ES2697948A1 - TINTAL OPTICAL DELAY LINE AND METHOD FOR TUNING DELAY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2697948A1 ES201730990A ES201730990A ES2697948A1 ES 2697948 A1 ES2697948 A1 ES 2697948A1 ES 201730990 A ES201730990 A ES 201730990A ES 201730990 A ES201730990 A ES 201730990A ES 2697948 A1 ES2697948 A1 ES 2697948A1
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optical
delay
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delay line
tunable
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ES201730990A
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Francoy Jose Capmany
Mestre Ivana Gasulla
Lopez Daniel Perez
Maicas Salvador Sales
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Universidad Politecnica de Valencia
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Universidad Politecnica de Valencia
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    • G02OPTICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

Tunable optical delay line and method for delay tuning. A tunable optical delay line (1) is described in this document while detailing a method of operation thereof that allows to implement linearly variable delays that extend to more than one optical channel. The invention described herein makes it possible to implement an arbitrary complex group delay with respect to optical frequency profiles over wide-band optical spectral regions spanning several hundred GHz. The invention is based on the implementation of a broadband tunable optical dispersive delay line by separate interpolation of the desired local group delay characteristic in each optical channel. The local group delay characteristic is implemented by a tuning technique of corresponding narrow-band separated channels where each optical channel is tuned separately in the delay. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

LÍNEA DE RETARDO ÓPTICA SINTONIZABLE Y MÉTODO PARA LA SINTONIZACIÓN TINTAL OPTICAL DELAY LINE AND METHOD FOR TUNING

DEL RETARDO DELAY

D E S C R I P C I Ó ND E S C R I P C I O N

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

El objeto de la invención se enmarca en el campo técnico de la física, más concretamente en el campo técnico de la óptica.The object of the invention is part of the technical field of physics, more specifically in the technical field of optics.

Más concretamente, la invención se refiere a una línea de retardo óptica sintonizable e integrable en un chip óptico y configurada para ejecutar retardos en función de la frecuencia en regiones espectrales ópticas de banda ancha asociadas a canales ópticos, y su método de sintonización del retardo.More specifically, the invention relates to an optical delay line that can be tunable and can be integrated into an optical chip and configured to execute delays as a function of the frequency in wide-band optical spectral regions associated with optical channels, and its method of tuning the delay.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Las líneas de retardo óptico (ODLs) son elementos físicos vinculados a una fibra óptica para generar un retardo en una señal óptica trasminada a través de la fibra óptica.Optical delay lines (ODLs) are physical elements linked to an optical fiber to generate a delay in an optical signal transmitted through the optical fiber.

Habitualmente, esta señal óptica comprende una señal portadora óptica con una frecuencia portadora que esta modulada en radiofrecuencia (RF) por una señal subportadora que contiene diferentes frecuencias de modulación.Usually, this optical signal comprises an optical carrier signal with a carrier frequency that is modulated in radiofrequency (RF) by a subcarrier signal containing different modulation frequencies.

Estas líneas de retardo óptico son componentes críticos para la implementación de muchas funcionalidades de fotónica de microondas (MWP), que son necesarias en una gran variedad de campos, incluyendo información y comunicación, biomédica, seguridad y las industrias aeroespaciales. Dentro de estos campos, el uso de líneas de retardo óptico es habitual en redes inalámbricas reconfigurables de banda óptica, filtros fotónicos de microondas reconfigurables, generadores fotónicos de ondas de radiofrecuencia arbitrarias y osciladores optoelectrónicos.These optical delay lines are critical components for the implementation of many microwave photonics (MWP) functionalities, which are necessary in a wide variety of fields, including information and communication, biomedical, security and aerospace industries. Within these fields, the use of optical delay lines is common in reconfigurable wireless networks of optical band, reconfigurable photonic microwave filters, photonic generators of arbitrary radiofrequency waves and optoelectronic oscillators.

Actualmente, las líneas de retardo óptico se basan en un dispositivo que comprende resonadores en anillo independientes. A pesar de esto, estos dispositivos presentan un ancho de banda insuficiente para los valores típicos de los retrasos requeridos en la mayoría de las aplicaciones de microondas fotónicas. Esta limitación puede superarse dentro del intervalo típico de ancho de banda de un solo canal óptico (rango de frecuencia de ±50 GHz alrededor de la frecuencia del portador óptico) mediante una técnica conocida como sintonización separada de portadora o separate carrier tuning (SCT).Currently, the optical delay lines are based on a device comprising independent ring resonators. Despite this, these devices have insufficient bandwidth for the typical values of the delays required in most photonic microwave applications. This limitation can be overcome within the Typical bandwidth of a single optical channel (frequency range of ± 50 GHz around the frequency of the optical carrier) by a technique known as separate carrier tuning (SCT).

Un ejemplo de esta tecnología es descrito por Z. Yu, X. Jin, J. Chen, G. Wang and D. R. Selviah, "Microring-based tunable optical delay lines for optical time-division multiplexers," 2015 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR), Busan, 2015, pp. 1-2. doi: 10.1109/CLEOPR.2015.7376463. En este documento se detalla una línea de retraso óptica sintonizable basada en anillos resonadores para ser utilizada en sistemas OTDM (optical time division multiplexer). Se trata de un método que busca aumentar el ancho de banda de un retardo resonante mediante una desintonía controlada de los retardadores resonantes implementados mediante estructuras en anillo.An example of this technology is described by Z. Yu, X. Jin, J. Chen, G. Wang and DR Selviah, "Microring-based tunable optical delay lines for optical time-division multiplexers," 2015 11th Conference on Lasers and Electro -Optics Pacific Rim (CLEO-PR), Busan, 2015, pp. 1-2. doi: 10.1109 / CLEOPR.2015.7376463. In this document a tunable optical delay line based on resonator rings is detailed to be used in OTDM (optical time division multiplexer) systems. It is a method that seeks to increase the bandwidth of a resonant delay by means of a controlled detuning of the resonant retarders implemented by means of ring structures.

A pesar de esto, este método está restringido a un canal óptico y no a múltiples canales. Además el retardo, afecta a todo el espectro del canal y es un valor constante. Es decir no puede implementar retardos variables linealmente que se extiendan a más de un canal óptico.Despite this, this method is restricted to an optical channel and not to multiple channels. In addition, the delay affects the entire spectrum of the channel and is a constant value. That is, it can not implement linearly variable delays that extend to more than one optical channel.

Por otro lado, la disponibilidad de líneas de retardo de tiempo real dispersivo es altamente deseable en muchas aplicaciones. Este componente puede implementar un retardo de tiempo real continuo en un rango de longitud de onda que abarca un ancho de banda de varios canales ópticos, es decir, varios cientos de GHz. En la práctica, estas las líneas de retardo dispersivas se implementan mediante componentes a base de fibra, como por ejemplo una bobina de varios kilómetros de fibras ópticas dispersivas, o empleando rejillas de Bragg en fibra óptica con un frecuencia lineal modulada pulsada. A pesar de esto, ninguna de estas dos soluciones es propensa a su integración en un chip fotónico.On the other hand, the availability of dispersive real-time delay lines is highly desirable in many applications. This component can implement a continuous real time delay in a wavelength range that covers a bandwidth of several optical channels, that is, several hundred GHz. In practice, these dispersive delay lines are implemented by means of components based on fiber, such as for example a coil of several kilometers of dispersive optical fibers, or using Bragg gratings in optical fiber with a pulsed modulated linear frequency. Despite this, neither of these two solutions is prone to their integration into a photonic chip.

Otro ejemplo actual son los dispositivos descritos en el documento CN102749782A. Este documento hace referencia a un método para aumentar el ancho de banda de un retardo implementado a través de un desfase lineal con la frecuencia, en donde la señal de banda ancha se divide, mediante un “demultiplexor”, en diversos canales que requieren ser equidistantes en frecuencia y, en cada canal se implementa una respuesta de fase lineal operativa para todo el ancho de banda del canal, lo que supone una prolongación de la característica de fase del canal inmediatamente anterior; con ello, al volver a juntar los canales de nuevo, mediante un “multiplexor”, se construye una curva de fase lineal en un ancho de banda correspondiente al número canales. Another current example are the devices described in document CN102749782A. This document refers to a method to increase the bandwidth of a delay implemented through a linear offset with the frequency, where the broadband signal is divided, by means of a "demultiplexer", into several channels that need to be equidistant in frequency and, in each channel, an operational linear phase response is implemented for the entire channel bandwidth, which implies an extension of the phase characteristic of the immediately preceding channel; with this, when joining the channels again, by means of a "multiplexer", a linear phase curve is constructed in a bandwidth corresponding to the number of channels.

El método propuesto en CN102749782A está pensado para retardar absolutamente todo el espectro de cada uno de los diferentes canales, esto implica que en aquellas realizaciones donde la separación entre portadora óptica y subportadora de radiofrecuencia sea de aproximadamente 30-60 GHz esta técnica no sería eficiente debido a la restricción del producto ancho de banda con respecto del tiempo de retardo. Adicionalmente, este método está diseñado para implementar el mismo retardo en todos los canales.The proposed method in CN102749782A is designed to delay absolutely the entire spectrum of each of the different channels, this implies that in those embodiments where the separation between optical carrier and radio frequency subcarrier is approximately 30-60 GHz this technique would not be efficient due to to the restriction of the product bandwidth with respect to the delay time. Additionally, this method is designed to implement the same delay in all channels.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

Un primer aspecto de la invención describe una línea de retardo óptica sintonizable que puede ser integrada en un chip óptico y configurada para implementar un retardo de grupo complejo de canales ópticos frente a perfiles de frecuencia óptica sobre regiones espectrales ópticas de banda ancha que abarcan varios cientos de GHz.A first aspect of the invention describes a tunable optical delay line that can be integrated into an optical chip and configured to implement a complex group delay of optical channels versus optical frequency profiles over wide-band optical spectral regions spanning several hundred of GHz.

Un segundo aspecto de la invención describe el método para la sintonización del retardo de la línea de retardo óptica sintonizable del primer aspecto de la invención.A second aspect of the invention describes the method for tuning the delay of the tunable optical delay line of the first aspect of the invention.

Más concretamente, la línea de retardo óptica sintonizable comprende:More specifically, the tunable optical delay line comprises:

- una unidad de entrada para recibir una primera señal óptica, en donde la primera señal óptica a su vez comprende una radiación óptica con una frecuencia óptica portadora wc, y una banda lateral con una frecuencia central QRF, en donde adicionalmente dicha primera señal óptica es divisible en una pluralidad de canales ópticos definidos cada uno de ellos por una longitud de onda,- an input unit for receiving a first optical signal, wherein the first optical signal in turn comprises an optical radiation with a carrier optical frequency wc, and a sideband with a central frequency QRF, wherein additionally said first optical signal is divisible into a plurality of optical channels each defined by a wavelength,

- una unidad de retardo óptico SCT vinculada con la unidad de entrada para tratar la primera señal óptica y obtener una segunda señal óptica, y- an optical delay unit SCT linked to the input unit for processing the first optical signal and obtaining a second optical signal, and

- una unidad de salida vinculada con la unidad de retardo óptico para recibir la segunda señal óptica,- an output unit linked to the optical delay unit for receiving the second optical signal,

- en donde la unidad de retardo óptico comprende un elemento de ajuste para aplicar un retardo T g específico para cada canal óptico, y dicho retardo T g es proporcional a la interpolación de los valores de la frecuencia óptica portadora wc para cada canal.- wherein the optical delay unit comprises an adjustment element for applying a specific delay T g for each optical channel, and said delay T g is proportional to the interpolation of the values of the carrier optical frequency wc for each channel.

Preferentemente, la unidad de entrada es seleccionada entre un acoplador 1xN, un demultiplexor, un filtro espectral, o una matriz de rejilla de guiado de ondas, y la unidad de salida es seleccionada entre un acoplador Nx1, un multiplexor, un filtro espectral, o una matriz de rejilla de guiado de ondas. Preferably, the input unit is selected from a 1xN coupler, a demultiplexer, a spectral filter, or a waveguide grating array, and the output unit is selected from a Nx1 coupler, a multiplexer, a spectral filter, or a waveguide grating array.

Preferentemente, el elemento de ajuste está configurado para aplicar el retardo T g, específico para cada canal óptico, mediante la técnica SCT (sintonización separada de portadora) adaptada a cada canal óptico concreto.Preferably, the adjustment element is configured to apply the delay T g, specific for each optical channel, by means of the SCT technique (separate carrier tuning) adapted to each specific optical channel.

Preferentemente, el elemento de ajuste comprende al menos un resonador óptico seleccionado entre: resonadores en anillo, resonadores en micro-anillo o resonadores de espacio libre.Preferably, the adjustment element comprises at least one optical resonator selected from: ring resonators, micro-ring resonators or free space resonators.

Más concretamente, el elemento de ajuste comprende un grupo de cuatro resonadores ópticos para cada canal óptico a retardar, en donde estos cuatro resonadores ópticos están configurados en una estructura SCISSOR (side-coupled integrated squecen of resonators) y aplican el retardo T g, siendo este retardo T g específico para cada canal óptico.More specifically, the adjustment element comprises a group of four optical resonators for each optical channel to be delayed, where these four optical resonators are configured in a SCISSOR structure (side-coupled integrated sensors of resonators) and apply the delay T g, being this specific delay T g for each optical channel.

Preferentemente, los grupos de cuatro resonadores ópticos están estructurados en paralelo.Preferably, the groups of four optical resonators are structured in parallel.

Alternativamente, los grupos de cuatro resonadores ópticos están estructurados en serie.Alternatively, the groups of four optical resonators are structured in series.

Preferentemente, la presente línea de retardo óptica sintonizable presenta una arquitectura de línea de retardo dispersivo óptico sintonizable denominada por sus siglas en inglés TODDL (Tunable Optical Dispersive Delay Line).Preferably, the present tunable optical delay line has a tunable optical dispersive delay line architecture called TODDL (Tunable Optical Dispersive Delay Line).

Por otro lado, el método para la sintonización de un retardo Tg en una línea de retardo óptica tal como la del primer aspecto de la invención, comprende:On the other hand, the method for tuning a delay Tg in an optical delay line such as that of the first aspect of the invention, comprises:

• establecer el retardo T g específico para cada canal óptico, en donde dicho retardo • set the specific delay T g for each optical channel, where said delay

T g es proporcional a la interpolación de los valores de la frecuencia óptica portadora wc para cada canal a retardar. T g is proportional to the interpolation of the values of the carrier optical frequency wc for each channel to be delayed.

Este método adicionalmente, comprende:This method additionally comprises:

• retardar el ancho de banda asociado a la banda lateral con frecuencia central • delay the bandwidth associated with the side band with center frequency

^ R F , y ^ RF, and

• Desfasar la frecuencia óptica portadora wc.• Offset the carrier optical frequency wc.

Este método adicionalmente, comprende las siguientes etapas para sintonizar el retardo:This method additionally comprises the following steps to tune the delay:

• establecer el retardo total D1,• set the total delay D1,

• establecer una pendiente lineal del retardo total D1, • establish a linear slope of the total delay D1,

• establecer el retardo tota deseado D2,• set the desired total delay D2,

• modificar la pendiente lineal desde D1 hasta D2, y• modify the linear slope from D1 to D2, and

• establecer individualmente unos retardos deseados T g para cada canal óptico por separado e independientemente acordes a la pendiente lineal modificada.• individually set desired delays T g for each optical channel separately and independently according to the modified linear slope.

De este modo se obtiene una característica de retardo de grupo dependiente de la frecuencia lineal (es decir, dispersiva) que se extiende a lo largo de los múltiples canales dando lugar a una "línea de retardo óptica dispersiva”. Al implementar dicha metodología SChT se observa que el espectro entre los canales ópticos es realmente nulo; por lo tanto, se pueden prescindir de las regiones espectrales donde no hay portadores ópticos y subportadoras de RF, e implementar el retardo dispersivo requerido por la interpolación separada de los retrasos locales en cada canal óptico.In this way a group delay characteristic dependent on the linear (ie, dispersive) frequency is obtained, which extends along the multiple channels, giving rise to a "dispersive optical delay line." When implementing said SChT methodology, notes that the spectrum between the optical channels is really zero, therefore, we can dispense with the spectral regions where there are no optical carriers and RF subcarriers, and implement the dispersive delay required by the interpolation separated from the local delays in each channel optical.

Debido a esto, es posible dentro de cada canal solo retardar el reducido ancho de banda asociado a la subportadora de RF mientras que desfasamos la portadora óptica, es decir que dentro de cada canal se emplea la técnica SCT a diferencia del arte previo donde hay que conseguir el retardo para todos y cada uno de los canales.Due to this, it is possible within each channel to delay the reduced bandwidth associated with the RF subcarrier while we offset the optical carrier, that is to say that within each channel the SCT technique is used, unlike the previous art where it is necessary to get the delay for each and every channel.

De este modo, la presente invención no requiere que los canales ópticos estén equiespaciados en frecuencia o en longitud de onda.Thus, the present invention does not require that the optical channels be equispaced in frequency or in wavelength.

La presente invención puede implementar retardos lineales con la frecuencia, mientras que la propuesta en C102749782A está pensada para implementar el mismo retardo en todos los canales.The present invention can implement linear delays with frequency, while the one proposed in C102749782A is intended to implement the same delay in all channels.

Adicionalmente, la arquitectura TODDL (Tunable Optical Dispersive Delay Line) aporta las siguientes ventajas a la presente invención:Additionally, the TODDL (Tunable Optical Dispersive Delay Line) architecture provides the following advantages to the present invention:

a) puede soportar la operación de banda ancha y multicanal (es decir, multiplexación de división de longitud de onda, WDM).a) can support broadband and multichannel operation (ie, wavelength division multiplexing, WDM).

b) está compuesta de elementos que pueden integrarse en un chip y, por lo tanto es totalmente integrable en un chip fotónicos.b) is composed of elements that can be integrated into a chip and, therefore, is fully integrable in a photonic chip.

c) puede funcionar como una línea de retardo dispersivo de longitud sin necesidad de recurrir a huellas en el rango de cm, m o km.c) it can function as a line of dispersive delay of length without the need to resort to fingerprints in the range of cm, m or km.

d) presenta simultáneamente características únicas de largos retrasos en combinación con un tamaño compacto de chip fotónicos. d) simultaneously exhibits unique characteristics of long delays in combination with a compact photon chip size.

e) es un elemento pasivo y, por lo tanto, puede integrarse en las principales formas de material, lales como silicio sobre aislante (SOl) y el nitruro de silicio (SiNx).e) it is a passive element and, therefore, can be integrated into the main material forms, such as silicon on insulator (SOl) and silicon nitride (SiNx).

f) Puede programarse para proporcionar perfiles de dispersión lineal vs frecuencia y más complejos.f) Can be programmed to provide linear dispersion profiles vs. frequency and more complex.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, with illustrative and non-limiting character, the following has been represented:

Figura 1a.- Muestra una gráfica donde se aprecia el principio de la técnica de sintonización separada de canales SCT que se aplica a cada canal óptico concreto.Figure 1a.- Shows a graph showing the principle of the technique of separate tuning of SCT channels that is applied to each specific optical channel.

Figura 1b.- Muestra una gráfica de la técnica de sintonización separada de canales denominada SChT que consiste en aplicar una técnica SCT de valores diferentes en cada canal óptico.Figure 1b.- Shows a graph of the separate channel tuning technique called SChT which consists of applying a SCT technique of different values in each optical channel.

Figuras de 2a hasta 2c.- Muestran ilustraciones correspondientes a posibles implementaciones SChT en paralelo.Figures from 2a to 2c.- They show illustrations corresponding to possible SChT implementations in parallel.

Figura 3.- Muestran ilustraciones correspondientes a posibles implementaciones SChT en serie.Figure 3.- They show illustrations corresponding to possible SChT implementations in series.

Figura 4.- Muestra una representación gráfica del retardo de grupo deseado frente a la frecuencia óptica de una línea de retardo óptico RF lineal. Las regiones espectrales vacías están claramente marcadas y se muestra un detalle del efecto conseguido.Figure 4 shows a graphic representation of the desired group delay versus the optical frequency of a linear RF optical delay line. The empty spectral regions are clearly marked and a detail of the effect achieved is shown.

Figura 5.- Muestra una gráfica donde se aprecia la sintonización del retardo. Figure 5.- It shows a graph showing the delay tuning.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

El objeto de la invención se basa en una línea de retardo óptica sintonizable que puede ser integrada en un chip e implementar un retardo de grupo complejo arbitrario frente a perfiles de frecuencia óptica sobre regiones espectrales ópticas de banda ancha que abarcan varios cientos de GHz.The object of the invention is based on a tunable optical delay line that can be integrated into a chip and implement an arbitrary complex group delay versus optical frequency profiles over broadband optical spectral regions spanning several hundred GHz.

La invención se fundamenta en la implementación de una línea de retardo dispersivo óptico sintonizable de banda ancha mediante interpolación separada de la característica de retardo de grupo local deseada en cada canal óptico. La característica de retardo de grupo local, es decir el retardo dentro del ancho de banda de cada canal óptico, se implementa mediante un principio novedoso basado en una técnica de sintonización de canales separados (SCT) conocida en el estado de la técnica.The invention is based on the implementation of a broadband tunable optical dispersive delay line by separate interpolation of the desired local group delay characteristic in each optical channel. The local group delay characteristic, ie the delay within the bandwidth of each optical channel, is implemented by a novel principle based on a separate channel tuning technique (SCT) known in the state of the art.

En la figura 1a se muestra dicha técnica SCT actual, en donde en la pueden verse las respuestas espectrales en el canal de la línea de retardo de tiempo real y las respuestas del desplazador de fase de la portadora y el ajuste de parámetro de fase. Mientras que en la figura 1b puede verse la línea de retardo de tiempo real casi constante obtenida del canal portador óptico.Figure 1a shows the current SCT technique, where the spectral responses in the channel of the real time delay line and the responses of the phase shifter of the carrier and the phase parameter adjustment can be seen. Whereas in Figure 1b the almost constant real-time delay line obtained from the optical carrier channel can be seen.

Más concretamente, esta línea de retardo óptica sintonizable (1) que comprende:More specifically, this tunable optical delay line (1) comprising:

• una unidad de entrada para recibir una primera señal óptica, en donde la primera señal óptica a su vez comprende una radiación óptica con una frecuencia óptica portadora wc, y una banda lateral con una frecuencia central QRF, en donde adicionalmente dicha primera señal óptica es divisible en una pluralidad de canales ópticos definidos cada uno de ellos por una longitud de onda,• an input unit for receiving a first optical signal, wherein the first optical signal in turn comprises an optical radiation with a carrier optical frequency wc, and a sideband with a central frequency QRF, wherein additionally said first optical signal is divisible into a plurality of optical channels each defined by a wavelength,

• una unidad de retardo óptico vinculada con la unidad de entrada para tratar la primera señal óptica y obtener una segunda señal óptica, y• an optical delay unit linked to the input unit for treating the first optical signal and obtaining a second optical signal, and

• una unidad de salida vinculada con la unidad de retardo óptico para recibir la segunda señal óptica,• an output unit linked to the optical delay unit to receive the second optical signal,

en donde la unidad de retardo óptico comprende un elemento de ajuste para aplicar un retardo T g específico para cada canal óptico, y dicho retardo T g es proporcional a la interpolación de los valores de la frecuencia óptica portadora wc para cada canal. wherein the optical delay unit comprises an adjustment element for applying a specific delay T g for each optical channel, and said delay T g is proportional to the interpolation of the values of the carrier optical frequency wc for each channel.

En una realización preferente, tal y como se muestra en la 2a, la línea de retardo dispersivo óptico sintonizable (1) presenta una configuración en paralelo que utiliza separadores In a preferred embodiment, as shown in 2a, the tunable optical dispersive delay line (1) has a parallel configuration using spacers

(s p l i t te r s ) de potencia 1xN (2a) y Nx1 (2b). (split te rs) of power 1xN (2a) and Nx1 (2b).

Esta es una configuración sencilla y de menor costo, pero como se utilizan unidades de retardo tal y como módulos que comprenden líneas de retardo ópticas sintonizables (OTDL) con ajuste de portadora independiente (SCT) - en adelante módulo SCT OTDL (3), presentan una pérdida de potencia 1 / N inherente en el splitter Nx1.This is a simple and lower cost configuration, but since delay units are used such as modules that comprise tunable optical delay lines (OTDL) with independent carrier adjustment (SCT) - hereinafter SCT OTDL module (3), they present a loss of 1 / N power inherent in the Nx1 splitter.

Preferentemente, se utiliza un módulo SCT OTDL (3) por cada canal de la línea de retardo óptica sintonizable (1). En donde cada módulo SCT OTDL (3) comprende su frecuencia óptica portadora wc, la banda lateral con una frecuencia central QRF, y su retardo T g, Preferably, an OTDL SCT module (3) is used for each channel of the tunable optical delay line (1). Where each SCT OTDL module (3) comprises its carrier optical frequency wc, the sideband with a central frequency QRF, and its delay T g,

En otra realización preferente, tal y como se muestra en la 2b, la línea de retardo dispersivo óptico sintonizable (1) presenta una configuración en paralelo que utiliza AWG (2c).In another preferred embodiment, as shown in 2b, the tunable optical dispersive delay line (1) has a parallel configuration using AWG (2c).

En el caso de utilizar un AWG (2c), la estructura es más escalable, ya que las pérdidas no aumentan con el número de módulos SCT OTDL (3). En este último caso, el FSR (free spectral range) de los módulos SCT OTDL (3) debe ser mayor que el del AWG (2c). El valor para QRF en todos los módulos SCT OTDL (3) es el mismo y los retardos para el funcionamiento lineal se diseñan de la siguiente manera.In the case of using an AWG (2c), the structure is more scalable, since the losses do not increase with the number of SCT OTDL modules (3). In the latter case, the FSR (free spectral range) of the OTDL SCT modules (3) must be greater than that of the AWG (2c). The value for QRF in all OTDL SCT modules (3) is the same and the delays for linear operation are designed as follows.

Dichos módulos SCT OTDL (3) comprenden, tal y como se muestra en la figura 2c, cuatro resonadores ópticos están (4) configurados en una estructura SCISSOR.Said SCT OTDL modules (3) comprise, as shown in Figure 2c, four optical resonators are (4) configured in a SCISSOR structure.

Alternativamente, tal y como se muestra en la figura 3, los módulos SCT OTDL (3), o su variante formada por cuatro resonadores ópticos (4), se conecta en serie.Alternatively, as shown in Figure 3, the SCT OTDL (3) modules, or its variant formed by four optical resonators (4), is connected in series.

El diseño de los valores de retardo de grupo de cada unidad depende del perfil de dispersión a implementar. El caso más simple, tal y como se muestran en la figura 4, es cuando necesitamos un retardo de grupo lineal caracterizado por un parámetro de pendiente o dispersión dado por D. En este caso, después de fijar el valor para la primera unidad Tg1 el retardo de grupo para módulo S C T O T D L k , T g k ,, Se puede encontrar en términos de la de la unidad k-1: The design of the group delay values of each unit depends on the dispersion profile to be implemented. The simplest case, as shown in Figure 4, is when we need a linear group delay characterized by a slope or dispersion parameter given by D. In this case, after setting the value for the first unit Tg1 the group delay for module SCTOTDL k, T gk ,, It can be found in terms of that of unit k-1:

Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001

Que deriva en :Which derives in:

T g,k = T g,l D (& c ,k -® c,0 ' T g, k = T g, l D (& c, k -® c, 0 '

En aquellas realizaciones en las que las unidades que tienen al menos un elemento separador de canales sintonizable (SChT) se encuentran uniformemente separadas (equidistantes), la ecuación se convierte en:In those embodiments in which the units having at least one tunable channel separator element (SChT) are uniformly spaced (equidistant), the equation becomes:

T g,k = T g,1 k D A® ■ T g, k = T g, 1 k D A® ■

En aquellas realizaciones en las que se tienen perfiles de retardo de grupo más complejos o arbitrarios, se hace necesario conocer el valor del parámetro de dispersión local, es decir, si Dkk.1 es el parámetro de dispersión local, entonces aplica:In those embodiments in which there are more complex or arbitrary group delay profiles, it is necessary to know the value of the local dispersion parameter, that is, if Dkk.1 is the local dispersion parameter, then it applies:

Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0002

Que resulta en:Resulting in:

Tg,k = Tg,1 + Z ,r [ D r,r - l - D r+1,r ] ,kD k,k-l ~ ®c,1 D 21 Tg, k = Tg, 1 + Z , r [ D r, r - l - D r + 1, r ] , kD k, kl ~ ®c, 1 D 21

r =2r = 2

Preferentemente, tal y como se muestra en la figura 5, para proceder a configurar la programación de la línea de retardo dispersivo óptico sintonizable (1) de la invención sólo requiere el cambio de la pendiente de la línea de retardo de grupo total desde un valor inicial D1 hasta un valor final D2 y luego reprogramar individualmente los retardos de cada módulo SCT OTDL (3) por separado e independientemente a través de los desplazadores de fase en sus cavidades anulares. Para un retraso de grupo lineal (TODDL), esto implica cambiar los retrasos individuales dePreferably, as shown in Figure 5, to proceed to configure the programming of the tunable optical dispersive delay line (1) of the invention only requires the change of the slope of the total group delay line from a value initial D1 to a final value D2 and then individually reprogram the delays of each SCT OTDL module (3) separately and independently through the phase shifters in their annular cavities. For a linear group delay (TODDL), this involves changing the individual delays of

Figure imgf000010_0003
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Claims (9)

R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Línea de retardo óptica sintonizable (1) que está configurada para ser integrada en un chip óptico y que comprende:1. Tunable optical delay line (1) which is configured to be integrated in an optical chip and which comprises: • una unidad de entrada para recibir una primera señal óptica, en donde la primera señal óptica a su vez comprende una radiación óptica con una frecuencia óptica portadora wc, y una banda lateral con una frecuencia central QRF, en donde adicionalmente dicha primera señal óptica es divisible en una pluralidad de canales ópticos definidos cada uno de ellos por una longitud de onda, • una unidad de retardo óptico vinculada con la unidad de entrada para tratar la primera señal óptica y obtener una segunda señal óptica, y• an input unit for receiving a first optical signal, wherein the first optical signal in turn comprises an optical radiation with a carrier optical frequency wc, and a sideband with a central frequency QRF, wherein additionally said first optical signal is divisible into a plurality of optical channels each defined by a wavelength, • an optical delay unit linked to the input unit for treating the first optical signal and obtaining a second optical signal, and • una unidad de salida vinculada con la unidad de retardo óptico para recibir la segunda señal óptica,• an output unit linked to the optical delay unit to receive the second optical signal, en donde la línea de retardo óptica sintonizable (1) está caracterizada por que la unidad de retardo óptico comprende un elemento de ajuste para aplicar un retardo T g específico para cada canal óptico, y dicho retardo T g es proporcional a la interpolación de los valores de la frecuencia óptica portadora wc para cada canal.wherein the tunable optical delay line (1) is characterized in that the optical delay unit comprises an adjustment element for applying a specific delay T g for each optical channel, and said delay T g is proportional to the interpolation of the values of the carrier frequency wc for each channel. 2. Línea de retardo óptica sintonizable (1), según la reivindicación 1, caracterizada por que el elemento de ajuste está configurado para aplicar el retardo Tg, específico para cada canal óptico, mediante la técnica SCT (sintonización de canales separados).2. Tunable optical delay line (1), according to claim 1, characterized in that the adjustment element is configured to apply the delay Tg, specific for each optical channel, by means of the SCT technique (tuning of separate channels). 3. Línea de retardo óptica sintonizable (1), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de ajuste comprende al menos un resonador óptico seleccionado entre: resonadores en anillo, resonadores en micro-anillo o resonadores de espacio libre.3. Tunable optical delay line (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the adjustment element comprises at least one optical resonator selected from: ring resonators, micro-ring resonators or free space resonators. 4. Línea de retardo óptica sintonizable (1), según la reivindicación 3, caracterizada por que el elemento de ajuste comprende un grupo de cuatro resonadores ópticos para cada canal óptico a retardar, en donde estos cuatro resonadores ópticos (4) están configurados en una estructura SCISSOR (side-coupled integrated squecen of resonators) y aplican el retardo Tg, siendo este retardo T g específico para cada canal óptico.4. Tunable optical delay line (1), according to claim 3, characterized in that the adjustment element comprises a group of four optical resonators for each optical channel to be delayed, wherein these four optical resonators (4) are configured in a SCISSOR structure (side-coupled integrated squecen of resonators) and apply the delay Tg, this delay being specific T g for each optical channel. 5. Línea de retardo óptica sintonizable (1), según la reivindicación 4, caracterizada por que los grupos de cuatro resonadores ópticos (4) están estructurados en paralelo. 5. Tunable optical delay line (1), according to claim 4, characterized in that the groups of four optical resonators (4) are structured in parallel. 6. Línea de retardo óptica sintonizable (1), según la reivindicación 4, caracterizada por que los grupos de cuatro resonadores ópticos (4) están estructurados en serie.6. Tunable optical delay line (1), according to claim 4, characterized in that the groups of four optical resonators (4) are structured in series. 7. Método para la sintonización un retardo T g en una línea de retardo óptica sintonizable (1) tal como la descrita en una una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el método está caracterizado por que comprende:7. Method for tuning a delay T g in a tunable optical delay line (1) as described in any one of the preceding claims, wherein the method is characterized in that it comprises: • Establecer el retardo T g específico para cada canal óptico, en donde dicho retardo T g es proporcional a la interpolación de los valores de la frecuencia óptica portadora wc para cada canal a retardar.• Set the specific delay T g for each optical channel, where said delay T g is proportional to the interpolation of the values of the carrier optical frequency wc for each channel to be delayed. 8. Método según la reivindicación 7, caracterizado por que adicionalmente, comprende:8. Method according to claim 7, characterized in that additionally, it comprises: • retardar el ancho de banda asociado a la banda lateral con frecuencia central • delay the bandwidth associated with the side band with center frequency ^ R F , y ^ RF, and • Desfasar la frecuencia óptica portadora wc.• Offset the carrier optical frequency wc. 9. Método según la reivindicación 7, caracterizado por que adicionalmente, comprende:9. Method according to claim 7, characterized in that additionally, it comprises: • establecer el retardo total D1,• set the total delay D1, • establecer una pendiente lineal del retardo total D1,• establish a linear slope of the total delay D1, • establecer el retardo tota deseado D2,• set the desired total delay D2, • modificar la pendiente lineal desde D1 hasta D2, y• modify the linear slope from D1 to D2, and • establecer individualmente unos retardos deseados T ’g para cada canal óptico por separado e independientemente acordes a la pendiente lineal modificada. • individually set desired delays T 'g for each optical channel separately and independently according to the modified linear slope.
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