專(zhuān)利名稱(chēng)：多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用的光通信系統(tǒng)的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)聲明1998年6月1日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/087,522的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：


圖1中所示類(lèi)型的常規(guī)DWDM光傳輸系統(tǒng)可以通過(guò)傳統(tǒng)的光纖線(xiàn)路傳輸非常高比特率的數(shù)據(jù)。從圖1中來(lái)看很明顯，這種常規(guī)DWDM光傳輸系統(tǒng)需要多個(gè)光源10和數(shù)據(jù)調(diào)制器12。這些部件昂貴且復(fù)雜，所得的多部件系統(tǒng)非常復(fù)雜和昂貴。因此希望有便宜一些的替代系統(tǒng)。
最近，產(chǎn)生多個(gè)不同波長(zhǎng)的脈沖的多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光光源已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，其中每一波長(zhǎng)以高速率發(fā)出皮秒脈沖。當(dāng)包括延遲線(xiàn)單元的傳統(tǒng)脈沖交錯(cuò)結(jié)構(gòu)包括在這樣的MWML激光源中時(shí)，可以將輸出的光脈沖串多路傳輸，以便在每一波長(zhǎng)提供非常高的脈沖速率，例如適合DWDM傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)。這種類(lèi)型的MWML激光源由Shi等在1997年5月20日在1997年激光和光電會(huì)議上發(fā)表的題為“從有源模式鎖定單條紋二極管激光器生成四波長(zhǎng)10GHz皮秒脈沖”的介紹中進(jìn)行了描述，并且在題為“使用單條紋多波長(zhǎng)模式鎖定半導(dǎo)體激光器的20×5Gbit/s光學(xué)WDM發(fā)射機(jī)”的相關(guān)論文中進(jìn)行了描述。這種MWML激光源的商用實(shí)施例在共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.，(代理編號(hào)No.SAR13170)中進(jìn)行了描述。如其所述，單模式鎖定激光器，尤其是有源模式鎖定半導(dǎo)體外部空腔激光器(AMSECL)，發(fā)射出基本光頻率分量的多倍。由時(shí)鐘源將RF驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給位于光學(xué)諧振腔、例如Fabry-Perot空腔或環(huán)行諧振腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，使得SOA周期性地放大模式鎖定脈沖串。SOA最好包括具有10-6或更小的面反射率的單條紋InGaAsP或GaAs/AlGaAs半導(dǎo)體光學(xué)行波放大器。這樣低的反射率對(duì)于使得SOA的增益范圍擺脫由于SOA Fabry-Perot模式所引起的波動(dòng)是必要的，否則該波動(dòng)將干擾多波長(zhǎng)的產(chǎn)生，因?yàn)橐恍┎ㄩL(zhǎng)將被強(qiáng)調(diào)，而另一些波長(zhǎng)將被這樣的波動(dòng)所抑制。每一基本光頻分量與其自身獨(dú)特的附加頻率分量相聯(lián)系，這樣每一基本光頻和附加頻率分量組成頻率分量的獨(dú)特的波長(zhǎng)帶(“梳齒”)。結(jié)果，光頻分量的多重梳齒由MWML激光源提供。在時(shí)域中，MWML激光源發(fā)射其整個(gè)持續(xù)時(shí)間約等于頻域中每一梳齒的頻譜寬度的倒數(shù)的脈沖串。
由于在給定梳齒中光頻的接近的波長(zhǎng)間隔，每一梳齒對(duì)于DWDM系統(tǒng)可以認(rèn)為是單個(gè)獨(dú)特的波長(zhǎng)源。
在上述共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，描述了MWML激光源的不同的實(shí)施例，其中每一MWML激光源在一短的時(shí)間間隔內(nèi)同時(shí)發(fā)射多個(gè)離散的波長(zhǎng)組，并且每一組位于一個(gè)適合于DWDM光傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)上。反饋或饋通光學(xué)模塊同增益模塊相結(jié)合以提供適合于DWDM傳輸?shù)膶?shí)施例。光學(xué)設(shè)備與Fabry-Perot或光學(xué)環(huán)行諧振腔結(jié)構(gòu)中的放大器的一個(gè)或多個(gè)端口連接，以便同時(shí)在多個(gè)波長(zhǎng)上提供反饋，并在發(fā)射激光的諧振器中在每一輸出波長(zhǎng)上的脈沖提供大致相同的往返行程時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)增益。
因此希望根據(jù)本發(fā)明來(lái)開(kāi)發(fā)使用這樣的MWML激光源的DWDM光傳輸系統(tǒng)，以便提供具有比傳統(tǒng)的DWDM光傳輸系統(tǒng)少得多的部件同時(shí)具有大得多的帶寬潛力的DWDM光傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明是為了該目的而開(kāi)發(fā)的。
發(fā)明概述在現(xiàn)有技術(shù)中的上述需求由多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光傳輸方法和系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足，該系統(tǒng)包括具有多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)，所述MWML激光源在光的不同頻率上產(chǎn)生離散脈沖，以便用電子載波傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。來(lái)自多路電子數(shù)字“源”、例如遠(yuǎn)程通信傳輸接口的信號(hào)由高速電子時(shí)域多路復(fù)用器(ETDM)多路傳輸成更高比特率的電子數(shù)據(jù)流，該更高比特率的電子數(shù)據(jù)流由光調(diào)制器編碼到由MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)發(fā)射的光脈沖流上，以便通過(guò)光纖將在波長(zhǎng)不同的組的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)位上傳送的多信道信息提供給接收機(jī)，接收機(jī)接收和譯碼該數(shù)據(jù)。單個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)和單個(gè)調(diào)制器替代在傳統(tǒng)DWDM光傳輸系統(tǒng)中使用的大量激光源和相關(guān)調(diào)制器。波長(zhǎng)使用可以進(jìn)一步通過(guò)在頻域或時(shí)域中合并幾個(gè)MWML-DWDM脈沖光發(fā)射機(jī)的輸出來(lái)達(dá)到最大。
本發(fā)明的MWML-DWDM光傳輸系統(tǒng)的一個(gè)最佳實(shí)施例是圍繞一個(gè)包括MWML激光源和時(shí)間分散(dispersion)元件的新型波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)-DWDM光源而設(shè)計(jì)的。
MWML激光源包括一個(gè)置于MWML激光源空腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，該SOA由射頻(RF)信號(hào)有源驅(qū)動(dòng)，并在MWML激光源的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散的波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖。將RF信號(hào)選擇為在一個(gè)大致等于在MWML激光源的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)的頻率或其諧波上振蕩。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，MWML激光源包括一個(gè)成角條紋SOA和一個(gè)將RF信號(hào)加到SOA上的RF源。
由MWML激光源輸出的脈沖的多個(gè)波長(zhǎng)然后由時(shí)間分散元件、例如時(shí)間分散濾光器或分散纖維光柵進(jìn)行不同的時(shí)移，所述時(shí)間分散元件提供不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲，以便將MWML激光源發(fā)射的脈沖變換成具有適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的幾個(gè)特性的WORP光脈沖序列。
這種WORP序列的一個(gè)特征是，周期性地發(fā)射多波長(zhǎng)脈沖，使得從一個(gè)波長(zhǎng)的脈沖到隨后發(fā)射的波長(zhǎng)的脈沖的“周期”大致是恒定的。在連續(xù)脈沖之間的這個(gè)周期等于由MWML激光源發(fā)射的多波長(zhǎng)脈沖的“重復(fù)時(shí)間”除以由MWML激光源發(fā)射的波長(zhǎng)的數(shù)目。因此，在連續(xù)脈沖之間的周期比任何給定波長(zhǎng)的脈沖之間的重復(fù)時(shí)間短。后者的重復(fù)時(shí)間等于由MWML激光源發(fā)射的多波長(zhǎng)脈沖的重復(fù)時(shí)間。WORP-DWDM源包括這樣一個(gè)MWML激光源和一個(gè)時(shí)間分散元件。
在WORP序列中，光脈沖是根據(jù)其波長(zhǎng)順序發(fā)射的，以使得隨后脈沖的波長(zhǎng)一般是單調(diào)增大或單調(diào)減小的，除非當(dāng)發(fā)射了一個(gè)極端波長(zhǎng)而使得單調(diào)增大或減小不再由MWML激光源所發(fā)射的可用波長(zhǎng)范圍所支持時(shí)，波長(zhǎng)的單調(diào)累進(jìn)被中斷，使得隨后發(fā)射的脈沖在波長(zhǎng)上是相反的極端，此后單調(diào)序列再次開(kāi)始。
在WORP光脈沖序列和調(diào)制WORP光脈沖序列的討論和說(shuō)明的環(huán)境以及本發(fā)明的目的中，“脈沖-幀”是一個(gè)波長(zhǎng)的脈沖被指定由WORP-DWDM源產(chǎn)生的時(shí)間周期，而“WORP-幀”是所有波長(zhǎng)的一組脈沖被指定由WORP-DWDM源產(chǎn)生的時(shí)間周期，一般指的是嚴(yán)格單調(diào)增大波長(zhǎng)和嚴(yán)格單調(diào)減小波長(zhǎng)之一的這樣一組脈沖。
MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)然后可以通過(guò)進(jìn)一步提供一個(gè)光調(diào)制器來(lái)將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制在由WORP-DWDM光源發(fā)射的光脈沖的WORP序列中的每個(gè)單個(gè)波長(zhǎng)上而形成。ETDM最好用于將多重離散電子數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)進(jìn)一單個(gè)光調(diào)制器，用于調(diào)制在WORP序列中的各個(gè)波長(zhǎng)上。光調(diào)制器的輸出然后由光放大器放大，并可選地由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)具或等效濾光器濾波，以實(shí)現(xiàn)下列中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)使由光調(diào)制器發(fā)射的每一單個(gè)波長(zhǎng)的頻譜變窄，以及將較短脈沖歸零(RZ)數(shù)據(jù)調(diào)制格式變換成較長(zhǎng)脈沖RZ數(shù)據(jù)調(diào)制格式或不歸零(NRZ)數(shù)據(jù)調(diào)制格式中。由標(biāo)準(zhǔn)具濾光器引起的頻譜變窄用于減輕在光脈沖通過(guò)諸如濾光器之類(lèi)的光分散介質(zhì)的后續(xù)傳播中的波長(zhǎng)分散。標(biāo)準(zhǔn)具濾光器在不需要接收機(jī)來(lái)保存光脈沖的脈沖-幀定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)濾光器相伴隨地用于在WORP-DWDM光脈沖已經(jīng)由光調(diào)制器調(diào)制之后增大WORP-DWDM光脈沖的持續(xù)時(shí)間，以使得一給定波長(zhǎng)的光脈沖在時(shí)間上覆蓋另一波長(zhǎng)的光脈沖。因此選擇標(biāo)準(zhǔn)具濾光器的技巧(finesse)來(lái)增大脈沖持續(xù)時(shí)間到一最大值，在該最大值，一給定波長(zhǎng)的光脈沖開(kāi)始在時(shí)間上覆蓋同一波長(zhǎng)的脈沖，但基本上不干擾接收機(jī)在一給定波長(zhǎng)的后續(xù)脈沖之間進(jìn)行區(qū)分的性能。從實(shí)用的觀(guān)點(diǎn)看，這個(gè)最大值在數(shù)字信號(hào)的情況下的特性在于一給定波長(zhǎng)的光脈沖序列從RZ調(diào)制格式到NRZ調(diào)制格式的躍變，其中這些術(shù)語(yǔ)都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的。
或者，可以采用一個(gè)或多個(gè)ETDM來(lái)將多重離散電子數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)進(jìn)幾個(gè)光調(diào)制器，用于調(diào)制在由每個(gè)光調(diào)制器輸出的WORP序列中的各個(gè)波長(zhǎng)上。
在目前的一個(gè)最佳實(shí)施例中，由MWML激光源發(fā)射的脈沖被分成至少兩個(gè)包含由MWML激光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)的子集的脈沖子序列，并為每個(gè)脈沖子序列提供一個(gè)光調(diào)制器。分成子序列可以由下列方法之一來(lái)實(shí)現(xiàn)考慮波長(zhǎng)的交錯(cuò)以及考慮多重脈沖子流中的波長(zhǎng)帶的分離。光調(diào)制器的目的是將一個(gè)數(shù)字光數(shù)據(jù)流調(diào)制在每個(gè)脈沖子序列中的每個(gè)單個(gè)波長(zhǎng)上。光合成器將每個(gè)光調(diào)制器的輸出合并成一單個(gè)聚集的多波長(zhǎng)光數(shù)據(jù)流以供傳輸。由于每個(gè)分開(kāi)的脈沖子序列的每個(gè)路徑在每個(gè)脈沖子序列上產(chǎn)生一個(gè)延遲，所以在光調(diào)制器的輸出合并之后的脈沖的定時(shí)可以根據(jù)延遲來(lái)調(diào)節(jié)。由光合成器對(duì)已調(diào)制子流進(jìn)行的重新合并可以以下列方式之一來(lái)執(zhí)行交錯(cuò)波長(zhǎng)以及分離由每個(gè)光調(diào)制器發(fā)射的調(diào)制脈沖子流的波長(zhǎng)帶。
進(jìn)一步地，該類(lèi)型的多個(gè)MWML-DWDM傳輸子系統(tǒng)可選地并聯(lián)，并且其輸出由光合成器合并。
上述實(shí)施例的特征在于，適合于通過(guò)波長(zhǎng)濾波標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)光接收機(jī)接收的多重?cái)?shù)字調(diào)制光載波是由單個(gè)MWML激光源結(jié)合無(wú)源光學(xué)或光纖部件產(chǎn)生的。
依據(jù)本發(fā)明的MWML-DWDM脈沖光接收機(jī)與常規(guī)的DWDM光接收機(jī)幾乎相同。提供DWDM濾光器來(lái)將調(diào)制的波長(zhǎng)順序序列分成最初的多個(gè)波長(zhǎng)，并且多個(gè)光接收機(jī)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流從多個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)解調(diào)出來(lái)。
MWML-DWDM傳輸方法或系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例與本發(fā)明所教導(dǎo)的特定方面的MWML-DWDM傳輸方法或系統(tǒng)不同，是MWML-DWDM時(shí)分多路復(fù)用(MWML-DWDM-TDM)傳輸方法或系統(tǒng)。在MWML-DWDM-TDM發(fā)射機(jī)中，多重同樣調(diào)制的數(shù)字光載波以這樣一種方式合并，即，使得除了波長(zhǎng)濾波之外還需要依賴(lài)于用于由相應(yīng)的MWML-DWDM-TDM接收機(jī)接收任何給定載波的脈沖-幀定時(shí)的時(shí)域切換。依據(jù)本發(fā)明，通過(guò)合并可以從單個(gè)WORP-DWDM光源導(dǎo)出的多個(gè)WORP脈沖序列以使得每個(gè)WORP脈沖序列在WORP-幀內(nèi)在時(shí)間上移位一個(gè)或多個(gè)脈沖-幀，可以在不增加TDM電路的情況下將這種TDM特性引入發(fā)射機(jī)。在這種情況下，只要沒(méi)有波長(zhǎng)在任何特定脈沖-幀由不止一個(gè)光調(diào)制器使用，波長(zhǎng)就可以由不止一個(gè)光調(diào)制器來(lái)調(diào)制以便在WORP-幀內(nèi)發(fā)射數(shù)據(jù)。
MWML-DWDM-TDM發(fā)射機(jī)的一個(gè)特征是，通過(guò)分割脈沖源并將累進(jìn)延遲引入所分割源，MWML-DWDM-TDM發(fā)射機(jī)所需的多個(gè)WORP脈沖序列可以從一單個(gè)WORP-DWDM脈沖源導(dǎo)出，在減少這種傳輸系統(tǒng)中所需的有源光學(xué)部件的數(shù)目方面提供了優(yōu)點(diǎn)。
與MWML-DWDM脈沖光接收機(jī)對(duì)比，MWML-DWDM-TDM接收機(jī)與常規(guī)DWDM光接收機(jī)的區(qū)別之處在于脈沖-幀時(shí)間必須被保存。
本發(fā)明的范圍還包括用這里所述電路實(shí)現(xiàn)的MWML-DWDM傳輸方法。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明在閱讀了下面參考附圖對(duì)當(dāng)前最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明之后，將會(huì)更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是需要多個(gè)光源和調(diào)制器的常規(guī)DWDM光發(fā)射機(jī)的原理圖，其中每個(gè)光載波需要一個(gè)光源和一個(gè)調(diào)制器。
圖2是用在本發(fā)明的MWML-DWDM傳輸系統(tǒng)中的WORP-DWDM光源的一個(gè)實(shí)施例的原理圖，所述光源包括一單個(gè)MWML激光源和一個(gè)時(shí)間分散濾光器或光柵。
圖3(a)-3(c)顯示了在脈動(dòng)光已經(jīng)通過(guò)時(shí)間分散濾光器或光柵并且已經(jīng)變換成適合于用多個(gè)數(shù)據(jù)流(如圖3(c)所示)調(diào)制的光脈沖的WORP序列之前(圖3(a))和之后(圖3(b))在由圖2的WORP-DWDM光源發(fā)射的光信號(hào)中包含的變化波長(zhǎng)的四個(gè)脈沖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的只需要一單個(gè)WORP-DWDM光源和調(diào)制器的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
圖5是采用用于倍增圖4所示類(lèi)型的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)率輸出的四路分割、調(diào)制和重新合并過(guò)程的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
圖6(a)和6(b)顯示了通過(guò)交錯(cuò)波長(zhǎng)(圖6(a))以及通過(guò)分離波長(zhǎng)帶(圖6(b))對(duì)圖5的實(shí)施例中的兩個(gè)調(diào)制器的輸出進(jìn)行的合并。
圖7(a)顯示了在不同波長(zhǎng)上標(biāo)記調(diào)制之前來(lái)自圖5的實(shí)施例的光信號(hào)。
圖7(b)顯示了用兩位序列[10]對(duì)圖7(a)的λ3的編碼以及用兩位序列
對(duì)的λ7的編碼。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原理圖，其中，圖4和5所示類(lèi)型的多個(gè)DWDM光源并聯(lián)，其輸出由一個(gè)光合成器合并，以輸出一個(gè)離散的不重疊的波長(zhǎng)集合，每個(gè)波長(zhǎng)表示一個(gè)單獨(dú)的信道，從而增大帶寬。
圖9是依據(jù)本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖，所述MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)使用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)技術(shù)，用圖4和5所示類(lèi)型的多個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)來(lái)提供MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)。
圖10顯示了圖9的MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)內(nèi)的光脈沖的多個(gè)WORP序列的時(shí)間位移效果。
圖11是使用圖4所示類(lèi)型的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)和常規(guī)的光接收機(jī)的MWML-DWDM光傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
圖12是包括圖9所示類(lèi)型的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)和依據(jù)本發(fā)明的以時(shí)間和頻率分離所接收信號(hào)的MWML-DWDM-TDM接收機(jī)的MWML-DWDM-TDM光傳輸系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明下面將參考圖2-12說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前最佳實(shí)施例的滿(mǎn)足上述目的并提供其他有益特征的系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地理解，這里相對(duì)于附圖所給出的說(shuō)明是出于例示的目的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在整個(gè)說(shuō)明中，相同的標(biāo)號(hào)表示附圖中相同的部件。
本發(fā)明提供了多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)最好包括但不必須包括一個(gè)具有多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(DWDM)光發(fā)射機(jī)，所述MWML激光源產(chǎn)生在不同光頻率的離散脈沖，以便通過(guò)高速電子時(shí)域多路復(fù)用器(ETDM)用電子載波攜帶的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。在一個(gè)當(dāng)前最佳的電信實(shí)施例中，MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)可以連接到多路電信傳輸接口，例如包括155.52Mbps(SONET OC-3)、622.080Mbps(SONET OC-12)、2.488Gbps(SONETOC-48)、10Gbps(SONET OC-192)的整個(gè)SONET體系結(jié)構(gòu)上的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)光載波(OC)接口或T-載波接口DS-1(1.544Mbps)和DS-3(44.736Mbps)、或包括IEEE 802.3(以太網(wǎng))、10-基T以太網(wǎng)、100-基T以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)、FDDI光纖信道、ESCON、IEEE802.5(令牌網(wǎng))以及其他等的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口。一般地，來(lái)自這些接口的多個(gè)信號(hào)由ETDM在電子上一起多路傳輸，以形成一單個(gè)高比特率數(shù)字傳輸流，用于調(diào)制來(lái)自包括MWML激光源和時(shí)間分散元件的WORP-DWDM源的波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光多波長(zhǎng)脈沖流。如同下面將要更加詳細(xì)說(shuō)明的，采用至少一個(gè)光調(diào)制器設(shè)備來(lái)將多路復(fù)用信號(hào)編碼成至少一個(gè)WORP脈沖流，以使其出現(xiàn)在MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的輸出端，通過(guò)光纖向接收機(jī)提供在調(diào)制脈沖的波長(zhǎng)編碼集合上攜帶的多信道信息，在此接收并譯碼所述波長(zhǎng)編碼數(shù)據(jù)。波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性DWDM光源圖2顯示了用在一個(gè)代替圖1所示的復(fù)雜的現(xiàn)有技術(shù)的多部件DWDM光傳輸系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的集成高性能MWML-DWDM光傳輸系統(tǒng)中的WORP-DWDM光源20的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，WORP-DWDM光源20包括在上述共同轉(zhuǎn)讓的專(zhuān)利申請(qǐng)中所述類(lèi)型的MWML激光源21。在圖2的實(shí)施例中，MWML激光源21最好包括一個(gè)成角條紋(angled-stripe)InGaAsP或GaAs/AlGaAs SOA或其他光增益元件22來(lái)用作模式鎖定的外部空腔激光系統(tǒng)中的增益元件。在圖2的實(shí)施例中，MWML激光源21的一個(gè)反射鏡是光增益元件22的一個(gè)小平面24，而另一個(gè)反射鏡是優(yōu)先反射離散波長(zhǎng)的纖維光柵26，以便在激光發(fā)射空腔內(nèi)為每個(gè)輸出波長(zhǎng)的脈沖提供在多個(gè)波長(zhǎng)的同時(shí)反饋并提供大致相同的往返行程時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)增益。光增益元件22由DC信號(hào)和來(lái)自CW RF源28的RF信號(hào)偏壓，從而光增益元件22同時(shí)放大在多個(gè)波長(zhǎng)的周期性脈沖。一般地，這是通過(guò)選擇頻率或子諧波為大致等于在MWML激光源21的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)的RF信號(hào)來(lái)完成的。如圖2所示，由MWML激光源21發(fā)射的光信號(hào)通過(guò)一個(gè)時(shí)間分散設(shè)備、例如分散濾光器或分散纖維光柵30，從而將光信號(hào)變換成一個(gè)在周期序列中出現(xiàn)的脈沖的WORP序列，其中，WORP-幀中的每個(gè)脈沖具有不同的波長(zhǎng)。由MWML激光源21發(fā)射的單個(gè)脈沖可以是在MWML激光源21內(nèi)有意或無(wú)意地線(xiàn)性調(diào)頻的，線(xiàn)性調(diào)頻這個(gè)術(shù)語(yǔ)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的，從而其持續(xù)時(shí)間可以通過(guò)應(yīng)用時(shí)間分散濾光器或光柵30的分散來(lái)減小或增大，這取決于所述分散的符號(hào)。依據(jù)本發(fā)明，選擇用來(lái)從MWML激光源產(chǎn)生脈沖的WORP序列的時(shí)間分散的符號(hào)，以便減少脈沖的持續(xù)時(shí)間。其結(jié)果是一個(gè)具有對(duì)應(yīng)于比特率例如為2.5Gbits/sec的DWDM信道的波長(zhǎng)的WORP脈沖流。
與常規(guī)的模式鎖定激光器不同，MWML激光源21同時(shí)發(fā)射許多離散波長(zhǎng)的脈沖，這些脈沖隨后被變換成這樣一個(gè)WORP脈沖流。與常規(guī)的模式鎖定激光器、例如在題目為“采用模式耦合激光器產(chǎn)生多個(gè)穩(wěn)定頻率基準(zhǔn)”的美國(guó)專(zhuān)利5,347,525中所述的Gregory W.Faris的系統(tǒng)所采用的激光器以及Wayne H.Knox和Martin C.Nuss在題目為“線(xiàn)性調(diào)頻脈沖多波長(zhǎng)電信系統(tǒng)”的美國(guó)專(zhuān)利5,631,758中所述的激光器相比，本發(fā)明的MWML激光源21發(fā)射在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，其中，多個(gè)離散波長(zhǎng)帶的合計(jì)頻帶寬等于或大于單個(gè)波長(zhǎng)分量的頻帶寬乘以所發(fā)射的波長(zhǎng)數(shù)。因此，舉例來(lái)說(shuō)，單個(gè)1550-nm-波長(zhǎng)的MWML激光源能夠提供足夠支持在32nm的光帶寬的DWDM信道的光載波，而不需要發(fā)射持續(xù)時(shí)間小于10psec(FWHM)，而在上述常規(guī)的模式鎖定的激光器系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的情況下，這種脈沖將只支持僅僅在0.32nm上的信道。
MWML激光源21在每個(gè)MWML激光源周期期間、即在每個(gè)WORP-幀期間發(fā)射分別具有離散的不同的波長(zhǎng)的多個(gè)脈沖，以便形成依據(jù)本發(fā)明的先進(jìn)MWML-DWD光傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過(guò)增加分散元件30，將MWML激光源21變成一個(gè)發(fā)射離散波長(zhǎng)的連續(xù)脈沖的WORP-DWDM光源20，其中，雖然在紅外波長(zhǎng)，脈沖的時(shí)間模式象一個(gè)彩虹。例如，16-波長(zhǎng)WORP-DWDM光源20可以以如下的重復(fù)周期性時(shí)間序列發(fā)射10-psec全寬度半最大值脈沖λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6,λ7,λ8,λ9,λ10,λ11,λ12,λ13,λ14,λ15,λ16,λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,…，從而λ1＞λ2＞λ3＞λ4＞λ5＞λ6＞λ7＞λ8＞λ9＞λ10＞λ11＞λ12＞λ13＞λ14＞λ15＞λ16是由MWML激光源21發(fā)射的脈沖波長(zhǎng)。在這個(gè)序列中，為一個(gè)波長(zhǎng)的單個(gè)脈沖的發(fā)射特別分配的時(shí)間被稱(chēng)為“脈沖-幀”，該時(shí)間也對(duì)應(yīng)于在不同波長(zhǎng)的后續(xù)脈沖之間的間隔。為脈沖序列λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6,λ7,λ8,λ9,λ10,λ11,λ12,λ13,λ14,λ15,λ16的發(fā)射分配的時(shí)間被稱(chēng)為“WORP-幀”。分散元件30通過(guò)引入一個(gè)不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲，將MWML激光源21的輸出變換成一個(gè)WORP序列，其中圖3(a)中顯示了MWML激光源21的輸出的四個(gè)波長(zhǎng)，圖3(b)部分地顯示了對(duì)于圖3(a)的MWML激光源21的四個(gè)波長(zhǎng)的WORP序列。如圖所示，每個(gè)波長(zhǎng)分量由分散元件30延遲一個(gè)持續(xù)時(shí)間，使得在光調(diào)制器的輸入端脈沖在每個(gè)WORP-幀循環(huán)一次，并且基本上未在時(shí)間上重疊。圖3(c)顯示了圖3(b)的在各個(gè)脈沖-幀期間由這樣一個(gè)光調(diào)制器以數(shù)據(jù)流和調(diào)制之后的部分WORP序列。
本發(fā)明的WORP-DWDM源的一個(gè)特性在于，其WORP-幀的長(zhǎng)度和波長(zhǎng)數(shù)目確定其特征脈沖-幀的持續(xù)時(shí)間。一個(gè)脈沖-幀的持續(xù)時(shí)間確定由脈沖占據(jù)的光頻帶。對(duì)于變換有限脈沖，高斯全寬度半最大值脈沖持續(xù)時(shí)間與高斯全寬度半最大值光頻譜的乘積大致等于0.4413。對(duì)于非變換有限脈沖，這個(gè)乘積更大。對(duì)于給定的WORP-幀持續(xù)時(shí)間在WORP-DWDM源內(nèi)產(chǎn)生更多個(gè)波長(zhǎng)的處理與對(duì)于每個(gè)單個(gè)波長(zhǎng)使用更大部分的光頻譜相聯(lián)系。因此，對(duì)于為給定WORP-幀采用更大數(shù)目的波長(zhǎng)的WORP-DWDM源，在相鄰波長(zhǎng)之間的間隔更大。一般地，希望采用窄的波長(zhǎng)間隔。因此，本發(fā)明的一個(gè)特征是，多個(gè)WORP-DWDM源可以被用來(lái)減輕這個(gè)限制，如同下面所教導(dǎo)的用于交錯(cuò)在本發(fā)明的DWDM光發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)的環(huán)境中從多個(gè)WORP-DWDM源導(dǎo)出的波長(zhǎng)。多波長(zhǎng)模式鎖定的DWDM光發(fā)射機(jī)實(shí)施例如圖4所示，通過(guò)增加一個(gè)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)加到輸出脈沖序列中的每個(gè)單個(gè)波長(zhǎng)上的高速光調(diào)制器42以及通過(guò)增加光放大器44，可以將圖2的使用在＿日申請(qǐng)的U.S.專(zhuān)利申請(qǐng)No.＿(代理編號(hào)No.SAR13170)中所述類(lèi)型的MWML激光源的WORP-DWDM光源20用于形成一個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)具46或等效濾光器也被用于實(shí)現(xiàn)下列中的一個(gè)或兩個(gè)使從光調(diào)制器42發(fā)射的每個(gè)單個(gè)波長(zhǎng)的頻譜變窄以減輕長(zhǎng)距離傳輸或在分散是關(guān)鍵問(wèn)題的任何應(yīng)用中的分散，或?qū)⒁粋€(gè)較短脈沖數(shù)據(jù)歸零(RZ)調(diào)制格式變換成較長(zhǎng)脈沖RZ調(diào)制格式和不歸零(NRZ)調(diào)制格式中的一個(gè)。
除了圖2和4所示的部件之外，還需要電子部件來(lái)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40。例如，采用高速數(shù)字電子時(shí)域多路復(fù)用器(ETDM)來(lái)將多個(gè)低速信號(hào)合并成用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器42的數(shù)據(jù)信號(hào)，其中每個(gè)波長(zhǎng)一個(gè)低速信號(hào)。例如，將分別為2.5Gbit/sec速率的16個(gè)信號(hào)合并，將生成一個(gè)40Gbit/sec速率的信號(hào)來(lái)輸入進(jìn)光調(diào)制器42。能夠達(dá)到40Gbit/sec速率的高速調(diào)制電子設(shè)備已經(jīng)由Rockwell和其他人證明了，并且其他合適的高速調(diào)制器42對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是公知的。可以預(yù)見(jiàn)到，更高速度的調(diào)制器和電子多路復(fù)用器在不久的將來(lái)也會(huì)出現(xiàn)。
通過(guò)用本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40合并多個(gè)波長(zhǎng)光載波上的多個(gè)低速數(shù)據(jù)流，可以獲得的一個(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)在于，會(huì)顯著減少發(fā)送這多個(gè)數(shù)據(jù)流所需的光部件的數(shù)目。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于要在DWDM光傳輸系統(tǒng)中發(fā)送的每一單個(gè)波長(zhǎng)流，需要一個(gè)單獨(dú)的印制電路板模塊，而在本發(fā)明中，一單個(gè)印制電路板模塊能夠發(fā)送例如16或32個(gè)不同的DWDM信號(hào)。此外，只需要一單個(gè)調(diào)制器來(lái)對(duì)許多數(shù)據(jù)流編碼，而所得的DWDM光信號(hào)保持與標(biāo)準(zhǔn)光接收機(jī)終端設(shè)備相兼容。如同下面將要說(shuō)明的，多個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)還可以并聯(lián)排列，以便通過(guò)在光學(xué)上合并每個(gè)發(fā)射機(jī)的輸出來(lái)形成一個(gè)高性能發(fā)射機(jī)。
本發(fā)明的一個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)是，一單個(gè)光增益元件、例如SOA 22為所有波長(zhǎng)信號(hào)提供光增益，減輕了與現(xiàn)有技術(shù)的DWDM系統(tǒng)中采用的多個(gè)激光源相聯(lián)系的可靠性問(wèn)題。并且，波長(zhǎng)僅僅由無(wú)源部件確定，減輕了與有源電路部件相聯(lián)系的可靠性問(wèn)題。另外，與目前采用的系統(tǒng)中用于每個(gè)不同的WDM波長(zhǎng)的不同的源不同的是，只有一單個(gè)有源源需要被貯存以校正任何故障。
調(diào)制器速度受以最大比特率偏置全“on”或全“off”的能力所限制。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，調(diào)制器和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)和均衡電子設(shè)備一般由調(diào)制幅度和調(diào)制速度的乘積所限制，因此通過(guò)只調(diào)制到部分-開(kāi)的條件可以以高于其用于偏置的**調(diào)制器42中的全開(kāi)關(guān)操作的標(biāo)稱(chēng)比特率的比特率來(lái)使用。因此而犧牲的光功率可以由調(diào)制器42之后的光放大器44來(lái)補(bǔ)償。因此，將會(huì)理解，本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40的合計(jì)比特率最終由數(shù)字ETDM 48及其相關(guān)電子部件的最大速度所限制。
所需要的其他電子部件可以包括驅(qū)動(dòng)高速調(diào)制器42所必需的放大器和均衡器、實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘發(fā)生、穩(wěn)定以及在數(shù)字ETDM 48和WORP-DWDM光源20之間的分布的部件、以及向MWML激光源21中的SOA22提供RF驅(qū)動(dòng)的部件。除了這些電子部件之外，根據(jù)系統(tǒng)需要和折衷方案，在光調(diào)制之前還可以包括光放大。除了這些電子和光電部件之外，依據(jù)本發(fā)明的完全MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40還需要使其用作為數(shù)字光傳輸網(wǎng)絡(luò)中的一部分的控制電子設(shè)備和軟件控制功能。這種裝置和方法對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，將不在這里詳細(xì)討論。
在本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的當(dāng)前最佳實(shí)施例中，希望在使用或不使用上述涉及光調(diào)制器的部分“開(kāi)”偏置的比特率提高技術(shù)的情況下，產(chǎn)生比可以由圖4的實(shí)施例中的可用部件方便或經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生的調(diào)制速率更高的調(diào)制速率。在這種情況下，可以采用與由本發(fā)明的WORP-DWDM光源20發(fā)射的脈沖流的各個(gè)部分相聯(lián)系的多個(gè)調(diào)制器，以便超過(guò)一特定調(diào)制器的調(diào)制速率的限制。例如，當(dāng)使用多個(gè)調(diào)制器時(shí)，數(shù)據(jù)率倍增調(diào)制器的數(shù)目。圖5顯示了MWM-DWDM脈動(dòng)光發(fā)射機(jī)50的一個(gè)當(dāng)前最佳實(shí)施例，其中，由WORP-DWDM脈動(dòng)光源20發(fā)射的WORP脈沖序列A被分割器52分成多個(gè)脈沖流。
舉例來(lái)說(shuō)，圖5顯示了由8個(gè)不同波長(zhǎng)λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6,λ7,λ8構(gòu)成的WORP光脈沖序列A，其中，WORP光脈沖序列A被分成四個(gè)WORP光脈沖子序列，使得第一WORP光脈沖子序列以波長(zhǎng)λ1,λ5傳送脈沖，第二WORP光脈沖子序列以波長(zhǎng)λ2,λ6傳送脈沖，第三WORP光脈沖子序列以波長(zhǎng)λ3,λ7傳送脈沖，第四WORP光脈沖子序列以波長(zhǎng)λ4,λ8傳送脈沖。每個(gè)WORP光脈沖子序列可以通過(guò)一個(gè)光調(diào)制器54由來(lái)自一個(gè)開(kāi)關(guān)或數(shù)字ETDM 48的電子數(shù)據(jù)獨(dú)立地調(diào)制，所得的調(diào)制WORP光數(shù)據(jù)子流由光合成器56重新合并，以形成一個(gè)采用所有最初的8個(gè)不同波長(zhǎng)的更高速的WORP光數(shù)據(jù)流。如圖所示，數(shù)字ETDM 48可以向每個(gè)光調(diào)制器54提供一個(gè)單獨(dú)的電子數(shù)據(jù)流。通過(guò)在調(diào)制器54之前或之后將校正延遲元件58加到WORP光脈沖上，可以調(diào)節(jié)在重新合并之后的定時(shí)，以獲得一個(gè)與由采用單個(gè)調(diào)制器42的單個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40發(fā)射的相同的WORP光數(shù)據(jù)流，除了需要更低速度的電子設(shè)備和更慢的調(diào)制速度之外。四個(gè)WORP光脈沖子流對(duì)于-給定合計(jì)數(shù)據(jù)率的相對(duì)延遲由引導(dǎo)這些子流的光纖的不同長(zhǎng)度所確定，或者由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的類(lèi)似方法所確定。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還將理解，延遲可以全部具有相同的持續(xù)時(shí)間或其他一些可調(diào)節(jié)的持續(xù)時(shí)間，以確保脈沖與在原始WORP光流中一樣以正確的定時(shí)序列重新合并。
圖7(a)顯示了在對(duì)不同波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制之前來(lái)自圖5的MWML-DWDM脈動(dòng)光發(fā)射機(jī)50的在所示的點(diǎn)A-E的光信號(hào)。圖7(b)顯示了用兩位序列[10]對(duì)圖7(a)的λ3的編碼，用兩位序列
對(duì)λ7的編碼。如圖所示，數(shù)據(jù)信號(hào)具有比光脈沖相對(duì)長(zhǎng)的交換周期。
圖8顯示了依據(jù)本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)80的一個(gè)實(shí)施例，其中，多個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50并行放置，其輸出由光合成器82合并，以提供進(jìn)一步增大的通過(guò)量。在這個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50的輸出被以相應(yīng)的順序放置，從而，MWML-DWDM發(fā)射機(jī)1的輸出按波長(zhǎng)順序λ1,λ2,…λK排列，MWML-DWDM發(fā)射機(jī)2的輸出按波長(zhǎng)順序λK+1,λK+2,…λL排列，MWML-DWDM發(fā)射機(jī)N的輸出按波長(zhǎng)順序λL+1,λL+2,…λN排列。在這種情況下，波長(zhǎng)為λ1＜λ2,＜…＜λK＜λK+1＜λK+2＜…＜λL＜λL+1＜λL-2＜…＜λN。這個(gè)例示性例子是許多例子中的一個(gè)；主要要求是與MWML-DWDM發(fā)射機(jī)1相聯(lián)系的波長(zhǎng)同與MWML-DWDM發(fā)射機(jī)2到MWML-DWDM發(fā)射機(jī)N相聯(lián)系的波長(zhǎng)不相同。同樣，與MWML-DWDM發(fā)射機(jī)2相聯(lián)系的波長(zhǎng)同與MWML-DWDM發(fā)射機(jī)1和MWML-DWDM發(fā)射機(jī)3到MWML-DWDM發(fā)射機(jī)N相聯(lián)系的波長(zhǎng)不相同。
如圖6(a)所示，光合成器82可以將來(lái)自各個(gè)調(diào)制器的波長(zhǎng)交錯(cuò)?；蛘撸夂铣善?2可以分離如圖6(b)所示的波長(zhǎng)帶。分離波長(zhǎng)帶的優(yōu)點(diǎn)在于它提供了系統(tǒng)所需的降低程度的時(shí)間分散。一般地，時(shí)間分散的程度可以由單個(gè)脈沖的增寬來(lái)限制，而單個(gè)脈沖的增寬是由信道串話(huà)干擾考慮所限制的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，大數(shù)目的波長(zhǎng)可以用MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)50和80來(lái)產(chǎn)生，以使得波長(zhǎng)的數(shù)目最終僅僅由光頻譜的可用性來(lái)限制。圖5和8的發(fā)射機(jī)實(shí)施例還具有如下好處，它們需要相對(duì)低速的電子設(shè)備/光具組(例如，用2.5Gbps或10Gbps電子設(shè)備代替40Gbps)和較低的成本，因?yàn)槊總€(gè)光調(diào)制器54被用于對(duì)不止一個(gè)波長(zhǎng)編碼。多波長(zhǎng)模式鎖定的DWDM時(shí)分多路復(fù)用光發(fā)射機(jī)實(shí)施例依據(jù)本發(fā)明，希望在不增加更多波長(zhǎng)的情況下使用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)來(lái)增加更多的數(shù)據(jù)信道。依據(jù)本發(fā)明，可以在不在發(fā)射機(jī)增加TDM部件的情況下采用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)技術(shù)來(lái)合并幾個(gè)上述類(lèi)型的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)或幾個(gè)公知的DWDM光發(fā)射機(jī)的輸出。
例如，如圖9所示，MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)90可以通過(guò)提供多個(gè)圖4和5中所述類(lèi)型的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50來(lái)形成，其中MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50包括并聯(lián)連接的WORPDWDM脈動(dòng)光源20和調(diào)制器42、光合成器92和光放大器44。然而，在這個(gè)實(shí)施例中，由各個(gè)調(diào)制器42發(fā)射的WORP數(shù)據(jù)流被相對(duì)于彼此進(jìn)行時(shí)移，以便在由各個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50輸出的光數(shù)據(jù)的不同信道中的同一脈沖-幀期間使用同一波長(zhǎng)不超過(guò)一次。換句話(huà)說(shuō)，一給定波長(zhǎng)在一單個(gè)WORP-幀期間可以被使用多次來(lái)調(diào)制不同信道中的數(shù)據(jù)，只要它在一給定脈沖-幀中的使用不超過(guò)一次。由于在每個(gè)WORP-幀期間出現(xiàn)的脈沖-幀的數(shù)目等于波長(zhǎng)的數(shù)目N，所以對(duì)于同一WORP-幀在每個(gè)WORP-幀期間發(fā)射一次的光載波的數(shù)目可以從在本發(fā)明的MWML-DWDM傳輸系統(tǒng)的情況下的N增加到在本發(fā)明的MWML-DWDM-TDM傳輸系統(tǒng)的情況下的N2。
依據(jù)本發(fā)明，因而合并以生成一個(gè)MWML-DWDM-TDM發(fā)射機(jī)的幾個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)可以依賴(lài)于在其中共同分享的一單個(gè)WORP-DWDM源。
MWML-DWDM-TDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)率的提高是通過(guò)更完全地使用可用光頻譜、即通過(guò)發(fā)射與例如5-10psecFWHM的短脈沖相聯(lián)系的寬帶寬并且通過(guò)根據(jù)上面的教導(dǎo)將濾光器、例如標(biāo)準(zhǔn)具用于MWML-DWDM傳輸系統(tǒng)以減小其帶寬來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣一個(gè)實(shí)施例依賴(lài)于波長(zhǎng)分割多路復(fù)用和超快時(shí)分多路復(fù)用以圖10中所更好地顯示的方式的組合。
圖10顯示了為四個(gè)WORP光脈沖序列在圖9的點(diǎn)A所取的16個(gè)波長(zhǎng)的例子。出于例示的目的，將每個(gè)脈沖根據(jù)其波長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)記以用于討論的目的，與任何其他脈沖無(wú)關(guān)，并且，每個(gè)脈沖表示一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)信道，并以數(shù)據(jù)進(jìn)行光電調(diào)制。如果有16個(gè)波長(zhǎng)和16個(gè)脈沖-幀，則可以由圖9所表示的系統(tǒng)傳送256個(gè)不同的數(shù)據(jù)流，而沒(méi)有不同信道中的波長(zhǎng)的時(shí)間重疊。圖10顯示出，當(dāng)多個(gè)脈沖流在光合成器92中合并時(shí)，在一個(gè)脈沖流中的一給定波長(zhǎng)的脈沖在時(shí)間上不與任何其他脈沖流中的該波長(zhǎng)的脈沖相重疊。例如，相同的16個(gè)波長(zhǎng)(“0”-“F”)將在每一信道中重復(fù)，并出現(xiàn)在每一脈沖-幀中，但在不同時(shí)間處于不同的WORP光脈沖序列中。如圖10所示，波長(zhǎng)λ0的脈沖出現(xiàn)在用于來(lái)自WORP-DWDM源1的WORP光脈沖序列的第一脈沖-幀中、用于來(lái)自WORP-DWDM源2的WORP光脈沖序列的第五脈沖-幀中，以此類(lèi)推。雖然只顯示了四個(gè)WORP光脈沖序列，但四WORP光脈沖序列的最大數(shù)目等于不同波長(zhǎng)的數(shù)目N。因此，在顯示了以十六進(jìn)制格式標(biāo)記為λ0到λF的16個(gè)波長(zhǎng)的例子中，可以采用16個(gè)不同的四WORP光脈沖序列。如同相對(duì)于圖10的第15個(gè)脈沖-幀所顯示的，由兩個(gè)垂直的虛線(xiàn)所標(biāo)記的，在脈沖-幀中不會(huì)有兩個(gè)波長(zhǎng)出現(xiàn)兩次。這對(duì)于任何一個(gè)脈沖-幀都是這樣。通過(guò)在時(shí)間上和頻率上安排波長(zhǎng)，可以使用TDM交換技術(shù)來(lái)選擇一個(gè)脈沖-幀，然后采用DWDM濾光技術(shù)在該脈沖-幀內(nèi)選擇任何給定的波長(zhǎng)，從而擴(kuò)展系統(tǒng)的通過(guò)量。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了可以包含在MWML-DWDM-TDM接收機(jī)電路中以分隔波長(zhǎng)信道的TDM交換技術(shù)。已經(jīng)證明光電調(diào)制器具有100GHz3-dB的帶寬，并且Sumitomo Cement公司在銷(xiāo)售具有40GHz的帶寬、能夠以其額定帶寬電交換12.5psec脈沖的商用單元。如上所述，這種調(diào)制器的最大工作速度可以與衰減相折衷，從而，如果足夠高速的電子驅(qū)動(dòng)設(shè)備存在，則在增大光功率損耗的情況下可以獲得相當(dāng)快的光電調(diào)制速率。優(yōu)選地，這些常規(guī)光開(kāi)關(guān)可以用于TDM目的。
全光學(xué)交換系統(tǒng)是MWML-DWDM-TDM系統(tǒng)的另一個(gè)選擇，他們能夠在5psec或更短的時(shí)間間隔進(jìn)行交換。在美國(guó)專(zhuān)利No.5,493,433中描述的太赫光學(xué)不對(duì)稱(chēng)解調(diào)器(TOAD)是全光學(xué)開(kāi)關(guān)的非線(xiàn)性光環(huán)鏡(NOLM)類(lèi)別中的一個(gè)例子。作為另一個(gè)例子，MIT Lincoln實(shí)驗(yàn)室的K.Hall等已經(jīng)證明了基于偏振交換現(xiàn)象但其他則類(lèi)似于TOAD的類(lèi)似的全光學(xué)交換技術(shù)，如同她在1998年激光和光電會(huì)議上以及在由美國(guó)光學(xué)協(xié)會(huì)出版的會(huì)報(bào)中的論文CMA2，“采用透明偏置的半導(dǎo)體光放大器中的非線(xiàn)性的干涉測(cè)量全光學(xué)交換”中所描述的。雖然這兩組中的任何一個(gè)都未證明同時(shí)交換多個(gè)脈沖流所必須的類(lèi)型的多波長(zhǎng)交換，但本發(fā)明人已經(jīng)確定，可以通過(guò)這種非線(xiàn)性全光學(xué)開(kāi)關(guān)同時(shí)交換多波長(zhǎng)脈沖，并且這種TDM交換設(shè)備可以用在依據(jù)本發(fā)明的MWML-DWDM-TDM接收機(jī)中。
并且，圖9的TDM-類(lèi)型的實(shí)施例也可以用在圖5的實(shí)施例的修改版本上。采用MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的MWML-DWDM光傳輸系統(tǒng)在圖11中示意性地顯示了依據(jù)本發(fā)明的采用圖4或5的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)/接收機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)例子。如圖所示，依據(jù)本發(fā)明的MWML-DWDM傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50、一個(gè)單模式光纖跨距110以及一個(gè)常規(guī)的DWDM光接收機(jī)112。如上所述，MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40或50最好包括一個(gè)WORP-DWDM光源20、一個(gè)諸如光電調(diào)制器的高速調(diào)制器42、一個(gè)光標(biāo)準(zhǔn)具濾光器46以及一個(gè)ETDM/驅(qū)動(dòng)器48。在所示的SONET實(shí)施例中，ETDM/驅(qū)動(dòng)器48可以是一個(gè)響應(yīng)16個(gè)數(shù)據(jù)輸入、例如STS-48輸入的40Gbit/sec 16∶1 ETDM/驅(qū)動(dòng)器。另一方面，DWDM SONET光接收機(jī)12包括一個(gè)常規(guī)DWDM濾光器114、例如陣列波導(dǎo)光柵(AWG)濾光器或干涉濾光器，該濾光器將DWDM光數(shù)據(jù)流分成其波長(zhǎng)分量，以供16 SONET接收機(jī)116解調(diào)，16 SONET接收機(jī)116將光數(shù)據(jù)流解調(diào)，以提供16個(gè)所接收電數(shù)據(jù)流輸出。在圖11的例子中，輸入是SONET STS-48電信號(hào)，輸出是以SONET光學(xué)格式通過(guò)光纖110發(fā)送的SONET STS-48電信號(hào)。雖然在圖11中未示出，但還提供了適當(dāng)?shù)目刂齐娮釉O(shè)備/軟件、行業(yè)接口、信令系統(tǒng)、操作/管轄/管理系統(tǒng)以及機(jī)電支持。當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)完全的雙向傳輸系統(tǒng)，將需要兩個(gè)圖11所示類(lèi)型的鏈路。并且，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，可以使用具有多于或少于16個(gè)波長(zhǎng)的系統(tǒng)。
MWML-DWDM脈動(dòng)光接收機(jī)112對(duì)本發(fā)明的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40所產(chǎn)生的DWDM信號(hào)的接收在各個(gè)方面都與對(duì)標(biāo)準(zhǔn)WDM信號(hào)的接收類(lèi)似。這是因?yàn)樵谝粋€(gè)最佳實(shí)施例中所產(chǎn)生的信號(hào)是采用RZ調(diào)制方案的標(biāo)準(zhǔn)WDM信號(hào)。然而，如上所述的NRZ調(diào)制方案也可以根據(jù)需要由MWML-DWDM發(fā)射機(jī)產(chǎn)生。采用MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)的MWML-DWDM-TDM光傳輸系統(tǒng)在圖12中顯示了依據(jù)本發(fā)明的在SONET環(huán)境中采用MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)90(圖9)的MWML-DWDM-TDM脈動(dòng)光發(fā)射機(jī)/接收機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)例子。在這個(gè)實(shí)施例中，由于所接收信號(hào)的TDM特性，所以不能使用常規(guī)的WDM接收機(jī)。圖12顯示了一個(gè)MWML-DWDM-TDM傳輸系統(tǒng)，所述MWML-DWDM-TDM傳輸系統(tǒng)包括16個(gè)具有不重疊時(shí)移的波長(zhǎng)輸出的MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40、一個(gè)為來(lái)自各個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)40的不重疊時(shí)移的脈沖提供各個(gè)時(shí)隙的16∶1星形合成器120、一個(gè)單模式光學(xué)跨距110以及一個(gè)MWML-DWDM-TDM光接收機(jī)121。在圖12的實(shí)施例中，在MWML-DWDM發(fā)射機(jī)40中的數(shù)據(jù)編碼之后，將MWML-DWDM-TDM格式由16∶1星形合成器120加到單個(gè)光纖110上，以提供一個(gè)包含256個(gè)信道(16個(gè)時(shí)隙乘以16波長(zhǎng))的單個(gè)數(shù)據(jù)流。在每個(gè)信道傳送2.5Gb/s數(shù)字光數(shù)據(jù)率的例子中，這樣一個(gè)系統(tǒng)將傳送640Gb/s的數(shù)字光數(shù)據(jù)。在MWML-DWDM-TDM光接收機(jī)121中，由1∶256星形光分離器122將單個(gè)數(shù)據(jù)流分成256個(gè)信道，每個(gè)光開(kāi)關(guān)124通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)拿}沖-幀來(lái)選擇256個(gè)輸入信道中的一個(gè)相應(yīng)的信道。然后將在所選擇脈沖-幀中的脈沖提供給一個(gè)相應(yīng)的DWDM濾光器114，該濾光器可以是一個(gè)可調(diào)的濾光器，用于調(diào)諧到在所選擇時(shí)隙中的所需波長(zhǎng)，或者是一個(gè)固定濾光器、例如陣列波導(dǎo)光柵(AWG)濾光器或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的執(zhí)行類(lèi)似功能的其他濾光器，并且將所選擇脈沖-幀中的脈沖和所調(diào)諧的頻率提供給相應(yīng)的光接收機(jī)116以便對(duì)所發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。如上所述，光開(kāi)關(guān)124可以是光電調(diào)制器或非線(xiàn)性光開(kāi)關(guān)、例如TOAD設(shè)備或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的執(zhí)行類(lèi)似功能的另一設(shè)備。
圖12的MWML-DWDM-TDM傳輸技術(shù)在電子設(shè)備和光學(xué)設(shè)備之間提供了一個(gè)非常好的工程折衷方案。由于產(chǎn)生了TDM脈沖并且可以在發(fā)射機(jī)一端不增加TDM部件的情況下使用TDM系統(tǒng)方法，圖12的MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)在電子設(shè)備和光學(xué)設(shè)備之間提供了更大的靈活性。雖然本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解本發(fā)明的MWML-DWDM和MWML-DWDM-TDM光發(fā)射機(jī)不會(huì)對(duì)一個(gè)單模式光纖傳輸系統(tǒng)提供任何附加的帶寬，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明的技術(shù)允許以更便宜的成本在一給定速率傳輸大量的數(shù)據(jù)。
應(yīng)該理解，這里所教導(dǎo)的操作的裝置和方法是用于顯示本發(fā)明的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以容易地作出修改。例如，MWML脈沖的最優(yōu)周期可以明顯長(zhǎng)于MWML-DWDM光傳輸系統(tǒng)所需的速率。在這樣一種情況下，可以以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的方法交錯(cuò)較長(zhǎng)周期的脈沖以實(shí)現(xiàn)較短周期。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，可以合并這里所述的多個(gè)MWML-DWDM和MWML-DWDM-TDM光傳輸系統(tǒng)，以便包括另外的頻率和/或脈沖-幀。所有這種修改都將包括在附帶的權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(WORP-DWDM)光源，包括一個(gè)多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源，包括一個(gè)置于所述MWML激光源空腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，所述SOA由射頻(RF)信號(hào)有源驅(qū)動(dòng)，并在所述MWML激光源的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，其中，RF信號(hào)在一個(gè)頻率上振蕩，所述頻率和所述頻率的子諧波中的一個(gè)大致等于在所述MWML激光源的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)；以及一個(gè)時(shí)間分散元件，對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述MWML激光源發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光脈沖序列。
2．如權(quán)利要求1所述的WORP-DWDM光源，其中，所述MWML激光源包括一個(gè)成角條紋SOA和一個(gè)將所述RF信號(hào)加到所述SOA上的RF源。
3．如權(quán)利要求1所述的WORP-DWDM光源，其中，所述時(shí)間分散元件包括時(shí)間分散濾光器和分散纖維光柵中的一個(gè)。
4．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光發(fā)射機(jī)，包括一個(gè)多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源，包括一個(gè)置于所述MWML激光源空腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，所述SOA由射頻(RF)信號(hào)有源驅(qū)動(dòng)，并在所述MWML激光源的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，其中，RF信號(hào)在一個(gè)頻率上振蕩，所述頻率和所述頻率的子諧波中的一個(gè)大致等于在所述MWML激光源的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)；一個(gè)時(shí)間分散元件，對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述MWML激光源發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光脈沖序列；以及一個(gè)光調(diào)制器，將一個(gè)電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到所述WORP序列中的單個(gè)波長(zhǎng)上。
5．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光發(fā)射機(jī)，包括一個(gè)多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源，包括一個(gè)置于所述MWML激光源空腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，所述SOA由射頻(RF)信號(hào)有源驅(qū)動(dòng)，并在所述MWML激光源的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，其中，RF信號(hào)在一個(gè)頻率上振蕩，所述頻率和所述頻率的子諧波中的一個(gè)大致等于在所述MWML激光源的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)；一個(gè)時(shí)間分散元件，對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述MWML激光源發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光脈沖序列；一個(gè)波長(zhǎng)選擇性分割器，將所述WORP光脈沖序列分割成至少兩個(gè)脈沖子序列，每個(gè)脈沖子序列包含由所述MWML激光源產(chǎn)生的波長(zhǎng)的一個(gè)子集；用于每個(gè)脈沖子序列的光調(diào)制器，每個(gè)光調(diào)制器將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到由光調(diào)制器接收的脈沖子序列中的每一單個(gè)波長(zhǎng)上；以及一個(gè)光合成器，將來(lái)自所述光調(diào)制器中的每一個(gè)的輸出合并成一單個(gè)多波長(zhǎng)聚集光數(shù)據(jù)流以供傳輸。
6．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光發(fā)射機(jī)，包括多個(gè)多波長(zhǎng)激光器，每個(gè)多波長(zhǎng)激光器在所述多波長(zhǎng)激光器的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)波長(zhǎng)的脈沖；一個(gè)時(shí)間分散元件，對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述多波長(zhǎng)激光器發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(WORP)光脈沖序列；用于每個(gè)所述多波長(zhǎng)激光器的光調(diào)制器，每個(gè)光調(diào)制器將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到所述WORP序列中的每一單個(gè)波長(zhǎng)上；以及一個(gè)光合成器，將來(lái)自每個(gè)光調(diào)制器的WORP序列合并成一單個(gè)光數(shù)據(jù)流以供傳輸。
7．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光傳輸系統(tǒng)，包括一個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)，包括一個(gè)多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光源，包括一個(gè)置于所述MWML激光源空腔中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)，所述SOA由射頻(RF)信號(hào)有源驅(qū)動(dòng)，并在所述MWML激光源的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，其中，RF信號(hào)在一個(gè)頻率上振蕩，所述頻率和所述頻率的子諧波中的一個(gè)大致等于在所述MWML激光源的空腔內(nèi)循環(huán)的脈沖的往返行程時(shí)間的倒數(shù)，一個(gè)時(shí)間分散元件，對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述MWML激光源發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光脈沖序列，以及一個(gè)光調(diào)制器，將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到所述WORP序列中的單個(gè)波長(zhǎng)上；一個(gè)發(fā)送所述WORP序列的光纖；以及一個(gè)MWML-DWDM光接收機(jī)，包括一個(gè)DWDM濾光器，將所述WORP序列分成所述多個(gè)波長(zhǎng)，以及多個(gè)光接收機(jī)，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流從所述多個(gè)波長(zhǎng)中的每一個(gè)解調(diào)出來(lái)。
8．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用(MWML-DWDM-TDM)光傳輸系統(tǒng)，包括一個(gè)MWML-DWDM光發(fā)射機(jī)，包括至少一個(gè)多波長(zhǎng)激光器，在所述多波長(zhǎng)激光器的一個(gè)端口同時(shí)發(fā)出在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖，用于每個(gè)所述多波長(zhǎng)激光器的時(shí)間分散元件，每個(gè)時(shí)間分散元件對(duì)所述多個(gè)波長(zhǎng)以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述多波長(zhǎng)激光器輸出的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)光脈沖序列，用于每個(gè)所述多波長(zhǎng)激光器的光調(diào)制器，每個(gè)光調(diào)制器將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到所述WORP序列中的每一單個(gè)波長(zhǎng)上，以及一個(gè)光合成器，以時(shí)移時(shí)間順序合并來(lái)自每個(gè)光調(diào)制器的所述WORP序列，以便只要一個(gè)波長(zhǎng)未由不止一個(gè)光調(diào)制器在同一脈沖-幀內(nèi)使用，所述波長(zhǎng)就可以由所述不止一個(gè)光調(diào)制器用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，其中，脈沖幀是在WORP脈沖序列內(nèi)分配的用于傳輸單個(gè)脈沖的時(shí)間間隔；一個(gè)發(fā)送所述合并的WORP序列的光纖；以及一個(gè)MWML-DWDM-TDM光接收機(jī)，包括多個(gè)光脈沖-幀選擇器，從所接收的合并WORP序列中的一特定光脈沖-幀中的多個(gè)波長(zhǎng)的至少一個(gè)中選擇光數(shù)據(jù)，多個(gè)DWDM濾光器，每個(gè)DWDM濾光器將至少一個(gè)光脈沖-幀中的合并的WORP序列分成所述多個(gè)波長(zhǎng)，以及多個(gè)光接收機(jī)，解調(diào)所述光數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流以獲得電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
9．一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML-DWDM)光傳輸方法，包括如下步驟由一個(gè)多波長(zhǎng)激光器產(chǎn)生光發(fā)射，所述光發(fā)射包括在所述多波長(zhǎng)激光器的輸出端同時(shí)發(fā)射在多個(gè)離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的周期脈沖；以不同的依賴(lài)于波長(zhǎng)的延遲對(duì)所述離散波長(zhǎng)帶內(nèi)的脈沖進(jìn)行時(shí)移，以便將由所述多波長(zhǎng)激光器發(fā)射的脈沖變換成一個(gè)波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)序列；以及將一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流調(diào)制到所述WORP序列中的每一單個(gè)波長(zhǎng)上以供傳輸。
全文摘要
一種多波長(zhǎng)模式鎖定的密集波長(zhǎng)分割多路復(fù)用(MWML－DWDM)光傳輸方法和系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括具有多波長(zhǎng)模式鎖定(MWML)激光器(21)的MWML－DWDM光發(fā)射機(jī),所述MWML激光器產(chǎn)生波長(zhǎng)有序重復(fù)周期性(WORP)離散光脈沖序列,以便用由至少一個(gè)電子載波傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。來(lái)自多個(gè)電信傳輸接口的信號(hào)由高速數(shù)字傳輸流多路傳輸在一起,并由光調(diào)制器編碼到由MWML－DWDM光發(fā)射機(jī)輸出的光脈沖流上,以便通過(guò)光纖將在DWDM數(shù)據(jù)流上傳送的多信道信息提供給接收機(jī),接收機(jī)接收和譯碼該數(shù)據(jù)。單個(gè)MWML－DWDM光發(fā)射機(jī)和單個(gè)調(diào)制器替代在傳統(tǒng)WDM光傳輸系統(tǒng)中使用的大量激光源和相關(guān)調(diào)制器。
文檔編號(hào)H01S3/06GK1307768SQ99808022
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期1999年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月1日
發(fā)明者約瑟夫·H·埃比利斯, 約翰·C·康諾利, 威廉·E·斯蒂芬斯, 雷蒙德·L·卡米薩 申請(qǐng)人:薩爾諾夫公司