CN106301585A - 一种光模块和发送调制信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种光模块和发送调制信号的方法，涉及光纤通信技术领域，用以减小利用多路载波信号发送调制信号的过程中产生的功耗。本发明实施例提供的光模块包括：激光器，用于产生波长连续的光源；其中，该光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，N为整数；第一阵列波导光栅，用于从激光器输出的光源中提取该N路不同波长的载波信号；其中，第一阵列波导光栅的每个输出端输出一路载波信号；N个调制器，用于将N路调制信号调制到第一阵列波导光栅输出的N路载波信号上；其中，每个调制器用于将一路调制信号调制到一路载波信号上。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块和发送调制信号的方法。
背景技术
为了实现多路并行收发，光模块中可以集成多个收发器件。如图1所示，为一种光模块的结构示意图；其中，图1中以一个光模块中集成了4个发射器件为例进行说明。需要说明的是，具体实现时，图1所示的光模块中还可以再集成4个接收器件。每个发射器件中配置有一个激光器，用于产生一个固定波长的载波信号。另外，由于载波信号的波长受激光器的温度的影响较大，因此需要为每个激光器配置一个TEC(Thermo Electric Cooler，半导体致冷器)及TEC驱动电路，以通过精确的温度控制保证每路载波信号的波长的稳定性。
若利用上述光模块实现多路并行发送，则需要为光模块中的每个激光器配置一个TEC和TEC驱动电路，这样，会产生较大的功耗。
发明内容
本发明的实施例提供一种光模块和发送调制信号的方法，用以减小实现多路并行发送的过程中产生的功耗。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供一种光模块，包括：
激光器，用于产生波长连续的光源；其中，所述光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，所述N为整数；
第一阵列波导光栅，用于从所述激光器输出的所述光源中提取所述N路不同波长的载波信号；其中，所述第一阵列波导光栅的每个输出端输出一路所述载波信号；
N个调制器，用于将N路调制信号调制到所述第一阵列波导光栅输出的N路所述载波信号上；其中，每个所述调制器用于将一路所述调制信号调制到一路所述载波信号上。
第二方面，提供一种发送调制信号的方法，包括：
产生波长连续的光源；其中，所述光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，所述N为整数；
从所述光源中提取所述N路不同波长的载波信号；
将N路调制信号调制到N路所述载波信号上；其中，将每路所述调制信号调制到一路所述载波信号上。
本发明实施例提供的技术方案，通过从波长连续的光源中提取N路不同波长的载波信号，从而将N路调制信号调制到该N路载波信号上；其中，N≥2，N为整数。由于该N路载波信号是从波长连续的光源中提取的，因此只需要配置一个能够产生包含该N路载波信号的波长连续的光源的激光器即可；进一步地，无论用于产生该光源的激光器的温度如何变化，只要该光源中包含光模块所需要的所有载波信号(即上述N路载波信号)，即可从该光源中提取到光模块所需要的所有载波信号，因此，不需要为激光器配置TEC和TEC驱动电路，相比现有技术中需要为每个激光器配置一个TEC和TEC驱动电路的技术方案，能够减小功耗。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种光模块的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种发送调制信号的方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种发送调制信号的方法的流程示意图。
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。
本发明实施例提供的光模块可以应用于WDM PON(WavelengthDivision Multiplexing Passive Optical Network，波分复用无源光网络)中，具体可以应用于WDM PON中的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)中。本文中均以光模块应用于OLT为例进行说明。
本文中的“多个”是指两个或两个以上。
参见图2，为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图。图2所示的光模块2包括：激光器21、第一AWG(Arrayed WaveguideGrating，阵列波导光栅)22和N个调制器23。
激光器21，用于产生波长连续的光源；其中，该光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，N为整数。
第一AWG22，用于从激光器21输出的光源中提取该N路不同波长的载波信号；其中，第一AWG的每个输出端输出一路载波信号。
N个调制器23，用于将N路调制信号调制到第一AWG22输出的N路载波信号上；其中，每个调制器23用于将一路调制信号调制到一路载波信号上。
其中，本发明实施例提供的图2-图4中的各器件之间的带有箭头的连线均用于表示光信号(包括波长连续的光源和提取出的N路载波信号)的传输方向。具体的，在图2中，光信号在光模块2中的传输过程为：激光器21产生的波长连续的光源经第一AWG提取出N路不同波长的载波信号；该N路载波信号经N个调制器23调制后，通过N个调制器23的输出端发射出去。
“载波信号”也可以称为光载波信号。“N路不同波长的载波信号”即为光模块2所需要的载波信号。当光模块2应用于OLT中时，该N路不同波长的载波信号可以为OLT下行所需要的所有载波信号。N路载波信号的波长为预先确定的用于发送调制信号的载波信号的波长。
“波长连续的光源”也可以称为白光，具体可以为包含“N路不同波长的载波信号”中的最小波长与最大波长之间的所有波长的载波信号构成的波长连续的光源。当光模块2应用于OLT中时，由于OLT下行所需要的所有载波信号所在的波段一般为L-波段，因此，该情况下“波长连续的光源”为包含L-波段的波长连续的光源。
第一AWG22自身具有选择特性，可以利用光的干涉与衍射原理从输入的波长连续的光源中选择输出特定波长的载波信号；其中，第一AWG22的每个输出端用于输出一路载波信号。图2中第一AWG22与N个调制器23之间的连线上的每个数字(即1、2、3、4……N)表示第一AWG22的一个输出端。第一AWG22可以为无源AWG，也可以为有源AWG。其中，当第一AWG22为有源AWG时，光模块2可以根据实际需求调整第一AWG22输出的载波信号的波长。
调制器23可以为EAM(Electro Absorption Modulators，电吸收调制器)或传统的直调调制器等。需要说明的是，相比传统的直调调制器，EAM的带宽较大；且能够使调制后的载波信号的传输距离更远。具体实现时，光模块2中还可以包括每个调制器23的驱动电路。
需要说明的是，图2所示的光模块2所包含的器件(例如，激光器21、第一AWG22、调制器23等)为光模块2中的发射器件，具体实现时，光模块2中还可以包括N个接收器件，用于接收光信号。其中，下文中将这里的“光信号”可以称为接收光信号。“接收器件”可以为现有技术中的接收器件，接收器件与发射器件之间的连接关系可参考现有技术。接收器件可以通过阵列ROSA(Receiver Optical Subassembly，光接收次模块)实现。
本发明实施例提供的光模块，通过激光器产生波长连续的光源；通过第一AWG从该光源中提取出N路不同波长的载波信号；通过N个调制器将N路调制信号调制到该N路载波信号上；其中，N≥2，N为整数。由于该N路载波信号是从波长连续的光源中提取的，因此只需要配置一个能够产生包含该N路载波信号的波长连续的光源的激光器即可；进一步地，无论用于产生该光源的激光器的温度如何变化，只要该光源中包含光模块所需要的所有载波信号(即上述N路载波信号)，即可从该光源中提取到光模块所需要的所有载波信号，因此，不需要为激光器配置TEC和TEC驱动电路，相比现有技术中需要为每个激光器配置一个TEC和TEC驱动电路的技术方案，能够减小功耗。
另外，现有技术中还提供了一种从利用多波长激光器产生的光源中提取N路不同波长的载波信号的光模块。需要说明的是，多波长激光器产生的光源为多个分离波长的载波信号。下面通过一个具体的示例，说明本发明实施例提供的光模块2所产生的光源与该现有技术中的光模块所产生的光源的区别：
假设N路不同波长的载波信号的波长(单位为：毫米mm)分别为：6.0、6.2、6.4；那么，利用多波长激光器产生的光源可以由波长分别为5.8、6.0、6.2、6.4、6.6的载波信号构成；在本发明实施例提供的光模块2中，激光器21产生的光源可以由波长的取值范围为[5.8，6.6]的载波信号构成。
进一步地，由于载波信号的波长受激光器的温度的影响较大，假设当多波长激光器和激光器21受温度的影响程度相同，例如，多波长激光器和激光器21均因温度的影响，使得各自产生的每个载波信号的波长增大了0.1，那么，在上述示例中，多波长激光器产生的光源为由波长分别为5.7、5.9、6.1、6.3、6.5的载波信号构成；在本发明实施例提供的光模块2中，激光器21产生的光源由波长的取值范围为[5.7，6.5]的载波信号构成。该情况下，从多波长激光器产生的光源中将不能提取到所需要的波长分别为6.0、6.2、6.4的载波信号；而从激光器21产生的光源中仍然能够提取到所需要的波长分别为6.0、6.2、6.4的载波信号。因此，相比该现有技术，本发明实施例提供的光模块2不需要对激光器21的温度进行精确控制。
在一种可选的实现方式中，N个调制器23输出的N路载波信号经光模块2之外的一个AWG耦合在一起，并通过光纤发送出去。即通过外置波分复用器件(即AWG)的方式实现N路载波信号耦合。
在另一种可选的实现方式中，N个调制器23输出的N路载波信号经光模块2中的第二AWG24耦合在一起，并通过光纤发送出去。即通过内置波分复用器件(即第二AWG24)的方式实现N路载波信号耦合。
具体的：参见图3，为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图。其中，在图2所示的光模块2的基础上，还包括：第二AWG24，用于将N个调制器23调制后的N路载波信号进行耦合。
需要说明的是，相比外置波分复用器件的方式，内置波分复用器件的方式能够减小光模块2所在的网络中的实体设备的体积。
另外需要说明的是，光模块2中包含的N个接收器件所接收的N路接收光信号可以通过第二AWG24与第一AWG22提取出的N路载波信号耦合在一起。当然，该N路接收光信号也可以通过一个独立的AWG耦合在一起。
参见图4，为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图。具体的，在图2或图3所示的光模块2的基础上，其中，图4是在图3的基础上绘制的；光模块2还包括：
N个放大器件25，用于放大第一AWG22输出的N路载波信号的功率；其中，每个放大器25件用于放大第一AWG22输出的一路载波信号的功率。
举例而言，放大器件25用于对输入的载波信号的功率进行放大，以使得输出的载波信号的功率能够达到网络需求。该情况下，光模块2中还可以包括控制器件，放大器件25用于在该控制器件的控制下对输入的载波信号的功率进行放大。放大器件25具体可以为SOA(SemiconductorOptical Amplifier，半导体光放大器)等。在该可选的实现方式中，由于增加了放大器件25，因此对宽谱激光器21产生的种子光源的发射功率的要求降低，这样能够进一步降低因激光器而产生的功耗。
进一步地，为了减少载波信号在光模块2中传输时的能量损耗，一种可选的实现方式为：在光模块2中，载波信号的传输介质包括光波导。例如，光模块2中的发射器件所包含的任意一个或多个器件(例如，激光器21、第一AWG22、调制器23、第二AWG24、放大器件25等)集成在同一片光波导上。具体地，可以采用PLC(Planar Lightwave Circuit，平面光波导)技术将光模块2中的发射器件所包含的部分或全部器件集成在同一片光波导上。
当光模块2中的发射器件所包含的部分器件集成在光波导上时，载波信号在该部分器件之间的传输介质为光波导，在其他器件之间传输时的传输介质可以为空气或其他介质。
当光模块2中的发射器件所包含的全部器件均集成在光波导上时，载波信号在该全部器件之间的传输介质均为光波导；换言之，载波信号在光模块2中的传输介质为光波导。
优选地，将光模块2中的各器件(包括发射器件和接收器件，或仅包括发射器件)均集成在同一片光波导上。也就是说，载波信号从由激光器21产生到传输到光纤的过程中的传输介质均为光波导。这样，能够最大程度地减少载波信号在光模块2中传输时的能量损耗。
参见图5，为本发明实施例提供的一种发送调制信号的方法的流程示意图。本实施例的执行主体为光模块，其中，该光模块可以为上述实施例提供的任一种光模块2。本实施例中相关内容的解释可以参考上述实施例。图5所示的方法包括以下步骤：
S501：产生波长连续的光源；其中，该光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，N为整数。
S502：从该光源中提取该N路不同波长的载波信号。
S503：将N路调制信号调制到N路载波信号上；其中，将每路调制信号调制到一路载波信号上。
举例而言，将N路载波信号的波长分别标记为λ1、λ2、……、λN，那么，S503具体可以实现为：分别将第1路调制信号调制到波长为λ1的载波信号上，将第2路调制信号调制到波长为λ2的载波信号上，……，将第N路调制信号调制到波长为λN的载波信号上。
本发明实施例提供的发送调制信号的方法，通过从波长连续的光源中提取N路不同波长的载波信号，从而将N路调制信号调制到该N路载波信号上；其中，N≥2，N为整数。由于该N路载波信号是从波长连续的光源中提取的，因此只需要配置一个能够产生包含该N路载波信号的波长连续的光源的激光器即可；进一步地，无论用于产生波长连续的光源的激光器的温度如何变化，只要该光源中包含光模块所需要的所有载波信号(即上述N路载波信号)，即可从该光源中提取到光模块所需要的所有载波信号，因此，不需要为激光器配置TEC和TEC驱动电路，相比现有技术中需要为每个激光器配置一个TEC和TEC驱动电路的技术方案，能够减小功耗。
参见图6，为本发明实施例提供的另一种发送调制信号的方法的流程示意图。如图6所示的方法包括以下步骤：
S601：产生波长连续的光源；其中，该光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，N为整数。
S602：从该光源中提取该N路不同波长的载波信号。
S603：对N路载波信号的功率进行放大。
举例而言，光模块对每路载波信号的功率进行放大，以使得放大后的载波信号的功率能够达到网络需求。
S604：将N路调制信号调制到放大功率后的N路载波信号上；其中，将每路调制信号调制到一路载波信号上。
S605：将调制后的N路载波信号进行耦合。
举例而言，具体实现时，光模块还可以将接收到的N路接收光信号与该N路载波信号耦合到一起。
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 (10)
1.一种光模块，其特征在于，包括：
激光器，用于产生波长连续的光源；其中，所述光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，所述N为整数；
第一阵列波导光栅，用于从所述激光器输出的所述光源中提取所述N路不同波长的载波信号；其中，所述第一阵列波导光栅的每个输出端输出一路所述载波信号；
N个调制器，用于将N路调制信号调制到所述第一阵列波导光栅输出的N路所述载波信号上；其中，每个所述调制器用于将一路所述调制信号调制到一路所述载波信号上。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括：
第二阵列波导光栅，用于将N个所述调制器调制后的N路所述载波信号进行耦合。
3.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，还包括：
N个放大器件，用于放大所述第一阵列波导光栅输出的N路所述载波信号的功率；其中，每个所述放大器件用于放大所述第一阵列波导光栅输出的一路所述载波信号的功率。
4.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，所述调制器为电吸收调制器。
5.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，所述第一阵列波导光栅为无源阵列波导光栅或有源阵列波导光栅。
6.根据权利要求1或2所述的光模块，其特征在于，在所述光模块中，所述载波信号的传输介质包括光波导。
7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述传输介质为光波导。
8.一种发送调制信号的方法，其特征在于，包括：
产生波长连续的光源；其中，所述光源包含N路不同波长的载波信号，N≥2，所述N为整数；
从所述光源中提取所述N路不同波长的载波信号；
将N路调制信号调制到N路所述载波信号上；其中，将每路所述调制信号调制到一路所述载波信号上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述将N路调制信号调制到N路所述载波信号上之后，所述方法还包括：
将调制后的N路所述载波信号进行耦合。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述从所述光源中提取所述N路不同波长的载波信号之后，所述方法还包括：
对N路所述载波信号的功率进行放大；
所述将N路调制信号调制到N路所述载波信号上，包括：
将N路调制信号调制到放大功率后的N路所述载波信号上。
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