CN104137354B - 用于提供一个选择的波长或多个波长的具有外部反射器的激光阵列复用器组件 - Google Patents

用于提供一个选择的波长或多个波长的具有外部反射器的激光阵列复用器组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光阵列复用器组件通常包含耦合到光多路复用器的激光发射器阵列，例如具有光多路复用器之后的一个外部部分反射器的阵列波导光栅（AWG）。每个激光发射器可包含一个增益区域，增益区域发射跨越例如包含光通信系统中信道波长的多个波长的光线。阵列波导光栅（AWG）在与每个激光发射器相关的不同信道波长过滤从每个激光发射器发射出的光线。这个反射器反射至少一部分经过滤的光线，以使得激光在所反射光线的波长信道产生。激光阵列复用器组件可用以在选定的信道波长产生光信号，或者可用以产生或结合多个信道波长的光信号。

Description

用于提供一个选择的波长或多个波长的具有外部反射器的激光阵列 复用器组件
相关专利申请案的交叉引用
本申请主张于2011年7月14日提出之申请，美国临时专利申请序列号61/508,017（代理人案卷号PAT147P）的利益，其揭露内容在此完整地并入本案以作为参考资料。
技术领域
本发明关于一种波分复用（WDM）光学系统、网络、以及方法，并且特别地，本发明关于一种用于提供一个选择的波长或多个波长的具有外部反射器的激光阵列复用器组件。
背景技术
光通信网络已经使用了许多年。最初，这些网络一般是“点对点”型网络，其中包含通过光纤连接的一个发射器及一个接收器。这种网络比较容易构建，但是使用许多光纤来连接多个用户。随着连接到此网络的用户数量的增加，光纤数量也迅速增加且使用与管理许多光纤的费用变得复杂和昂贵。
一种无源光网络（PON）通过使用从网络上的一个发送端，例如一个光线路终端（OLT）到远程分支点的单个“主干”光纤（可高达20公里以上）来解决这个问题。每个用户可利用形成有时称为“树和分支”的一个体系结构的一个较短的光纤跨度而连接到该网络。开发这样的无源光网络（PON）的挑战之一是有效地利用主干光纤中的容量，以传输最大可能的主干光纤上的信息量。
为了提高效率，无源光网络（PON）已通过在无源光网络（PON）上为每个用户分配特定时隙以沿主干光纤传输每个用户自己的数据来使用“时域复用”。每个用户被允许在分配给它的时隙期间进行发送，并且这些时隙在发射器和接收器两端进行同步，以使得接收器知道一个发送信号的时隙（从而知道发射器）。在这种方式下，许多发射器可共享相同的光纤，而不用担心多个发射器同时发送数据和混淆接收器。举例而言，千兆位无源光网络（G-PON）与基于以太网的无源光网络（E-PON）的标准利用这种时间相关的方式。
尽管时分复用无源光网络（TDM-PON）可行，但是时分复用（TDM）方法是低效的，因为此系统应允许在不同发射器时隙之间具有足够的时间，以防止混淆接收器。另外，这种类型的系统中的噪声在无源光网络（PON）中的所有发射器累积。为了避免不必要的噪音，除了当前发射的发射器之外的其他发射器可关闭且然后当传送数据时迅速打开，没有提供太多的稳定时间。这种“突发模式”的传输在时分复用无源光网络（TDM-PON）系统中增加数据速率具有挑战。
时分复用（TDM）也未有效地利用在光纤上的可用带宽。光纤具有同时承载许多不同信号而不会干扰的能力，只要这些不同的信号以不同的波长承载。时分复用无源光网络（TDM-PON）系统仅使用几个波长，并且因此不利用许多在光纤上可用的基本的带宽。类似于利用不同的频率承载不同信号的无线电广播，光纤通信网络通过使用波分复用（WDM）在不同波长上复用不同的光信号可增加单一光纤上承载的信息量。
在波分复用无源光网络（WDM-PON）中，单个主干光纤与光分支点传送数据且此分支点提供通过导向不同波长的信号进出各个用户来提供一个简单的路由功能。这种情况下，每个用户分配到其上发送和/或接收数据的特定波长。因此波分复用无源光网络（WDM-PON）允许更大的带宽，因为每个发射器允许以更高的数据速率和更长的时间周期发送。
然而，波分复用无源光网络（WDM-PON）的一个挑战是设计一种网络，这种网络允许同一发射器使用于任何用户位置的一个光网络终端（ONT）。为便于部署和维护波分复用无源光网络（WDM-PON），期望具有一个波长可以改变或调整的“无色”光网络终端（ONT），以使得单个设备能够在无源光网络（PON）上的任何光网络终端（ONT）中使用。使用“无色”无源光网络（PON），操作者仅需要具有可在任何用户位置使用的单个、通用的发射器或收发器。
一个或多个可调的激光源可在一个波分复用（WDM）系统或例如一个波分复用无源光网络（WDM-PON）的网络中用以提供不同波长的多个光信号。类似于无线电发射机的允许发射机选择所传输频率的一个调谐器部分，一个可调谐激光器具有选择其上传输的光信号的不同波长的能力。各种不同类型的可调谐激光器已经发展了很多年，但其中大部分开发用于高容量骨干网的连接以实现高性能且以相对较高的成本开发。许多可调谐激光源依靠连续调谐机制，并且由于极其严格的制造公差而难以构建或构建很昂贵。许多连续可调谐激光器还需要一个外部装置来“锁定”波长，类似于一个无线电调谐器中的锁相回路或晶体参考振荡器。使用这些波长锁定器是因为连续可调的设计通常对于外部条件具有高敏感度，如果不校正的话可能会导致波长偏移。举例而言，例如温度或外部电场或磁场的条件可在一些连续可调谐激光器的设计中产生偏移。
许多的波分复用无源光网络（WDM-PON）相比较于高容量、长距离波分复用（WDM）系统具有较低的数据速率和更短的传输距离，并且因此较低的性能和较低的成本激光器也足够用。另外，虽然期望具有从若干波长（例如，在信道波长的一个栅格）中选择一个波长的能力，但是连续调谐在波分复用无源光网络（WDM-PON）的应用中可不必要。在这些应用的一些应用中，波长可以在激光器的寿命仅选择一次（即，它最初安装时）且该波长可不需要再次改变。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的包含一个或多个激光阵列复用器组件的波分复用（WDM）光通信系统的功能方框图。
图2为根据本发明一实施例的包含具有一个或多个激光阵列复用器组件的光线路终端（OLT）及光网络终端（ONT）的波分复用无源光网络（PON）的功能方框图。
图3为根据本发明一实施例具有一个外部反射器的波长可选择激光阵列复用器组件的示意图。
图4为根据本发明一实施例具有一个外部反射器的多路复用的激光阵列复用器组件的示意图。
图5为根据本发明一个实施例的激光阵列复用器组件之示意图，其中的激光阵列复用器组件使用具有位于阵列波导光栅（AWG）之后的外部反射器的阵列波导光栅（AWG）。
图6为可使用于激光阵列复用器组件中的增益芯片的示意图。
图7为可用作激光阵列复用器组件中的部分反射器的一个光纤布拉格光栅之反射率特性的示意图。
具体实施方式
根据这里所述的实施例的一种激光阵列复用器组件通常包含耦合到光多路复用器的激光发射器的阵列，例如具有光多路复用器之后的一个外部部分反射器一个阵列波导光栅（AWG）。每个激光发射器可包含一个增益区域，增益区域发射跨越例如包含光通信系统中信道波长的多个波长的光线。阵列波导光栅（AWG）或光多路复用器在与每个激光发射器相关的不同信道波长过滤从每个激光发射器所发射的光线。这个外部部分反射器反射至少一部分经过滤的光线，以使得激光在经反射、过滤的光线的波长信道产生。激光阵列复用器组件可例如使用于一个可调谐发射器中，用以在选定的信道波长产生光信号。激光阵列复用器组件也可使用于多路光发射器中以产生和结合在多个不同信道波长的光信号。
这种激光阵列复用器组件可使用于一个波分复用（WDM）光系统中的光发射器中。波长可选择激光多路复用器组件可用于，例如一个可调谐发射机中以在选定的信道波长产生一个光信号，和/或可用于一个多路复用光发射器中以在多个不同的信道波长下产生且结合光信号。在一个应用中，波长可选择激光装置可在一个波分复用（WDM）光学系统的光发射器或收发器中使用。一种波长可选择激光装置例如可用于一个波分复用（WDM）系统中的可调谐发射器或收发器，例如一个波分复用无源光网络（WDM-PON）中的一个光网络终端（ONT）或光网络单元（ONU）中以对该光网络终端（ONT）/光网络单元（ONU）选择合适的传输信道波长。一种波长可选择激光阵列复用器组件也可使用于，例如在波分复用无源光网络（WDM-PON）中的光线路终端（OLT）中以在不同的信道波长提供多个光信号。
如本文所使用，“信道波长”是指与光信道相关的波长，并且可包含一个中心波长周围的特定波长频带。在一个实例中，信道波长可以由国际电信联盟（ITU）标准，例如ITU-T的密集波分复用（DWDM）栅格来定义。如本文所使用的用语“耦合”是指一个系统元件承载的信号给予“结合”元件的任何连接、结合、链接等，并且“光耦合”是指光线从一种元件提供给另一元件的耦合。这种“耦合”装置不一定直接彼此连接，并且可通过控制或改变这些信号的中间元件或装置而分离。
请参考图1，图1表示且描述了根据本发明实施例的包含一个或多个激光阵列复用器组件102的一个波分复用（WDM）光通信系统100。波分复用（WDM）系统100包含一个或者多个终端110、112，终端110、112耦合在一个主干光纤或光路径114的每一端用于跨过光路径114发送和接收不同信道波长的光信号。波分复用（WDM）系统100的每一端的终端110、112包含与不同信道（例如，ch1至ch n）相关的一个或多个发射器120（例如，TX1到TXn）和接收器122（例如，RX1到RXn），用于在一个或多个终端110、112之间发送和接收不同信道波长的光信号。
每个终端110、112可包含一个或多个发射器120和接收器122，并且发射器120和接收器122可以是单独的或集成为一个终端内的收发器。波分复用（WDM）系统100的每个端部的光多路复用器/多路解复用器116、118结合和分离不同信道波长的光信号。包含组合的信道波长的聚集波分复用（WDM）光信号在主干光路径114上执行。一个或多个发射器120可以是能够使用激光阵列复用器组件102调谐到合适信道波长的一个可调谐发射器。因此，发射器120可构造成能够用于波分复用（WDM）系统100中不同位置的通用、可调谐，并且根据波分复用（WDM）系统100中的位置可调谐到适当的信道波长的发射器。
请参考图2，根据本发明实施例的一个或多个激光阵列复用器组件202、204可在一个波分复用无源光网络（WDM-PON）200的发射器和/或收发器中使用。波分复用无源光网络（WDM-PON）200提供了使用一个使用波分复用（WDM）系统的一个点对多个点的光学网络架构。根据波分复用无源光网络（WDM-PON）200的一个实施例，包含一个或多个光线路终端（OLT）210的一个中心局（CO）211可经由光纤、波导、和/或路径214、215-1至215-n耦合到复数个光网络终端（ONT）或光网络单元（ONU）212-1至212-n。分支点218将主干光路径214耦合到单独的光路径215-1至215-n到用户位置的光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n。分支点218可包含一个或多个无源耦合装置例如分离器或者光多路复用器/多路解复用器。光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n可设置于家庭、企业或其他类型的用户位置或场所。
波分复用无源光网络（WDM-PON）200还可包含另外的节点或网络装置，例如耦接于分支点218和不同的地点或场所的光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1到212-n之间的以太网PON（EPON）或千兆位PON（GPON）节点或装置。波分复用无源光网络（WDM-PON）200的一个应用是能够在共同的平台上提供语音、数据和/或视频服务的光纤到户（FTTH）或光纤到用户所在地（FTTP）。在此应用中，在中心局（CO）211可耦合到提供语音、数据和/或视频的一个或多个源或网络。
在波分复用无源光网络（WDM-PON）200中，不同的光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1到212-n可分配有不同的信道波长，光信号可在不同信道波长上传送且采用波分复用（WDM）技术组合及分离。由此一个或多个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1到212-n可包含一个波长可选择激光阵列复用器组件202，用于在分配为用于传输所选择的信道波长产生光信号。光线路终端（OLT）210可配置为产生不同的信道波长的多个光信号，并且将光信号结合在主干光纤或路径214上执行的一个聚集波分复用（WDM）光信号。因此，光线路终端（OLT）210可包含一个多路激光阵列复用器组件204，用于在多个信道波长产生和结合光信号。
在一个实施例中，波分复用无源光网络（WDM-PON）200可使用不同的波长带用于传送相对于光线路终端（OLT）210下行和上行的光信号。举例而言，在L波段（例如，大约1565至1625纳米）可用于下行传输且C波段（例如，大约1530至1565纳米）可用于上行传输。光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1到212-n可由此在L波段内及C波段内分配不同的信道波长。位于光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n中的收发器或接收器可配置为在L波段中的至少一个信道波长上接收光信号。位于光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n的收发器或发射器可配置为在C波段中的至少一个信道波长上发送光信号。其他波长和波长频带也在这里所描述的本系统和方法的范围之内。
在本示例性实施例中，在光线路终端（OLT）110中的多路激光阵列复用器组件204可产生L波段（例如，λL1、λL2、…λLn）中的不同相应信道波长的光信号。多路激光阵列复用器组件204的激光阵列中的每个激光器可由对应的射频（RF）信号进行调整以产生相应的光信号，并且一个光多路复用器（例如，AWG）组合在各自不同的信道波长（例如，λL1、λL2、…λLn）的光信号，以下将进行详细描述。分支点218可解复用来自光线路终端（OLT）210的下行聚集波分复用（WDM）光信号（例如，λL1、λL2、…λLn），用于将独立的信道波长传输到各个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n。可替换地，分支点218可将聚集的波分复用（WDM）光信号提供到每个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n且每个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）设备212-1至212-n分离并处理所分配的光信道波长。各个光信号可加密以防止窃听未分配给一个特定光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）的光信道。
在本示例性实施例中，在一个或多个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）的212-1至212-n中的波长可选择激光阵列复用器组件202可在C波段的信道波长（例如，λC1、λC2、…λCn）中选定的一个信道波长产生光信号。分支点218组合或多路复用来自各个光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）212-1至212-n的上行光信号，用于通过主干光路径214作为聚集波分复用（WDM）光信号传送到光线路终端（OLT）210。
虽然表示出波分复用（WDM）系统的实例，但是根据在此所述的实施例的激光阵列复用器组件也可在其他类型的光学系统中的使用。一种波长可选择激光阵列复用器组件例如可用于跨越一定波长范围进行扫描的光谱应用中以分析气体的不同吸收特性。
图3表示出根据本发明实施例的波长可选择激光阵列复用器组件302，用于提供一个选定的波长。波长可选择激光阵列复用器组件302包含光耦合到光多路复用器330的相应输入端口的激光发射器320-1至320-n的阵列，以及耦合到光多路复用器330的输出端口的一个部分反射器340。每个激光发射器320-1至320-n配置为发射包含一个光通信系统的信道波长（例如，λ1至λn）的波长范围的光线。激光发射器320-1至320-n可例如实质上为相同的激光器或增益芯片。从激光发射器320-1至320-n的选择的一个发射出的光线结合至光多路复用器330中。
光多路复用器330（例如，一个AWG）对每个输入端口过滤在不同信道波长下发射的光线，以使得从每个激光发射器320-1至320-n发射出的光线在不同的信道波长（例如，λ1、λ2、…λn）通过光多路复用器330。因此，与光多路复用器330的相应输入端口及相应的激光发射器320-1至320-n相关的不同信道波长（例如，λ1、λ2、…λn）耦合至那些输入端口。部分反射器340将通过光多路复用器330过滤的至少一部分光线反射且进入每个激光发射器320-1至320-n的增益区域中，以使得一个激光产生腔形成于激光发射器320-1至320-n中选择的一个的后反射器和部分反射器340之间。
波长可选择激光阵列复用器组件302通过调制对应于一个选择的信道波长（λS）的激光发射器，而不调制其他的激光发射器可选择这个信道波长（λS）进行传输。举例而言，当所选择的信道波长（λS）与激光发射器320-2相关时，激光发射器320-2使用一个射频（RF）信号进行调制，并且调制的光线从激光发射器320-2发射出而不从其他的激光发射器发射光线。在多个波长（λ1到λn）发射的调制光线耦合到光多路复用器330的相应输入端口且在相关的信道波长，即，所选择的信道波长（λS）过滤。然后，所选择的信道波长（λS）由部分反射器340反射回激光发射器320-2，以使得激光在所选择的信道波长（λS）发生。当激光产生时，所选择的信道波长（λS）通过部分反射器340，从而在所选择的信道波长（λS）产生的光信号。
波长可选择激光阵列复用器组件302因此可在可调谐光发射器（例如，波分复用无源光网络（WDM-PON）的光网络单元（ONU）/光网络终端（ONT）中）使用，允许通用的、无色的发射器能够改变所选的波长而无需使用传统的可调谐激光器。通过在光多路复用器330之后完成激光产生空腔且只在所选的通道波长产生激光，可调谐发射器可相比较于包含法布里-珀罗（FP）激光器的发射器更有效率，其中法布里-珀罗（FP）激光器在多个通道波长发射激光且然后过滤及选择一个波长。
图4表示出根据本发明实施例的一个多路激光阵列复用器组件404，用于提供多路的波长。多路激光阵列复用器组件404包含光耦合到光多路复用器430的相应输入端口的激光发射器420-1至420-n的阵列，以使得从每个激光发射器420-1至420-n发射出的光线耦合至光多路复用器430中。每个激光发射器420-1至420-n配置为发射包含一个光通信系统的信道波长（例如，λ1至λn）的波长范围的光线。激光发射器420-1至420-n可例如实质上为相同的激光器或增益芯片。
光多路复用器430（例如，一个AWG）对每个输入端口过滤在不同信道波长下发射的光线，以使得从每个激光发射器420-1至420-n发射出的光线在不同的信道波长（例如，λ1、λ2、…λn）通过光多路复用器430。因此，与光多路复用器430的相应输入端口及相应的激光发射器420-1至420-n相关的不同信道波长（例如，λ1、λ2、…λn）耦合至那些输入端口。位于光多路复用器430的输出端口的一个部分反射器440将通过光多路复用器330过滤的至少一部分光线反射，且进入相应激光发射器420-1至420-n的增益区域中，以使得多个激光产生腔形成于激光发射器420-1至420-n的后反射器和部分反射器340之间。
多路激光阵列复用器组件404通过调节每个激光发射器420-1至420-n，提供了多路转换的信道波长。在信道波长范围内（例如，λ1至λn）从每个激光发射器420-1至420-n发射的调制光线耦合到光多路复用器430的相应输入端口中且在相关的信道波长（λ1、λ2、…λn）下过滤。经过滤的信道波长（λ1、λ2、…λn）结合于光多路复用器430中，并且然后由部分反射器440通过光多路复用器430反射回，以使得相关的信道波长（λ1、λ2、…λn）耦合回相应的激光发射器420-1至420-n的增益区域中。因此，激光产生腔形成于相应的激光发射器420-1至420-n的后反射器和部分反射镜440之间，并且激光在每个相关的信道波长（λ1、λ2、…λn）产生。当激光产生时，所结合的信道波长（λ1、λ2、…λn）通过部分反射器440，由此产生一个波分复用（WDM）光信号。
请参考图5至图7，更详细地表示及描述了一个激光阵列复用器组件502的一个实施例。激光器阵列复用器组件502包含结合到一个阵列波导光栅（AWG）530的输入端口532-1至532-n的激光发射器520-1至520-n阵列。激光发射器520-1至520-n阵列可例如使用微透镜阵列或使用例如光纤尖端阵列的光学匹配激光器阵列耦合组件而耦合到输入端口532-1至532-n，其中光纤尖端阵列在美国专利申请序列号__________（代理人案号PAT154US）中更详细地公开，标题为“将激光阵列耦合至阵列波导光栅的光学匹配激光阵列耦合组件”，它完全通过引用并入本文。
如图6所示，每个激光发射器520包含一个增益区域522，增益区域522产生跨波长范围的光线，并且放大在相关的信道波长的反射光线，以当增益超过空腔损耗时提供产生激光的增益。激光发射器520的此实施例还包含在背面的一个后反射器524，以及在耦合到阵列波导光栅（AWG）530的一个相对侧上的防反射涂层526。后反射器524反射来自激光发射器520的光线（例如，在信道波长），并且防反射涂层526允许光线通过而进入及离开激光发射器520的增益区域522。
每个激光发射器520可包含复数个量子阱有源区，或能够发射跨越波长范围的光线的光谱且能够放大反射至增益介质中的光线的其他增益介质。举例而言，每个激光发射器520可为例如半导体或二极管激光器（例如，法布里-珀罗二极管激光器）的激光器或增益芯片。后反射器526可为高反射性（例如，至少大约80％的反射率），并且可包含激光器或增益芯片上的劈裂刻面、增益芯片上的反射的涂层、增益芯片上或与增益芯片分开的分布式布拉格反射器（DBR）。防反射涂层526可具有尽可能小的反射率（例如，小于1％的反射率）。
阵列波导光栅（AWG）530包含耦合到输入端口522和输出端口536的波导阵列534-1至534-n。阵列波导光栅（AWG）530可包含在相应的波导534-1至534-n上提供所需的通道波长的现有的阵列波导光栅（AWG），有效地过滤通过阵列波导光栅（AWG）530的光线。阵列波导光栅（AWG）530可以是具有16个阵列波导光栅（AWG）输入以及16个信道波导的密集波分复用（DWDM）阵列波导光栅（AWG），尽管具有其他数目信道的阵列波导光栅（AWG）结构属于本发明的范围之内。虽然本示例性实施例表示出一个阵列波导光栅（AWG），但是激光阵列复用器组件还可包含其他类型的光多路复用器，其中这些其他类型的光多路复用器能够在与这些光多路复用器的相应输入端口相关的不同信道波长下过滤光线。
一个部分反射器540光学耦合到阵列波导光栅（AWG）530的输出端口536，并且一个光纤514例如使用透镜524光学耦合到部分反射器540。如图7所示，部分反射器540具有在整个信道波长（λ1至λn）的部分反射率，这个部分反射率足以实现在那些波长产生激光。当激光多路复用器组件502使用于如图2所示的波分复用无源光网络（WDM-PON）的光网络终端（ONT）中时，举例而言，部分反射器540可在跨越L波段的波长提供大约50％的反射率。举例而言，部分反射器540可包含一个部分反射的涂层、一个薄膜反射器、或一个光纤光栅（例如，一个50％的光纤布拉格光栅）。当部分反射器540为光纤光栅时，一个单端口V型槽块544可用于将光纤光栅与阵列波导光栅（AWG）输出端口536及光纤维514对准。
部分反射器540从而作为产生激光产生腔的一个出口镜面。因为激光产生腔在多路复用器530之后完成，因此，反射的光线由多路复用器430过滤，并且仅在已过滤的信道波长的反射光线反射回在相应发射器520-1至520-n的增益区域中。因此，激光仅在一个或多个信道波长产生。
因此，根据本发明实施例的激光多路复用器组件可有利地使用于在复数个信道波长发射多路光信号的光发射器中，和/或使用于在一个选定的信道波长传送光信号的可调谐光发射器中。使用一个光多路复用器，例如阵列波导光栅（AWG）以在一个或多个信道波长中锁定，例如避免了使用复杂的外部波长锁定和控制。
根据一个实施例，激光阵列复用器组件包含激光发射器的一个阵列。每个激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，其中增益区域用于发射包含复数个信道波长的波长范围的光线，后反射器用于反射来自激光发射器的光线。激光阵列复用器组件还包含一个光多路复用器，光多路复用器包含分别耦合到这些激光发射器的复数个输入端口以及一个输出端口。光多路复用器配置为对于每个输入端口过滤在不同的相应信道波长下从每个输入端口接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给输出端口。激光阵列复用器组件还包含耦合至光多路复用器的输出端口的一个部分反射器。这个部分反射器配置为将过滤后光线的至少一部分反射回各个激光发射器的增益区域，以使得至少一个激光产生腔形成于至少一个激光发射器中的后反射器与部分反射器之间，并且激光在反射回相应激光发射器的增益区域的信道波长产生。
根据另一实施例，一种波分复用（WDM）系统包含复数个终端，这些终端与不同的相应信道波长相关联且配置为发送不同的相应信道波长的光信号。至少一个终端包含配置为调谐到的相应一个信道波长的至少一个可调谐光发射器。可调谐光发射器包含一个波长可选择激光阵列复用器组件，波长可选择激光阵列复用器组件配置为在一个选择的信道波长下传输光信号。激光阵列复用器组件包含激光发射器的一个阵列。每个激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，其中增益区域用于发射包含复数个信道波长的波长范围的光线，后反射器用于反射来自激光发射器的光线。激光阵列复用器组件还包含一个光多路复用器，光多路复用器包含分别耦合到这些激光发射器的复数个输入端口以及一个输出端口。光多路复用器配置为过滤在不同的相应信道波长下从每个输入端口接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给输出端口。激光阵列复用器组件还包含耦合至光多路复用器的输出端口的一个部分反射器。这个部分反射器配置为将过滤后光线的至少一部分反射回各个激光发射器的增益区域，以使得一个激光产生腔形成于至少一个激光发射器中的后反射器与部分反射器之间，并且激光在反射回所选择的一个激光发射器的增益区域的信道波长产生。
根据再一实施例，一种波分复用（WDM）系统包含复数个终端，这些终端配置为发射和接收多个信道波长上的光信号。至少一个终端包含多路的激光阵列复用器组件，多路的激光阵列复用器组件配置为在这些信道波长传送一个波分复用（WDM）光信号。激光阵列复用器组件包含激光发射器的一个阵列。每个激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，其中增益区域用于发射包含复数个信道波长的波长范围的光线，后反射器用于反射来自激光发射器的光线。激光阵列复用器组件还包含一个光多路复用器，光多路复用器包含分别耦合到这些激光发射器的复数个输入端口以及一个输出端口。光多路复用器配置为过滤在不同的相应信道波长下从每个输入端口接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给输出端口。激光阵列复用器组件还包含耦合至光多路复用器的输出端口的一个部分反射器。这个部分反射器配置为将过滤后光线的至少一部分反射回各个激光发射器的增益区域，以使得激光产生腔形成于每个激光发射器中的后反射器与部分反射器之间，并且激光在反射回各个激光发射器的相应增益区域的每个信道波长产生。
虽然本发明的原理描述如上，但是本领域技术人员应当理解的是本描述仅通过示例的方式而不作为对本发明范围的限制。处理在此表示及描述的示例实施例之外，其他实施例也属于本发明的范围内。在以下的权利要求的本发明的范围内，本领域的技术人员可进行不同的修改和替换。

Claims (20)

1.一种激光阵列复用器组件，包含：
激光发射器阵列，每个所述激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，所述增益区域用于发射包含复数个信道波长的波长范围的光线，并且所述后反射器用于反射来自所述激光发射器的光线；
光多路复用器，包含分别耦合到所述激光发射器的复数个输入端口，以及一个输出端口，所述光多路复用器配置为对于每个所述输入端口过滤在不同的相应信道波长下从每个所述输入端口接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给所述输出端口；以及
部分反射器，耦合至所述光多路复用器的所述输出端口，所述部分反射器配置为将所述过滤后光线的至少一部分反射回相应的激光发射器中的所述增益区域，以使得至少一个激光产生腔在所述光多路复用器之后完成并形成于至少一个所述激光发射器中的所述后反射器与所述部分反射器之间，并且激光在反射回所述相应的激光发射器的所述增益区域的信道波长产生。
2.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中每个所述激光发射器的所述后反射器为高度反射并且其中每个所述激光发射器为在一个相对侧上的防反射。
3.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述激光发射器包含法布里-珀罗(FP)激光发射器。
4.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述光多路复用器为阵列波导光栅(AWG)。
5.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述部分反射器为光纤布拉格光栅。
6.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述部分反射器为薄膜涂层。
7.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述激光发射器阵列配置为从一个选择的所述激光发射器发射光线，以使得激光在一个相应选择的信道波长产生。
8.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述激光发射器阵列配置为从每个所述激光发射器发射光线，以使得激光在复数个信道波长产生。
9.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述复数个波长包含L波段中的波长。
10.根据权利要求1所述的激光阵列复用器组件，其中所述复数个波长包含C波段中的波长。
11.一种波分复用(WDM)系统，包含：
复数个终端，与不同的相应信道波长相关且配置为在所述不同的相应信道波长上传送光信号，至少一个所述终端包含配置为调谐到相应一个所述信道波长的至少一个可调谐光发射器，所述可调谐光发射器包含一个波长可选择激光阵列复用器组件，所述波长可选择激光阵列复用器组件配置为在选择的一个所述信道波长传送一个光信号，所述激光阵列复用器组件包含：
激光发射器阵列，每个所述激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，所述增益区域用于发射包含所述信道波长的波长范围的光线，并且所述后反射器用于反射来自所述激光发射器的光线；
光多路复用器，包含分别耦合到所述激光发射器的复数个输入端口，以及一个输出端口，所述光多路复用器配置为过滤在不同的所述信道波长下从每个所述输入端口上接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给所述输出端口；以及
部分反射器，耦合至所述光多路复用器的所述输出端口，所述部分反射器配置为将所述过滤后光线的至少一部分反射回相应的激光发射器中的所述增益区域，以使得激光产生腔在所述光多路复用器之后完成并形成于一个选择的所述激光发射器的所述后反射器与所述部分反射器之间，并且激光在反射回所述一个选择的激光发射器的所述增益区域的所述信道波长产生。
12.根据权利要求11所述的波分复用系统，其中所述复数个终端包含波分复用无源光网络(PON)中的光网络终端(ONT)。
13.根据权利要求11所述的波分复用系统，进一步包含：
至少一个光线路终端(OLT)，配置为接收包含所述信道波长的聚集的波分复用光信号；
至少一个分支点，耦合于所述光线路终端与所述复数个终端之间，所述分支点配置为组合不同所述信道波长的所述光信号；以及
一个主干光路径，耦合至所述光线路终端及所述分支点。
14.根据权利要求11所述的波分复用系统，其中所述光多路复用器为阵列波导光栅(AWG)。
15.根据权利要求11所述的波分复用系统，其中所述信道波长包含C波段中的波长。
16.一种波分复用(WDM)系统，包含：
复数个终端，配置为在多个信道波长上发射及接收光信号，所述复数个终端的至少一个包含多路复用的激光阵列复用器组件，所述激光阵列复用器组件配置为在所述复数个信道波长发送一个波分复用光信号，所述激光阵列复用器组件包含：
激光发射器阵列，每个所述激光发射器包含一个增益区域以及一个后反射器，所述增益区域用于发射包含所述信道波长的波长范围的光线，并且所述后反射器用于反射来自所述激光发射器的光线；
光多路复用器，包含分别耦合到所述激光发射器的复数个输入端口，以及一个输出端口，所述光多路复用器配置为过滤在不同的所述信道波长下从每个所述输入端口上接收的光线，并且配置为将过滤后的光线提供给所述输出端口；以及
部分反射器，耦合至所述光多路复用器的所述输出端口，所述部分反射器配置为将所述过滤后光线的至少一部分反射回相应的激光发射器中的所述增益区域，以使得激光产生腔在所述光多路复用器之后完成并形成于每个所述激光发射器的所述后反射器与所述部分反射器之间，并且激光在反射回所述相应的激光发射器的所述增益区域的每个所述信道波长产生。
17.根据权利要求16所述的波分复用系统，其中所述复数个终端的所述至少一个包含波分复用无源光网络(PON)中的光网络终端(ONT)且配置为传送包含所述信道波长的所述波分复用光信号，并且其中所述终端的其他终端包含光网络终端，所述光网络终端配置为在波分复用无源光网络中的所述信道波长的相应波长接收光信号。
18.根据权利要求16所述的波分复用系统，其中所述复数个终端的其他终端与不同的信道波长相关，并且进一步包含：
至少一个分支点，耦合于所述复数个终端的所述至少一个与所述复数个终端的其他终端之间，所述分支点配置为将所述波分复用光信号分离为在所述信道波长的光信号；以及
一个主干光路径，耦合至所述复数个终端的所述至少一个及所述分支点。
19.根据权利要求16所述的波分复用系统，其中所述光多路复用器为阵列波导光栅(AWG)。
20.根据权利要求16所述的波分复用系统，其中所述信道波长包含C波段中的波长。
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