CN113114369B - 一种光收发器模块和光通信网络 - Google Patents

一种光收发器模块和光通信网络 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用于改进光链路误码率的波长调制。一种光收发器模块包括光收发器和控制器。光收发器具有环形滤波器，被配置为从光收发器模块发射光信号或接收用于光收发器模块的光信号。控制器被配置为：检测光收发器处的载波频率；检测光收发器处的数据的数据信号频率；确定数据的误码率；以及响应于确定数据的误码率大于阈值而周期性地以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率改变环形滤波器的中心波长。

Description

一种光收发器模块和光通信网络
技术领域
本公开一般涉及光通信。
背景技术
光网络通常包括光发射器、光接收器以及连接在它们之间的光纤。光网络的节点之间的信号传输可能由于发射器、接收器和/或光缆处的错误而受阻。这些错误可以通过作为网络中信号传输可靠性的指示的误码率来度量。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种光收发器模块，包括：光收发器，所述光收发器具有环形滤波器，所述环形滤波器被配置为从所述光收发器模块发射光信号或接收被发射到所述光收发器模块的光信号；以及控制器，所述控制器被配置为：检测所述光收发器处的载波频率；检测所述光收发器处的数据的数据信号频率，所述数据信号频率小于所述载波频率；确定所述数据的误码率；以及响应于确定所述数据的误码率大于阈值而周期性地以比所述数据信号频率慢至少三个数量级的频率改变所述环形滤波器的中心波长。
本公开的另一方面提供了一种光通信网络，包括：光发射器；光接收器；以及一条或多条光缆，所述一条或多条光缆连接在所述光发射器与所述光接收器之间，其中，所述光发射器和所述光接收器中的每一者均包括：环形滤波器；以及控制器，所述控制器被配置为：检测所述光发射器处或所述光接收器处的载波频率；检测所述光发射器处或所述光接收器处的数据的数据信号频率，所述数据信号频率小于所述载波频率；确定所述数据的误码率；以及响应于确定所述数据的误码率大于阈值而周期性地以比所述数据信号频率慢至少三个数量级的频率改变所述环形滤波器的中心波长。
附图说明
参照以下附图根据一个或多个不同的实施例详细地描述本公开。附图仅被提供用于说明性目的，并且仅描绘典型实施例或示例实施例。
图1是图示根据一个实施例的被配置为实施用于降低误码率的技术的光通信网络的框图。
图2A是图示常规光通信网络的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。
图2B是以图形方式图示图2A的常规光通信网络的光谱滤波的图。
图3A是图示根据本公开内容的一个示例实施例的光通信网络的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。
图3B是以图形方式图示图3A的光通信网络的光谱滤波的图。
图4A是图示根据本公开内容的一个示例实施例的另一种光收发机制的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。
图4B是以图形方式图示图4A的光通信网络的光谱滤波的图。
图5A是图示根据本公开内容的一个示例实施例的又一种光收发机制的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。
图5B是以图形方式图示图5A的光通信网络的光谱滤波的图。
图6是图示根据本公开内容的一个实施例的被配置为实施用于降低误码率的技术的另一种光通信网络的框图。
图7是图示根据本公开内容的一个实施例的被配置为实施用于降低误码率的技术的又另一种光通信网络的框图。
图8是根据本公开内容的一个示例实施例的环形滤波器的框图。
附图并非是穷举的，并且不将本公开限制于所公开的精确形式。
具体实施方式
公开了一种光通信网络。所述光通信网络中的光互连可以使用1310nm波长的光源而具有在例如200THz范围内的载波频率。然后，可以将千兆赫兹级的数据速率编码到载波信号上。在该示例中，载波频率和数据信号频率相差三个数量级。
可以用环形谐振器/滤波器来实施光互连。例如，可以将环形滤波器布置在接收器处以解复用传入信号。然后，将该信号路由到位于4端口环形滤波器/谐振器的分出端口(drop port)处的光电检测器。该方法会导致因分出端口引起的光谱滤波。光谱滤波会引起输出端口的上升/下降时间减少，从而使误码率(BER)升高。如下所述，本文所公开的技术可以改进该缺点。
现在参考图1。图1图示了包括两个或更多个节点的光通信网络100。光通信网络100的拓扑结构(topography)可以是一对一、一对多或多对多。在图示的示例中，光通信网络100包括第一节点102和第二节点104。第一节点102和第二节点104利用光缆 106a、106b连接在一起。尽管示出为分开的线缆，但是光缆106a、106b可以组合为单个双工线缆。也可以采用其他类型的线缆。
第一节点102包括收发器(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)110、112和专用集成电路(ASIC)114。ASIC 114包括数据输出块(数据出)116、数据输入(数据入)块118和BER计数块120。BER计数块120连接至数据输入收发器112。收发器110 和112分别包括环形滤波器122和124。ASIC 114的数据输出块116被配置为生成要由收发器110发射的电信号。电信号在收发器110处被转换为光信号，并且经由光缆106a 通过环形滤波器122传输到第二节点104。应当理解的是，尽管收发器110和112被示出为分开的单元，但是在一些实施方式中，这两个收发器可以被集成为一个单元。在一些实施例中，收发器110、112中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
收发器112被配置为通过环形滤波器124接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 114的电信号。ASIC 114的数据输入块118接收来自收发器112的电信号。数据输入块118可以将电信号发送至ASIC 114的其他功能块以进行处理。这样的功能块之一可以是BER计数块120。BER块120被配置为确定接收到的信号的BER。例如，可以收集在例如1000比特的周期内接收到的数字信号中的误码的计数，以确定BER。当 BER大于阈值时，BER计数块120被配置为生成控制信号并将所述控制信号发送至收发器112以改变环形滤波器124的中心波长。在一些实施例中，可以基于网络中是否采用前向纠错(FEC)来确定阈值。例如，当采用FEC时，阈值可以约为10-5，或者当网络中未实施FEC时，阈值可以约为10-10至10-14。一旦BER计数块120确定传入信号的BER 大于阈值，BER计数块120就可以向收发器112提供控制信号以周期性地改变环形滤波器124的中心波长。例如，BER计数块120可以以1kHz到数MHz的频率向收发器112 提供控制信号。可以基于传入数据信号的数据信号频率来改变环形滤波器124的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器124的中心波长。
类似地，第二节点104包括收发器130和132(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)和ASIC 134。ASIC 134包括数据输出块136、数据输入块138、以及BER计数块140。BER计数块140连接至数据输入端的收发器132。收发器130和132分别包括环形滤波器142和144。ASIC 134的数据输出块136被配置为生成要由收发器130发射的电信号。电信号在收发器130处被转换为光信号，并且经由光缆106b通过环形滤波器142传输到第一节点102。尽管收发器130和132被示出为分开的单元，但是在一些实施方式中，这两个收发器可以被集成为一个单元。收发器130、132中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
收发器132被配置为通过环形滤波器144接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 134的电信号。ASIC 114的数据输入块138接收来自收发器132的电信号。数据输入块138可以将电信号发送至BER计数块140。BER块140被配置为确定接收到的信号的BER。当BER大于阈值时，BER计数块140被配置为生成控制信号并将所述控制信号发送至收发器132以改变环形滤波器144的中心波长。例如，一旦BER计数块 140确定传入信号的BER大于阈值，BER计数块140就可以向收发器132提供控制信号以周期性地改变环形滤波器144的中心波长。可以基于传入数据信号的数据信号频率来改变环形滤波器144的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器144的中心波长。
下文将进一步更详细地说明这些技术。图2A是图示常规光通信网络的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。发射器(例如，收发器110或130的发射器)被配置为发射载波信号202以及数据信号204a 和204b。在图2A中，载波信号202的中心波长在频率f1处，而数据信号204a和204b 的中心波长各自在频率f2和f3处。例如，当载波信号在2.282THz(1310nm)(例如， f1)处，并且传入数据为利用所述载波信号以20Gbp调制时，光边带可以落在在2.262 (例如，f2)和2.302THz(例如，f3)处。对于典型的密集波分调制(DWDM)光链路，接收器环形滤波器(例如，图1中的环形滤波器124、144)的谐振信号206具有约25 GHz的半峰全宽(FWHM)。逻辑上，接收器环形滤波器的谐振信号206可以用作光通带，使得谐振信号206以外的任何光信号都被严重衰减。通常，根据信道间隔来选择25 GHz的FWHM，所述信道间隔通常在50GHz至80GHz的数量级上。可以选择是信道间隔的二分之一或三分之一的光通带。在该示例中，调节到与载波信号202相同的2.282 THz的接收器环形滤波器将衰减2.2695THz至2.2945THz(即，2.282THz±25GHz)频率之外的任何信号。如图2B所示，以20Gbp(即，2.262THz和2.302THz)调制导致的光边带(204a′，204b′)在带通之外并且受到衰减。
本文所公开的技术允许周期性地改变在发射器和/或接收器处的环形滤波器的中心波长，使得可以以较少的衰减接收数据信号的光边带，这进而可以改善误码率。图3A是图示根据本公开内容的一个实施例的光通信网络的发射器环形滤波器的载波和数据信号(实线)以及接收器环形滤波器的谐振信号(虚线)的图。在图3A中，以实线示出了发射器(例如，收发器122、142)的载波信号302和数据信号304a、304b。以虚线示出了接收器处的环形滤波器(例如，图1中的环形滤波器124、144)的谐振信号306。环形滤波器的谐振信号306的中心波长从载波信号302的中心改变(如由箭头310所示)偏移量A。例如，接收器环形滤波器处的谐振信号306的中心波长最初的频率为f4，移动到频率f5，返回到频率f4，到达频率f6，又返回到频率f4，依此类推。
在一些实施方式中，以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变谐振信号306 的中心波长。例如，当以千兆赫兹级发射数据信号时，用于改变谐振信号306的中心波长的频率可以设置为千赫兹到兆赫范围。该技术允许接收器持续接收传入的数据信号而不会出现显著的衰减。
在一个实施例中，可以以正弦方式改变谐振信号306的中心波长。在另一实施方式中，可以利用控制信号(诸如斜坡信号)来改变谐振信号306的中心波长。例如，控制信号可以在偏移量A内以不同的速度移动谐振信号306的中心波长。虽然谐振信号306 的中心波长可以在频率f4与f6之间振荡，但所述中心波长在中心频率f4处停留较短时间，在结束频率f5和f6处停留较长时间。谐振信号306的中心波长在中心频率f4处或周围移动的速度比在结束频率f5和f6处或周围移动的速度大。这可以通过双峰驱动机制来实现，以利用指数模式控制算法使在中心(f4)的时间最小化并且使在结束点(f5和 f6)的时间最大化。双峰驱动机制可以利用网络中的BER更新信息进行完善。
图3B是以图形方式图示根据一个实施例的已经被接收器的环形滤波器调制的数据信号的图。因为谐振信号306的中心波长是变化的，所以经调制的数据信号304a′和304b′的功率比图2B的数据信号(204a′和204b′)的功率强，从而提高了接收到的数据信号的强度。这导致通信网络的BER降低。
在一些实施方式中，接收器环形滤波器的中心波长可以是静止的，而发射器环形滤波器的载波信号的中心波长可以是变化的。图4A图示了示例。在图4A中，如箭头410 所图示的，发射器侧的载波信号402的中心波长最初的频率是例如频率f7、移动到频率 f8、返回到频率f7、到达频率f9、又返回到频率f7，依此类推。可以以频率f7为中心以正弦方式改变载波信号402的中心波长。因为数据信号404是利用载波信号402进行编码的，所以数据信号的中心波长也在频率f7周围以正弦方式改变。接收器环形滤波器的谐振频率406被示出为以频率f7为中心而不改变。
在另一实施方式中，可以利用控制信号(诸如斜坡信号)来改变载波信号402的中心波长。例如，控制信号可以以不同的速度移动载波信号402的中心波长。虽然载波信号402的中心波长可以在频率f7与f9之间振荡，但所述中心波长在中心频率f7处停留较短时间，在结束频率f8和f9处停留较长时间。载波信号402的中心波长在中心频率f7 处或周围移动的速度比在结束频率f8和f9处或周围移动的速度大。这可以通过双峰驱动机制来实现，以利用指数模式控制算法使在中心(f7)的时间最小化并且使在结束点(f8 和f9)的时间最大化。双峰驱动机制可以利用网络中的BER更新信息进行完善。如果其他控制算法可以实现以上效果，则也可以采用。
图4B中示出了在接收器环形滤波器处接收到的最终数据信号404′。与图2B中的经衰减的数据信号204a′、204b′相比，接收到的数据信号404′功率更强，这进而可以降低BER。
在一些其他实施方式中，可以改变接收器环形滤波器的谐振信号的中心波长和发射器环形滤波器的载波信号的中心波长两者。图5A图示了示例。在图5A中，如箭头508 所图示的，发射器侧的载波信号502的中心波长最初的频率是频率f10、移动到频率f11、返回到频率f10、到达频率f12、又返回到频率f10，依此类推。可以在例如频率f10周围以正弦方式改变载波信号502的中心波长。因为数据信号504是利用载波信号502进行编码的，所以数据信号504的中心波长也在频率f10周围以正弦方式改变。还改变接收器环形滤波器的谐振频率506。例如，如箭头510图示的，接收器环形滤波器的谐振频率 506的中心波长可以从频率f10移动到频率f11、返回到频率f10、到达频率f12、又返回到频率f10，依此类推。用于改变载波信号502和谐振频率506的中心波长的频率可以不同并且不同步，以增加数据信号在接收器环形滤波器的中心波长周围被调制的机会。在一些实施例中，可以提供连接至发射器和接收器两者的控制器，以确保载波信号502和谐振频率506的中心波长不会相互重合。例如，可以改变载波信号502和谐振频率506 的中心波长，但使其彼此保持一偏移量的距离。
如以上所解释的，可以利用控制信号(诸如斜坡信号)来改变载波信号502的中心波长和谐振频率506的中心波长中的每一者。控制信号允许以不同的速度移动载波信号502的中心波长和谐振频率506的中心波长中的每一者。虽然载波信号502的中心波长可以在频率f10与f12之间振荡，但所述中心波长在中心频率f10处停留较短时间，在结束频率f11和f12处停留较长时间。载波信号502的中心波长在中心频率f10处或周围移动的速度比在结束频率f11和f12处或周围移动的速度大。类似地，虽然谐振频率506的中心波长可以在频率f10与f12之间振荡，但所述中心波长在中心频率f10处停留较短时间，在结束频率f11和f12处停留较长时间。谐振频率506的中心波长在中心频率f10处或周围移动的速度比在结束频率f11和f12处或周围移动的速度大。这可以通过双峰驱动机制来实现，以利用指数模式控制算法使在中心(f10)的时间最小化并且使在结束点(f11 和f12)的时间最大化。
图5B中示出了在接收器环形滤波器处接收到的最终数据信号504′。与图2B中的经衰减的数据信号204a′、204b′相比，接收到的数据信号504′功率更强，这进而可以降低BER。
图6是图示根据一个实施例的被配置为实施本文所公开的技术的另一光通信网络600的框图。光通信网络600包括第一节点602和第二节点604。第一节点602和第二节点604通过光缆606a、606b彼此连接。应该理解的是，光通信网络600可以包括更多个节点。尽管示出为分开的线缆，但是光缆606a、606b可以组合为单个双工线缆。
第一节点602包括收发器(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)610、612和 ASIC614。ASIC 614包括数据输出块(数据出)616、数据输入(数据入)块618和RBC 计数块620。收发器610和612分别包括环形滤波器622和624。RBC计数块620耦接至收发器610以控制数据输出。ASIC 614的数据输出块616被配置为生成要由收发器 610发射的电信号。电信号在收发器610处被转换为光信号，并且经由光缆606a通过环形滤波器622传输到第二节点604。在一些实施例中，收发器610、612中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
收发器612被配置为通过环形滤波器624接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 614的电信号。ASIC 614的数据输入块618接收来自收发器612的电信号。数据输入块618可以将电信号发送至ASIC 614的其他功能块以进行处理。RBC块620被配置为记录对数据输出的计数。例如，RBC块620可以记录在预定比特(例如，1000比特)的周期内比特流中连续的数字信号(1或0)的数量的滚动平均值。所述计数可以用于确定改变环形滤波器622的中心波长的一个或多个时间。例如，可以在每次数据输出比特计数达到1000比特时改变环形滤波器622的中心波长。可替代地，可以使用网络 600中的BER来改变环形滤波器622的中心波长，这需要来自节点604的反馈。当环形计数块620确定到了改变环形滤波器622的中心波长的时间或BER大于阈值时，RBC计数块620被配置为生成控制信号，并将所述控制信号发送至收发器610以改变环形滤波器622的中心波长。可以周期性地改变环形滤波器622的中心波长。可以基于数据信号的数据信号频率来改变环形滤波器622的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器622的中心波长。
类似地，第二节点604包括收发器(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)630、632和ASIC 634。ASIC 634包括数据输出块636、数据输入块638和RBC计数块640。 RBC计数块640耦接至收发器630以控制数据输出。收发器630和632分别包括环形滤波器642和644。ASIC 634的数据输出块636被配置为生成要由收发器630发射的电信号。电信号在收发器630处被转换为光信号，并且经由光缆606b通过环形滤波器642传输到第一节点602。收发器630、632中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
收发器632被配置为通过环形滤波器644接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 634的电信号。ASIC 634的数据输入块638接收来自收发器632的电信号。数据输入块638可以将电信号发送至RBC计数块640。RBC块640被配置为记录用于节点604的数据输出的计数。例如，RBC块640可以记录在预定比特(例如，1000比特) 的周期内比特流中连续的数字信号的数量的滚动平均值。所述计数可以用于确定改变环形滤波器642的中心波长的一个或多个时间。例如，可以在每次数据输出比特计数达到 1000比特时改变环形滤波器642的中心波长。可替代地，可以使用网络600中的BER来改变环形滤波器642的中心波长，这需要来自节点602的反馈。当RBC计数块640确定到了改变环形滤波器642的中心波长的时间或BER大于阈值时，RBC计数块640被配置为生成控制信号，并将所述控制信号发送至收发器630以改变环形滤波器642的中心波长。可以周期性地改变环形滤波器642的中心波长。可以基于收发器630的数据信号频率来改变环形滤波器642的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器642的中心波长。可以根据结合图4A和图4B所解释的控制机制来改变环形滤波器642的中心波长。
图7是图示根据一个实施例的被配置为实施本文所公开的技术以降低BER的另一光通信网络700的框图。光通信网络700包括第一节点702和第二节点704。第一节点702 和第二节点704通过光缆707a、706b彼此连接。应该理解的是，光通信网络700中可以包括更多个节点。尽管示出为分开的线缆，但是光缆706a、706b可以组合为单个双工线缆。
第一节点702包括收发器(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)710、712和 ASIC714。ASIC 714包括数据输出块(数据出)716、数据输入(数据入)块718、RBC 计数块720和BER计数块721。RBC计数块720耦接至收发器710以控制数据输出，而BER计数块721耦接至收发器712以控制数据输入。收发器710和712分别包括环形滤波器722和724。ASIC 714的数据输出块716被配置为生成要被收发器710发射的电信号。电信号在收发器710处被转换为光信号，并且经由光缆706a通过环形滤波器722传输到第二节点704。在一些实施例中，收发器710、712中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
RBC块720被配置为记录用于节点702的数据输出的计数。例如，RBC块720可以记录在预定比特(例如，1000比特)的周期内比特流中连续的数字信号(1或0)的数量的滚动平均值。所述计数可以用于确定改变环形滤波器722的中心波长的一个或多个时间。例如，可以在每次数据输出比特计数达到1000比特时改变环形滤波器722的中心波长。当RBC计数块720确定到了改变环形滤波器722的中心波长的时间时，RBC计数块720被配置为生成控制信号，并将所述控制信号发送至收发器710以改变环形滤波器 722的中心波长。可以周期性地改变环形滤波器722的中心波长。可以基于收发器710的数据信号频率来改变环形滤波器722的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器722的中心波长。
收发器712被配置为通过环形滤波器724接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 714的电信号。ASIC 714的数据输入块718接收来自收发器712的电信号。数据输入块718可以将电信号发送至ASIC 714的其他功能块(例如，BER计数块721) 以进行处理。BER块721被配置为基于数据输入块718处的数据输入来确定接收到的信号的BER。当BER大于阈值时，BER计数块721被配置为生成控制信号并将所述控制信号发送至收发器712以改变环形滤波器724的中心波长。例如，一旦BER计数块721 确定传入信号的BER大于阈值，BER计数块721就可以向收发器712提供控制信号以周期性地改变环形滤波器724的中心波长。可以基于传入数据信号的数据信号频率来改变环形滤波器724的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器724的中心波长。
类似地，第二节点704包括收发器(例如，光收发器或光收发器模块“XCV”)730、732和ASIC 734。ASIC 734包括数据输出块736、数据输入块738、RBC计数块740和 BER计数块741。RBC计数块740耦接至收发器730以控制从第二节点704进行的数据输出，而BER计数块741耦接至收发器732以控制到第二节点704的数据输入。收发器 730和732分别包括环形滤波器742和744。ASIC 734的数据输出块736被配置为生成要由收发器730发射的电信号。电信号在收发器730处被转换为光信号，并且经由光缆706b通过环形滤波器742传输到第一节点702。在一些实施例中，收发器730和732中的每一个都可以通过硅光子技术实施。
RBC块740被配置为记录用于节点704的数据输出的计数。例如，RBC块740可以记录在预定比特(例如，1000比特)的周期内比特流中连续的数字信号的数量的滚动平均值。所述计数可以用于确定改变环形滤波器742的中心波长的一个或多个时间。例如，可以在每次数据输出比特计数达到1000比特或其他合适的比特数时改变环形滤波器742 的中心波长。当RBC计数块740确定到了改变环形滤波器742的中心波长的时间时， RBC计数块740被配置为生成控制信号，并将所述控制信号发送至收发器730以改变环形滤波器742的中心波长。可以周期性地改变环形滤波器742的中心波长。还可以基于收发器730的数据信号频率来改变环形滤波器742的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器742的中心波长。
收发器732被配置为通过环形滤波器744接收光信号，并且将接收到的光信号转换为用于ASIC 734的电信号。ASIC 734的数据输入块738接收来自收发器732的电信号。数据输入块738可以将电信号发送至ASIC 734的其他功能块(例如，BER计数块741) 以进行处理。BER块741被配置为基于数据输入块738处的数据输入来确定接收到的信号的BER。当BER大于阈值时，BER计数块741被配置为生成控制信号并将所述控制信号发送至收发器732以改变环形滤波器744的中心波长。例如，一旦BER计数块741 确定传入信号的BER大于阈值，BER计数块741就可以向收发器732提供控制信号以周期性地改变环形滤波器744的中心波长。可以基于传入数据信号的数据信号频率来改变环形滤波器744的中心波长。在一些实施例中，可以以比数据信号频率慢至少三个数量级的频率来改变环形滤波器744的中心波长。可以根据结合图5A和图5B所解释的控制机制来改变环形滤波器722、724、742和744的中心波长。
在一些实施例中，光通信网络700可以进一步包括管理服务器750，以协调对降低BER做出的努力。例如，节点702和704可以通过管理服务器750交换由BER块721和 741生成的BER，使得每个节点都可以使用接收器端处的反馈BER来改变环形滤波器 722和742在发射器端的中心波长。
图8是根据一个示例实施例的环形滤波器800的框图。环形滤波器800可以是图1、图6、图7中的环形滤波器中的任何一个。环形滤波器800包括控制电路802、光电检测器804、加热器806、二极管808和环形腔810。控制电路802耦接至节点ASIC(例如， ASIC 114或134)以接收来自节点ASIC的控制信号。基于控制信号，控制电路802被配置为生成一个或多个信号来改变环形腔810的中心波长。例如，控制电路802可以生成用于加热器806和二极管808中的一者或两者的正弦时变信号，以改变环形腔810的中心波长。正弦时变信号可以周期性地激活加热器806和/或二极管808，以在环形腔810 上提供热效应或等离子体效应，使得改变环形腔810的中心波长。热效应或等离子体效应可以改变环形腔材料的介电常数，从而改变环形腔810的中心波长。
在一些实施方式中，控制电路802可以生成用于加热器806和二极管808中的一者或两者的替代性时变信号。替代性时变信号可以是斜坡信号。在一个实例中，替代性时变信号可以周期性地将环形腔810的中心波长从载波频率移开一偏移量。替代性时变信号还可以在载波频率处以第一速度移动环形腔810的中心波长，而在偏移量处以第二速度移动环形腔的中心波长，使得第一速度大于第二速度。这允许谐振频率在偏移量处停留较长时间，而在载波频率处停留较短时间，这可以如以上所解释地增大接收到的信号的功率。
环形腔810具有光输入端口(光入)812、光输出端口(分出)814和直通端口(通出)816。光输入端口812被配置为接收光腔810的输入光信号。被指定给环形滤波器800 的光信号在光输出端口814处被滤波，并且可以被光电检测器804检测到。在一些实施例中，光电检测器804可以是光电二极管。被指定用于传送的光信号在直通端口816处被滤波，以发射到目的地。
总之，本文所公开的技术有助于改善光谱滤波，这对于使用环形滤波器/谐振器的光链路是至关重要的。如上结合图2A和图2B所述，当在接收器或发射器处使用静态环形滤波器时，光边带的衰减会对高速光信号造成有害影响。加回该频率内容的所公开的技术相对于数据信号的速度而言缓慢地改变用于接收器环形滤波器的谐振波长、或用于发射器环形滤波器的载波信号的波长。
如本文所使用的，电路可以利用任何形式的硬件、软件或其组合来实施。例如，可以实施一个或多个处理器、控制器、ASIC、PLA、PAL、CPLD、FPGA、逻辑部件、软件例程或其他机制以构成电路。在实施中，本文描述的各种电路可以被实施为分立电路，或者所描述的功能和特征可以在一个或多个电路之中部分地或全部地共享。即使可以分别地描述或主张各种特征或功能元件作为单独的电路，这些特征和功能也可以在一个或多个公共电路之间共享，并且这种描述不应要求或暗示需要单独的电路来实施这样的特征或功能。
通常，如本文所使用的词语“部件”、“引擎”、“系统”、“数据库”、“数据存储”等可以是指在硬件或固件中实施的逻辑，或者是指以诸如例如Java、C或C++等编程语言编写的、可能具有入口点和出口点的软件指令集。软件部件可以被编译并链接到可执行程序，被安装在动态链接库中，或者可以用诸如例如BASIC、Perl、或Python等解释性编程语言书写。应当理解的是，软件部件可从其他部件或从其本身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。被配置用于在计算设备上执行的软件部件可以被提供在计算机可读介质中，诸如致密盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘、或任何其他有形介质，或者可以被提供作为数字下载(并且可以原始地以要求在执行之前安装、解压缩或解密的压缩格式或可安装格式来存储)。这样的软件代码可以部分或全部地存储在执行计算设备的存储器设备上，以用于由计算设备执行。软件指令可以嵌入在诸如 EPROM等固件中。将进一步理解的是，硬件部件可以包括诸如门和触发器等连接逻辑单元，和/或可以包括诸如可编程门阵列或处理器等可编程单元。
在一般用法中，除非特别指出或在逻辑上需要排他性意义，否则术语“或(or)”应始终以包括性意义来解释。当例如术语“或(or)”与术语“两者中任一者(either)”搭配，例如“A或B两者中任一者(either A or B)”时，特别指出了“或(or)”具有排他性意义。作为另一个示例，也可以通过在列举项时附加“排他地”或“但并非两者都”来特别指出排他性意义，如“排他地A或B”和“A和B，但并非两者都”。而且，不应将对单数形式的资源、操作或结构的描述理解为排除复数。除非另外具体说明，或在如所使用的环境内以其他方式被理解，否则条件语言(除其他外，比如“可”、“可以”、“可能”、或“会”)一般地旨在传达某些实施例包括(而其他实施例不包括)某些特征、元素和/或步骤。
除非另外明确说明，否则本文档中使用的术语和短语及其变体应被解释为开放式的而不是限制性的。形容词(诸如“常规”、“传统”、“正常”、“标准”、“已知”和类似含义的术语)不应被解释为将所描述的项限制为给定时间段或在给定时间可用的项，而是应该被理解为包含可能现在或将来的任何时候都可用或已知的常规、传统、正常或标准技术。在某些实例中，宽泛词语和短语(诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似的短语)的存在不应被理解为是指在这样的宽泛短语可能不存在的情况下意图或要求更窄的情况。

Claims (18)

1.一种光收发器模块，包括：
光收发器，所述光收发器具有环形滤波器，所述环形滤波器被配置为从所述光收发器模块发射光信号或接收被发射到所述光收发器模块的光信号；以及
控制器，所述控制器被配置为：
检测所述光收发器处的载波频率；
检测所述光收发器处的数据的数据信号频率，所述数据信号频率小于所述载波频率；
确定所述数据的误码率；以及
响应于确定所述数据的误码率大于阈值而周期性地以比所述数据信号频率慢至少三个数量级的频率改变所述环形滤波器的中心波长。
2.如权利要求1所述的光收发器模块，进一步包括：
布置在所述环形滤波器处的加热器，其中，所述控制器控制所述加热器以周期性地改变所述环形滤波器的中心波长。
3.如权利要求2所述的光收发器模块，其中：
所述加热器被周期性地加热以提供热效应来改变所述环形滤波器的中心波长。
4.如权利要求1所述的光收发器模块，进一步包括：
布置在所述环形滤波器处的二极管，其中，所述控制器控制所述二极管以周期性地改变所述环形滤波器的中心波长。
5.如权利要求4所述的光收发器模块，其中：
所述二极管被配置为提供等离子体效应来改变所述环形滤波器的中心波长。
6.如权利要求1所述的光收发器模块，其中，所述控制器被配置为提供正弦时变信号来改变所述环形滤波器的中心波长。
7.如权利要求1所述的光收发器模块，其中，所述控制器被配置为提供替代性时变信号来改变所述环形滤波器的中心波长，其中，所述替代性时变信号包括斜坡信号。
8.如权利要求7所述的光收发器模块，其中，所述替代性时变信号周期性地将所述环形滤波器的中心波长从所述载波频率移开一偏移量。
9.如权利要求8所述的光收发器模块，其中，所述替代性时变信号在所述载波频率处以第一速度移动所述环形滤波器的中心波长，而在所述偏移量处以第二速度移动所述环形滤波器的中心波长，其中，所述第一速度大于所述第二速度。
10.一种光通信网络，包括：
光发射器；
光接收器；以及
一条或多条光缆，所述一条或多条光缆连接在所述光发射器与所述光接收器之间，其中，所述光发射器和所述光接收器中的每一者均包括：
环形滤波器；以及
控制器，所述控制器被配置为：
检测所述光发射器处或所述光接收器处的载波频率；
检测所述光发射器处或所述光接收器处的数据的数据信号频率，所述数据信号频率小于所述载波频率；
确定所述数据的误码率；以及
响应于确定所述数据的误码率大于阈值而周期性地以比所述数据信号频率慢至少三个数量级的频率改变所述环形滤波器的中心波长。
11.如权利要求10所述的光通信网络，进一步包括：
布置在所述环形滤波器处的加热器，其中，所述控制器控制所述加热器以周期性地改变所述环形滤波器的中心波长。
12.如权利要求11所述的光通信网络，其中：
所述加热器被周期性地加热以提供热效应来改变所述环形滤波器的中心波长。
13.如权利要求10所述的光通信网络，进一步包括：
布置在所述环形滤波器处的二极管，其中，所述控制器控制所述二极管以周期性地改变所述环形滤波器的中心波长。
14.如权利要求13所述的光通信网络，其中：
所述二极管被配置为提供等离子体效应来改变所述环形滤波器的中心波长。
15.如权利要求10所述的光通信网络，其中，所述控制器被配置为提供正弦时变信号来改变所述环形滤波器的中心波长。
16.如权利要求10所述的光通信网络，其中，所述控制器被配置为提供替代性时变信号来改变所述环形滤波器的中心波长，其中，所述替代性时变信号包括斜坡信号。
17.如权利要求16所述的光通信网络，其中，所述替代性时变信号周期性地将所述环形滤波器的中心波长从所述载波频率移开一偏移量。
18.如权利要求17所述的光通信网络，其中，所述替代性时变信号在所述载波频率处以第一速度移动所述环形滤波器的中心波长，而在所述偏移量处以第二速度移动所述环形滤波器的中心波长，其中，所述第一速度大于所述第二速度。
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