JP2023528256A - 光周波数コム発生器を用いた集積cmos光/電子wdm通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光データ通信システムは、光パワー供給装置と、電気光学チップと、を備える。光パワー供給装置は、単一波長のレーザ光を生成するレーザを備える。コム発生器は、単一波長の光を受信して、単一波長のレーザ光から連続波光の複数の波長を生成する。連続波光の複数の波長は、電気光学チップへ光入力として提供される。電気光学チップは、連続波光の複数の波長を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロを備える。【選択図】図14
Description
本発明は、光データ通信に関する。
光データ通信システムは、デジタルデータパターンを符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調レーザ光は、光データネットワークを通して送信ノードから受信ノードへ送信される。受信ノードに到達した変調レーザ光は、元のデジタルデータパターンを取得するために復調される。したがって、光データ通信システムの実装および動作は、信頼できる効率的なレーザ光源を有することに依存する。また、光データ通信システムのレーザ光源が、最小のフォームファクタを有し、費用およびエネルギ消費に関して可能な限り効率的に設計されることが望ましい。本発明は、この文脈で生まれたものである。
一実施形態例において、光パワー供給装置が開示されている。光パワー供給装置は、単一波長の連続波光を生成するよう構成されているレーザを備える。光パワー供給装置は、さらに、単一波長の連続波光を入力光として受信するためにレーザへ光学的に接続されているコム発生器を備える。コム発生器は、入力光から連続波光の複数の波長を生成するよう構成されている。
一実施形態例において、光パワー供給装置を動作させるための方法が開示されている。方法は、単一波長の連続波光を生成するようにレーザを動作させることを備える。方法は、さらに、単一波長の連続波光をコム発生器の光入力へ光学的に伝達することを備える。方法は、さらに、単一波長の連続波光から連続波光の複数の波長を生成するようにコム発生器を動作させることを備える。方法は、さらに、連続波光の複数の波長を光パワー供給装置の出力へ光学的に伝達することを備える。
一実施形態例において、光データ通信システムが開示されている。光データ通信システムは、光パワー供給装置と、電気光学チップと、を備える。光パワー供給装置は、単一波長のレーザ光を生成するレーザを備える。光パワー供給装置は、さらに、単一波長のレーザ光から連続波光の複数の波長を生成するコム発生器を備える。光パワー供給装置は、連続波光の複数の波長を出力するよう構成されている。電気光学チップは、光パワー供給装置から連続波光の複数の波長を受信するために、光パワー供給装置へ光学的に接続されている。電気光学チップは、光パワー供給装置から物理的に離れている。電気光学チップは、連続波光の複数の波長を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロを備える。
一実施形態例において、光データ通信システムを動作させるための方法が開示されている。方法は、単一波長のレーザ光を生成するように光パワー供給装置上のレーザを動作させると共に、単一波長のレーザ光から連続波光の複数の波長を生成するように光パワー供給装置上のコム発生器を動作させることによって、連続波光の複数の波長を生成するように光パワー供給装置を動作させることを備える。方法は、さらに、光パワー供給装置から電気光学チップへ連続波光の複数の波長を光学的に伝達することを備える。方法は、さらに、連続波光の複数の波長を受信するように電気光学チップを動作させることを備える。電気光学チップは、光パワー供給装置から物理的に離れている。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように電気光学チップを動作させることを備える。
一実施形態例において、電気光学チップが開示されている。電気光学チップは、リモート光パワー供給装置から単一波長の連続波光を受信するために光学的に接続されている光入力ポートを備える。電気光学チップは、さらに、電気光学チップの光入力ポートから単一波長の連続波を受信するために光学的に接続されている光入力を有するコム発生器を備える。コム発生器は、単一波長の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、コム発生器の光出力を通して連続波光の複数の波長を伝達するよう構成されている。電気光学チップは、さらに、コム発生器の光出力から連続波光の複数の波長を受信する送信マクロを備える。送信マクロは、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている。
一実施形態例において、光データ通信システムが開示されている。光データ通信システムは、単一波長の連続波光を出力する光パワー供給装置を備える。光データ通信システムは、さらに、光パワー供給装置から単一波長の連続波を受信するために光学的に接続されている光入力ポートを有する電気光学チップを備える。電気光学チップは、光パワー供給装置から物理的に離れている。電気光学チップは、電気光学チップの光入力ポートから単一波長の連続波を受信するために光学的に接続されている光入力を有するコム発生器を備える。コム発生器は、単一波長の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、コム発生器の光出力を通して連続波光の複数の波長を伝達するよう構成されている。電気光学チップは、コム発生器の光出力から連続波光の複数の波長を受信する送信マクロを備える。送信マクロは、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている。
一実施形態例において、光データ通信システムを動作させるための方法が開示されている。方法は、単一波長の連続波光を生成するように光パワー供給装置を動作させることを備える。方法は、さらに、光パワー供給装置から電気光学チップへ単一波長の連続波光を光学的に伝達することを備える。方法は、さらに、単一波長の連続波光を受信するように電気光学チップを動作させること。電気光学チップは、光パワー供給装置から物理的に離れている。方法は、さらに、単一波長の連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように電気光学チップ上のコム発生器を動作させることを備える。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するためにコム発生器によって生成された連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように電気光学チップ上の送信マクロを動作させることを備える。
一実施形態例において、電気光学チップが開示されている。電気光学チップは、光パワー供給装置と、コム発生器と、送信マクロと、を備える。光パワー供給装置は、単一波長の連続波光を出力する。コム発生器は、光パワー供給装置から単一波長の連続波光を受信するために光学的に接続されている光入力を有する。コム発生器は、単一波長の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、コム発生器の光出力を通して連続波光の複数の波長を伝達するよう構成されている。送信マクロは、コム発生器の光出力から連続波光の複数の波長を受信する。送信マクロは、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている。
一実施形態例において、電気光学チップを動作させるための方法が開示されている。方法は、単一波長の連続波光を生成するように電気光学チップ上の光パワー供給装置を動作させることを備える。方法は、さらに、単一波長の連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように電気光学チップ上のコム発生器を動作させることを備える。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するためにコム発生器によって生成された連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように電気光学チップ上の送信マクロを動作させることを備える。
本発明のその他の態様および利点については、本発明を例示した添付図面を参照しつつ行う以下の詳細な説明から明らかになる。
以下では、本発明を理解できるように、多くの具体的な詳細事項について説明する。ただし、当業者にとって明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細事項の一部または全部がなくとも実施可能である。また、本発明が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略している。
高帯域幅、多波長のWDM(波長分割多重化)システムが、増大する相互接続帯域幅の要件を満たすために必要である。これらのWDMシステムのいくつかの実施例において、レーザ源は、レーザ光の複数の波長をレーザ源の多くの光出力ポートの各々へ提供するために光分配ネットワークを通して結合される連続波(CW)レーザ光の複数の波長を生成するよう構成されているリモートレーザアレイを備える。レーザ光の複数の波長は、レーザ源の光出力ポートの内の任意の1または複数から、光データ通信システムにおいてデータを送受信する電気光学チップ(CMOS(相補型金属酸化膜半導体)および/またはSOI(シリコン・オン・インシュレータ)フォトニック/電子チップなど)へ伝送される。いくつかの実施例において、多波長レーザ光源は、光分配ネットワークの複数の光出力ポートの各々へ各入力波長のCWレーザ光をルーティングする光分配ネットワークのそれぞれの光入力へ光学的に接続されている出力を有するレーザのアレイを備える。次いで、複数の波長のCWレーザ光は、光分配ネットワークの所与の光出力ポートから、電気光学チップ(米国特許出願第17184537号に記載されている、カリフォルニア州サンタクララのAyar Labs社製のTeraPHYチップなど)の所与の光入力ポートへルーティングされる。
図1Aは、いくつかの実施形態に従って、TeraPHYチップレット101を実装するシステム100のブロックレベルアーキテクチャの一例を示す。システム100は、TeraPHYチップレット101を備えるように実装されたマルチチップパッケージ(MCP)の一般的な表現を示している。システム100は、基板103に取り付けられているTeraPHYチップレット101を備える。TeraPHYチップレット101は、光リンク105へ光学的に接続されている光インターフェースを備えており、光リンク105を通して、別の電気光学デバイス(別のTeraPHYチップレットなど)との双方向光データ通信が実行される。システム100は、さらに、基板103に取り付けられている1または複数の集積回路チップ107(半導体チップ)を備える。様々な実施形態において、1または複数の集積回路チップ107は、中央処理装置(CPU)、グラフィックス・プロセッシング・ユニット(GPU)、ビジュアル・プロセッシング・ユニット(VPU)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、メモリチップ、HBMスタック、SoC、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、アクセラレータチップ、および/または、基本的に任意のその他のタイプの半導体チップ、の内の1または複数を含む。様々な実施形態において、基板103は、有機パッケージおよび/またはインターポーザである。いくつかの実施形態において、基板103は、TeraPHYチップレット101と1または複数の集積回路チップ107との間の電気接続/配線109を備える。いくつかの実施形態において、電気接続/配線109は、基板103内に形成された再配線層(RDL)内に形成されている。様々な実施形態において、RDL構造は、半導体パッケージング業界内で利用可能な基本的に任意のRDL構造トポロジおよび技術に従って実装される。基板103内の電気接続/配線109の一部は、TeraPHYチップレット101と、1または複数の半導体チップ107の各々とに、電力および基準接地電位を供給するよう構成され、利用される。また、基板103内の一部の電気接続/配線109は、TeraPHYチップレット101と1または複数の半導体チップ107との間の双方向デジタルデータ通信を提供する電気信号を伝送するよう構成され、利用される。様々な実施形態において、TeraPHYチップレット101と1または複数の半導体チップ107との間の電気接続/配線109を通してのデジタルデータ通信は、基本的に任意のデジタルデータ相互接続規格の中でも特に、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト・エクスプレス(PCIe)規格、コンピュート・エクスプレス・リンク(CXL)規格、Gen-Z規格、オープン・コヒーレント・アクセラレータ・プロセッサ・インターフェース(OpenCAPI)、および/または、オープンメモリインターフェース(OMI)など、デジタルデータ相互接続規格に従って実施される。
システム100は、さらに、1または複数の制御された波長の連続波レーザ光をTeraPHYチップレット101に供給するために光学的に接続されている光パワー供給装置111を備える。いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111は、Ayar Labs社製のSuperNova多波長マルチポート光供給装置である。光パワー供給装置111は、TeraPHYチップレット101へ光学的に給電する連続波(CW)光を供給する。いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111は、TeraPHYチップレット101の複数の対応するCW光入力ポートへの伝送に向けて、CW光の複数の波長を生成し、共通の光ファイバまたは光導波路上にCW光の複数の波長を多重化し、光パワー供給装置111の複数の出力ポートへ、多重化された光パワーを分割して増幅するフォトニック集積回路(PIC)として構成されている。
様々な実施形態において、光パワー供給装置111は、1または複数の光導波路113を通してTeraPHYチップレット101へ光学的に接続されている。様々な実施形態において、1または複数の光導波路113は、基板103内に形成された1または複数の光ファイバならびに/もしくは1または複数の光導波路構造を含む。いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111は、基板103に取り付けられている。いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111は、基板103内に形成された電気接続/配線を通して電力および電気制御信号を受信する。いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111は、基板103から物理的に分離されたデバイスとして実装される。これらの実施形態の一部において、光パワー供給装置111は、1または複数の光ファイバを通してTeraPHYチップレット101へ光学的に接続される。これらの実施形態の一部において、光パワー供給装置111は、基板103へ光学的に接続されている1または複数の光ファイバと、基板103内に形成されている1または複数の光導波路とを通して、TeraPHYチップレット101へ光学的に接続される。
図1Bは、いくつかの実施形態に従って、図1Aの基板103を示す垂直断面図である。いくつかの実施形態において、RDL構造の電気接続/配線109は、基板103の複数のレベルに形成される。いくつかの実施形態において、電気接続/配線109は、図1Bにおいて異なるレベルの電気接続/配線109の間の垂直線によって表されているように、基板103の異なるレベルに形成された電気トレースの間の電気接続を提供するために形成された導電ビア構造を備える。様々な実施形態において、電気接続/配線109は、1以上の集積回路チップ107とTeraPHY光I/Oチップレット101との間に必要とされる電気接続を提供し、1以上の集積回路チップ107およびTeraPHY光I/Oチップレット101の各々に電力を提供し、1以上の集積回路チップ107およびTeraPHY光I/Oチップレット101の各々に基準接地電位接続を提供するために必要に応じて、基本的に任意の方法で構成されることを理解されたい。
図2は、いくつかの実施形態に従って、本明細書で言及されているTeraPHYチップレット101の一例を示す組織図である。組織図は、フォトニックインターフェース203から隔離(分離)されている電気インターフェース201を有する。フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイと光学的に結合するよう構成されている。図2の例において、電気インターフェース201は、TeraPHYチップレット101の左側にあり、フォトニックインターフェース203は、TeraPHYチップレット101の右側にある。複数の(1~Nの)光マクロ205-1~205-Nが、フォトニックインターフェース203と電気インターフェース201との間に配置されている。電気インターフェース201は、グルーロジック207によって光マクロ205-1~205-Nに接続されている。TeraPHYチップレット101の電気インターフェース201は、TeraPHYチップレット101が接続している集積回路チップのロジックに適合可能である。図2の例において、電子から光へのデータの流れは、左から右であり、光から電子へのデータの流れは、右から左である。
電気インターフェース201は、イーサネットスイッチチップ/ダイまたはその他のタイプの集積回路チップなど、TeraPHYチップレット101が接続している集積回路チップとの間のすべての電気I/Oを扱うよう構成されている回路のブロックである。光マクロ205-1~205-Nは、光ドメインと電気ドメインとの間のデータ信号の変換に関与する。具体的には、光マクロ205-1~205-Nの各々は、フォトニックインターフェース203を通した伝送に向けて、電気インターフェース201を通して受信された電気データ信号を光データ信号へ変換するよう構成されている。また、光マクロ205-1~205-Nの各々は、電気インターフェース201を通した伝送に向けて、フォトニックインターフェース203を通して受信された光データ信号を電気データ信号へ変換するよう構成されている。フォトニックインターフェース203は、光マクロ205-1~205-Nへの光信号および光マクロ205-1~205-Nからの光信号を結合するのに関与する。グルーロジック207は、光マクロ205-1~205-Nおよび関連する光波長への電気インターフェース201の柔軟な(動的または静的)マッピングを可能にする。このように、グルーロジック207(クロスバー回路とも呼ばれる)は、光マクロ205-1~205-Nと電気インターフェース201との間の電気信号の動的なルーティングを提供する。また、グルーロジック207は、物理層レベルで、再タイミング、再バッファリング、および、フリット再編成の機能を提供する。また、いくつかの実施形態において、グルーロジック207は、TeraPHYチップレット101が接続している集積回路チップから何らかの処理をアンロードするために、様々なエラー訂正およびデータレベルリンクのプロトコルを実行する。
図3は、いくつかの実施形態に従って、TeraPHYチップレット101のレイアウト例を示す。TeraPHYチップレット101の光学構成要素および電気構成要素のレイアウトは、面積効率、エネルギ効率、性能、および、実施上の配慮点(光導波路交差の回避など)を最適化するよう設計されている。いくつかの実施形態において、電気インターフェース201は、チップ縁部(図3の左側縁部)に沿ってレイアウトされ、ファイバアレイと光結合するためのフォトニックインターフェース203は、反対側のチップ縁部(図3の右側縁部)に沿ってレイアウトされている。いくつかの実施形態において、フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイ内の光ファイバの各々のための光回折格子カプラを備える。様々な実施形態において、フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイ内の光ファイバと光マクロ205-1~205-Nとの光結合を可能にするために、垂直光回折格子カプラ、エッジ光カプラ、または、基本的に任意のその他のタイプの光カプラデバイス、もしくは、それらの組みあわせを備える。いくつかの実施形態において、フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイ内の24個の光ファイバとインターフェース接続するよう構成されている。いくつかの実施形態において、フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイ内の16個の光ファイバとインターフェース接続するよう構成されている。ただし、様々な実施形態において、フォトニックインターフェース203は、ファイバアレイ内の基本的に任意の数の光ファイバとインターフェース接続するよう構成されうる。
グルーロジック207は、電気インターフェース201と光マクロ205-1~205-Nとの間でデータをルーティングする。グルーロジック207は、光マクロ205-1~205-Nとの電気インターフェース201接続をインターフェースする必要に応じて、クロスバースイッチおよびその他の回路を備える。いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205-Nの光トランスミッタ(Tx)および光レシーバ(Rx)は、ペアに組み合わせられており、各Tx/Rxペアが光トランシーバを形成している。グルーロジック207は、光レーン/チャネルへの電気レーン/チャネルの動的マッピングを可能にする。光マクロ205-1~205-N(データ送信(Tx)およびデータ受信(Rx)用)は、グルーロジック207と、ファイバアレイの光ファイバと結合しているフォトニックインターフェース203との間にレイアウトされている。光マクロ205-1~205-Nは、電気信号の光信号への変換および光信号の電気信号への変換に関与する光学回路および電気回路の両方を備える。
いくつかの実施形態において、電気インターフェース201は、TeraPHYチップレット101および1または複数のその他の集積回路チップの間の電気インターフェースを可能にするために、アドバンストインターフェースバス(AIB)プロトコルを実行するよう構成されている。ただし、他の実施形態において、電気インターフェース201は、AIB以外の基本的に任意の電気データ通信インターフェースを実装するよう構成されてもよいことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態において、電気インターフェース201は、データのシリアライゼーション/デシリアライゼーションのための高帯域幅メモリ(HBM)およびカンドウバス(Kandou Bus)を備える。
いくつかの実施形態において、TeraPHYチップレット101は、長さd1および幅d2を有しており、ここで、d1は約8.9ミリメートル(mm)であり、d2は約5.5mmである。本明細書で用いられている用語「約」は、所与の値の+/-10%を意味することを理解されたい。いくつかの実施形態において、長さd1は、約8.9mmより短い。いくつかの実施形態において、長さd1は、約8.9mmより長い。いくつかの実施形態において、幅d2は、約5.5mmより短い。いくつかの実施形態において、幅d2は、約5.5mmより長い。いくつかの実施形態において、電気インターフェース201は、約1.3mmの幅d3を有する。いくつかの実施形態において、幅d3は、約1.3mmより短い。いくつかの実施形態において、幅d3は、約1.3mmより長い。いくつかの実施形態において、光ファイバアレイのためのフォトニックインターフェース203は、約5.2mmの長さd4および約2.3mmの幅d5を有する。いくつかの実施形態において、長さd4は、約5.2mmより短い。いくつかの実施形態において、長さd4は、約5.2mmより長い。いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205-Nは、約1.8mmの幅d6を有する。いくつかの実施形態において、幅d6は、約1.8mmより短い。いくつかの実施形態において、幅d6は、約1.8mmより長い。いくつかの実施形態において、各トランスミッタTx用およびレシーバRx用の光マクロ205-1~205-Nのペアは、約0.75mmの長さd7を有する。いくつかの実施形態において、長さd7は、約0.75mmより短い。いくつかの実施形態において、長さd7は、約0.75mmより長い。いくつかの実施形態において、トランスミッタTx用およびレシーバRx用の光マクロ205-1~205-Nは、フォトニックインターフェース203内の光ファイバピッチと整列するように配置されている。いくつかの実施形態において、各光マクロ205-1~205-N(トランスミッタ(Tx)用およびレシーバ(Rx)用の光マクロのペア)の長さd7は、標準的な光ファイバリボン内の光ファイバのピッチに整合される。例えば、光ファイバピッチが250マイクロメートルであり、光ファイバリボン内の光ファイバの内の3つが、1つの光マクロ205-1~205-Nに対応する(1つの光ファイバが、レーザからトランスミッタ(Tx)用の光マクロへ連続波光をもたらし、1つの光ファイバが、トランスミッタ(Tx)用の光マクロから変調光を運び、1つの光ファイバが、符号化データを表す変調光をレシーバ(Rx)用の光マクロへもたらす)場合、光マクロの長さd7は、750マイクロメートルである。
いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205-Nの数Nは、8である。いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205-Nの数Nは、8より少ない。いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205-Nの数Nは、8より多い。また、光マクロ205-1~205-Nの各々は、少なくとも1つの光ポートを表している。いくつかの実施形態において、デュアル位相ロックループ(PLL)回路が、光マクロ205-1~205-N内の各トランスミッタTx/レシーバRxペアによって共有されている。いくつかの実施形態において、デュアルPLLは、24ギガヘルツ(GHz)~32GHzの周波数範囲を網羅するPLLUと、15GHz~24GHzの周波数範囲を網羅するPLLDと、を備える。
TeraPHYチップレット101は、TeraPHYチップレット101との間で電気データ信号を通信するために、管理回路301および汎用入力/出力(GPIO)構成要素303を備える。様々な実施形態において、GPIO構成要素303は、オフチップデータ通信を可能にするために、シリアル・ペリフェラル・インターフェース(SPI)構成要素および/または別のタイプの構成要素を含む。また、いくつかの実施形態において、TeraPHYチップレット101は、メモリ(例えば、SRAM)、CPU、アナログ回路、および/または、CMOSに実装可能な任意のその他の回路など、多くのその他の回路を備える。いくつかの実施形態において、TeraPHY光I/Oチップレット101は、光マクロ205-1~205ーNの各々が4個のシリアライザ/デシリアライザ(SerDes)スライス(FR-4)または8個のSerDesスライス(FR-8)を備える粗波長分割多重化4レーン(CWDM4)構成を有する。いくつかの実施形態において、光マクロ205-1~205ーNは、波長送信(Tx)/受信(Rx)スライスに分割され、各Tx/Rxスライスは、完全に一体化されたアナログTx/Rxフロントエンド、シリアライゼーション/デシリアライゼーション、クロックデータ回復、および、マイクロリング共振器熱チューニングデジタル制御を含む。いくつかの実施形態において、各Tx/Rxスライス/光マクロ205-xの光ポートに統合されたフォトニック構成要素は、マイクロリング共振器(変調器、フィルタなど)に基づいている。いくつかの実施形態において、TeraPHY光I/Oチップレット101は、埋め込みのモード変換器を備えているエッジ結合したV字溝構造を通して、ファイバアレイの光ファイバへ光学的に結合する。
図4は、いくつかの実施形態に従って、光マクロ205-1~205-Nの内の所与の1つ(光マクロ205-xとする)のレイアウト例を示す。光マクロ205-xは、M個の送信(Tx)スライス401-1~401-Mと、M個の受信(Rx)スライス403-1~403-Mと、を備える。光マクロ205-xの光スライスとは、光送信スライス401-1~401-Mの内の1つ、もしくは、光受信スライス403-1~403-Mの内の1つ、もしくは、光送信スライス401-1~401-Mの内の1つおよび光受信スライス403-1~403-Mの内の対応する1つの組みあわせ、のいずれかを意味しており、ここで、光送信スライス401-1~401-Mの内の1つおよび光受信スライス403-1~403-Mの内の1つは、単一波長の光で動作するように制御される。図4のレイアウト例は、光導波路405のル-ティングと、光マクロ205-xの送信(Tx)部分の中での光マイクロリング共振器407-1~407-Mの配置と、を示している。マイクロリング共振器407-1~407-Mは、変調器として機能する。また、図4のレイアウト例は、光導波路409のル-ティングと、光マクロ205-xの受信(Rx)部分の中での光マイクロリング共振器411-1~411-Mの配置と、を示している。マイクロリング共振器411-1~411-Mは、光検出器として機能する。いくつかの実施形態において、マイクロリング共振器407-1~407-Mおよび411-1~411-Mの内の1または複数は、光マルチプレクサおよび/または光デマルチプレクサとして機能するように制御される。
送信(Tx)スライス401-1~401-Mおよび受信(Rx)スライス403-1~403-Mの対応する各ペアは、光マクロ205-xのTx/Rxスライスを形成する。例えば、Txスライス1 401-1およびRxスライス1 403-1は共に、光マクロ205-xのスライス1を形成する。送信(Tx)スライス401-1~401ーMは、光回折格子カプラ413から光導波路405を通して入ってきた所与の波長の連続波レーザ光を所与の波長の変調光のストリームに変調するよう、マイクロリング共振器407-1~407-Mを動作させることによって、ビットストリームの形態の電気データの、変調光のストリームへの転換を指示するための電気回路を備えており、所与の波長の変調光のストリームは、光マクロ205-xから光導波路405を通して光回折格子カプラ415へ伝送される。いくつかの実施形態において、送信(Tx)スライス401-1~401-Mの各々は、同相信号生成および/または直交信号生成のための電気回路と、注入同期発振回路と、位相補間回路と、を備える。受信(Rx)スライス403-1~403-Mは、マイクロリング共振器411-1~411-Mを動作させることによって、光回折格子カプラ417から光導波路409を通って入ってくる変調光のストリーム内の所与の波長の光を検出するための電気回路を備える。受信(Rx)スライス403-1~403-M内の電気回路は、対応する波長のマイクロリング共振器411-1~411-Mによって検出された光を電気ドメイン内のビットストリームに転換する。いくつかの実施形態において、受信(Rx)スライス403-1~403-Mの各々は、同相信号生成および/または直交信号生成(I/Q信号生成)のための電気回路と、注入同期発振(ILO)回路と、位相補間(PI)回路と、トランスインピーダンス増幅(TIA)回路と、信号等化(EQ)回路と、を備える。いくつかの実施形態において、受信(Rx)スライス403-1~403-Mは、レシーバアナログフロントエンドでのより良好な整合のためおよびコモンモードノイズ(例えば、供給)へのロバスト性のために、それぞれのダミーマイクロリング光検出器(PD)を利用する。
光導波路405は、光回折格子カプラ413からの連続波レーザ光を送信(Tx)スライス401-1~401-M内のマイクロリング共振器407-1~407-Mの各々へルーティングする。また、光導波路405は、TeraPHY光I/Oチップレット205-xからの伝送に向けて、送信(Tx)スライス401-1~401-M内のマイクロリング共振器407-1~407-Mからの変調光を光回折格子カプラ415へルーティングする。いくつかの実施形態において、送信(Tx)スライス401-1~401-M内のマイクロリング共振器407-1~407-Mの各々は、所定の光波長で動作するよう調整可能である。また、いくつかの実施形態において、所与のマイクロリング共振器407-xが動作するよう調整される所定の光波長は、407-x以外の他のマイクロリング共振器407-1~407-Mが動作するよう調整される所定の波長とは異なる。いくつかの実施形態において、対応する加熱装置408-1~408-Mが、マイクロリング共振器の共振波長のサーマルチューニングを提供するために、マイクロリング共振器407-1~407-Mの各々の近くに配置されている。いくつかの実施形態において、対応する加熱装置408-1~408-Mは、所与のマイクロリング共振器407-xの共振波長のサーマルチューニングを提供するために、所与のマイクロリング共振器407-xによって囲まれた内部領域の中に配置されている。いくつかの実施形態において、マイクロリング共振器407-1~407-Mの各々の加熱装置408-1~408-Mは、マイクロリング共振器の共振波長を熱的に調整するために作動される対応する送信(Tx)スライス内の対応する電気制御回路に接続されている。いくつかの実施形態において、マイクロリング共振器407-1~407-Mの各々は、マイクロリング共振器の共振波長を電気的に調整するために作動される対応する送信(Tx)スライス内の対応する電気チューニング回路に接続されている。様々な実施形態において、マイクロリング共振器407-1~407-Mの各々は、光変調器および/または光マルチプレクサの一部として動作する。
光導波路409は、光回折格子カプラ417からの入力変調光を受信(Rx)スライス403-1~403-M内のマイクロリング共振器411-1~411-Mへルーティングする。いくつかの実施形態において、受信(Rx)スライス403-1~403-M内のマイクロリング共振器411-1~411-Mの各々は、所定の光波長で動作するよう調整可能である。また、いくつかの実施形態において、所与のマイクロリング共振器411-xが動作するよう調整される所定の光波長は、411-x以外の他のマイクロリング共振器411-1~411-Mが動作するよう調整される所定の波長とは異なる。いくつかの実施形態において、対応する加熱装置412-1~412-Mが、マイクロリング共振器の共振波長のサーマルチューニングを提供するために、マイクロリング共振器411-1~411-Mの各々の近くに配置されている。いくつかの実施形態において、対応する加熱装置412-1~412-Mは、所与のマイクロリング共振器411-xの共振波長のサーマルチューニングを提供するために、所与のマイクロリング共振器411-xによって囲まれた内部領域の中に配置されている。いくつかの実施形態において、マイクロリング共振器411-1~411-Mの各々の加熱装置412-1~412-Mは、マイクロリング共振器の共振波長を熱的に調整するために作動される対応する受信(Rx)スライス内の対応する電気制御回路に接続されている。いくつかの実施形態において、マイクロリング共振器411-1~411-Mの各々は、マイクロリング共振器の共振波長を電気的に調整するために作動される対応する受信(Rx)スライス内の対応する電気チューニング回路に接続されている。様々な実施形態において、マイクロリング共振器411-1~411-Mの各々は、光検出器および/または光学デマルチプレクサの一部として動作する。
いくつかの実施形態において、光マクロ205-xのアーキテクチャおよびフロアプランは、光マクロ205-x内の様々な位置に異なる数のPLLを備えることによって変更可能である。例えば、いくつかの実施形態において、集中型PLLが、クロックスパイン内に配置され、光マクロ205-xの両側でスライスへファンアウトしている。様々な実施形態において、PLLは、光マクロ205-xにわたる複数のPLLとして複製され、各PLLは、所与の送信(Tx)/受信(Rx)スライスに専用でありまたは送信(Tx)/受信(Rx)スライスの一部で共有されている。様々な実施形態において、光マクロ205-xのその他のフロアプラン構成は、エッジ帯域幅密度を増大させるために、パススルーフォトニック行と共に複数の列の光マクロを含み、および/または、エッジ帯域幅密度を増大させるために、隣り合わせで千鳥に配列された送信(Tx)および受信(Rx)光マクロを含む。
光マクロ205-xは、フォトニック構成要素および電子構成要素の両方を備える。光導波路405および409は、光導波路交差を回避すると共に光導波路長さを最小化する(光学的損失を最小化する)ように、光マクロ205-x内にレイアウトされており、それに応じて、システムのエネルギ効率を改善する。光マクロ205-xは、電気トレース長さを最小化するために、電子構成要素と光学構成要素との間の距離を最小化するような方法でレイアウトされ、これは、光マクロ205-xのエネルギ効率を改善し、より高速な信号伝送を可能にし、チップサイズを減少させる。
TeraPHY光I/Oチップレット101は、(N個の)光マクロ205-1~205ーNのセットを備える。各光マクロ205-xは、それぞれの光導波路405および409上で数(W)の異なる光波長でビットを送信または受信するように論理的にグループ化された(M個の)光送信スライス401-1~401-Mおよび光受信スライス403-1~403-Mのセットを備える。様々な実施形態において、任意の数の光送信スライス401-1~401-Mおよび/または光受信スライス403-1~403-Mが数(W)の光導波路の内の所与の1つに調整可能であることを考慮すれば、光送信スライス401-1~401-Mおよび光受信スライス403-1~403-Mの数(M)、ならびに、異なる光導波路の数(W)は、必要に応じて規定されることができる。ただし、データビットが、同じ光波長に調整された光マイクロリング共振器407-1~407-Mの内の複数の共振器または光マイクロリング共振器411-1~411-Mの内の複数の共振器によって、送信または受信されている場合、チャネル/波長競合が管理される。光マクロ205-xのフロアプランおよび機構は、以下のメトリックを制御するための調節可能な自由度を表す。光導波路405および409の長さ(光損失と直接的に相関する)、光マクロ205-xの面積(製造コストと相関する)、ビットあたりの消費エネルギ(エネルギ効率)、電気信号伝達のインテグリティ(性能と相関する)、電気パッケージエスケープ(electrical package escape)(所与のセットのチップ寸法に対しておよび所与の間隔/ピッチの電気バンプに対して物理的に利用可能な電気データの入力および出力の量)、ならびに、光学パッケージエスケープ(optical package escape)(所与のセットのチップ寸法に対しておよび所与の間隔/ピッチの光ファイバに対して物理的に利用可能な光データの入力および出力の量)。
図5Aは、いくつかの実施形態に従って、光リンク505を通して第2コンピュータシステム503に光学的に接続されている第1コンピュータシステム501を示す図である。様々な実施形態において、第1コンピュータシステム501は、電気接続/配線109-1によって示すように、少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-1へ電気的に接続された少なくとも1つの集積回路チップ107-1を含む基本的に任意のパッケージングされた半導体チップセットを表す。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの集積回路チップ107-1および少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-1は、共通の基板103-1上にパッケージングされている。少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-1は、1または複数の光導波路113-1を通して光パワー供給装置111-1から光パワーを受信するように接続されている。少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-1は、本明細書で論じられているTeraPHYチップレット101に対応する。光パワー供給装置111-1は、図1Aに関して上述した光パワー供給装置111と同じである。
様々な実施形態において、第2コンピュータシステム503は、電気接続/配線109-2によって示すように、少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-2へ電気的に接続された少なくとも1つの集積回路チップ107-2を含む基本的に任意のパッケージングされた半導体チップセットを表す。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの集積回路チップ107-2および少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-2は、共通の基板103-2上にパッケージングされている。少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-2は、1または複数の光導波路113-2を通して光パワー供給装置111-2から光パワーを受信するように接続されている。少なくとも1つのTeraPHY光I/Oチップレット101-2は、本明細書で論じられているTeraPHYチップレット101に対応する。光パワー供給装置111-2は、図1Aに関して上述した光パワー供給装置111と同じである。また、いくつかの実施形態において、光パワー供給装置111-1および111-2は、同じ光パワー供給装置である。第1コンピュータシステム501のTeraPHY光I/Oチップレット101-1は、光リンク505を通して第2コンピュータシステム503のTeraPHY光I/Oチップレット101-2へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光リンク505は、光ファイバアレイである。
図5Bは、いくつかの実施形態に従って、第1コンピュータシステム501のTeraPHY光I/Oチップレット101-1と第2コンピュータシステム503のTeraPHY光I/Oチップレット101-2との間の光接続をより詳細に示す図である。いくつかの実施形態において、TeraPHY光I/Oチップレット101-1および101-2の各々は、本明細書に記載のTeraPHY光I/Oチップレット101と同じように構成されている。TeraPHY光I/Oチップレット101-1は、少なくとも1つの光マクロ205Aを備える。TeraPHY光I/Oチップレット101-2は、少なくとも1つの光マクロ205Bを備える。光マクロ205Aおよび205Bの各々は、本明細書に記載の光マクロ205-xと同じように構成されている。
光マクロ205Aの光回折格子カプラ413は、1または複数の光導波路113-1(例えば、光ファイバ)を通して光パワー供給装置111-1へ光学的に接続されている。光マクロ205Aの光回折格子カプラ415は、光マクロ205Bの光回折格子カプラ417へ光学的に接続されている。このように、光マクロ205Aの送信スライス401-1~401-Mによって生成された変調光信号が、光マクロ205Bの受信スライス403-1~403-Mへ送信される。いくつかの実施形態において、送信スライス401-1~401-Mによって生成される変調光信号は、電気信号の形態で光マクロ205Aによって集積回路チップ107-1から受信されたデータを伝達する。データを伝達する変調光信号は、光マクロ205Bの光マイクロリング共振器411-1~411-Mに光学的に結合され、光マクロ205Bの受信スライス403-1~403-Mによって、電気接続/配線109-2を通して集積回路チップ107-2へ送信される電気信号に復調される。
光マクロ205Bの光回折格子カプラ413は、1または複数の光導波路113-2(例えば、光ファイバ)を通して光パワー供給装置111-2へ光学的に接続されている。光マクロ205Bの光回折格子カプラ415は、光マクロ205Aの光回折格子カプラ417へ光学的に接続されている。このように、光マクロ205Bの送信スライス401-1~401-Mによって生成された変調光信号が、光マクロ205Aの受信スライス403-1~403-Mへ送信される。いくつかの実施形態において、光マクロ205Bの送信スライス401-1~401-Mによって生成される変調光信号は、集積回路チップ107-2によって提供されたデータを、電気接続/配線109-2を通して光マクロ205Bへ伝達する。集積回路チップ107-2によって提供されたデータを伝達する変調光信号は、光マクロ205Aの光マイクロリング共振器411-1~411-Mに光学的に結合され、光マクロ205Aの受信スライス403-1~403-Mによって、電気接続/配線109-1を通してチップ107-1へ送信される電気信号に復調される。
TeraPHY光I/Oチップレット101は、チップレット上の設計資産(IP)ビルディングブロックが高密度であるため、小さいフットプリントを有する。これらのIPビルディングブロックは、非常に小さいチップ領域(例えば、マイクロリング共振器あたり10マイクロメートル径)に光マイクロリング共振器を備えており、光マイクロリング共振器は、複数の光波長を単一導波路上へ多重化および逆多重化し、光を変調して光検出器として機能するために用いられる。また、光学デバイスを制御する電気回路が、それらの制御する光学デバイスと同じチップ上に密接に統合されているので、チップ上のIPビルディングブロックが高密度であり、空間効率の最適化が可能である。
図6Aは、いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムのためのリモート光パワー供給装置111の一実施例を示す。リモート光パワー供給装置111は、レーザアレイ601と、光分配ネットワーク603と、任意選択的な光増幅モジュール605と、を備える。レーザアレイ601は、複数の(N個の)レーザ601-1~601-Nを備えており、ここで、Nは1より大きい。各レーザ601-1~601-Nは、それぞれ、異なる波長λ1~λNの連続波レーザ光を生成して出力するよう構成されている。光分配ネットワーク603は、複数のレーザ素子601-1~601-Nによって生成されたN個の波長の各々のレーザ光を、光分配ネットワーク603の複数の(M個の)光出力ポート607へルーティングする。いくつかの実施形態において、任意選択的な光増幅モジュール605は存在せず、光分配ネットワーク603の(M個の)光出力ポート607の所与の1つへ方向付けられたレーザ光の複数の波長λ1~λNは、M-ポートのファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mのう内の対応する1つへ直接送信される。いくつかの実施形態において、任意選択的な光増幅モジュール605が存在し、光分配ネットワーク603の(M個の)光出力ポート607の所与の1つへ方向付けられたレーザ光の複数の波長λ1~λNは、M-ポートのファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つへのルート内で、増幅のために光増幅モジュール605を経由して送信される。このように、リモート光パワー供給装置111は、ファイバアレイ113の複数の光ファイバ113-1~113-Mの各々で連続波レーザ光の複数の波長λ1~λNを提供するよう動作する。ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々は、リモート光パワー供給装置111から受信した連続波レーザ光の複数の波長λ1~λNを、電気光学チップ101上の対応する光ポートへ(例えば、図4に関して上述したように、電気光学チップ101上の送信マクロに対応するレーザ光入力用光ポート413へ)ルーティングするように接続されうる。図6Bは、いくつかの実施形態に従って、ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々が、リモート光パワー供給装置111から実質的に等しい強度(パワー)の連続波レーザ光の複数の波長λ1~λNの各々をどのように受信するのかを示す図である。
図6Cは、いくつかの実施形態に従って、光ファイバ113-1~113-Mを含むファイバアレイ113に接続されている電気光学チップ101の一例を示す図である。電気光学チップ101は、M個の送信/受信マクロ205-1~205-Mを備える。各送信/受信マクロ205-1~205-Mは、マイクロリング共振器407-x-1~407-x-Mおよび対応する送信スライス回路401-x-1~401-x-Nを有する送信マクロを含み、ここで、xは、M個の送信/受信マクロ205-1~205-Mの内の特定の1つを識別する。各送信/受信マクロ205-1~205-Mは、さらに、マイクロリング共振器411-x-1~411-x-Mおよび対応する受信スライス回路403-x-1~403-x-Nを有する受信マクロを含み、ここで、xは、M個の送信/受信マクロ205-1~205-Mの内の特定の1つを識別する。各送信/受信マクロ205-1~205-Mは、リモート光パワー供給装置111から多波長の連続波レーザ光を受信するために、光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つに接続されている光入力ポート413-1~413-Mをそれぞれ備える。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置111から求められる光ファイバ113-1~113-Mの数(M)は、電気光学チップ101の送信/受信マクロ205-1~205-Mの数と等しい。
光入力ポート413-1~413-Mは、それぞれ、光導波路405-1~405-Mへ接続されている。光導波路405-1~405-Mの各々は、光導波路405-1~405-Mと、対応するセットのマイクロリング共振器407-x-1~407-x-Nとの間の光のエバネッセント結合を可能にするために、N個のマイクロリング共振器407-x-1~407-x-Nのそばを通って伸びており、ここで、xは、M個の送信/受信マクロ205-1~205-Mの内の特定の1つを識別する。マイクロリング共振器407-x-1~407-x-Nの各々は、入力連続波レーザ光のN個の波長λ1~λNの内の対応する1つに調節された光リング変調器として作動される。マイクロリング共振器407-x-1~407-x-Nの各々は、電気信号によって表されるデジタルデータを搬送する変調パターンを有する対応する波長λy(ここで、yは、1~Nのセットである)の変調光を生成するために、デジタルデータを表す電気信号に従って、対応する光導波路405-1~405-M上の特定の波長λyの入力連続波レーザ光を変調する光リング変調器として機能するように、対応する送信スライス回路401-x-1~401-x-Nによって制御される。マイクロリング共振器407-x-1~407-x-Nの各々のそばを通って伸びた後に、光導波路405-1~405-Mのそれぞれは、それぞれの光出力ポート415-1~415-Mまで伸びている。変調光は、光出力ポート415-1~415-Mから、光データ通信システム内のどこかの送信先へ変調光を運ぶそれぞれの光ファイバ609-1~609-Mへ伝送される。
送信/受信マクロ205-1~205-Mの各受信マクロは、光データ通信システム内の他のデバイスからの様々な波長の変調光を受信するために、光ファイバ611-1~611-Mの対応する1つへ接続されている光入力ポート417-1~417-Mをそれぞれ備える。光入力ポート417-1~417-Mは、それぞれ、光導波路409-1~409-Mへ接続されている。光導波路409-1~409-Mの各々は、光導波路409-1~409-Mと、対応するセットのマイクロリング共振器411-x-1~411-x-Nとの間の光のエバネッセント結合を可能にするために、N個のマイクロリング共振器411-x-1~411-x-Nのそばを通って伸びており、ここで、xは、M個の送信/受信マクロ205-1~205-Mの内の特定の1つを識別する。マイクロリング共振器411-x-1~411-x-Nの各々は、入力変調光のN個の波長λ1~λNの内の対応する1つに調節された光リング検出器(光検出器)として動作される。マイクロリング共振器411-x-1~411-x-Nの各々は、対応する光導波路409-1~409-M上の特定の波長λy(ここで、yは、1~Nのセットである)の入力変調光を検出する光リング検出器(光検出器)として機能するように、対応する受信スライス回路403-x-1~403-x-Nによって制御される。マイクロリング共振器411-x-1~411-x-Nは、対応する受信スライス回路403-x-1~403-x-Nと共に、入力光の変調パターンに従って、入力変調光信号を対応する電気信号へ変換するよう機能する。結果として得られた電気信号は、入力変調光が変調された元のデジタルデータを再構築するために、受信スライス回路403-x-1~403-x-Nによって処理される。
リモート光パワー供給装置111の改良版を備えているWDM光データ通信システムおよび関連方法が、本明細書で開示されており、ここで、レーザ光生成(例えば、レーザアレイ601、および、光分配ネットワーク(例えば、603)は、リモート光パワー供給装置111の改良版、または、リモート光パワー供給装置の改良版へ光学的に接続されている電気光学チップ101のいずれかに一体化されたコムレーザ発生器を実装することによって、置き換えおよび/または単純化されている。レーザアレイ601および光分配ネットワーク603の置き換えは、リモート光パワー供給装置111のコストおよび複雑さを大幅に低減し、リモートレーザ源の歩留まりを大きく改善し、光源の効率を改善し、基本的に任意のレーザ供給業者がWDM光学システムのための光源を提供することを可能にする。様々な実施形態において、コムレーザ発生器は、アクティブまたはパッシブのいずれかである。
本明細書で開示されている様々な実施形態において、1または複数のコム発生器が、リモート光パワー供給装置に実装されており、リモート光パワー供給装置は、電気光学チップ101へ複数の波長(λ1~λN)のレーザ光を供給するために光学的に接続されている。本明細書で開示されている様々な実施形態において、1または複数のコム発生器が、リモート光パワー供給装置または電気光学チップ101上の光パワー供給装置のいずれかから供給された光の単一波長(λi)から、電気光学チップ101上で光の複数の波長(λ1~λN)を生成するために、電気光学チップ101に実装されている。本明細書で言及されているコム発生器の各々は、パッシブタイプのコム発生器またはアクティブタイプのコム発生器のいずれかでありうる。様々な実施形態において、本明細書で言及されているコム発生器は、電気光学チップ101の最適な性能を達成するための目標コムスペクトルを生成するために、マイクロリング共振器を用いて、かつ、任意選択的に光フィルタを用いて、実装されている。
様々な実施形態において、アクティブタイプのコム発生器は、シングルパス、または、光マイクロリング共振器による共振電気光学変調、または、集中素子変調器による共振電気光学変調など、様々なタイプのアクティブなコム生成を実行するよう構成されている。アクティブタイプのコム発生器の例は、以下に記載されている。“Phase-Noise Characteristics of a 25-GHz-Spaced Optical Frequency Comb Based on a Phase- and Intensity-Modulated Laser,”by Atsushi Ishizawa et al.,Optics Express,Vol.21,No.24,December 2,2013。アクティブタイプのコム発生器の例は、以下にも記載されている。“Broadband Electro-Optic Frequency Comb Generation in a Lithium Niobate Microring Resonator,”by Mian Zhang et al.,Nature,Vol.568,pp.373-377,April 18,2019。アクティブタイプのコム発生器の例は、以下にも記載されている。「Frequency Comb Generation in a Silicon Ring Resonator Modulator,“by Iosif Demirtzioglou et al.,Optics Express,Vol.26,No.2,January 22,2018。アクティブタイプのコム発生器の例は、以下にも記載されている。”Generation of Wideband Frequency Combs by Continuous-Wave Seeding of Multistage Mixers with Synthesized Dispersion“by Evgeny Myslivets et al.,Optics Express,Vol.20,No.3,January 30,2012。本明細書で言及されているコム発生器はいずれも、上述した参照に記載されているアクティブタイプのコム発生器、または、集積フォトニクスデバイスに実装可能な任意のその他のアクティブタイプのコム発生器であってよいことを理解されたい。
様々な実施形態において、パッシブタイプのコム発生器は、カー非線形導波路、ファイバ、または、共振器など、様々なタイプのパッシブコム生成を実行するよう構成されている。パッシブタイプのコム発生器の例は、以下に記載されている。“Generation of Wideband Frequency Combs by Continuous-Wave Seeding of Multistage Mixers with Synthesized Dispersion”by Evgeny Myslivets et al.,Optics Express,Vol.20,No.3,January 30,2012。パッシブタイプのコム発生器の例は、以下にも記載されている。”CMOS-Compatible Multiple-Wavelength Oscillator for On-Chip Optical Interconnects,“by Jacob S.Levy et al.,Nature Photonics,Vol.4,pp.37-40,January 2010。パッシブタイプのコム発生器の例は、以下にも記載されている。”Microresonator-Based Solitons for Massively Parallel Coherent Optical Communications,“by Pablo Marin-Palomo,Nature,Vol.546,pp.274-279,June 8,2017。本明細書で言及されているコム発生器はいずれも、上述した参照に記載されているパッシブタイプのコム発生器、または、集積フォトニクスデバイスに実装可能な任意のその他のパッシブタイプのコム発生器であってよいことを理解されたい。
様々な実施形態において、本明細書で言及されているコム発生器は、電気光学チップ上での実行に向けて特別に設計されたレーザを備えてよい。これらのレーザは、レーザ利得媒体へ変調電流を印加することによって、または、モードロックされたレーザを用いることによって、実装されてよい。レーザを備えているコム発生器の例は、以下に記載されている。”Generation of Coherent Multicarrier Signals by Gain Switching of Discrete Mode Lasers,“by P.M.Anandarajah et al.,IEEE Photonics Journal,Vol.3,No.1,pp.112-122,February 2011。レーザを備えているコム発生器の例は、以下に記載されている。”Single-Laser 32.5 Tbit/s Nyquist WDM Transmission,“by David Hillerkuss et al.,Journal of Optical Communications and Networking,Vol.4,No.10,pp.715-723,October 2012。本明細書で言及されているコム発生器はいずれも、上述した参照に記載されているレーザ実装コム発生器、または、集積フォトニクスデバイスに実装可能な任意のその他のレーザ実装コム発生器であってよいことを理解されたい。
図7Aは、いくつかの実施形態に従って、多波長リモート光パワー供給装置111Aを示す。リモート光パワー供給装置111Aは、同じ波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう各々構成されている複数の(M個の)レーザ701-1~701-Mを有するレーザアレイ701を備える。レーザ701-1~701-Mの各々のレーザ光出力は、コム発生器703-1~703-Mの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。このように、レーザ701-1~701-Mの内の所与の1つが、コム発生器703-1~703-Mの内の所与の1つへ光学的に接続されている。コム発生器703-1~703-Mの各々は、コム発生器がレーザ701-1~701-Mの内の対応する1つから入力光として受信したレーザ光の単一波長(λi)から、レーザ光の複数の(N個の)波長(λ1、・・・、λN)を生成して出力するよう構成されている。図7Aの実施形態例において、コム発生器703-1~703-Mの各々は、リモート光パワー供給装置111Aの複数の(M個の)光出力の内の対応する1つへ光学的に接続されている光出力を有する。リモート光パワー供給装置111AのM個の出力出力の各々は、M個の光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つへ接続されている。M個の光ファイバ113-1~113-Mの各々は、電気光学チップ101の対応する光入力へ(図6Cに示した対応する光格子カプラ413-1~413-Mなどへ)光学的に接続されている。
図7Aは、光パワー供給装置111Aおよび電気光学チップ101を備えている光データ通信システムの一部を示しており、ここで、電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Aから物理的に離れている。光パワー供給装置111Aは、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を出力するよう構成されている。電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Aから連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するために、光パワー供給装置111Aへ光学的に接続されている。電気光学チップ101は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロ205-1~205-Mを備える。
図7Bは、いくつかの実施形態に従って、図7Aの多波長リモート光パワー供給装置111Aの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Bを示す。リモート光パワー供給装置111Bにおいて、コム発生器703-1~703-Mの光出力は、光増幅装置705の対応する光入力へ光学的に接続されている。光増幅装置705は、光増幅装置705の複数の(M個の)光入力にそれぞれ対応するM個の光出力を有する。光増幅装置705のM個の光出力の各々は、M個の光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つへ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光増幅装置705は、光増幅装置705の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置705の対応する光出力を通して伝送されるように、コム発生器703-1~703-Mの各々から受信した光信号を増幅する。このように、光増幅装置705の光出力の所与の1つから出力される光は、M個のコム発生器703-1~703-Mの内の対応する1つによって出力された光の増幅バージョンである。光増幅装置705は、リモート光パワー供給装置111B、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。
図7Bは、光パワー供給装置111Bおよび電気光学チップ101を備えている光データ通信システムの一部を示しており、ここで、電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Bから物理的に離れている。光パワー供給装置111Bは、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を出力するよう構成されている。電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Bから連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するために、光パワー供給装置111Bへ光学的に接続されている。電気光学チップ101は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロ205-1~205-Mを備える。
図7Cは、いくつかの実施形態に従って、図7Aの多波長リモート光パワー供給装置111Aの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Cを示す。リモート光パワー供給装置111Bにおいて、M個のコム発生器703-1~703-Mの各々の光出力は、M個の光フィルタ装置707-1~707-Mの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置707-1~707-Mの各々は、光ファイバ107-1~107-Mの内の対応する1つへ光学的に接続されている光出力を有しており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光フィルタ装置707-1~707-Mは、コム発生器703-1~703-Mによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。
図7Cは、光パワー供給装置111Cおよび電気光学チップ101を備えている光データ通信システムの一部を示しており、ここで、電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Cから物理的に離れている。光パワー供給装置111Cは、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を出力するよう構成されている。電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Cから連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するために、光パワー供給装置111Cへ光学的に接続されている。電気光学チップ101は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロ205-1~205-Mを備える。
図7Dは、いくつかの実施形態に従って、図7Aの多波長リモート光パワー供給装置111Aの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Dを示す。リモート光パワー供給装置111Dにおいて、M個のコム発生器703-1~703-Mの各々の光出力は、M個の光フィルタ装置707-1~707-Mの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置707-1~707-Mの各々は、光増幅装置705の対応する光入力へ光学的に接続されている光出力を有する。光増幅装置705のM個の出力出力の各々は、M個の光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つへ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光フィルタ装置707-1~707-Mは、コム発生器703-1~703-Mによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光フィルタ装置707-1~707-Mは、コム発生器703-1~703-Mによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光増幅装置705は、光増幅装置705の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置705の対応する光出力を通して伝送されるように、光フィルタ装置707-1~707-Mの各々から受信した光信号を増幅する。このように、光増幅装置705の光出力の所与の1つから出力される光は、M個のコム発生器703-1~703-Mの内の対応する1つによって出力された光のフィルタリングかつ増幅されたバージョンである。
図7Dは、光パワー供給装置111Dおよび電気光学チップ101を備えている光データ通信システムの一部を示しており、ここで、電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Dから物理的に離れている。光パワー供給装置111Dは、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を出力するよう構成されている。電気光学チップ101は、光パワー供給装置111Dから連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するために、光パワー供給装置111Dへ光学的に接続されている。電気光学チップ101は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロ205-1~205-Mを備える。
図8は、いくつかの実施形態に従って、光ファイバ113-1~113-Mの各々が、リモート光パワー供給装置111A~111Dの各々から連続波レーザの複数の波長(λ1、・・・、λN)の各々をどのように受信するのかを示す図である。リモート光パワー供給装置111A~111Dの各々は、複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長で実質的に等しい強度(パワー)の連続波光を、光ファイバ113-1~113-Mの各々へ、ひいては、電気光学チップ101へ、供給するよう動作する。
リモートの(電気光学チップ101の外部の)多波長光パワー供給装置111A~111Dは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603の代わりに、コム発生器703-1~703-Mを用いていることを理解されたい。リモート多波長光パワー供給装置111A~111Dにおいて、レーザ601-1~601-Mは、それぞれのコム発生器703-1~703-Mへの入力に向けて、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう動作する。コム発生器703-1~703-Mの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光を生成するよう動作する。コム発生器703-1~703-Mの各々は、連続波光の所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するよう構成されており、このグリッドは、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ最終的に伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置707-1~707-Mによる任意選択的な光フィルタリングの後、および/または、光増幅装置705による任意選択的な光増幅の後、複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光は、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、図6Cに示したマクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力として、WDM光源を用いる。また、いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、マクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力としてWDM光源信号を送信する前に、波長/周波数の選択的分離などを通して、WDM光源信号をさらに操作するよう構成されている。
レーザアレイ701のレーザ701-1~701-Mは、同じ波長(λi)の連続波レーザ光を生成するので、レーザアレイ701は、単一レーザ利得領域と有利に整合されうるため、リモート多波長光パワー供給装置111A~111Dの構成が、高温動作で特に有用になることに注意されたい。また、レーザ701-1~701-Mによって生成される連続波レーザ光波長(λi)は、所望のWDM波長/周波数グリッドの一般的な波長範囲内にあっても、所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するためにコム発生器703-1~703-Mによって利用されうることに注意されたい。
図9Aは、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう構成されている単一レーザ源901Aを(任意選択的なスペアのレーザ源901Bと共に)有するレーザモジュール901を備えているリモート多波長光パワー供給装置111Eを示す。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置901は、所与の時間に、光スイッチ903の出力への、レーザ源901Aまたはレーザ源901Bのいずれかの制御された接続を提供する光スイッチ903へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光スイッチ903は、アクティブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ903は、パッシブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ903は、レーザ源901Aおよびレーザ源901Bの両方を光スイッチ903の光出力へ接続する光導波路であり、レーザ源901Aおよび901Bの制御により、どのレーザが所与の時間に光スイッチ903の出力へレーザ光を供給するよう動作するのかが決定される。いくつかの実施形態において、レーザ源901Bは、レーザ源901Aの予備である。いくつかの実施形態において、光スイッチ903は、レーザ源901Aが故障した場合に、レーザ源901Aと予備レーザ源901Bとを切り替えることを可能にする。いくつかの実施形態において、レーザ源901Aまたは予備レーザ源901Bのみが、所与の時間に動作する。また、いくつかの実施形態において、レーザモジュール901は、2以上の予備レーザ源901Bを備えており、複数の予備レーザ源(例えば、901B)の各々は、光スイッチ903のそれぞれの光入力へ光学的に接続されている。
光スイッチ903の出力は、光スプリッタ905の光入力へ接続されている。光スプリッタ905は、光スプリッタ905の光入力を通して受信した光を分割し、光スプリッタ905の複数の(M個の)光出力の各々へこの入力光の一部を方向付けるよう構成されている。光スプリッタ905の光出力の各々は、複数の(M個の)コム発生器907-1~907-Mの内の1つの光入力へ光学的に接続されている。このように、リモート光パワー供給装置111Eは、レーザ源901Aまたはレーザ源901Bのいずれかによって生成された単一波長(λi)の連続波レーザ光を、所与の時間に、M個のコム発生器907-1~907-Mの各々の光入力へ送信する。各コム発生器907-1~907-Mは、レーザ光の単一波長(λi)から連続波レーザ光のN個の波長(λ1、・・・、λN)を生成して出力するよう構成されている。リモート光パワー供給装置111Eの例において、コム発生器901-1~907-Mの光出力は、リモート光パワー供給装置111Eのそれぞれの光出力へ光学的に接続されており、それらの光出力は、連続波レーザ光のN個の波長(λ1、・・・、λN)をリモート光パワー供給装置111Eから電気光学チップ101へ提供するために、次にファイバアレイ113のそれぞれの光ファイバ113-1~113-Mへ光学的に接続されている。
図9Bは、いくつかの実施形態に従って、図9Aの多波長リモート光パワー供給装置111Eの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Fを示す。リモート光パワー供給装置111Fにおいて、コム発生器907-1~907-Mの光出力は、光増幅装置909の対応する光入力へ光学的に接続されている。光増幅装置909は、光増幅装置909の複数の(M個の)光入力にそれぞれ対応するM個の光出力を有する。光増幅装置909のM個の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111FのM個の光出力の対応する1つへ接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光増幅装置909は、光増幅装置909の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置909の対応する光出力を通して伝送されるように、コム発生器907-1~907-Mの各々から受信した光信号を増幅する。このように、光増幅装置909の光出力の所与の1つから出力される光は、M個のコム発生器907-1~907-Mの内の対応する1つによって出力された光の増幅バージョンである。光増幅装置909は、リモート光パワー供給装置111F、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。
図9Cは、いくつかの実施形態に従って、図9Aの多波長リモート光パワー供給装置111Eの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Gを示す。リモート光パワー供給装置111Gにおいて、M個のコム発生器907-1~907-Mの各々の光出力は、M個の光フィルタ装置911-1~911-Mの対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置911-1~911-Mの各々は、リモート光パワー供給装置111GのM個の光出力の対応する1つへ光学的に接続されている光出力を有しており、リモート光パワー供給装置111Gの光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光フィルタ装置911-1~911-Mは、コム発生器907-1~907-Mによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。
図9Dは、いくつかの実施形態に従って、図9Aの多波長リモート光パワー供給装置111Eの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Hを示す。リモート光パワー供給装置111Hにおいて、M個のコム発生器907-1~907-Mの各々の光出力は、M個の光フィルタ装置911-1~911-Mの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置911-1~911-Mの各々は、光増幅装置909の対応する光入力へ光学的に接続されている光出力を有する。光増幅装置909のM個の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111FのM個の光出力の対応する1つへ接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光フィルタ装置911-1~911-Mは、コム発生器907-1~907-Mによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光増幅装置909は、光増幅装置909の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置909の対応する光出力を通して伝送されるように、光フィルタ装置911-1~911-Mの各々から受信した光信号を増幅する。光増幅装置909は、リモート光パワー供給装置111H、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。このように、光増幅装置909の光出力の各々から出力される光は、M個のコム発生器907-1~907-Mの対応する1つによって出力された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)のフィルタリングかつ増幅されたバージョンである。
リモートの(電気光学チップ101の外部の)多波長光パワー供給装置111E~111Hは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603の代わりに、コム発生器907-1~907-Mを用いていることを理解されたい。リモート多波長光パワー供給装置111E~111Hにおいて、レーザ901Aおよび901Bは、コム発生器907-1~907-Mへの入力に向けて、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう動作する。コム発生器907-1~907-Mの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光を生成するよう動作する。レーザ901Aおよび901Bによって生成される連続波レーザ光波長(λi)は、所望のWDM波長/周波数グリッドの一般的な波長範囲内にあっても、所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するためにコム発生器907-1~907-Mによって利用されうることに注意されたい。コム発生器907-1~907-Mの各々は、連続波光の所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するよう構成されており、このグリッドは、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ最終的に伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置911-1~911-Mによる任意選択的な光フィルタリングの後、および/または、光増幅装置909による任意選択的な光増幅の後、複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光は、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、図6Cに示したマクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力として、WDM光源を用いる。また、いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、マクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力としてWDM光源信号を送信する前に、波長/周波数の選択的分離などを通して、WDM光源信号をさらに操作するよう構成されている。
図10Aは、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう構成されている単一レーザ源1001Aを(任意選択的なスペアのレーザ源1001Bと共に)有するレーザモジュール1001を備えているリモート多波長光パワー供給装置111Iを示す。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置1001は、所与の時間に、光スイッチ1003の出力への、レーザ源1001Aまたはレーザ源1001Bのいずれかの制御された接続を提供する光スイッチ1003へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光スイッチ1003は、アクティブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1003は、パッシブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1003は、レーザ源1001Aおよびレーザ源1001Bの両方を光スイッチ1003の光出力へ接続する光導波路であり、レーザ源1001Aおよび1001Bのオン/オフ制御により、どのレーザが所与の時間に光スイッチ1003の出力へレーザ光を供給するよう動作するのかが決定される。いくつかの実施形態において、レーザ源1001Bは、レーザ源1001Aの予備である。いくつかの実施形態において、光スイッチ1003は、レーザ源1001Aが故障した場合に、レーザ源1001Aと予備レーザ源1001Bとを切り替えることを可能にする。いくつかの実施形態において、レーザ源1001Aまたは予備レーザ源1001Bのみが、所与の時間に動作する。また、いくつかの実施形態において、レーザモジュール1001は、2以上の予備レーザ源(例えば、1001B)を備えており、複数の予備レーザ源1001Bの各々は、光スイッチ1003のそれぞれの光入力へ光学的に接続されている。
光スイッチ1003の出力は、レーザモジュール1001によって生成されたレーザ光の単一波長(λi)がコム発生器1005へ入力光として提供されるように、コム発生器1005の光入力に接続されている。コム発生器1005は、レーザ光の単一波長(λi)から連続波レーザ光のN個の波長(λ1、・・・、λN)を生成して出力するよう構成されている。リモート光パワー供給装置111Iの例において、コム発生器1005の光出力は、光スプリッタ1007の光入力へ光学的に接続されている。光スプリッタ1007は、光スプリッタ1007の光入力を通して受信した光を分割し、光スプリッタ1007の複数の(M個の)光出力の各々へこの入力光の一部を方向付けるよう構成されている。リモート光パワー供給装置111Iの例において、光スプリッタ1007のM個の光出力は、リモート光パワー供給装置111Iのそれぞれの光出力へ光学的に接続されており、それらの光出力は、連続波レーザ光のN個の波長(λ1、・・・、λN)をリモート光パワー供給装置111Iから電気光学チップ101へ提供するために、次にファイバアレイ113のそれぞれの光ファイバ113-1~113-Mへ光学的に接続されている。
図10Bは、いくつかの実施形態に従って、図10Aの多波長リモート光パワー供給装置111Iの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Jを示す。リモート光パワー供給装置111Jにおいて、光スプリッタ1007の光出力は、光増幅装置1009の対応する光入力へ光学的に接続されている。光増幅装置1009は、光増幅装置1009の複数の(M個の)光入力にそれぞれ対応するM個の光出力を有する。光増幅装置1009のM個の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111JのM個の光出力の対応する1つへ接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光増幅装置1009は、光増幅装置1009の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置1009の対応する光出力を通して伝送されるように、光スプリッタ1007から受信した光信号を増幅する。このように、光増幅装置1009の光出力の所与の1つから出力される光は、コム発生器1005によって出力された光の増幅バージョンである。光増幅装置1009は、リモート光パワー供給装置111J、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。
図10Cは、いくつかの実施形態に従って、図10Aの多波長リモート光パワー供給装置111Iの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Kを示す。リモート光パワー供給装置111Kにおいて、コム発生器1005の光出力は、光フィルタ装置1011の光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置1011は、コム発生器1005によって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光フィルタ装置1011の光出力は、光スプリッタ1007の光入力へ光学的に接続されている。光スプリッタ1007のM個の光出力は、リモート光パワー供給装置111KのM個の光出力へそれぞれ光学的に接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。
図10Dは、いくつかの実施形態に従って、図10Aの多波長リモート光パワー供給装置111Iの変形例である多波長リモート光パワー供給装置111Lを示す。リモート光パワー供給装置111Lにおいて、コム発生器1005の各々の光出力は、光フィルタ装置1011の光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置1011の光出力は、光スプリッタ1007の光入力へ光学的に接続されている。光スプリッタ1007のM個の光出力は、光増幅装置1009のM個の光入力へそれぞれ光学的に接続されている。光増幅装置909のM個の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111LのM個の光出力の対応する1つへ接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光フィルタ装置1011は、コム発生器1005によって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光増幅装置1009は、光増幅装置1009の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置1009の対応する光出力を通して伝送されるように、光スプリッタ1007を経由して光フィルタ装置1011から受信した光信号を増幅する。光増幅装置1009は、リモート光パワー供給装置111L、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。このように、光増幅装置1009の光出力の各々から出力される光は、コム発生器1005によって出力された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)のフィルタリングかつ増幅されたバージョンである。
リモートの(電気光学チップ101の外部の)多波長光パワー供給装置111I~111Lは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603の代わりに、コム発生器1005を用いていることを理解されたい。リモート多波長光パワー供給装置111I~111Lにおいて、レーザ1001Aおよび1001Bは、コム発生器1005への入力に向けて、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう動作する。コム発生器1005は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光を生成するよう動作する。レーザ1001Aおよび1001Bによって生成される連続波レーザ光波長(λi)は、所望のWDM波長/周波数グリッドの一般的な波長範囲内にあっても、所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するためにコム発生器1005によって利用されうることに注意されたい。コム発生器1005は、連続波光の所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するよう構成されており、このグリッドは、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ最終的に伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置1011による任意選択的な光フィルタリングの後、および/または、光増幅装置1009による任意選択的な光増幅の後、複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光は、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、図6Cに示したマクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力として、WDM光源を用いる。また、いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、マクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力としてWDM光源信号を送信する前に、波長/周波数の選択的分離などを通して、WDM光源信号をさらに操作するよう構成されている。
図11は、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう構成されている単一レーザ源1101Aを(任意選択的なスペアのレーザ源1101Bと共に)有するレーザモジュール1101を備えているリモート多波長光パワー供給装置111Mを示す。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置1101は、所与の時間に、光スイッチ1103の出力への、レーザ源1101Aまたはレーザ源1101Bのいずれかの制御された接続を提供する光スイッチ1103へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光スイッチ1103は、アクティブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1103は、パッシブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1103は、レーザ源1101Aおよびレーザ源1101Bの両方を光スイッチ1103の光出力へ接続する光導波路であり、レーザ源1101Aおよび1101Bの制御により、どのレーザが所与の時間に光スイッチ1103の出力へレーザ光を供給するよう動作するのかが決定される。いくつかの実施形態において、レーザ源1101Bは、レーザ源1101Aの予備である。いくつかの実施形態において、光スイッチ1103は、レーザ源1101Aが故障した場合に、レーザ源1101Aと予備レーザ源1101Bとを切り替えることを可能にする。いくつかの実施形態において、レーザ源1101Aまたは予備レーザ源1101Bのみが、所与の時間に動作する。また、いくつかの実施形態において、レーザモジュール1101は、2以上の予備レーザ源1101Bを備えており、複数の予備レーザ源(例えば、1101B)の各々は、光スイッチ1103のそれぞれの光入力へ光学的に接続されている。
光スイッチ1103の出力は、光スプリッタ1105の光入力へ接続されている。光スプリッタ1105は、光スプリッタ1105の光入力を通して受信した光を分割し、光スプリッタ1105の複数の(Z個の)光出力の各々へこの入力光の一部を方向付けるよう構成されている。光スプリッタ1005の光出力(1~Z)の各々は、Z個のコム発生パイプライン1100-1~1100-Zの各々へレーザ光の単一波長(λi)を供給するために光学的に接続されている。より具体的には、光スプリッタ1005の光出力(1~Z)の各々は、Z個のコム発生パイプライン1100-1~1100-ZのそれぞれにおけるZ個のコム発生器1107-1~1107-Zの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。このように、リモート光パワー供給装置111Mは、レーザ源1101Aまたはレーザ源1101Bのいずれかによって生成された単一波長(λi)の連続波レーザ光を、所与の時間に、コム発生パイプライン1100-1~1100-ZのZ個のコム発生器1107-1~1107-Zの各々の光入力へ送信する。各コム発生器1107-1~1107-Zは、レーザ光の単一波長(λi)から連続波レーザ光のN個の波長(λ1、・・・、λN)を生成して出力するよう構成されている。リモート光パワー供給装置111Mにおいて、M個のコム発生器1107-1~1107-Zの各々の光出力は、Z個の光フィルタ装置1109-1~1109-Zの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光フィルタ装置1109-1~1109-Zの各々は、対応するコム発生器1107-1~1107-Zによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。光フィルタ装置1109-1~1109-Mの各々の光出力は、コム発生パイプライン1100-1~1100-Zの各々におけるZ個の光スプリッタ1111-1~1111-Zの内の対応する1つの光入力へ光学的に接続されている。光スプリッタ1111-1~1111-Zの各々は、複数の光出力を有する。光スプリッタ1111-1~1111-Zの各々は、その光入力を通して受信した光を分割し、その複数の光出力の各々へこの入力光の一部を方向付けるよう構成されている。
光スプリッタ1111-1~1111-Zの各々の複数の光出力は、Z個の光増幅装置1113-1~1113-Zの内の対応する1つの対応する光入力へ光学的に接続されている。Z個の光増幅装置1113-1~1113-Zの各々は、光増幅装置1113-1~1113-Zの複数の光入力にそれぞれ対応する複数の光出力を有する。Z個の光増幅装置1113-1~1113-Zの各々は、所与の光増幅装置1113-1~1113-Zの所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが、所与の光増幅装置1113-1~1113-Zの対応する光出力を通して伝送されるように、Z個の光スプリッタ1111-1~1111-Zの内の対応する1つから受信した光信号を増幅する。Z個の光増幅装置1113-1~1113-Zの内の所与の1つの光出力から出力される光は、対応するコム発生器1107-1~1107-Zによって出力された光の増幅バージョンである。このように、光増幅装置1113-1~1113-Zは、リモート光パワー供給装置111M、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。光増幅装置1113-1~1113-Zの各々の複数の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111MのM個の光出力の内の対応する1つへ接続されている。いくつかの実施形態において、Z個の光増幅装置1113-1~1113-Zの複数の光出力の合計は、リモート光パワー供給装置111Mの光出力の数M以上である。リモート光パワー供給装置111MのM個の光出力は、M個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。
リモートの(電気光学チップ101の外部の)多波長光パワー供給装置111Mは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603の代わりに、コム発生器1107-1~1107-Zを用いていることを理解されたい。リモート多波長光パワー供給装置111Mにおいて、レーザ1101Aおよび1101Bは、様々なコム発生パイプライン1100-1~1100-Zにおけるコム発生器1107-1~1107-Zへの入力に向けて、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう動作する。コム発生器1107-1~1107-Zの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光を生成するよう動作する。レーザ1101Aおよび1101Bによって生成される連続波レーザ光波長(λi)は、所望のWDM波長/周波数グリッドの一般的な波長範囲内にあっても、所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するためにコム発生器1107-1~1107-Zによって利用されうることに注意されたい。コム発生器1107-1~1107-Zの各々は、連続波光の所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するよう構成されており、このグリッドは、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ最終的に伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置1109-1~1109-Zによる光フィルタリングの後、および、光増幅装置1113-1~1113-Zによる光増幅の後、複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光は、光ファイバアレイ113の光ファイバ113-1~113-Mの各々を通して電気光学チップ101へ伝送されるWDM光源を規定する。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、図6Cに示したマクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力として、WDM光源を用いる。また、いくつかの実施形態において、電気光学チップ101は、マクロ205-1~205-Mにおける送信マクロの内の1または複数への連続波レーザ光入力としてWDM光源信号を送信する前に、波長/周波数の選択的分離などを通して、WDM光源信号をさらに操作するよう構成されている。
光ファイバ113-1~113-Mの各々が、連続波レーザ光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の各々をどのように受信するのかを示す図8は、リモート光パワー供給装置111E~111Mの各々にも当てはまる。リモート光パワー供給装置111E~111Mは、複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長で実質的に等しい強度(パワー)の連続波光を、光ファイバ113-1~113-Mの各々へ、ひいては、電気光学チップ101へ、供給するよう動作する。
いくつかの実施形態において、リモート多波長光パワー供給装置111A~111Mの各々は、レーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)と、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)と、を備える。レーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)は、単一波長(λi)の連続波光を生成するよう構成されている。コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)は、単一波長(λi)の連続波光を入力光として受信するために、レーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)へ光学的に接続されている。コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)は、入力光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するよう構成されている。いくつかの実施形態において、レーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)は、光パワー供給装置111A~111M内の複数のレーザの内の1つである。そして、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)は、光パワー供給装置111A~111M内の複数のコム発生器の内の1つである。複数のコム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)の各々は、複数のレーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)の内の対応する1つから単一波長(λi)の連続波光を受信するように接続されている。複数のコム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)の各々は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成して、光パワー供給装置111A~111Mの複数の(M個の)光出力の内の対応する1つへ伝達するよう構成されている。
いくつかの実施形態において、光増幅装置(705、909、1009、1113-1~1113-Z)は、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信して増幅するために光学的に接続されている。光増幅装置(705、909、1009、1113-1~1113-Z)は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の増幅バージョンを、光パワー供給装置111A~111MのM個の光出力の内の1または複数へ搬送するように光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置(707-1~707-M、911-1~911-M、1011、1109-1~1109-Z)は、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するように光学的に接続されている。光フィルタ装置(707-1~707-M、911-1~911-M、1011、1109-1~1109-Z)の各々は、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去し、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の光フィルタリングされたバージョンを光パワー供給装置111A~111MのM個の光出力へ提供するよう構成されている。また、いくつかの実施形態において、光増幅装置(705、909、1009、1113-1~1113-Z)は、光パワー供給装置111A~111Mの光出力へのルート内で連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の光フィルタリングされたバージョンを受信して増幅するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光スプリッタ(1007、1111-1~1111-Z)が、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)によって生成された複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長の連続波光の一部を光パワー供給装置111A~111Mの複数の光出力の各々へ供給するために、光学的に接続されている。
図12Aは、いくつかの実施形態に従って、光パワー供給装置(111A~111M)を動作させるための方法を示すフローチャートである。方法は、単一波長(λi)の連続波光を生成するようにレーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)を動作させるための工程1201を備える。方法は、さらに、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)の光入力へ単一波長(λi)の連続波光を光学的に伝達するための工程1203を備える。方法は、さらに、単一波長(λi)の連続波光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するようにコム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)を動作させるための工程1205を備える。方法は、さらに、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を光パワー供給装置(111A~111M)の出力へ光学的に伝達するための工程1207を備える。いくつかの実施形態において、方法は、単一波長(λi)の連続波光を生成するように複数のレーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)の各々を動作させる工程と、複数のレーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)の内の対応する1つから受信した単一波長(λi)の連続波光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように複数のコム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)の各々を動作させる工程と、各コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)から光パワー供給装置(111A~111M)の複数の光出力の対応する1つへ連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を光学的に伝達する工程と、を備える。いくつかの実施形態において、方法は、さらに、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)から光パワー供給装置(111A~111M)の光出力へのルート内で連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を増幅する工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、さらに、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)から光パワー供給装置(111A~111M)の光出力へのルート内で連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を光フィルタリングする工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、光パワー供給装置(111A~111M)の光出力へのルート内で連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の光フィルタリングされたバージョンを増幅する工程を備える。
図12Bは、いくつかの実施形態に従って、光データ通信システム(図7A~図11に示したものなど)を動作させるための方法を示すフローチャートである。方法は、単一波長(λi)のレーザ光を生成するように光パワー供給装置(111A~111M)上のレーザ(701-1~701-M、901A,901B、1001A,1001B、1101A,1101B)を動作させると共に、単一波長(λi)のレーザ光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように光パワー供給装置(111A~111M)上のコム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)を動作させることによって、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように光パワー供給装置(111A~111M)を動作させるための工程1211を備える。方法は、さらに、光パワー供給装置(111A~111M)から電気光学チップ(101)へ連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を光学的に伝達するための工程1213を備える。方法は、さらに、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するように電気光学チップ(101)を動作させるための工程1215を備える。電気光学チップ(101)は、光パワー供給装置(111A~111M)から物理的に離れている。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するように電気光学チップ(101)を動作させるための工程1217を備える。いくつかの実施形態において、方法は、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を光増幅するように光パワー供給装置(111A~111M)内の光増幅装置(705、909、1009、1113-1~1113-Z)を動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、コム発生器(703-1~703-M、907-1~907-M、1005、1107-1~1107-Z)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するように光パワー供給装置(111A~111M)内の光フィルタ装置(707-1~707-M、911-1~911-M、1011、1109-1~1109-Z)を動作させる工程を備える。
図13Aは、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を供給するよう構成されているリモートの(電気光学チップ101の外部の)単一波長光パワー供給装置111Nを示す。リモート光パワー供給装置111Nは、実質的に同じ波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう各々構成されている複数の(M個の)レーザ1301-1~1301-Mを有するレーザアレイ1301を備える。いくつかの実施形態において、M個のレーザ1301-1~1301-Mの光出力は、リモート光パワー供給装置111NのM個の光出力のそれぞれの1つへ直接的な方法で光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、オプションとして、リモート光パワー供給装置111Nは、リモート光パワー供給装置111Nのレーザアレイ1301およびM個の光出力の間に接続された光増幅装置1303を備える。光増幅装置1303は、光増幅装置1303のM個の光入力にそれぞれ対応するM個の光出力を有する。光増幅装置1303は、光増幅装置1303の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置1303の対応する光出力を通して伝送されるように、M個のレーザ1301-1~1301-Mの各々から受信した光信号を増幅する(光の光パワーを増大させる)。このように、光増幅装置1303の光出力の所与の1つから出力される光は、M個のレーザ1301-1~1301-Mの内の対応する1つによって出力された光の増幅バージョンである。光増幅装置1303のM個の光出力の各々は、M個の光ファイバ113-1~113-Mの内の対応する1つへ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光増幅装置1303は、リモート光パワー供給装置111N、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。リモート単一波長光パワー供給装置111Nは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603を備えていないことを理解されたい。
リモート単一波長光パワー供給装置111Nにおいて、各レーザ1301-1~1301-Mは、それぞれ、出力光ファイバ113-1~113-Mの内の異なる光ファイバに対応しており、ここで、各レーザ1301-1~1301-Mによって出力されたレーザ光は、光増幅装置1303によって光増幅されうる。ただし、いくつかの実施形態において、レーザアレイ1301におけるレーザ(例えば、1301-1~1301-M)と、ファイバアレイ113における光ファイバ113-1~113-Mとの間の一対一の対応関係は必須ではない。例えば、いくつかの実施形態において、光ファイバアレイ113に存在する光ファイバ113-1~113-Mよりも少ないレーザをレーザアレイ1301内に有することも可能であり、レーサアレイ1301内のレーザの各レーザは、同じ波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう構成され、レーザ光は、1または複数の光スプリッタによって分割されえ、光ファイバアレイ113の各出力光ファイバ113-1~113-Mに十分な光パワーが供給されることを保証するために光増幅装置1303によって光増幅されうる。
図13Bは、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を供給するよう構成されているリモートの(電気光学チップ101の外部の)単一波長光パワー供給装置111Oを示す。リモート多波長光パワー供給装置111Oは、いくつかの実施形態に従って、単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するよう構成されている単一レーザ源1305Aを(任意選択的なスペアのレーザ源1305Bと共に)有するレーザモジュール1305を備える。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置111Oは、所与の時間に、光スイッチ1307の出力への、レーザ源1305Aまたはレーザ源1305Bのいずれかの制御された接続を提供する光スイッチ1307へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光スイッチ1307は、アクティブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1307は、パッシブフォトニックデバイスである。いくつかの実施形態において、光スイッチ1307は、レーザ源1305Aおよびレーザ源1305Bの両方を光スイッチ1307の光出力へ接続する光導波路であり、レーザ源1305Aおよび1305Bの制御により、どのレーザが所与の時間に光スイッチ1307の出力へレーザ光を供給するよう動作するのかが決定される。いくつかの実施形態において、レーザ源1305Bは、レーザ源1305Aの予備である。いくつかの実施形態において、光スイッチ1307は、レーザ源1305Aが故障した場合に、レーザ源1305Aと予備レーザ源1305Bとを切り替えることを可能にする。いくつかの実施形態において、レーザ源1305Aまたは予備レーザ源1305Bのみが、所与の時間に動作する。また、いくつかの実施形態において、レーザモジュール1305は、2以上の予備レーザ源1305Bを備えており、複数の予備レーザ源(例えば、1305B)の各々は、光スイッチ1307のそれぞれの光入力へ光学的に接続されている。
光スイッチ1307の出力は、光スプリッタ1309の光入力へ接続されている。光スプリッタ1309は、光スプリッタ1309の光入力を通して受信した光を分割し、光スプリッタ1309の複数の(M個の)光出力の各々へこの入力光の一部を方向付けるよう構成されている。光スプリッタ1309の光出力の各々は、光増幅装置1311の対応する光入力へ光学的に接続されている。光増幅装置1311は、光増幅装置1311の複数の(M個の)光入力にそれぞれ対応するM個の光出力を有する。光増幅装置1311のM個の光出力の各々は、リモート光パワー供給装置111OのM個の光出力の対応する1つへ接続されており、後者の光出力は、次にM個の光ファイバ113-1~113-Mへそれぞれ接続されており、光ファイバは、次に電気光学チップ101へ光学的に接続されている。光増幅装置1311は、光増幅装置1311の所与の光入力で受信された光の増幅バージョンが光増幅装置1311の対応する光出力を通して伝送されるように、光スプリッタ1309から受信した光信号を増幅する。このように、光増幅装置1311の光出力の所与の1つから出力される光は、レーザモジュール1305によって生成された光の単一波長(λi)の増幅バージョンである。光増幅装置1311は、リモート光パワー供給装置111O、ファイバアレイ113、および、電気光学チップ101を備えている光データ通信システムにおける光パワー損失を補償するよう動作する。リモート単一波長光パワー供給装置111Oは、図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603を備えていないことを理解されたい。
図13Cは、いくつかの実施形態に従って、光ファイバ113-1~113-Mの各々が、リモート光パワー供給装置111Nおよび111Oの各々から連続波レーザの単一波長(λi)をどのように受信するのかを示す図である。リモート光パワー供給装置111Nおよび111Oは、単一波長(λi)で実質的に等しい強度(パワー)の連続波光を、光ファイバ113-1~113-Mの各々へ、ひいては、電気光学チップ101へ、供給するよう動作する。
連続波レーザ光の単一波長(λi)を生成するそれぞれ図13Aおよび図13Bのリモート単一波長光パワー供給装置111Nおよび111Oは、送信マクロのフロントエンドに一体的なコム発生器を備えている電気光学チップ(例えば、CMOS/SOIフォトニック/電子チップ)へ光ファイバアレイ113を通して光学的に接続されている。かかる電気光学チップ101Aおよび101Bの例が、それぞれ、図14および図15に示されている。
図14は、いくつかの実施形態に従って、リモート単一波長光パワー供給装置111Nまたは111Oのいずれかから連続波レーザ光の単一波長(λi)を受信するよう構成されている電気光学チップ101Aを示す。電気光学チップ101Aは、図1A~図6Cに関して上述した電気光学チップ101の改良版である。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101Aとリモート単一波長光パワー供給装置111Nまたは111Oのいずれかとの組みあわせは、ファイバアレイ113を通して電気光学チップ101Aへ光学的に接続されている単一波長外部/リモート光パワー供給装置を用いるWDM光データ通信システムの一部を表す。いくつかの実施形態において、光ファイバ113-1は、連続波レーザ光の単一波長(λi)が光ファイバ113-1から光入力ポート413-1で受信されるように、リモート単一波長光パワー供給装置111Nまたは111Oのいずれかの出力を電気光学チップ101Aの光入力ポート413-1へ光学的に接続している。電気光学チップ101Aにおける送信/受信マクロ205-1~205-Kは、互いに独立して動作するので、連続波レーザ光の単一波長(λi)の正確な制御(例えば、整合)は、異なる送信/受信マクロ205-1~205-Kの間で必要ないことに注意されたい。連続波レーザ光の単一波長(λi)が、リモート光パワー供給装置111N/111Oで生成され、電気光学チップ101Aへ光学的に結合されると、電気光学チップ101A上のK個のコム発生器1403-1~1403-Kの各々は、連続波レーザ光の単一波長(λi)を入力として受信し、送信/受信マクロ205-1~205-Kの内の対応する1つによる利用に向けて所望のWDM波長/周波数グリッドを生成する。
電気光学チップ101Aは、光接続102によって示すように、電気光学チップ101Aの光入力ポート413-1へ光学的に接続されている光入力を有する光スプリッタ1401を備える。いくつかの実施形態において、光接続102は、光入力ポート413-1へ光学的に結合されている光導波路である。光スプリッタ1401は、電気光学チップ101A内の送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分への分配に向けて連続波レーザ光の入力単一波長(λi)を分割するよう機能する。より具体的には、光スプリッタ1401からの連続波レーザ光出力の単一波長(λi)は、それぞれの光接続1404-1~1404-Kを通して電気光学チップ101A内のK個のコム発生器1403-1~1403-Kの各々の光入力へ伝送される。いくつかの実施形態において、光接続1404-1~1404-Kは、光スプリッタ1401のそれぞれの光出力へ光学的に結合されているそれぞれの光導波路によって形成されている。各コム発生器1403-1~1403-Kは、送信/受信マクロ205-1~205-Kの内の対応する1つの光源入力経路内に配置されている。コム発生器1403-1~1403-Kの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)のCW光を生成するよう動作する。換言すると、コム発生器1403-1~1403-Kの各々は、連続波光の所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するよう構成されている。
いくつかの実施形態において、光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、コム発生器1403-1~1403-Kから送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分の光導波路405-1~405-Kの内のそれぞれの1つへ直接伝送される。いくつかの実施形態において、オプションとして、光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、コム発生器1403-1~1403-Kの出力から、対応する光接続1406-1~1406-Kを通して、対応する光フィルタ装置1405-1~1405-Kの光入力へ伝送される。次いで、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)のフィルタリングされたバージョンが、光フィルタ装置1405-1~1405-Kの光出力から、対応する送信/受信マクロ205-1~205-Kの対応する光導波路405-1~405-Kへ伝送される。光フィルタ装置1405-1~1405-Kは、コム発生器1403-1~1403-Kによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。コム発生器1403-1~1403-Kによって出力されたWDM波長/周波数グリッドの連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、デジタルデータを搬送する変調光信号の生成に向けて送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へ入力光として伝送される。変調光信号は、それぞれ、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分から、光出力ポート415-1~415-Kへ、そして、光データ通信ネットワーク内での伝送に向けてそれぞれの光ファイバ609-1~609-Kへ伝送される。光スプリッタ1401の実装は、リモート単一波長光パワー供給装置111Nおよび/または111Oと電気光学チップ101Aとの間に必要な光ファイバの数を大幅に減少させることを理解されたい。また、いくつかの実施形態において、複数の光スプリッタ(例えば、複数の1401)が、単一波長(λi)の入力連続波レーザ光をコム発生器1403-1~1403-Kの内のそれぞれの一部へ分配するために、光入力ポート413-1~413-Kの内のそれぞれの1つへ接続されてもよいことを理解されたい。このように、所与の光スプリッタ1401が、コム発生器1403-1~1403-Kの一部の光入力へ接続されている光出力を有する。
リモート単一波長光パワー供給装置111Nおよび/または111Oもしくはそれらの任意選択的な変形例と、電気光学チップ101Aとの組みあわせは、フォトニックアーキテクチャを表しており、そのアーキテクチャにおいては、単一波長(λi)レーザ源が電気光学チップ101Aへ光学的に結合され、コム発生器(例えば、1403-1~1403-K)が電気光学チップ101A上に一体化され、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分のためのWDM波長/周波数グリッドを生成するよう動作される。上述のフォトニックアーキテクチャにおいて、各送信/受信マクロ205-1~205-Kは、それぞれのコム発生器1403-1~1403-Kによってサービスされる。コム発生器1403-1~1403-Kの利用は、光分配ネットワーク(図6Aのリモート光パワー供給装置101で用いられている光分配ネットワーク603など)をリモート単一波長光パワー供給装置111N、111O内に実装する複雑さを大幅に低減または排除することを理解されたい。また、上述のフォトニックアーキテクチャにおいて、電気光学チップ101Aへ光学的に伝送された単一波長レーザ光源は、複数のコム発生器1403-1~1403-Kへの入力光を提供するために分割される。レーザ光源のこの分割は、電気光学チップ101Aで必要とされる光入力ポートの数を削減し、電気光学チップ101Aへ接続される必要のある光ファイバの数を削減する。また、コム発生器1403-1~1403-Kの前または後のいずれかで光分割すれば、入力光ファイバ(例えば、113-1)が光を喪失した場合、または、コム発生器(例えば、1403-1~1403-K)が適切に機能できなくなった場合に、冗長性を導入することが可能である。いくつかの実施形態において、フォトダイオード検出器が、対応する送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分への光入力における光パワーの低下を検知するために、電気光学チップ101A内に実装される。フォトダイオード検出器によって光パワーの低下を検知すると、電気光学チップ101A内に実装されている光スイッチが、別のコム発生器1403-1~1403-Kの出力から、対応する送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へ、光をルーティングするよう動作する。
図15は、いくつかの実施形態に従って、図14の電気光学チップ101Aの変形例である電気光学チップ101Bを示す。電気光学チップ101Bは、リモート単一波長光パワー供給装置111Nまたは111Oのいずれかから連続波レーザ光の単一波長(λi)を受信するよう構成されている。電気光学チップ101Bは、複数の送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分への入力として連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を提供するために光学的に接続されているコム発生器1403-1を有する。具体的には、電気光学チップ101Bは、光接続1501によって光フィルタ装置1405-1の光出力へ光学的に接続されている光入力を有する光パワースプリッタ1503を備える。いくつかの実施形態において、光接続1501は、電気光学チップ101B内に形成された光導波路である。このように、光パワースプリッタ1503は、光フィルタ装置1405-1を経由して、コム発生器1403-1によって出力された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を入力として受信する。光パワースプリッタ1503は、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へそれぞれ光学的に接続されている複数の光出力を有する。例えば、送信/受信マクロ205-1の送信部分の光導波路405-1は、光パワースプリッタ1503の光出力へ光学的に接続されている。そして、同様に、送信/受信マクロ205-Kの送信部分の光導波路405-Kは、光接続1505を通して光パワースプリッタ1503の光出力へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光接続1505は、電気光学チップ101Bと共に形成された光導波路である。光パワースプリッタ1503は、コム発生器1403-1から受信した連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を分割して、送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々へ分配する。いくつかの実施形態において、光パワースプリッタ1503は、複数の波長(λ1、・・・、λN)の各々で実質的に同じ量の光パワーを送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々に分配するよう構成されている。
電気光学チップ101Aと比較すると、電気光学チップ101Bは、送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々がそれ自身のコム発生器1403-1~1403-Kを有することを必要とせず、これは、電気光学チップ101Aに比べて電気光学チップ101Bのフォトニックデバイス数および費用を削減する。電気光学チップ101Bの構成は、電気光学チップ101Aと比較して、電気光学チップ101B上のCMOSフォトニック回路の複雑性および電力消費を有利に削減する。また、電気光学チップ101Bにおいて、リモート単一波長光パワー供給装置111Nまたは111Oからの入力光は、入力光ファイバの数がK個の送信/受信マクロ205-1~205-Kと比較して限られている場合に、対応する光接続1404-xによって、別のコム発生器1403-xへ送信されるように、光スプリッタ1401によって任意選択的に分割されうる。次いで、コム発生器403-xによって出力されたWDM波長/周波数グリッドは、送信/受信マクロ205-1~205-Kの一部への分配に向けて、任意選択的に、光フィルタリングされ、パワー分割を受けてよい。
いくつかの実施形態において、光データ通信システムは、光パワー供給装置111Nおよび/または111Oと、電気光学チップ101Aおよび/または101Bと、を備える。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101Aおよび101Bの各々は、リモート光パワー供給装置111N、111Oから単一波長(λi)の連続波光を受信するために光学的に接続されている光入力ポート413-1を備える。電気光学チップ101Aおよび101Bの各々は、さらに、光入力ポート413-1から単一波長(λi)の連続波を受信するために光学的に接続されている光入力を有するコム発生器1403-1~1403-Kを備える。コム発生器1403-1~1403-Kの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成して、コム発生器1403-1~1403-Kの光出力を通して連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を伝達するよう構成されている。電気光学チップ101Aおよび101Bの各々は、さらに、コム発生器1403-1~1403-Kの光出力から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信する送信マクロ205-1~205-Kを備える。送信マクロ205-1~205-Kは、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するよう構成されている。
いくつかの実施形態において、電気光学チップ101Aおよび101Bは、複数のコム発生器1403-1~1403-Kと、複数の送信マクロ205-1~205-Kと、を備え、ここで、各送信マクロ205-1~205-Kは、複数のコム発生器1403-1~1403-Kの内の対応する1つから連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を受信するように接続されている。電気光学チップ101Aおよび101Bは、さらに、光入力ポート413-1で受信された単一波長(λi)の連続波光を分割するために光学的に接続されている光スプリッタ1401を備える。光スプリッタ1401は、複数のコム発生器1403-1~1403-Kの各々へ入力光として単一波長(λi)の連続波光の一部を供給するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、複数の光フィルタ装置1405-1~1405-Kが、それぞれ、複数のコム発生器1403-1~1403-Kの内の対応する1つと、複数の送信マクロ205-1~205-Kの内の対応する1つとの間に光学的に接続されている。複数の光フィルタ装置1405-1~1405-Kの各々は、複数のコム発生器1403-1~1403-Kの内の対応する1つによって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光スプリッタ1503は、コム発生器1403-1~1403-Kによって生成された複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長の連続波光の一部を複数の送信マクロ205-1~205-Kの各々へ供給するために光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光フィルタ装置1405-1~1405-Kは、コム発生器1403-1~1403-Kと光スプリッタ1503との間に光学的に接続されている。
図16は、いくつかの実施形態に従って、光データ通信システムを動作させるための方法を示すフローチャートである。方法は、単一波長(λi)の連続波光を生成するように光パワー供給装置(111N、111O)を動作させるための工程1601を備える。方法は、さらに、光パワー供給装置(111N、111O)から電気光学チップ(101A、101B)へ単一波長(λi)の連続波光を光学的に伝達するための工程1603を備える。方法は、さらに、単一波長(λi)の連続波光を受信するように電気光学チップ(101A、101B)を動作させるための工程1605を備える。電気光学チップ(101A、101B)は、光パワー供給装置(111N、111O)から物理的に離れている。方法は、さらに、単一波長(λi)の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように電気光学チップ(101A、101B)上のコム発生器(1403-1~1403-K)を動作させるための工程1607を備える。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために、コム発生器(1403-1~1403-K)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するように電気光学チップ(101A、101B)上の送信マクロ(205-1~205-K)を動作させるための工程1609を備える。
いくつかの実施形態において、方法は、電気光学チップ(101A、101B)上の複数のコム発生器(1403-1~1403-K)の各々へ入力光として単一波長(λi)の連続波光の一部を供給するために、光スプリッタ(1401)を通して単一波長(λi)の連続波光を伝達する工程を備える。これらの実施形態において、方法は、さらに、単一波長(λi)の連続波レーザ光の一部から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように複数のコム発生器(1403-1~1403-K)の各々を動作させる工程を備える。また、これらの実施形態において、方法は、複数のコム発生器(1403-1~1403-K)の各々から電気光学チップ(101A、101B)上の複数の送信マクロ(205-1~205-K)の内の対応する1つへ連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を伝達する工程を備える。また、これらの実施形態において、方法は、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するように複数の送信マクロ(205-1~205-K)の各々を動作させる工程を備える。
いくつかの実施形態において、方法は、複数のコム発生器(1403-1~1403-K)の内の対応する1つによって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するように電気光学チップ(101A、101B)上の複数の光フィルタ装置(1405-1~1405-K)の各々を動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、コム発生器(1403-1~1403-K)によって生成された複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長の連続波光の一部を電気光学チップ(101A、101B)上の複数の送信マクロ(205-1~205-K)の各々へ入力光として供給するように、電気光学チップ(101A、101B)上の光スプリッタ(1503)を動作させる工程を備える。また、いくつかの実施形態において、方法は、光スプリッタ(1503)へのルート内でコム発生器(1403-1~1403-K)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するように、電気光学チップ(101A、101B)上の光フィルタ装置(1405-1~1405-K)を動作させる工程を備える。
図17は、いくつかの実施形態に従って、電気光学チップ101C上の対応する送信/受信マクロ205-1~205-Kによる利用に向けて連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するために電気光学チップ101C上のK個のコム発生器1707-1~1707-Kによって用いられる単一波長(λi)の連続波レーザ光を生成するためのオンボードレーザ源1701を備えている電気光学チップ101Cを示す。電気光学チップ101Cは、リモート光パワー供給装置から連続波入力光を受信するようには接続されておらず、それにより、リモート光パワー供給装置に関連する複雑性およびコストが排除されていることを理解されたい。いくつかの実施形態において、電気光学チップ101Cは、WDM光データ通信システムの一部である。いくつかの実施形態において、レーザ源1701は、M個のレーザを備えており、ここで、M個のレーザの各々は、連続波光の単一波長(λi)を生成するよう構成されている。いくつかの実施形態において、レーザ源1701によって出力された光は、光増幅装置1703によって任意選択的に光増幅される。レーザ源1701によって生成された単一波長(λi)の連続波光は、コム発生器1707-1~1707-Kへ伝送され、コム発生器1707-1~1707-Kは、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成して、それぞれ送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へ入力光として供給する。
いくつかの実施形態において、レーザ源1701によって出力された光は、光接続1704-1~1704-K(例えば、光導波路)を通して、対応する任意選択的な光スプリッタ1705-1~1705-Kへ伝送される。任意選択的な光スプリッタ1705-1~1705-Kの各々は、複数のコム発生器へ連続波光の単一波長(λi)を供給するように接続されている複数の光出力を有する。例えば、光スプリッタ1705-1は、連続波光の単一波長(λi)を、光接続1706-1を通してコム発生器1707-1の光入力へ供給し、光接続1710-1を通してコム発生器1711-1の光入力へ供給するように、接続されている。同様に、光スプリッタ1705-Kは、連続波光の単一波長(λi)を、光接続1706-Kを通してコム発生器1707-Kの光入力へ供給し、光接続1710-Kを通してコム発生器1711-Kの光入力へ供給するように、接続されている。しかしながら、いくつかの実施形態において、光スプリッタ1705-1~1705-Kは利用されず、連続波光の単一波長(λi)は、レーザ源1701から(または、任意選択的な光増幅装置1703から)コム発生器1707-1~1707-Kへ直接的に伝送されることを理解されたい。
コム発生器1707-1~1707-Kの各々は、単一波長(λi)の連続波レーザ光を用いて、WDM波長/周波数グリッドなど所望の波長間隔に対応する複数の波長(λ1、・・・、λN)の連続波光を生成するよう動作する。いくつかの実施形態において、光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、コム発生器1707-1~1707-Kから送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分の光導波路405-1~405-Kの内のそれぞれの1つへ直接伝送される。いくつかの実施形態において、オプションとして、光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、コム発生器1707-1~1707-Kの出力から、対応する光接続1708-1~1708-Kを通して、対応する光フィルタ装置1709-1~1709-Kの光入力へ伝送される。次いで、連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)のフィルタリングされたバージョンが、光フィルタ装置1709-1~1709-Kの光出力から、対応する送信/受信マクロ205-1~205-Kの対応する光導波路405-1~405-Kへ伝送される。光フィルタ装置1709-1~1709-Kは、コム発生器1707-1~1707-Kによって実行されたコム生成処理における欠陥を除去するよう動作する。コム発生器1707-1~1707-Kによって出力されたWDM波長/周波数グリッドの連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)は、デジタルデータを搬送する変調光信号の生成に向けて送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へ入力光として伝送される。変調光信号は、それぞれ、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分から、光出力ポート415-1~415-Kへ、そして、光データ通信ネットワーク内での伝送に向けてそれぞれの光ファイバ609-1~609-Kへ伝送される。
電気光学チップ101Cは、電気光学チップ101C上に実装された単一波長(λi)統合光源(レーザ源1701、任意選択的な光増幅装置1703を備える)を利用するWDM光データ通信システムの一部を表す。単一波長(λi)の連続波レーザ光は、統合光源からコム発生器1707-1~1707-Kへ伝達され、コム発生器1707-1~1707-Kは、光の単一波長(λi)を用いて、所望のWDM波長/周波数グリッドを生成するために連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成し、次いで、そのグリッドは、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へ送信される。いくつかの実施形態において、レーザ源1701は、複数のレーザを備える。いくつかの実施形態において、レーザ源1701内のレーザの数Mは、コム発生器1707-1~1707-Kの数よりも少ない。これらの実施形態において、1または複数の光スプリッタ1705-1~1705-Kが、コム発生器1707-1~1707-Kの各々へ単一波長(λi)の連続波レーザ光を分配するために実装される。いくつかの実施形態において、レーザ源1701は、単一レーザを(任意選択的な予備レーザと共に)備え、1または複数の光スプリッタ1705-1~1705-Kは、単一レーザからコム発生器1707-1~1707-Kの各々へ単一波長(λi)の連続波レーザ光を分配するよう構成されている。電気光学チップ101Cにおいて、任意選択的な光増幅および光分割は、光信号パワーを増大させ、レーザ源1701に必要とされるレーザの数を減らすために利用可能である。
図18は、いくつかの実施形態に従って、図17の電気光学チップ101Cの変形例である電気光学チップ101Dを示す。電気光学チップ101Dは、コム発生器1707-1への入力に向けて連続波レーザ光の単一波長(λi)を生成するためのオンボードレーザ源1701を備える。しかしながら、電気光学チップ101Dは、複数の送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分への入力として連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を提供するために光学的に接続されているコム発生器1707-1を有する。具体的には、電気光学チップ101Dは、光接続1801によって光フィルタ装置1709-1の光出力へ光学的に接続されている光入力を有する光パワースプリッタ1803を備える。いくつかの実施形態において、光接続1801は、電気光学チップ101D内に形成された光導波路である。このように、光パワースプリッタ1803は、光フィルタ装置1709-1を経由して、コム発生器1707-1によって出力された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を入力として受信する。光パワースプリッタ1803は、送信/受信マクロ205-1~205-Kの送信部分へそれぞれ光学的に接続されている複数の光出力を有する。例えば、送信/受信マクロ205-1の送信部分の光導波路405-1は、光パワースプリッタ1803の光出力へ光学的に接続されている。そして、同様に、送信/受信マクロ205-Kの送信部分の光導波路405-Kは、光接続1805を通して光パワースプリッタ1803の光出力へ光学的に接続されている。いくつかの実施形態において、光接続1805は、電気光学チップ101Dと共に形成された光導波路である。光パワースプリッタ1803は、コム発生器1707-1から受信した連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を分割して、送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々へ分配する。いくつかの実施形態において、光パワースプリッタ1803は、複数の波長(λ1、・・・、λN)の各々で実質的に同じ量の光パワーを送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々に分配するよう構成されている。電気光学チップ101Cと比較すると、電気光学チップ101Dは、送信/受信マクロ205-1~205-Kの各々がそれ自身のコム発生器1707-1~1707-Kを有することを必要とせず、これは、電気光学チップ101Cに比べて電気光学チップ101Dのフォトニックデバイス数および費用を削減する。電気光学チップ101Dの構成は、電気光学チップ101Cと比較して、電気光学チップ101D上のCMOSフォトニック回路の複雑性および電力消費を有利に削減する。
図19は、いくつかの実施形態に従って、電気光学チップ(101C、101D)を動作させるための方法を示すフローチャートである。方法は、単一波長(λi)の連続波光を生成するように電気光学チップ(101C、101D)上の光パワー供給装置(1701)を動作させるための工程1901を備える。方法は、さらに、単一波長(λi)の連続波レーザ光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように電気光学チップ(101C、101D)上のコム発生器(1707-1~1707-K)を動作させるための工程1903を備える。方法は、さらに、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために、コム発生器(1707-1~1707-K)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するように電気光学チップ(101C、101D)上の送信マクロ(205-1~205-K)を動作させるための工程1905を備える。
いくつかの実施形態において、方法は、単一波長(λi)の連続波光から連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)を生成するように電気光学チップ(101C、101D)上の複数のコム発生器(1707-1~1707-K)の各々を動作させる工程を備える。また、これらの実施形態において、方法は、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために、複数のコム発生器(1707-1~1707-K)の内の対応する1つによって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)の内の1または複数を変調するように電気光学チップ(101C、101D)上の複数の送信マクロ(205-1~205-K)の各々を動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、光パワー供給装置(1701)によって生成された単一波長(λi)の連続波光の一部を複数のコム発生器(1707-1~1707-K)の内の少なくとも2つへ供給するように電気光学チップ(101C、101D)上の光スプリッタ(1705-1~1705-K)を動作させる工程を備える。いくつかの実施形態において、方法は、複数のコム発生器(1707-1~1707-K)の内の対応する1つによって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するように電気光学チップ(101C、101D)上の複数の光フィルタ装置(1709-1~1709-K)の各々を動作させる工程を備える。
いくつかの実施形態において、方法は、コム発生器(1707-1~1707-K)によって生成された複数の波長(λ1、・・・、λN)の各波長の連続波光の一部を電気光学チップ(101C、101D)上の複数の送信マクロ(205-1~205-K)の各々へ供給するように、電気光学チップ(101C、101D)上の光スプリッタ(1803)を動作させる工程を備える。また、これらの実施形態の一部において、方法は、光スプリッタ(1803)へのルート内でコム発生器(1707-1~1707-K)によって生成された連続波光の複数の波長(λ1、・・・、λN)における欠陥を除去するように、電気光学チップ(101C、101D)上の光フィルタ装置(1709-1~1709-K)を動作させる工程を備える。
以上の実施形態の記載は、例示および説明を目的としたものである。包括的であることも本発明を限定することも意図していない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されず、適用可能であれば、置き換え可能であり、特に図示も記載もない限りは、選択された実施形態で利用できる。同じものが、多くの方法で変形されてもよい。かかる変形は、本発明からの逸脱と見なされず、すべてのかかる変形は、本発明の範囲内に含まれると意図される。
理解を深めるために、本発明について、或る程度詳しく説明したが、発明の説明の範囲内でいくらかの変更と変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、本発明は、本明細書に示した詳細に限定されず、記載された実施形態の範囲および等価物の範囲内で変形されてよい。
Claims (44)
- 光パワー供給装置であって、
単一波長の連続波光を生成するよう構成されているレーザと、
前記単一波長の前記連続波光を入力光として受信するために前記レーザへ光学的に接続され、前記入力光から連続波光の複数の波長を生成するよう構成されているコム発生器と、
を備える、光パワー供給装置。 - 請求項1に記載の光パワー供給装置であって、前記レーザは、前記光パワー供給装置内の複数のレーザの内の1つであり、前記コム発生器は、前記光パワー供給装置内の複数のコム発生器の内の1つであり、前記複数のコム発生器の各々は、前記複数のレーザの内の対応する1つから前記単一波長の連続波光を受信するように接続され、前記複数のコム発生器の各々は、連続波光の複数の波長を生成して、前記光パワー供給装置の複数の光出力の内の対応する1つへ伝達するよう構成されている、光パワー供給装置。
- 請求項1に記載の光パワー供給装置であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長を受信して増幅するよう構成されている光増幅装置であって、前記連続波光の複数の波長の増幅バージョンを前記光パワー供給装置の光出力へ伝達するように光学的に接続されている、光増幅装置を備える、光パワー供給装置。 - 請求項1に記載の光パワー供給装置であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長を受信するように光学的に接続されている光フィルタ装置であって、前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去して、前記連続波光の複数の波長の光フィルタリングされたバージョンを前記光パワー供給装置の光出力へ提供するよう構成されている、光増幅装置を備える、光パワー供給装置。 - 請求項4に記載の光パワー供給装置であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記光パワー供給装置の複数の光出力の各々へ供給するように光学的に接続されている光スプリッタを備える、光パワー供給装置。 - 光パワー供給装置を動作させるための方法であって、
単一波長の連続波光を生成するようにレーザを動作させ、
前記単一波長の前記連続波光をコム発生器の光入力へ光学的に伝達し、
前記単一波長の前記連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように前記コム発生器を動作させ、
前記連続波光の複数の波長を前記光パワー供給装置の出力へ光学的に伝達すること、
を備える、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記レーザは、複数のレーザの内の1つであり、前記方法は、前記単一波長の連続波光を生成するように前記複数のレーザの各々を動作させることを備え、
前記コム発生器は、複数のコム発生器の内の1つであり、前記方法は、前記複数のレーザの内の対応する1つから受信された前記単一波長の前記連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように前記複数のコム発生器の各々を動作させ、前記複数のコム発生器の各々は、前記光パワー供給装置の複数の光出力の内の対応する1つへ光学的に接続されている光出力を有し、
各コム発生器から前記光パワー供給装置の前記複数の光出力の内の前記対応する1つへ前記連続波光の複数の波長を光学的に伝達すること、を備える、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器から前記光パワー供給装置の前記光出力までのルート内で前記連続波光の複数の波長を増幅することを備える、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器から前記光パワー供給装置の前記光出力までのルート内で前記連続波光の複数の波長を光フィルタリングすることを備える、方法。 - 請求項9に記載の方法であって、さらに、
前記光パワー供給装置の前記光出力へのルート内で前記連続波光の複数の波長の光フィルタリングされたバージョンを増幅することを備える、方法。 - 光データ通信システムであって、
単一波長のレーザ光を生成するレーザを備えている光パワー供給装置であって、前記単一波長のレーザ光から連続波光の複数の波長を生成するコム発生器を備え、前記連続波光の複数の波長を出力するよう構成されている、光パワー供給装置と、
前記光パワー供給装置から前記連続波光の複数の波長を受信するように前記光パワー供給装置へ光学的に接続されている電気光学チップであって、前記光パワー供給装置から物理的に離れており、前記連続波光の複数の波長を受信して、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調する少なくとも1つの送信マクロを備える、電気光学チップと、
を備える、光データ通信システム。 - 請求項11に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー供給装置は、複数のレーザと、複数のコム発生器と、を備え、前記複数のコム発生器の各々は、前記複数のレーザの内の対応する1つから前記単一波長の連続波光を受信するように光学的に接続され、前記複数のコム発生器の各々は、連続波光の複数の波長を生成して、前記光パワー供給装置の複数の光出力の内の対応する1つへ伝達するよう構成されており、
前記電気光学チップは、前記連続波光の複数の波長が前記光パワー供給装置の前記複数の光出力の内の対応する1つから前記電気光学チップの複数の光入力の各々で受信されるように、前記光パワー供給装置の前記複数の光出力へそれぞれ光学的に接続されている前記複数の光入力を備え、前記電気光学チップは、前記電気光学チップの前記複数の光入力の内の対応する1つから前記連続波光の複数の波長を各々受信する複数の送信マクロを備え、前記複数の送信マクロの各々は、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている、光データ通信システム。 - 請求項11に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー供給装置は、前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長を受信して増幅するように光学的に接続されている光増幅装置を備える、光データ通信システム。
- 請求項11に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー供給装置は、前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するように光学的に接続されている光フィルタ装置を備える、光データ通信システム。
- 光データ通信システムを動作させるための方法であって、
単一波長のレーザ光を生成するように光パワー供給装置上のレーザを動作させると共に、前記単一波長の前記レーザ光から連続波光の複数の波長を生成するように前記光パワー供給装置上のコム発生器を動作させることによって、連続波光の複数の波長を生成するように前記光パワー供給装置を動作させ、
前記光パワー供給装置から電気光学チップへ前記連続波光の複数の波長を光学的に伝達し、
前記連続波光の複数の波長を受信するように前記電気光学チップを動作させ、前記電気光学チップは、前記光パワー供給装置から物理的に離れており、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように前記電気光学チップを動作させること、
を備える、方法。 - 請求項15に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長を光増幅するように前記光パワー供給装置内の光増幅装置を動作させることを備える、方法。 - 請求項15に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するように前記光パワー供給装置内の光フィルタ装置を動作させることを備える、方法。 - 電気光学チップであって、
リモート光パワー供給装置から単一波長の連続波光を受信するように光学的に接続されている光入力ポートと、
前記光入力ポートから前記単一波長の前記連続波光を受信するように光学的に接続されている光入力を有するコム発生器であって、前記単一波長の前記連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、前記コム発生器の光出力を通して前記連続波光の複数の波長を伝達するよう構成されている、コム発生器と、
前記コム発生器の前記光出力から前記連続波光の複数の波長を受信する送信マクロであって、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている、送信マクロと、
を備える、電気光学チップ。 - 請求項18に記載の電気光学チップであって、さらに、
複数のコム発生器と、前記コム発生器は、前記複数のコム発生器の内の1つであり、
複数の送信マクロと、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、各送信マクロは、前記複数のコム発生器の内の対応する1つから連続波光の複数の波長を受信するように接続され、
前記光入力ポートで受信された前記単一波長の前記連続波光を分割するために光学的に接続されている光スプリッタであって、前記複数のコム発生器の各々へ入力光として前記単一波長の前記連続波光の一部を供給するように光学的に接続されている、光スプリッタと、
を備える、電気光学チップ。 - 請求項19に記載の電気光学チップであって、さらに、
前記複数のコム発生器の内の対応する1つと、前記複数の送信マクロの内の対応する1つとの間にそれぞれ光学的に接続されている複数の光フィルタ装置を備え、前記複数の光フィルタ装置の各々は、前記複数のコム発生器の内の前記対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、電気光学チップ。 - 請求項18に記載の電気光学チップであって、さらに、
複数の送信マクロと、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記複数の送信マクロの各々へ供給するために光学的に接続されている光スプリッタと、
を備える、電気光学チップ。 - 請求項21に記載の電気光学チップであって、さらに、
前記コム発生器と前記光スプリッタとの間に光学的に接続されている光フィルタ装置であって、前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、光フィルタ装置を備える、電気光学チップ。 - 光データ通信システムであって、
単一波長の連続波光を出力する光パワー供給装置と、
光パワー供給装置から前記単一波長の前記連続波光を受信するために光学的に接続されている光入力ポートを有する電気光学チップを備え、前記電気光学チップは、前記光パワー供給装置から物理的に離れており、前記電気光学チップは、前記光入力ポートから前記単一波長の前記連続波光を受信するために光学的に接続されている光入力を有するコム発生器を備え、前記コム発生器は、前記単一波長の前記連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、前記コム発生器の光出力を通して前記連続波光の複数の波長を伝達するよう構成され、前記電気光学チップは、前記コム発生器の前記光出力から前記連続波光の複数の波長を受信する送信マクロを備え、前記送信マクロは、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている、光データ通信システム。 - 請求項23に記載の光データ通信システムであって、前記電気光学チップは、複数のコム発生器を備え、前記コム発生器は、前記複数のコム発生器の内の1つであり、
前記電気光学チップは、複数の送信マクロを備え、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、各送信マクロは、前記複数のコム発生器の内の対応する1つから連続波光の複数の波長を受信するように接続されており、
前記電気光学チップは、前記光入力ポートで受信された前記単一波長の前記連続波光を分割するように光学的に接続されている光スプリッタを備え、前記光スプリッタは、前記複数のコム発生器の各々へ入力光として前記単一波長の前記連続波光の一部を供給するように光学的に接続されている、光データ通信システム。 - 請求項24に記載の光データ通信システムであって、前記電気光学チップは、前記複数のコム発生器の内の対応する1つと、前記複数の送信マクロの内の対応する1つとの間にそれぞれ光学的に接続されている複数の光フィルタ装置を備え、前記複数の光フィルタ装置の各々は、前記複数のコム発生器の内の前記対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、光データ通信システム。
- 請求項23に記載の光データ通信システムであって、前記電気光学チップは、複数の送信マクロを備え、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
前記電気光学チップは、前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記複数の送信マクロの各々へ供給するように光学的に接続されている光スプリッタを備える、光データ通信システム。 - 請求項26に記載の光データ通信システムであって、前記電気光学チップは、前記コム発生器と前記光スプリッタとの間に光学的に接続されている光フィルタ装置を備え、前記光フィルタ装置は、前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、光データ通信システム。
- 光データ通信システムを動作させるための方法であって、
単一波長の連続波光を生成するように光パワー供給装置を動作させ、
前記光パワー供給装置から電気光学チップへ前記単一波長の前記連続波光を光学的に伝達し、
前記単一波長の前記連続波光を受信するように前記電気光学チップを動作させ、前記電気光学チップは、前記光パワー供給装置から物理的に離れており、
前記単一波長の前記連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように前記電気光学チップ上のコム発生器を動作させ、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように前記電気光学チップ上の送信マクロを動作させること、
を備える、方法。 - 請求項28に記載の方法であって、さらに、
前記電気光学チップ上の複数のコム発生器の各々へ入力光として前記単一波長の前記連続波光の一部を供給するために、光スプリッタを通して前記単一波長の前記連続波光を伝達し、前記コム発生器は、前記複数のコム発生器の内の1つであり、
前記単一波長の前記連続波レーザ光の前記一部から連続波光の複数の波長を生成するように前記複数のコム発生器の各々を動作させ、
前記複数のコム発生器の各々から前記電気光学チップ上の複数の送信マクロの内の対応する1つへ前記連続波光の複数の波長を伝達し、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように前記複数の送信マクロの各々を動作させること、
を備える、方法。 - 請求項29に記載の方法であって、さらに、
前記複数のコム発生器の内の対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するように前記電気光学チップ上の複数の光フィルタ装置の各々を動作させることを備える、方法。 - 請求項28に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記電気光学チップ上の複数の送信マクロの各々へ供給するように、前記電気光学チップ上の光スプリッタを動作させ、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の前記一部の前記複数の波長の内の1または複数を変調するように前記複数の送信マクロの各々を動作させること、
を備える、方法。 - 請求項31に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を前記光スプリッタへのルート内で除去するように前記電気光学チップ上の光フィルタ装置を動作させることを備える、方法。 - 電気光学チップであって、
単一波長の連続波光を出力する光パワー供給装置と、
前記光パワー供給装置から前記単一波長の前記連続波光を受信するように光学的に接続されている光入力を有するコム発生器であって、前記単一波長の前記連続波レーザ光から連続波光の複数の波長を生成して、前記コム発生器の光出力を通して前記連続波光の複数の波長を伝達するよう構成されている、コム発生器と、
前記コム発生器の前記光出力から前記連続波光の複数の波長を受信する送信マクロであって、デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するよう構成されている、送信マクロと、
を備える、電気光学チップ。 - 請求項33に記載の電気光学チップであって、さらに、
複数のコム発生器と、前記コム発生器は、前記複数のコム発生器の内の1つであり、前記複数のコム発生器の各々は、前記光パワー供給装置から前記単一波長の前記連続波光を受信するように接続され、
複数の送信マクロと、を備え、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、各送信マクロは、前記複数のコム発生器の内の対応する1つから連続波光の複数の波長を受信するように接続されている、電気光学チップ。 - 請求項34に記載の電気光学チップであって、さらに、
前記光パワー供給装置によって出力された前記単一波長の前記連続波光を分割するように光学的に接続されている光スプリッタであって、前記複数のコム発生器の内の少なくとも2つへ入力光として前記単一波長の前記連続波光の一部を供給するように光学的に接続されている、光スプリッタを備える、電気光学チップ。 - 請求項34に記載の電気光学チップであって、さらに、
前記複数のコム発生器の内の対応する1つと、前記複数の送信マクロの内の対応する1つとの間にそれぞれ光学的に接続されている複数の光フィルタ装置を備え、前記複数の光フィルタ装置の各々は、前記複数のコム発生器の内の前記対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、電気光学チップ。 - 請求項33に記載の電気光学チップであって、さらに、
複数の送信マクロと、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記複数の送信マクロの各々へ供給するために光学的に接続されている光スプリッタと、
を備える、電気光学チップ。 - 請求項37に記載の電気光学チップであって、さらに、
前記コム発生器と前記光スプリッタとの間に光学的に接続されている光フィルタ装置であって、前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するよう構成されている、光フィルタ装置を備える、電気光学チップ。 - 電気光学チップを動作させるための方法であって、
単一波長の連続波光を生成するように前記電気光学チップ上の光パワー供給装置を動作させ、
前記単一波長の前記連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように前記電気光学チップ上のコム発生器を動作させ、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように前記電気光学チップ上の送信マクロを動作させること、
を備える、方法。 - 請求項39に記載の方法であって、さらに、
単一波長の前記連続波光から連続波光の複数の波長を生成するように前記電気光学チップ上の複数のコム発生器の各々を動作させ、前記コム発生器は、前記複数のコム発生器の内の1つであり、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記複数のコム発生器の内の対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長の内の1または複数を変調するように前記電気光学チップ上の複数の送信マクロの各々を動作させること、を備え、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つである、方法。 - 請求項40に記載の方法であって、さらに、
前記光パワー供給装置によって生成された前記単一波長の前記連続波光の一部を前記複数のコム発生器の内の少なくとも2つへ供給するように前記電気光学チップ上の光スプリッタを動作させることを備える、方法。 - 請求項40に記載の方法であって、さらに、
前記複数のコム発生器の内の対応する1つによって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を除去するように前記電気光学チップ上の複数の光フィルタ装置の各々を動作させることを備える、方法。 - 請求項39に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記複数の波長の各波長の前記連続波光の一部を前記電気光学チップ上の複数の送信マクロの各々へ供給するように、前記電気光学チップ上の光スプリッタを動作させ、前記送信マクロは、前記複数の送信マクロの内の1つであり、
デジタルデータを搬送する変調光信号を生成するために前記連続波光の前記一部の前記複数の波長の内の1または複数を変調するように前記複数の送信マクロの各々を動作させること、
を備える、方法。 - 請求項43に記載の方法であって、さらに、
前記コム発生器によって生成された前記連続波光の複数の波長における欠陥を前記光スプリッタへのルート内で除去するように前記電気光学チップ上の光フィルタ装置を動作させることを備える、方法。
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