和所述光处理器件组成激光振荡腔，所述负色散的绝对值大于或等于所述光处理器件的正色散的总和，所述光处理器件将部分反射后的每个波长的透射光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机。
如上所述的PON，所述光处理器件包括：第一阵列波导光栅AWG、第二AWG、负色散器件、部分反射镜PRM和连接所述第一AWG、所述第二AWG、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一AWG、所述第二AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一AWG的一个分支端口，所述第一AWG的公共端口、所述负色散器件、所述PRM和所述第二AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
如上所述的PON，所述光处理器件包括：第一AWG、第二AWG、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接所述第一AWG、所述第二AWG、所述负色散器件、所述光分路器与所述全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一AWG、所述第二AWG、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一AWG的一个分支端口，所述第一AWG的公共端口、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一AWG的一个分支端口，所述第一AWG的公共端口、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，每个所述增益器件、所述负色散器件和所述第一AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述第一AWG的公共端口、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
如上所述的PON，所述光处理器件包括：第一AWG、第二AWG、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述第一AWG、所述第二AWG、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一AWG、所述第二AWG、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一AWG的一个分支端口，所述第一AWG的公共端口、所述光分路器、所述反射型的负色散器件和所述第二AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
如上所述的PON，所述光处理器件包括：具有负色散作用的第一AWG、第二AWG、PRM和连接所述具有负色散作用的第一AWG、所述第二AWG与所述PRM的光纤；所述具有负色散作用的第一AWG产生的负色散的绝对值大于或等于所述第二AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述具有负色散作用的第一AWG的一个分支端口，所述第一AWG的公共端口、所述PRM和所述第二AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
由本发明的上述发明内容可见，自注入激光器中的光处理器件在反射回增益器件的光信号中增加了负色散，增加的负色散的绝对值大于或等于增益器件和光处理器件的正色散的总和，因此能够导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的自注入激光器的结构示意图；
图2为本发明实施例二的自注入激光器的结构示意图；
图3为本发明实施例三的自注入激光器的结构示意图；
图4为本发明实施例四的自注入激光器的结构示意图；
图5为本发明实施例五的自注入激光器的结构示意图；
图6为本发明实施例六的自注入激光器的结构示意图；
图7为本发明实施例七的自注入激光器的结构示意图；
图8为本发明实施例八的自注入激光器的结构示意图；
图9为本发明实施例九的自注入激光器的结构示意图；
图10为本发明实施例十的PON的结构示意图；
图11为本发明实施例十一的PON的结构示意图；
图12为本发明实施例十二的PON的结构示意图；
图13为本发明实施例十三的PON的结构示意图；
图14为本发明实施例十四的PON的结构示意图；
图15为本发明的自注入激光器与现有技术中的自注入激光器产生的激射光谱对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一的自注入激光器的结构示意图。如图1所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件11和光处理器件12。
其中，光处理器件12与增益器件11连接。增益器件11产生宽谱光信号并发送到光处理器件12。光处理器件12对宽谱光信号进行滤波和部分反射，并且在部分反射后的反射光信号中增加负色散后返回增益器件11，增益器件11将返回的光信号放大并再一次发出，如此经过多次谐振，增益器件11和光处理器件12组成激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡，形成稳定的光信号输出。其中，光处理器件12在反射光信号中增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件12的正色散的总和，从而使得光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例一中，该自注入激光器中的光处理器件在反射回增益器件的光信号中增加了负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
在本发明实施例一的技术方案的基础上，具体地，本发明实施例一的光处理器件可以采用多种具体实现方式，以下分别通过本发明实施例二至本发明实施例八予以详细说明。
图2为本发明实施例二的自注入激光器的结构示意图。如图2所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件21、光滤波器22、负色散器件23和PRM24，以及连接增益器件21、光滤波器22、负色散器件23、PRM 24的光纤。其中，光滤波器22、负色散器件23和PRM 24以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。优选地，负色散器件23可以采用具有负色散特性的光纤(Dispersion Compensation Fiber，简称DCF)。
具体地，增益器件21、光滤波器22、负色散器件23和PRM 24的连接顺序可以为：增益器件21、光滤波器22、负色散器件23和PRM 24通过光纤依次连接；或者，增益器件21、负色散器件23、光滤波器22和PRM 24通过光纤依次连接。即，负色散器件23可以连接在光滤波器22与PRM 24之间，也可以连接在增益器件21与光滤波器22之间。在图2中，仅以增益器件21、光滤波器22、负色散器件23和PRM 24通过光纤依次连接的情况为例予以说明。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件21产生宽谱光信号并发送到光滤波器22。以λ1表示光滤波器22的中心波长，光滤波器22对宽谱光信号进行滤波后，获得波长为λ1的光信号。该波长为λ1的光信号经过负色散器件23，在该波长为λ1的光信号中增加负色散，然后传送到PRM 24，PRM 24对该波长为λ1的光信号进行部分反射。即，经过PRM 24时，该波长为λ1的光信号中的一部分发生透射，另一部分发生反射。其中，发生反射的光信号又经过负色散器件23增加负色散，然后经过光滤波器22返回到增益器件21，从而使得增益器件21、光滤波器22、负色散器件23和PRM 24组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件21发出的光信号相比，返回增益器件21的光信号中增加了由负色散器件23导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于光滤波器22、负色散器件23和PRM 24以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件21的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。在实际应用中，负色散器件23可以采用DCF，单位长度的DCF具有预设数值的负色散，从而通过调整DCF的长度来获得所需数值的负色散，例如，通过测量或仿真方式获得光滤波器22、负色散器件23和PRM 24以及光纤产生的正色散的总和，根据正色散的总和以及采用的DCF的单位长度的负色散值，确定DCF的长度。
在本发明实施例二中，由光滤波器、负色散器件和PRM共同构成光处理器件，通过光滤波器进行滤波操作，通过PRM进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图3为本发明实施例三的自注入激光器的结构示意图。如图3所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件31、光滤波器32、负色散器件33、光分路器34和全反射镜35以及连接增益器件31、光滤波器32、负色散器件33、光分路器34和全反射镜35的光纤。其中，光滤波器32、负色散器件33、光分路器34和全反射镜35以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。优选地，负色散器件33可以采用DCF。
具体地，增益器件31、光滤波器32、负色散器件33、光分路器34和全反射镜35的连接顺序可以为：增益器件31、光滤波器32、光分路器34、负色散器件33和全反射镜35通过光纤依次连接；或者，增益器件31、光滤波器32、负色散器件33、光分路器34和全反射镜35通过光纤依次连接；或者，增益器件31、负色散器件33、光滤波器32、光分路器34和全反射镜35通过光纤依次连接。即，负色散器件33可以连接在光分路器34和全反射镜35之间，也可以连接在光滤波器32和光分路器34之间，还可以连接在增益器件31和光滤波器32之间。在图3中，仅以增益器件31、光滤波器32、光分路器34、负色散器件33和全反射镜35通过光纤依次连接的情况为例予以说明。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件31产生宽谱光信号并发送到光滤波器32。以λ1表示光滤波器32的中心波长，光滤波器32对宽谱光信号进行滤波后，获得波长为λ1的光信号。该波长为λ1的光信号经过光分路器34分为两路，其中一路光信号射出自注入激光器，另一路光信号传送到负色散器件33。负色散器件33在该路波长为λ1的光信号中增加负色散，然后传送到全反射镜35，全反射镜35将该路波长为λ1的光信号全部反射回负色散器件33。反射的光信号经过负色散器件33增加负色散，然后经过光分路器34和光滤波器32返回到增益器件31。从而使得增益器件31、光滤波器32、光分路器34、负色散器件33和全反射镜35组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件31发出的光信号相比，返回增益器件31的光信号中增加了由负色散器件33导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于光滤波器32、光分路器34、负色散器件33和全反射镜35以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件31的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。在实际应用中，负色散器件33可以采用DCF，单位长度的DCF具有预设数值的负色散，从而通过调整DCF的长度来获得所需数值的负色散，例如，通过测量或仿真方式获得光滤波器32、光分路器34、负色散器件33和全反射镜35以及光纤产生的正色散的总和，根据正色散的总和以及采用的DCF的单位长度的负色散值，确定DCF的长度。
在本发明实施例三中，由光滤波器、负色散器件、光分路器和全反射镜共同构成光处理器件，通过光滤波器进行滤波操作，通过光分路器和全反射镜进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图4为本发明实施例四的自注入激光器的结构示意图。如图4所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件41、光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44，以及连接增益器件41、光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44的光纤。其中，光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。具体地，反射型的负色散器件44可以采用任何具有反射作用和负色散作用的光学器件，优选地，可以采用具有负色散作用和反射作用的光纤光栅，例如啁啾光纤光栅，也可以采用具有负色散作用和反射作用的光子晶体。
具体地，增益器件41、光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44通过光纤依次连接。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件41产生宽谱光信号并发送到光滤波器42。以λ1表示光滤波器42的中心波长，光滤波器42对宽谱光信号进行滤波后，获得波长为λ1的光信号。该波长为λ1的光信号经过光分路器43分为两路，其中一路光信号射出自注入激光器，另一路光信号传送到反射型的负色散器件44。反射型的负色散器件44在该路波长为λ1的光信号中增加负色散后将其全部反射。反射的光信号经过光分路器43和光滤波器42返回到增益器件41。从而使得增益器件41、光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件41发出的光信号相比，返回增益器件41的光信号中增加了由反射型的负色散器件44导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于光滤波器42、光分路器43和反射型的负色散器件44以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件41的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例四中，由光滤波器、光分路器和反射型的负色散器件共同构成光处理器件，反射型的负色散器件具有增加负色散的作用和反射作用，通过光滤波器进行滤波操作，通过光分路器和反射型的负色散器件进行部分反射操作，通过反射型的负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图5为本发明实施例五的自注入激光器的结构示意图。如图5所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件51、光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53，以及连接增益器件51、光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53的光纤。
其中，光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。具体地，具有滤波作用的反射型的负色散器件53可以采用任何具有滤波作用、反射作用和负色散作用的光学器件，优选地，可以采用具有滤波作用、负色散作用和反射作用的光纤光栅，例如啁啾光纤，也可以采用具有滤波作用、负色散作用和反射作用的光子晶体。
具体地，增益器件51、光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53通过光纤依次连接。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件51产生宽谱光信号并发送到光分路器52。光分路器52将该光信号分为两路，其中一路光信号射出自注入激光器，另一路光信号传送到具有滤波作用的反射型的负色散器件53。具有滤波作用的反射型的负色散器件53具有窄带反射率，以λ1表示具有滤波作用的反射型的负色散器件53的反射中心波长，具有滤波作用的反射型的负色散器件53对波长为λ1的光信号进行反射，对其它波长的光不进行反射，并且经过具有滤波作用的反射型的负色散器件53后，反射的光信号中增加了负色散。反射的光信号经过光分路器52返回到增益器件51。从而使得增益器件51、光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件51发出的光信号相比，返回增益器件51的光信号中增加了由具有滤波作用的反射型的负色散器件53导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件51的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例五中，由光分路器和具有滤波作用的反射型的负色散器件共同构成光处理器件，具有滤波作用的反射型的负色散器件具有滤波作用、增加负色散的作用和反射作用，通过具有滤波作用的反射型的负色散器件进行滤波操作，通过光分路器和具有滤波作用的反射型的负色散器件进行部分反射操作，通过具有滤波作用的反射型的负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图6为本发明实施例六的自注入激光器的结构示意图。如图6所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件61、AWG 62、负色散器件63和PRM 64以及连接增益器件61、AWG 62、负色散器件63和PRM 64的光纤。其中，AWG 62、负色散器件63和PRM 64以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。其中，AWG 62具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。优选地，负色散器件63可以采用DCF。
具体地，增益器件61通过光纤连接AWG 62的一个分支端口，负色散器件63通过光纤连接AWG 62的公共端口和PRM 64；或者，增益器件61、负色散器件63和AWG 62的一个分支端口通过光纤依次连接，AWG 62的公共端口通过光纤连接PRM 64。在图6中，仅以增益器件61通过光纤连接AWG62的一个分支端口，负色散器件63通过光纤连接AWG 62的公共端口和PRM64的情况为例予以说明。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件61产生宽谱光信号并发送到AWG 62的一个分支端口。AWG 62用于滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，以λ1表示连接上述增益器件61的AWG 62的分支端口的中心波长，经过该AWG 62的分支端口后，只有波长为λ1的光信号能够通过该分支端口，宽谱光信号中的其它波长的光信号均无法通过该分支端口。该波长为λ1的光信号经过负色散器件63，在该波长为λ1的光信号中增加负色散，然后传送到PRM 64。PRM 64对该波长为λ1的光信号进行部分反射。即，经过PRM 64时，该波长为λ1的光信号中的一部分发生透射，另一部分发生反射。其中，发生反射的光信号又经过负色散器件63增加负色散，然后经过AWG 62返回到增益器件61，从而使得增益器件61、AWG 62、负色散器件63和PRM64组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件61发出的光信号相比，返回增益器件61的光信号中增加了由负色散器件63导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于AWG 62、负色散器件63和PRM64以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件61的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例六中，由AWG、负色散器件和PRM共同构成光处理器件，通过AWG进行选波滤波操作，通过PRM进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图7为本发明实施例七的自注入激光器的结构示意图。如图7所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件71、AWG 72、负色散器件73、光分路器74和全反射镜75，以及连接增益器件71、AWG 72、负色散器件73、光分路器74和全反射镜75的光纤。其中，AWG 72、负色散器件73、光分路器74和全反射镜75以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。其中，AWG 72具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。优选地，负色散器件73可以采用DCF。
具体地，增益器件71通过光纤连接AWG 72的一个分支端口，AWG 72的公共端口、光分路器74、负色散器件73和全反射镜75通过光纤依次连接；或者，增益器件71通过光纤连接AWG 72的一个分支端口，AWG 72的公共端口、负色散器件73、光分路器74和全反射镜75通过光纤依次连接；或者，增益器件71、负色散器件73、AWG 72的一个分支端口通过光纤依次连接，AWG 72的公共端口、光分路器74和全反射镜75通过光纤依次连接。即，负色散器件73可以连接在光分路器74和全反射镜75之间，也可以连接在AWG 72和光分路器74之间，还可以连接在增益器件71和AWG 72之间。在图7中，仅以增益器件71通过光纤连接AWG 72的一个分支端口，AWG 72的公共端口、光分路器74、负色散器件73和全反射镜75通过光纤依次连接的情况为例予以说明。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件71产生宽谱光信号并发送到AWG 72的一个分支端口。AWG 72用于选波滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，以λ1表示连接上述增益器件71的AWG 72的分支端口的中心波长，经过该AWG 72的分支端口后，只有波长为λ1的光信号能够通过该分支端口，宽谱光信号中的其它波长的光信号均无法通过该分支端口。该波长为λ1的光信号经过光分路器74分为两路，其中一路光信号射出自注入激光器，另一路光信号传送到负色散器件73。负色散器件73在该路波长为λ1的光信号中增加负色散，然后传送到全反射镜75，全反射镜75将该路波长为λ1的光信号全部反射回负色散器件73。反射的光信号经过负色散器件73增加负色散，然后经过光分路器74和AWG 72返回到增益器件71。从而使得增益器件71、AWG 72、光分路器74、负色散器件73和全反射镜75组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件71发出的光信号相比，返回增益器件71的光信号中增加了由负色散器件73导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于AWG 72、光分路器74、负色散器件73和全反射镜75以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件71的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。在实际应用中，负色散器件73可以采用DCF，单位长度的DCF具有预设数值的负色散，从而通过调整DCF的长度来获得所需数值的负色散，例如，通过测量或仿真方式获得的AWG 72、光分路器74、负色散器件73和全反射镜75以及光纤产生的正色散的总和，根据正色散的总和以及采用的DCF的单位长度的负色散值，确定DCF的长度。
在本发明实施例七中，由AWG、负色散器件、光分路器和全反射镜共同构成光处理器件，通过AWG进行选波滤波操作，通过光分路器和全反射镜进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图8为本发明实施例八的自注入激光器的结构示意图。如图8所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件81、AWG 82、光分路器83和反射型的负色散器件84，以及连接增益器件81、AWG 82、光分路器83和反射型的负色散器件84的光纤。其中，AWG 82、光分路器83和反射型的负色散器件84以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。其中，AWG 82具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。具体地，反射型的负色散器件84可以采用任何具有反射作用和负色散作用的光学器件，优选地，可以采用具有负色散作用和反射作用的光纤光栅，也可以采用具有负色散作用和反射作用的光子晶体。
具体地，增益器件81通过光纤连接AWG 82的一个分支端口，光分路器83通过光纤连接AWG 82的公共端口和反射型的负色散器件84。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件81产生宽谱光信号并发送到AWG 82的一个分支端口。AWG 82用于滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即AWG 82用于选波滤波，以λ1表示连接上述增益器件81的AWG 82的分支端口的中心波长，经过该AWG 82的分支端口后，只有波长为λ1的光信号能够通过该分支端口，宽谱光信号中的其它波长的光信号均无法通过该分支端口。该波长为λ1的光信号通过该分支接口后，经过光分路器83分为两路，其中一路光信号射出自注入激光器，另一路光信号传送到反射型的负色散器件84。反射型的负色散器件84在该路波长为λ1的光信号中增加负色散后将其全部反射。反射的光信号经过光分路器83和AWG 82返回到增益器件81。从而使得增益器件81、AWG 82、光分路器83和反射型的负色散器件84组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件81发出的光信号相比，返回增益器件81的光信号中增加了由反射型的负色散器件84导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于AWG 82、光分路器83和反射型的负色散器件84以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件81的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例八中，由AWG、光分路器和反射型的负色散器件共同构成光处理器件，反射型的负色散器件具有增加负色散的作用和反射作用，通过AWG进行选波滤波操作，通过光分路器和反射型的负色散器件进行部分反射操作，通过反射型的负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图9为本发明实施例九的自注入激光器的结构示意图。如图9所示，该自注入激光器中至少包括：增益器件91、具有负色散作用的AWG 92和PRM93，以及连接增益器件91、具有负色散作用的AWG 92和PRM 93的光纤。其中，具有负色散作用的AWG 92和PRM 93以及光纤共同构成本发明实施例一记载的光处理器件。其中，在AWG 92中，通过各个分支端口对各个增益器件91射出的光信号进行相位调整，从而在光信号中增加负色散。AWG 92具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。
具体地，增益器件91通过光纤连接AWG 92的一个分支端口，AWG 92的公共端口通过光纤连接PRM 93。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
增益器件91产生宽谱光信号并发送到AWG 92的一个分支端口。AWG 92具有滤波作用，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即AWG 92用于选波滤波，以λ1表示连接上述增益器件91的AWG 92的分支端口的中心波长，经过该AWG 92的分支端口后，只有波长为λ1的光信号能够通过该分支端口，宽谱光信号中的其它波长的光信号均无法通过该分支端口。并且，AWG92还具有增加负色散的作用，经过AWG 92后，输出的波长为λ1的光信号中增加了负色散，然后传送到PRM 93。PRM 93对该波长为λ1的光信号进行部分反射。即，经过PRM 93时，该波长为λ1的光信号中的一部分发生透射，另一部分发生反射。其中，发生反射的光信号又经过AWG 92增加负色散，然后返回到增益器件91。从而使得增益器件91、AWG 92和PRM 93组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件91发出的光信号相比，返回增益器件91的光信号中增加了由AWG 92导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于AWG 92和PRM 93以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件91的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
在本发明实施例九中，由具有负色散作用的AWG和PRM共同构成光处理器件，通过AWG进行滤波操作，通过PRM进行部分反射操作，通过AWG在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
上述本发明实施例一至本发明实施例九的自注入激光器可以应用于光传输系统，也可以作为连续多波长种子光源。在应用于光传输系统时，该自注入激光器可以应用于PON中。较佳地，在PON中，采用一个AWG对多个增益器件分别进行滤波。以下通过本发明实施例十至本发明实施例十四，对采用上述自注入激光器的PON进行介绍。
图10为本发明实施例十的PON的结构示意图。如图10所示，该PON中至少包括：至少一个增益器件101、至少一个接收机102和光处理器件103，其中，光处理器件103连接上述至少一个增益器件101和上述至少一个接收机102。
其中，每个增益器件101产生一个宽谱光信号。光处理器件103对每个增益器件101产生的宽谱光信号进行选波滤波，获得每个增益器件101分别对应的波长的光信号，对每个增益器件101分别对应的波长的光信号进行部分反射，在部分反射后的每个波长的反射光信号中增加负色散后返回每个波长分别对应的增益器件101，以使增益器件101和光处理器件103组成激光振荡腔。其中，负色散的绝对值大于或等于光处理器件103的正色散的总和。光处理器件103将部分反射后的每个波长的透射光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机102。
在本发明实施例十中，该PON中的光处理器件在反射给增益器件的光信号中增加了负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图11为本发明实施例十一的PON的结构示意图。如图11所示，该PON中至少包括：至少一个增益器件111、至少一个接收机112、第一AWG 113、第二AWG 114、负色散器件115和PRM 116，以及连接增益器件111、接收机112、第一AWG 113、第二AWG 114、负色散器件115和PRM 116的光纤。其中，第一AWG 113、第二AWG 114、负色散器件115和PRM 116以及光纤共同构成本发明实施例十记载的光处理器件。其中，第一AWG 113和第二AWG 114具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。本发明实施例十一的PON采用本发明实施例六的自注入激光器作为信号发射端，在本发明实施例六的自注入激光器的AWG的各个分支端口分别连接多个增益器件，并且通过另一个AWG将发射端发出的光信号传送给多个接收机。
具体地，每个增益器件111通过光纤连接第一AWG 113的一个分支端口，第一AWG 113的公共端口、负色散器件115、PRM 116和第二AWG 114的公共端口通过光纤依次连接，第二AWG 114的每个分支端口通过光纤连接一个接收机112。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
每个增益器件111产生一个宽谱光信号并连接第一AWG 113的一个分支端口。第一AWG 113对每个增益器件111产生的宽谱光信号进行选波滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，例如，以PON中包括两个增益器件111为例，该两个增益器件111分别连接第一AWG 113的两个分支端口，以λ1表示连接第一个增益器件111的第一AWG 113的分支端口的中心波长，以λ2表示连接第二个增益器件111的第一AWG 113的分支端口的中心波长，则在经过第一AWG 113后，第一个增益器件111发出的宽谱光信号中只有波长为λ1的光信号能够通过第一AWG113，其它波长的光信号均无法通过；第二个增益器件111发出的宽谱光信号中只有波长为λ2的光信号能够通过第一AWG 113，其它波长的光信号均无法通过。对应第一个增益器件111的波长为λ1的光信号和对应第二个增益器件111的波长为λ2的光信号从第一AWG 113的公共端口输出到负色散器件115，经过负色散器件115，在波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中增加负色散，然后传送到PRM 116。PRM 116对波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号进行部分反射。即，经过PRM 116时，该波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中的一部分发生透射，另一部分发生反射。其中，发生反射的光信号又经过负色散器件115增加负色散，然后输入到第一AWG 113的公共端口，第一AWG 113的分支端口分别将该分支端口对应的波长的光信号返回到该分支端口连接的增益器件111，例如，第一AWG 113的一个分支端口将波长为λ1的光信号返回第一个增益器件111，第一AWG 113的另一个分支端口将波长为λ2的光信号返回第二个增益器件111，从而使得每个增益器件111、第一AWG 113、负色散器件115和PRM 116组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，对于每个增益器件111，与该增益器件111发出的光信号相比，返回该增益器件111的光信号中增加了由负色散器件115导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于第一AWG 113、负色散器件115和PRM 116以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件111的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
PRM 116将经过部分反射后的波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中的透射光信号发送给第二AWG 114的公共端口，第二AWG 114的每个分支端口连接一个接收机112，将公共端口输入的光信号中的每个波长的光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机112。例如，第二AWG 114的一个分支端口将波长为λ1的光信号发送给对应λ1波长的第一个接收机112，第二AWG 114的另一个分支端口将波长为λ2的光信号发送给对应λ2波长的第二个接收机112。
在本发明实施例十一中，由第一AWG、第二AWG、负色散器件和PRM共同构成该PON的光处理器件，通过第一AWG进行选波滤波操作，通过PRM进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得该PON中用于发射信号的自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了该自注入激光器的性能。
图12为本发明实施例十二的PON的结构示意图。如图12所示，该PON中至少包括：至少一个增益器件121、至少一个接收机122、第一AWG 123、第二AWG 124、负色散器件125、光分路器126和全反射镜127，以及连接增益器件121、接收机122、第一AWG 123、第二AWG 124、负色散器件125、光分路器126和全反射镜127的光纤。其中，第一AWG 123、第二AWG 124、负色散器件125、光分路器126和全反射镜127以及光纤共同构成本发明实施例十记载的光处理器件。优选地，负色散器件125可以采用DCF。其中，第一AWG 123和第二AWG 124具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。本发明实施例十一的PON采用本发明实施例七的自注入激光器作为信号发射端，在本发明实施例七的自注入激光器的AWG的各个分支端口分别连接多个增益器件，并且通过另一个AWG将发射端发出的光信号传送给多个接收机。
具体地，每个增益器件121通过光纤连接第一AWG 123的一个分支端口，第一AWG 123的公共端口、光分路器126、负色散器件125和全反射镜127通过光纤依次连接；或者，每个增益器件121通过光纤连接第一AWG 123的一个分支端口，第一AWG 123的公共端口、负色散器件125、光分路器126和全反射镜127通过光纤依次连接；或者，每个增益器件121、负色散器件125和第一AWG 123的一个分支端口通过光纤依次连接，第一AWG 123的公共端口、光分路器126和全反射镜127通过光纤依次连接。即，负色散器件125可以连接在光分路器126和全反射镜127之间，也可以连接在第一AWG123和光分路器126之间，还可以连接在增益器件121和第一AWG 123之间。在图12中，仅以每个增益器件121通过光纤连接第一AWG 123的一个分支端口，第一AWG 123的公共端口、光分路器126、负色散器件125和全反射镜127通过光纤依次连接的情况为例予以说明。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
每个增益器件121产生一个宽谱光信号并连接第一AWG 123的一个分支端口。第一AWG 123对每个增益器件121产生的宽谱光信号进行选波滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，例如，以PON中包括两个增益器件121为例，该两个增益器件121分别连接第一AWG 123的两个分支端口，以λ1表示连接第一个增益器件121的第一AWG 123的分支端口的中心波长，以λ2表示连接第二个增益器件121的第一AWG 123的分支端口的中心波长，则在经过该第一AWG 123的分支端口后，第一个增益器件121发出的宽谱光信号中只有波长为λ1的光信号能够通过第一AWG 123，其它波长的光信号均无法通过；第二个增益器件121发出的宽谱光信号中只有波长为λ2的光信号能够通过第一AWG 123，其它波长的光信号均无法通过。对应第一个增益器件121的波长为λ1的光信号和对应第二个增益器件121的波长为λ2的光信号从第一AWG 123的公共端口输出到光分路器126，经过光分路器126分为两路，其中一路波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号射出自注入激光器，另一路波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号传送到负色散器件125。负色散器件125在波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中增加负色散，然后传送到全反射镜127，全反射镜127将波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号全部反射回负色散器件125。反射的光信号经过负色散器件125增加负色散，然后输入到第一AWG 123的公共端口，第一AWG 123的分支端口分别将该分支端口对应的波长的光信号返回到该分支端口连接的增益器件121，例如，第一AWG 123的一个分支端口将波长为λ1的光信号返回第一个增益器件121，第一AWG 123的另一个分支端口将波长为λ2的光信号返回第二个增益器件121。从而使得每个增益器件121、第一AWG 123、光分路器126、负色散器件125和全反射镜127组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，对于每个增益器件121，与该增益器件121发出的光信号相比，返回该增益器件121的光信号中增加了由负色散器件125导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于第一AWG 123、光分路器126、负色散器件125和全反射镜127以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件121的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
全反射镜127和光分路器126将经过部分反射后的波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中的透射光信号发送给第二AWG 124的公共端口，第二AWG 124的每个分支端口连接一个接收机122，将公共端口输入的光信号中的每个波长的光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机122。例如，第二AWG 124的一个分支端口将波长为λ1的光信号发送给对应λ1波长的第一个接收机122，第二AWG 124的另一个分支端口将波长为λ2的光信号发送给对应λ2波长的第二个接收机122。
在本发明实施例十二中，由第一AWG、第二AWG、负色散器件、光分路器和全反射镜共同构成光处理器件，通过第一AWG进行选波滤波操作，通过光分路器和全反射镜进行部分反射操作，通过负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图13为本发明实施例十三的PON的结构示意图。如图13所示，该PON中至少包括：至少一个增益器件131、至少一个接收机132、第一AWG 133、第二AWG 134、光分路器135和反射型的负色散器件136，以及连接增益器件131、接收机132、第一AWG 133、第二AWG 134、光分路器135和反射型的负色散器件136的光纤。其中，第一AWG 133、第二AWG 134、光分路器135和反射型的负色散器件136以及光纤共同构成本发明实施例十记载的光处理器件。其中，第一AWG 133和第二AWG 134具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。优选地，反射型的负色散器件136可以采用具有负色散作用和反射作用的光纤光栅，也可以采用具有负色散作用和反射作用的光子晶体。本发明实施例十三的PON采用本发明实施例八的自注入激光器作为信号发射端，在本发明实施例八的自注入激光器的AWG的各个分支端口分别连接多个增益器件，并且通过另一个AWG将发射端发出的光信号传送给多个接收机。
具体地，每个增益器件131通过光纤连接第一AWG 133的一个分支端口，第一AWG 133的公共端口、光分路器135、反射型的负色散器件136和第二AWG 134的公共端口通过光纤依次连接，第二AWG 134的每个分支端口通过光纤连接一个接收机132。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
每个增益器件131产生一个宽谱光信号并连接第一AWG 133的一个分支端口。第一AWG 133对每个增益器件131产生的宽谱光信号进行选波滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，例如，以PON中包括两个增益器件131为例，该两个增益器件131分别连接第一AWG 133的两个分支端口，以λ1表示连接第一个增益器件131的第一AWG 133的分支端口的中心波长，以λ2表示连接第二个增益器件131的第一AWG 133的分支端口的中心波长，则在经过第一AWG 133后，第一个增益器件131发出的宽谱光信号中只有波长为λ1的光信号能够通过第一AWG133，其它波长的光信号均无法通过；第二个增益器件131发出的宽谱光信号中只有波长为λ2的光信号能够通过第一AWG 133，其它波长的光信号均无法通过。对应第一个增益器件131的波长为λ1的光信号和对应第二个增益器件131的波长为λ2的光信号从第一AWG 133的公共端口输出后，经过光分路器135分为两路，其中一路包含波长λ1和波长λ2的光信号作为输出信号，该输出信号经过光路传送到接收机132，另一路包含波长λ1和波长λ2的光信号传送到反射型的负色散器件136。反射型的负色散器件136在该路包含波长λ1和波长λ2的光信号中增加负色散后，将其全部反射回到第一AWG133的公共端口，第一AWG 133的分支端口分别将该分支端口对应的波长的光信号返回到该分支端口连接的增益器件131，例如，第一AWG 133的一个分支端口将波长为λ1的光信号返回第一个增益器件131，第一AWG 133的另一个分支端口将波长为λ2的光信号返回第二个增益器件131，从而使得增益器件131、第一AWG 133、光分路器135和反射型的负色散器件136组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，与增益器件131发出的光信号相比，返回增益器件131的光信号中增加了由反射型的负色散器件136导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于第一AWG 133、光分路器135和反射型的负色散器件136以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件131的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
光分路器135将分路得到的其中一路包含波长λ1和波长λ2的光信号作为输出信号，该输出信号经过光路传送到接收机132。具体地，光分路器135将该路输出信号发送给第二AWG 134的公共端口，第二AWG 134的每个分支端口连接一个接收机132，将公共端口输入的光信号中的每个波长的光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机132。例如，第二AWG 134的一个分支端口将波长为λ1的光信号发送给对应λ1波长的第一个接收机132，第二AWG 134的另一个分支端口将波长为λ2的光信号发送给对应λ2波长的第二个接收机132。
在本发明实施例十三中，由第一AWG、第二AWG、光分路器和反射型的负色散器件共同构成该PON的光处理器件，反射型的负色散器件具有增加负色散的作用和反射作用，通过第一AWG进行选波滤波操作，通过光分路器和反射型的负色散器件进行部分反射操作，通过反射型的负色散器件在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得该PON中用于发射信号的自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
图14为本发明实施例十四的PON的结构示意图。如图14所示，该PON中至少包括：至少一个增益器件141、至少一个接收机142、具有负色散作用的第一AWG 143、第二AWG 144和PRM 145，以及连接增益器件141、接收机142、具有负色散作用的第一AWG 143、第二AWG 144和PRM 145的光纤。其中，具有负色散作用的第一AWG 143、第二AWG 144和PRM 145以及光纤共同构成本发明实施例十记载的光处理器件。其中，第一AWG 143和第二AWG 144具体可以采用高斯型AWG，或者采用薄膜型AWG，或者由高斯型AWG和以太龙滤波器组成，或者由高斯型AWG和光纤光栅组成。本发明实施例十四的PON采用本发明实施例九的自注入激光器作为信号发射端，在本发明实施例九的自注入激光器的AWG的各个分支端口分别连接多个增益器件，并且通过另一个AWG将发射端发出的光信号传送给多个接收机。
具体地，每个增益器件141通过光纤连接具有负色散作用的第一AWG143的一个分支端口，第一AWG 143的公共端口、PRM 145和第二AWG 144的公共端口通过光纤依次连接，第二AWG 144的每个分支端口通过光纤连接一个接收机142。上述各个相连的器件均通过光纤连接。
每个增益器件141产生一个宽谱光信号并连接第一AWG 143的一个分支端口。第一AWG 143对每个增益器件141产生的宽谱光信号进行选波滤波，每个分支端口分别具有不同的中心波长，即每个分支端口进行选波滤波，例如，以PON中包括两个增益器件141为例，该两个增益器件141分别连接第一AWG 143的两个分支端口，以λ1表示连接第一个增益器件141的第一AWG 143的分支端口的中心波长，以λ2表示连接第二个增益器件141的第一AWG 143的分支端口的中心波长，则在经过第一AWG 143后，第一个增益器件141发出的宽谱光信号中只有波长为λ1的光信号能够通过第一AWG143，其它波长的光信号均无法通过；第二个增益器件141发出的宽谱光信号中只有波长为λ2的光信号能够通过第一AWG 143，其它波长的光信号均无法通过。因此，对应第一个增益器件141的波长为λ1的光信号和对应第二个增益器件141的波长为λ2的光信号从第一AWG 143的公共端口输出。并且，第一AWG 143还具有增加负色散的作用，因此，经过第一AWG 143后，第一AWG 143的公共端口输出的包含波长λ1和波长为λ2的光信号中增加了负色散。增加了负色散后，该包含波长λ1和波长为λ2的光信号从第一AWG 143的公共端口传送到PRM 145。PRM 145对波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号进行部分反射。即，经过PRM 145时，该波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中的一部分发生透射，另一部分发生反射。其中，发生反射的光信号输入到第一AWG 143的公共端口，第一AWG 143在反射的光信号中增加负色散，并且，第一AWG 143的分支端口分别将该分支端口对应的波长的光信号返回到该分支端口连接的增益器件141，例如，第一AWG 143的一个分支端口将波长为λ1的光信号返回第一个增益器件141，第一AWG 143的另一个分支端口将波长为λ2的光信号返回第二个增益器件141，从而使得每个增益器件141、第一AWG 143和PRM 145组成一个激光振荡腔，光在该振荡腔内往返振荡。其中，对于每个增益器件141，与该增益器件141发出的光信号相比，返回该增益器件141的光信号中增加了由第一AWG 143导致的负色散，该负色散的绝对值大于或等于第一AWG 143和PRM 145以及光纤产生的正色散的总和，从而使得返回增益器件141的光信号的波长越长，其传输延迟越小，反之，光信号的波长越短，其传输延迟越大。
PRM 145将经过部分反射后的波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号中的透射光信号发送给第二AWG 144的公共端口，第二AWG 144的每个分支端口连接一个接收机142，将公共端口输入的光信号中的每个波长的光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机142。例如，第二AWG 144的一个分支端口将波长为λ1的光信号发送给对应λ1波长的第一个接收机142，第二AWG 144的另一个分支端口将波长为λ2的光信号发送给对应λ2波长的第二个接收机142。
在本发明实施例十四中，由第一AWG、第二AWG和PRM共同构成光处理器件，其中第一AWG具有负色散作用，通过第一AWG进行选波滤波操作，通过PRM进行部分反射操作，通过第一AWG在返回增益器件的光信号中增加负色散，由于增加的负色散的绝对值大于或等于光处理器件的正色散的总和，导致光信号的波长越长，传输延迟越小，波长越短，传输延迟越大，从而使得该PON中用于发射信号的自注入激光器的激射光谱的宽度显著变窄，提高了自注入激光器的性能。
在上述本发明实施例十至本发明实施例十四中，仅从PON的信号发射端的角度进行描述，在实际应用时，对于双向收发的PON，可以在两个传输方向中每个传输方向上的信号发射端分别采用本发明实施例十至本发明实施例十四的技术方案。
在上述本发明实施例一至本发明实施例十四的技术方案的基础上，进一步地，在上述各个实施例中，各个器件之间的连接方式具体可以采用光纤连接，例如，采用单模光纤连接各个器件。
在上述本发明实施例一至本发明实施例十四的技术方案的基础上，进一步地，在上述各个实施例中，增益器件具有调制功能，并且，增益器件包括前端面和后端面，其中前端面具有低反射特性，后端面具有高反射特性。具体地，上述各个实施例中的增益器件均可以具体采用RSOA或法布里-珀罗激光二极管(Fabry-Perot Laser Diode，简称FP-LD)，例如注入锁定FP-LD(Injection Locking FP-LD，简称IL FP-LD)。
在上述本发明实施例一至本发明实施例十四的技术方案的基础上，进一步地，在上述各个实施例中，在光路中具有反射作用的器件之前，均可以增加一个法拉第旋转器，该法拉第旋转器具有45度相位，也就是说，通过该法拉第旋转器的光信号的相位会偏移45度，从而使得经过该具有反射作用的器件的反射光的偏振状态相对于入射到该器件的入射光的偏振状态旋转90度，因此，增益器件发出的TE模式的光信号在注入回该增益器件时变成TM模式的光信号，增益器件发出的TM式的光信号在注入回该增益器件时变成TE模式的光信号，从而减小光纤链路中的偏振扰动，提高该自注入激光器的偏振稳定性，进一步提高了该自注入激光器性能。在上述各个实施例中，该法拉第旋转器可以设置在光路中各个具有反射作用的器件之前。例如，在本发明实施例一中，在增益器件11和光处理器件12之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例二中，在增益器件21和光滤波器22之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在负色散器件23和PRM 24之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例三中，在增益器件31和光滤波器32之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在负色散器件33和全反射镜35之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例四中，在增益器件41和光滤波器42之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器43和反射型的负色散器件44之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例五中，在增益器件51和光分路器52之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器52和具有滤波作用的反射型的负色散器件53之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例六中，在增益器件61和AWG 62之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在负色散器件63和PRM 64之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例七中，在增益器件71和AWG 72之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器74和全反射镜75之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例八中，在增益器件81和AWG 82之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器83和反射型的负色散器件84之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例九中，在增益器件91和具有负色散作用的AWG92之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在具有负色散作用的AWG 92和PRM93之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例十中，在增益器件101和光处理器件103之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例十一中，在每个增益器件111和第一AWG 113之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在负色散器件115和PRM 116之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例十二中，在每个增益器件121和第一AWG 123之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器126和全反射镜127之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例十三中，在每个增益器件131和第一AWG 133之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在光分路器135和反射型的负色散器件136之间设置一个法拉第旋转器。在本发明实施例十四中，在每个增益器件141和第一AWG 143之间设置一个法拉第旋转器，和/或，在第一AWG 143和PRM 145之间设置一个法拉第旋转器。
图15为本发明的自注入激光器与现有技术中的自注入激光器产生的激射光谱对比示意图。通过实验采集本发明的自注入激光器和现有技术中的自注入激光器产生的激射光谱，如图15所示，采用现有技术中的自注入激光器利用AWG作为自注入激光器的腔内滤波器，由于AWG的带宽较宽，选模效应较弱，增益器件自身产生调制啁啾，并且光信号在往返振荡过程中由光纤引入正色散，上述啁啾和正色散注入回该增益器件中，加剧自注入激光器的调制啁啾和激射光谱的展宽和抖动，因此，如果增益器件与AWG之间的光纤较长，自注入激光器的激射谱线如图15中的虚线曲线所示，具有很宽的光谱，自注入激光器的性能也随着中间光纤长度的增加而急剧恶化。采用本发明各个实施例提出的自注入激光器，在谐振腔中增加具有负色散功能的器件，例如具有DCF，当其产生的负色散的绝对值大于谐振腔内的总正色散值时，自注入激光器的激射光谱如图15中实现曲线所示，光谱宽度显著变窄，自注入激光器的性能也随之显著提升。
需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种自注入激光器，其特征在于，包括：增益器件和与所述增益器件连接的光处理器件；
所述增益器件产生宽谱光信号，所述光处理器件对所述宽谱光信号进行滤波和部分反射，在部分反射后的反射光信号中增加负色散后返回所述增益器件，以使所述增益器件和所述光处理器件组成激光振荡腔，所述负色散的绝对值大于或等于所述光处理器件的正色散的总和。
2.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：光滤波器、负色散器件、部分反射镜PRM和连接所述光滤波器、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述负色散器件和所述PRM通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件、所述负色散器件、所述光滤波器和所述PRM通过光纤依次连接。
3.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：光滤波器、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接光滤波器、负色散器件、光分路器与全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或，所述增益器件、所述光滤波器、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或，所述增益器件、所述负色散器件、所述光滤波器、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
4.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：光滤波器、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述光滤波器、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光滤波器、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光滤波器、所述光分路器和所述反射型的负色散器件通过所述光纤依次连接。
5.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：光分路器、具有滤波作用的反射型的负色散器件和连接所述光分路器与所述具有滤波作用的反射型的负色散器件的光纤；所述具有滤波作用的反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件、所述光分路器和所述具有滤波作用的反射型的负色散器件通过所述光纤依次连接。
6.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：阵列波导光栅AWG、负色散器件、部分反射镜PRM和连接所述AWG、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口、所述负色散器件通过所述光纤连接所述AWG的公共端口和所述PRM；
或者，所述增益器件、所述负色散器件和所述AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述AWG的公共端口通过所述光纤连接所述PRM。
7.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：阵列波导光栅AWG、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接所述AWG、所述负色散器件、所述光分路器与所述全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，所述增益器件、所述负色散器件、所述AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述AWG的公共端口、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
8.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：阵列波导光栅AWG、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述AWG、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述AWG、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述光分路器通过所述光纤连接所述AWG的公共端口和所述反射型的负色散器件。
9.根据权利要求1所述的自注入激光器，其特征在于，所述光处理器件包括：具有负色散作用的阵列波导光栅AWG、部分反射镜PRM和连接所述具有负色散作用的阵列波导光栅AWG与所述PRM的光纤；所述具有负色散作用的阵列波导光栅AWG产生的负色散的绝对值大于或等于所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
所述增益器件通过所述光纤连接所述AWG的一个分支端口，所述AWG的公共端口通过所述光纤连接所述PRM。
10.一种无源光网络PON，其特征在于，包括：
至少一个增益器件、至少一个接收机和连接所述至少一个增益器件与所述至少一个接收机的光处理器件；
每个所述增益器件产生宽谱光信号，所述光处理器件对每个所述增益器件产生的所述宽谱光信号进行选波滤波，获得每个所述增益器件分别对应的波长的光信号，对每个所述增益器件分别对应的波长的光信号进行部分反射，在部分反射后的每个波长的反射光信号中增加负色散后返回每个波长分别对应的所述增益器件，以使所述增益器件和所述光处理器件组成激光振荡腔，所述负色散的绝对值大于或等于所述光处理器件的正色散的总和，所述光处理器件将部分反射后的每个波长的透射光信号分别发送给每个波长分别对应的接收机。
11.根据权利要求10所述的无源光网络PON，其特征在于，所述光处理器件包括：第一阵列波导光栅AWG、第二阵列波导光栅AWG、负色散器件、部分反射镜PRM和连接所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述负色散器件与所述PRM的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述负色散器件、所述PRM和所述第二阵列波导光栅AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二阵列波导光栅AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
12.根据权利要求10所述的无源光网络PON，其特征在于，所述光处理器件包括：第一阵列波导光栅AWG、第二阵列波导光栅AWG、负色散器件、光分路器、全反射镜和连接所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述负色散器件、所述光分路器与所述全反射镜的光纤；所述负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述光分路器、所述全反射镜和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述光分路器、所述负色散器件和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述负色散器件、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接；
或者，每个所述增益器件、所述负色散器件和所述第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口通过所述光纤依次连接，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述光分路器和所述全反射镜通过所述光纤依次连接。
13.根据权利要求10所述的无源光网络PON，其特征在于，所述光处理器件包括：第一阵列波导光栅AWG、第二阵列波导光栅AWG、光分路器、反射型的负色散器件和连接所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述光分路器与所述反射型的负色散器件的光纤；所述反射型的负色散器件产生的负色散的绝对值大于或等于所述第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG、所述光分路器和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述光分路器、所述反射型的负色散器件和所述第二阵列波导光栅AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二阵列波导光栅AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
14.根据权利要求10所述的无源光网络PON，其特征在于，所述光处理器件包括：具有负色散作用的第一阵列波导光栅AWG、第二阵列波导光栅AWG、部分反射镜PRM和连接所述具有负色散作用的第一阵列波导光栅AWG、所述第二阵列波导光栅AWG与所述PRM的光纤；所述具有负色散作用的第一阵列波导光栅AWG产生的负色散的绝对值大于或等于所述第二阵列波导光栅AWG、所述PRM和所述光纤产生的正色散的总和；
每个所述增益器件通过所述光纤连接所述具有负色散作用的第一阵列波导光栅AWG的一个分支端口，所述第一阵列波导光栅AWG的公共端口、所述PRM和所述第二阵列波导光栅AWG的公共端口通过所述光纤依次连接，所述第二阵列波导光栅AWG的每个分支端口通过所述光纤连接一个所述接收机。
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