专利名称：使用激光器阵列的光复用的制作方法
使用激光器阵列的光复用
背景技术：
例如在计算机系统中，光数据速率连接性正在持续增加以满足对于增加带宽的消费者需求。作为示例，未来会要求光数据速率连接性以实现太赫兹范围的带宽。
图1说明了光数据系统的示例。图2说明了光波长复用系统的示例。图3说明了光波长复用系统的另一示例。图4说明了光波长/偏振复用系统的示例。图5说明了光波长/偏振解复用系统的示例。图6是说明用于复用光信号的方法的示例的流程图。
具体实施例方式图1说明了光数据系统10的示例。光数据系统10可以被结合到各种计算机系统中的任何一种中以传输数据。作为一个示例，可以将光数据系统实现为用于在计算机系统的光背板(例如， 波导)上将数据作为光信号进行发送的光传输系统。光数据系统10包括例如能够被配置为计算机母板上的芯片的集成块12。将多个(Y个)具有N个数据调制信号的组提供到集成块，其中Y和N分别是大于二的正整数(Y表示组的数量，N表示给定组中的信号数量)。尽管在图1的示例中，将Y个组中的每一个组表示为包括相同数量的N个光信号，但是不同的组可以包括不同数量的信号。在图1的示例中，将数据调制信号说明为第一组中的数据调制信号D11到D1 N以及第N组中的数据调制信号Dy」到Dy N。作为示例，数据调制信号D1」到Dy N可以分别是用于对与分离数据信道的不同传输相对应的数据进行编码的单独射频(RF)数据信号。集成块12包括一个或多个激光器阵列14。激光器阵列14可以包括具有激光器18的多个(Y个)组16。将每一个组16中的每一个激光器18说明为对于各自的数据调制信号分别以被说明为入1到入，的不同波长发射亮度。例如，这些波长可以彼此分隔开大于大约IOnm的间隔(例如，与粗波分复用中使用的间隔相对应)。因而，可以将每一个激光器18说明为发射在每一个组16中被说明为光信号OPT1到OPTn的光数据信号，每一个光信号OPT1到OPTn具有各自的波长λ i到λ Ν。此外，还应当理解的是，一个组16中的波长λ 到λ 1<可以与不同的组16中的波长Xjlj λΝ不同。而且，由于可以将数据调制信号D1JIj DyΝ提供为不同的信道信号，因此光信号OPT1到OPTn可以同样代表关于彼此并且关于每一个组16不同的数据信道。可以将激光器阵列14实现为激光器的一个或多个阵列。作为示例，可以将激光器阵列14配置为单个二维激光器阵列或者多个一维激光器阵列，并且可以关于彼此布置在相同的面上。可以将激光器18配置为各种不同种类的激光器。作为示例，可以将激光器18配置为例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)的表面发射激光器，以使得将该激光器阵列实现为VCSEL的阵列。可选地，可以将激光器18实现为例如表面发射分布式反馈(DFB)激光器的DFB激光器。而且，可以将构成激光器阵列14的激光器18的一个或多个阵列布置在相同的衬底上，或者将每一个阵列本身布置在与用于一个或多个其它阵列的衬底分开的相同衬底上。阵列14中的激光器18的这种布置可以实现占用小物理空间的低成本激光器，例如可以制造这种布置用于在相关联的计算机系统中的限制空间中使用。光数据系统10还包括波分复用(WDM)系统20，其被配置以对于光数据信号OPT1到OPTn的每一个组16提供波分复用以使得对光数据信号OPT1到OPTn的每一个组16进行组合以生成多信道光数据信号OPTmwu到OPTmux γ。然后将双信道光数据信号OPTmwu到OPTmuxγ中的每一个提供到各自的光传输介质22，其中可以将光传输介质22配置为诸如一条或多条光纤或者一个或多个空心金属波导之类的波导。在图1的示例中，将多信道光数据信号OPTmuju到OPTmux y并且因而光传输介质22说明为以I到Y进行编号，并且因而与数据调制信号和激光器18的组16相同地进行编号。与通过分离的传输介质对光数据信号OPT1到OPTn中的每一个单独进行光传输相比较，对于光数据信号OPT1到OPTn的每一个组16进行波分复用以生成多信道光数据信号OPTmux」到OPTmux γ会因而产生显著的成本和空间降低。可以按照多种方式配置WDM系统20。例如，WDM系统20可以包括一组光学部件，该组光学部件被配置以对每一个组16中的光数据信号OPT1到OPTn进行组合以使得它们与多信道光数据信号OPTmuxJ到OPTmux γ基本上同线地传播。作为示例，WDM系统20可以包括被配置以反射每一个组16中的光信号OPT1到OPTn中的一个并且使该组16中的剩余光信号OPT1到OPTn通过的至少一个波分复用(WDM)滤波器。作为另一示例，每一个组16中的光数据信号OPT1到OPTn可以包括多对正交偏振的光数据信号。因而，波分复用系统20可以包括双折射(S卩，走离(walk-off))晶体，将所述双折射晶体配置为以光数据信号OPT1到OPTn中的一个在双折射晶体的第一表面处的空间走离以及光数据信号 OPTx和OPTy在双折射晶体的第二表面处的第二空间走离为基础对光数据信号OPT1到0 1进行组合，其中走离取决于各自信号的偏振状态。例如，可以通过采用激光器阵列的偏振控制或者采用偏振结构(例如，半波片)以对每一对光数据信号中的一个进行正交偏振来控制每一个光数据信号的偏振状态。此外，可以将WDM系统20实现为单个集成块12以光学复用所述多个组16中的每一个组中的光信号。本领域的普通技术人员应当理解，可以按照各种方式配置波分复用系统20。能够实现将WDM系统20实现在具有激光器18的集成块12中以对直接来自一个或多个激光器阵列14的光信号执行WDM，以使得不需要介于之间的光波导(例如，光纤)和相关联的光耦合器。这样的方案允许在具有共同衬底(例如，硅片)的集成块12中制造整个系统，并且允许设计整个系统的尺寸为大约等于或者小于一个立方厘米。图2说明了 WDM系统50的示例。可以将WDM系统50实现为图1的示例中的WDM系统20。因此，在下面的用于附加情景的图2的示例的描述中，可以参照图1的示例。在图2的示例中，将整数N说明为4，以使得WDM系统50说明具有四个光数据信号OPT1到OPT4的单个组16的波分复用。WDM系统50包括被配置以基本上准直分别由一组四个激光器54生成的光数据信号OPT1到OPT4的一组透镜52。作为示例，激光器54可以分别与图1的示例中的激光器18的给定组16相对应。例如，可以将激光器54配置为诸如VCSEL的表面发射激光器，其分别是分离的各自一维激光器阵列或者一个二维激光器阵列(即，沿页面的方向)中的多个激光器之一。因而，激光器54可以彼此之间和/或与该阵列中的其它激光器占用相同的衬底。可选地，可以将每一个激光器54本身实现为激光器阵列，例如，沿着与页面正交的线路设置的VCSEL。WDM系统50包括反射器56、第一 WDM滤波器58、第二 WDM滤波器60和第三WDM滤波器62。作为示例，可以将WDM滤波器58、60和62配置为具有变化厚度的介电薄膜，例如，用于以波长为基础选择性地反射和通过光信号。在图2的示例中，将反射器56以大致45°角布置在第一光数据信号OPT1的光路径中以沿正交方向反射第一光数据信号0Ρ \。类似地，将WDM滤波器58、60和62分别以大致45°角布置在光数据信号OPT2、OPT3和OPT4的光路径中。可以将WDM滤波器58配置为仅反射波长λ 2，将第二 WDM滤波器60配置为仅反射波长λ 3,并且将第三WDM滤波器62配置为仅反射波长入4。在图2的示例中，配置第一 WDM滤波器58以使从反射镜56反射之后的第一光数据信号OPT1从其中通过并正交反射第二光数据信号0ΡΤ2。类似地，配置第二 WDM滤波器60以使第一光数据信号OPT1和第二光数据信号OPT2从其中通过并正交反射第三光数据信号0ΡΤ3。而且，配置第三WDM滤波器62以使光数据信号OPTpOPT2和OPT3从其中通过并正交反射第四光数据信号OPT4。因此，WDM滤波器58、60和62允许光数据信号OPT1到OPT4基本上同线地传播。从而，光数据 信号OPT1和OPT4变为被波分复用以生成多信道光信号0ΡΤ χ。随后，多信道光信号OPTmux可以经过波导传播。在一个不例中，可以将包含反射器56和滤波器58、60、62的结构64实现为能够将多信道光信号OPTmux传播到期望目的地的波导(例如，空心金属波导)。例如，结构64可以向光接收器或另一传输介质提供多信道光信号0ΡΤ χ。如图2所示，可以将WDM系统50与激光器54集成在公共封装中以直接从各自激光器接收光信号，以使得不需要介于之间的光波导(例如，光纤等等)和相关联的光耦合器。图3说明了 WDM系统100的另一示例。可以将WDM系统100配置为图1的示例中的WDM系统20。因此，在下面的图3的示例的描述中，将参照图1的示例。在图3的示例中，将整数N说明为4，以使得WDM系统100说明具有四个光数据信号OPn到OPt4的单个组16的波分复用。系统100同样适用于可以大于或者小于4的其它数量的光信号。WDM系统100包括被配置以基本上准直分别由一组各自激光器104生成的光数据信号OPT1到OPT4的一组透镜102。作为示例，激光器104可以分别与图1的示例中的激光器18的给定组16相对应。例如，可以将激光器104配置为诸如VCSEL的表面发射激光器，其分别是分离的各自一维激光器阵列或者一个二维激光器阵列(即，沿与页面正交的方向)中的多个激光器之一。因而，激光器104可以彼此之间和/或与各自阵列中的其它激光器占用相同的衬底。在图3的示例中，WDM系统100包括关于激光器104以角度Θ取向的固体光学介质106。可以将固体光学介质106实现为具有小于大约IdB传播损耗的光透射率的任何固体材料。固体光学介质的示例包括玻璃和塑料材料。将第一 WDM滤波器108、第二 WDM滤波器110和第三WDM滤波器112分别可操作地耦接(例如，附接)到固体光学介质106的第一表面114。将第一 WDM滤波器108布置在第一光数据信号OPT1的光路径中，将第二 WDM滤波器110布置在第二光数据信号OPT2的光路径中，并且将第三WDM滤波器112布置在第三光数据信号OPT3的光路径中。在图3的示例中，可以将WDM滤波器108配置为反射波长入2、入3和λ4。类似地，可以将第二 WDM滤波器110配置为反射波长入3和λ 4，并且可以将第三WDM滤波器112配置为仅反射波长入4。第四光数据信号0ΡΤ4在光学介质106的第一表面114处折射。类似地，在第一、第二和第三光数据信号OPT1到0ΡΤ3通过各自的WDM滤波器108、110和112时，光数据信号OPT1到0ΡΤ3同样分别在光学介质106的第一表面114处折射。第四光数据信号OPT4在经过光学介质106传播时从耦接到光学介质106的第二表面118的反射镜116反射。可以设置角度Θ以使得第四光数据信号OPT4W反射镜116反射到第三WDM滤波器112，其中可以配置第三WDM滤波器112以同样反射第四光数据信号OPT4。因此，在第四光数据信号OPT4从第三WDM滤波器112反射时，光数据信号OPT3和OPT4基本上同线地经过光学介质106传播。组合的第三和第四光数据信号OPT3和OPT4经过光学介质106传播并从反射镜116反射。所反射的组合的第三和第四光数据信号(^!^和OPT4W反射镜116反射到第二 WDM滤波器110，其中可以配置第二 WDM滤波器110以同样反射组合的第三和第四光数据信号OPT3和0ΡΤ4。组合的第三和第四光数据信号OPT3和OPT4与第二光数据信号OPT2进行组合。因而，在组合的第三和第四光数据信号OPT3和OPT4从第二 WDM滤波器110反射时，光数据信号OPT2到OPT4基本上同线地经过光学介质106传播。组合的第二、第三和第四光数据信号OPT2到OPT4经过光学介质106传播并从反射镜116反射。所反射的组合的第二、第三和第四光数据信号OPT2到OPT4从反射镜116反射到第一 WDM滤波器108，其中可以配置第一 WDM滤波器108以同样反射组合的第二、第三和第四光数据信号OPT2到OPT4,该组合的第二、第三和第四光数据信号OPT2到OPT4与第一光数据信号OPT1进行组合。因而，在组合的第二、第三和第四光数据信号OPT2到OPT4从第一WDM滤波器108反射时，聚集的一组光数据信号OPT1到OPT4基本上同线地经过光学介质106传播。因此，对光数据信号OPT1到OPT4进行波分复用以生成多信道光信号OPT.。多信道光信号OPTmux在离开光学介质106的第二表面118时进行折射，并且随后该多信道光信号OPTmux可以经由准直透镜120进入诸如光纤或空心金属波导(例如，按照多模或者单模方式)的光传输介质22中的一个内。如图3的示例所示，被配置以执行波分复用的光学介质可以经由透镜102直接从各自激光器接收光信号，以使得不需要介于之间的光波导(例如，光纤等等)和相关联的光耦合器来执行该复用。应当意识到，图2和图3示出了被配置用于传输光数据信号的源方。应当理解的是，可以使用基本相同的构造来实现相对应的接收器。可以经过一个或多个光传输介质(例如，波导或者光纤)来光学耦接相对应的发射器和接收器，以例如形成光通信系统。由于可以根据共同的设计制造更大体积的发射器和接收器设备，因此这进一步允许成本节约。
图4说明了 WDM系统150的另一个示例。可以将WDM系统150配置为图1的示例中的波分复用系统20。因此，在下面的用于附加情景的图4的示例的描述中，可以参照图1的示例。在图4的示例中，将表示光信道数量的整数N说明为4，但也可以使用其它数量N。示例系统150说明了具有四个光数据信号OPT1到OPT4的单个组的波分复用。通过附加地实现与波分复用结合的偏振复用，WDM系统150还能够增加被一起复用的数据信道的数量(例如，两倍的因子)。
与这里示出和描述的其它示例类似，系统150被配置以直接从各自激光器接收光信号，以使得不需要介于之间的光波导(例如，光纤等等)和相关联的光耦合器来执行所述复用，包括波分复用和偏振复用。例如，可以将系统150制造在单个集成封装中，如本文示出和描述的。作为图4的情景的进一步示例，尽管可以将一个或者多个波导实现为本身用于各自波长的复用并且对组合后的信号进行传播的WDM系统的一部分，但是可以实现不具有介于之间的波导(例如不具有介于之间的光纤或耦合器)的WDM系统150。在图4的示例中，WDM系统150包括被配置以生成第一对光数据信号OPTxi的第一对激光器152 ;被配置以生成第二对光数据信号OPTx2的第二对激光器154 ;被配置以生成第三对光数据信号OPTx3的第三对激光器156 ;以及被配置以生成第四对光数据信号OPTx4的第四对激光器158。由激光器152生成的光数据信号OPTxi能够被分别单独地调制并且可以具有相同的偏振和波长λ1 5类似地，分别由激光器154、156和158生成的光数据信号OPTx2到OPTx4能够被分别单独地调制并且可以分别具有相同的偏振和波长入2到λ4。可选地，可以配置每一对激光器以按照相同的波长但是不同(例如，正交)的偏振来生成光信号。在图4的示例中，将这些对激光器152、154、156和158基本上关于彼此平行地布置为相同基底上的二维阵列的一部分。例如，可以将激光器152、154、156和158配置为例如在VCSEL的一个或多个阵列中实现的VCSEL的表面发射激光器。作为进一步的示例，WDM系统150可以包括双折射(即，走离)晶体160。双折射晶体160包括分别耦接到双折射晶体160的第一表面166的半波片162和玻璃间隔件164。将半波片162布置在多对光数据信号OPTxi到OPTx4中的每一对中的一个光数据信号的光路径中，并且将玻璃间隔件164布置在多对光数据信号OPTxi到OPTx4中的每一对中的另一个光数据信号的光路径中。作为替代的低成本示例，可以省去半波片并且可以通过激光器152和154控制光信号的偏振状态。例如,可以实现其中激光器152和154的每一对具有正交偏振状态的VCSEL的阵列。可以分别从多对激光器152、154、156和158向耦接到半波片162和玻璃间隔件164并且对光数据信号OPTxi到OPTx4进行准直的透镜阵列168发射光数据信号OPTxi到OPTx40玻璃间隔件164对各自 光数据信号OPTxi到OPTx4基本上不具有偏振效果。半波片162旋转光数据信号OPTxi到OPTx4的偏振以生成相对于光信号OPTxi到OPTx4具有正交偏振的光数据信号OPTyi到OPTn。可选地，可以从WDM系统150中省去半波片162，多对激光器152、154、156和158中的每一对中的各自一个激光器直接生成具有与每一个各自对中的另一个激光器正交的偏振的光信号OPTyi到0ΡΤγ4。可以将双折射晶体160配置作为各向异性光学介质构造以使具有异常偏振状态之一(例如沿X方向)的光信号以距离入射角的预定角度走离。相比而言，其它光信号(例如，在y方向上具有普通偏振)则不经历走离。因而，在图4的示例中，位于第一表面166和第二表面170的每一个处的光数据信号OPTxi到OPTx4以预定角度经历走离，并且光数据信号OPTyi到OPTy4在基本不具有走离的情况下通过。例如，在通过半波片162时，光数据信号OPTyi到OPTy4在基本不具有折射效果的情况下通过双折射晶体160，以使得光数据信号OPTyi到OPTy4能够直线地经过双折射晶体160传播。然而，在通过玻璃间隔件164时，正交偏振的光数据信号OPTxi到OPTx4在双折射晶体160的第一表面164和第二表面170 二者处均发生走离，以使得正交偏振的光信号被复用到一起。
可以以光数据信号OPTxi到OPTx4的走离为基础选择双折射晶体160的厚度。因而，多对光数据信号OPTxi和0PTY1、OPTx2和0PTY2、OPTx3和0ΡΤΥ3、以及OPTx4和OPTy4分别从双折射晶体160的第二表面170基本上同线地进行传播。因此，在离开耦接到双折射晶体160的第二表面170的透镜阵列172时，多对光数据信号OPTxi和0ΡΤΥ1、0ΡΤΧ2和0ΡΤΥ2、0ΡΤΧ3和OPTy3、以及0PTxjP OPTy4中的每一对分别被偏振复用以生成分别具有波长Ajlj入4的双信道光信号OPTxyi到OPTxy4。复用系统150还包括可以根据这里示出和描述的示例的任意一个实现的WDM复用器。在图4的示例中，与图2类似地实现复用系统。简单而言，与图2的示例中的WDM系统50类似，WDM复用器包括反射镜174、被配置以仅反射波长λ 2的第一 WDM滤波器176、被配置以仅反射波长λ 3的第二 WDM滤波器178、以及被配置以仅反射波长λ 4的第三WDM滤波器180。因而，在图4的示例中，第一 WDM滤波器176使从反射镜174反射之后的第一双信道光数据信号OPTxyi从其中通过并且正交反射第二双信道光数据信号OPTm。类似地，将第二 WDM滤波器178配置为使第一和第二双信道光数据信号OPTxyi和OPTxy2从其中通过并且正交反射第三光数据信号OPTxy3。而且，将第三WDM滤波器180配置为使双信道光数据信号OPTxyi到OPTxy3从其中通过并且正交反射第四光数据信号0PTXY4。因此，双信道光数据信号OPTxyi到OPTxy4变为被波分复用以生成多信道光信号0ΡΤ χ。因此，由于X和Y偏振的复用以及波长λ工到λ 4的复用，多信道光信号OPTmux可以沿着波导182基本上同线地传播八个分离的数据承载信道。例如，第一 WDM滤波器176被配置为仅反射波长λ 2，第二 WDM滤波器178被配置为仅反射波长λ 3，以及第三WDM滤波器180。随后，多信道光信号OPTmux可以进入到例如光纤或波导(例如，按照多模方式)的光传输介质(例如，图1的传输介质22)中的一个。与图2的示例类似，波导可以包括反射镜174以及各自滤波器176、178和180的布置，这些部件可以被安装在波导(例如，空心金属波导)184内。应当理解的是，由于可以将图2到图4的各自示例中的波分复用系统50、100和150实现在集成封装12 中，因此波分复用系统50、100和150的光学部件可以分别被配置作为用于一个或多个激光器阵列14中的每一个激光器18的单个部件。例如，反射镜56、116 和 174，WDM 滤波器 58、60、62、108、110、112、176、178 和 180，光学介质 106 以及双折射晶体160可以各自被分别配置作为具有足够尺寸以被实现用于激光器阵列14的各自激光器18的每一个组16的单个光部件。结果，能够以明显低的成本制造光数据系统10的集成封装12。而且，应当理解的是，波分复用系统50、100和150可以包括被配置以将由激光器18的各自组16生成的光数据信号OPT1到OPT4引导到各自光部件的不同和/或附加的光学元件。例如，可以省去半波片，并且取而代之地采用被配置以生成直接具有期望正交偏振状态的信号的激光器。图5说明了光解复用系统200的示例。可以在目的地设备处实现光解复用系统200，例如，光解复用系统200可以光耦合到相关联的计算机系统的背板。作为示例，对于图4的不例的光复用系统150的上面不例,光解复用系统200可以位于光传输介质(例如，图1的示例中的介质22)的远端上的光接收器处。解复用系统200包括反射镜202、被配置以仅反射波长λ 2的第一 WDM滤波器204、被配置以仅反射波长λ 3的第二 WDM滤波器206、以及被配置以仅反射波长λ 4的第三WDM滤波器208。因而，在图5的示例中，将第三WDM滤波器208配置为从多信道光数据信号OPTmux中分离出双信道光信号0ΡΤΧΥ4。将第三WDM滤波器208配置为使双信道光数据信号OPTxyi到OPTxy3从其中通过并且沿正交方向反射双信道光数据信号0ΡΤΧΥ4。类似地，第一和第二 WDM滤波器204和206分别从多信道光数据信号OPTmux中分离出双信道光信号OPTxy2和OPTxy3，因而留下双信道光信号OPTm。经由反射镜202正交反射双信道光信号OPTxyi。因而，对多信道光数据信号OPTmux进行波分复用以生成双信道光信号OPTxyi到0ΡΤΧΥ4。可以将反射镜202和各自滤波器204、206和208的布置安装在波导(例如，空心金属波导)209内，波导209可以是接收多信道光数据信号OPTmux的光传输介质。将每一个双信道光信号OPTxyI到OPTxy4提供到耦接到双折射晶体214的第一表面212的透镜阵列210。双折射晶体214可以被配置以便以光数据信号OPT5^P OPTy的各自偏振为基础，使光数据信号OPTxi到OPTx4在第一表面212和第二表面216的每一个处经历预定量的走离并且使光数据信号OPTyi到OPTy4在基本上没有走离的情况下通过。光数据信号OPTxi到OPTx4和OPTyi到OPTy4的各自对经由透镜阵列218离开双折射晶体214。因此，经由双折射晶体214对双信道光信号OPTm到0ΡΤΧΥ4，并且因而对多信道光数据信号OPTmux进行偏振解复用以生成光数据信号OPTxi到OPTx4和OPTyi到OPTy4。光数据信号OPTxi到OPTx4和OPTyi到OPTy4可以由一组光电二极管220接收，其中该组光电二极管220可以被配置以将光数据信号OPTxi到OPTx4和OPTyi到OPTy4转换为能够被进一步滤波和/或处理的各自电数据信号。考虑到上面描述的前述结构和功能特征，参照图6将更容易理解示例方法。尽管出于简化解释简单的目的而将图6的方法示出并描述为串行执行，但是应该理解和意识到的是，本发明并不局限于所说明的顺序，由于在其它实施例中，一些实施例可以按照与本文示出和描述的不同顺序 发生和/或与这里示出和描述的同时发生。图6说明了用于对光信号进行复用的方法250的示例。在252处，对表面发射激光器(例如，图2中的激光器54)的至少一个阵列进行调制以发射多组光数据信号。所述多组中的每一个组中的每一个光数据信号具有不同的波长。在254处，从波分复用(WDM)滤波器(例如，图2的滤波器58)反射所述多组光数据信号中的每一组中的具有第一光波长的第一光数据信号。在256处，所述多组光数据信号中的每一组中的具有与第一波长不同的各自波长的至少一个剩余光数据信号通过WDM滤波器(例如，图2的滤波器58)。上面描述了一些实例。当然，不可能描述部件或方面的每一个可能组合，但是本领域的普通技术人员应该意识到，许多进一步的组合和排序时可能的。因此，本发明意在涵盖落入本申请，包括所附权利要求，的保护范围内的所有这样的改变、修改和变形。此外，在说明书或权利要求是中使用“一个(a)”、“某个(an)”、“第一”或者“另一”元素或其等同物的地方，应当将其解释为一个或者多个一个这样的冤死，其既不要求也不排除两个或者更多的这样的元素。
权利要求
1.一种集成的光数据传输系统(10)，包括: 通过多个调制信号进行调制以提供多组光数据信号的激光器(18)的阵列(14)，所述多组中的每一个组中的每一个光数据信号具有不同的波长；以及 波分复用系统(20)，用于对所述多组光数据信号中的每一组进行组合以生成经由各自光传输介质(22)从所述集成的光数据传输系统(10)传输的多个多信道光数据信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述波分复用系统(20)包括具有耦接有波分复用(WDM)滤波器(108)的第一表面(114)的固体光学介质(106)，所述固体光学介质(106)关于所述激光器(18)的阵列(14)以某一角度取向，以通过从耦接到所述固体光学介质(106)的与所述第一表面(114)分隔开并且相对的第二表面(118)的反射镜(116)反射光数据信号，并且通过从所述WDM滤波器(108)反射附加的光数据信号来组合所述多组光数据信号中的每一组。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多组光数据信号中的每一组包括多对正交偏振的光数据信号，所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对具有多个不同的波长，其中所述波分复用系统(20)包括: 双折射晶体(160)，用于在第一表面(166)处以并行布置的方式接收所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对，并且通过使所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对中的第一信号在所述第一表面(166)和与所述第一表面(166)分隔开并且相对的第二表面(170)处走离来组合所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对；以及 波分复用(WDM)滤波器(176)，用于反射所述多个光数据信号中的所述多对正交偏振的光数据信号中具有第一波长的第一对并且使所述多对正交偏振的光数据信号中具有与所述第一波长不同的各自波长的剩余对通过。
4.根据权利要求3所述的系统，还包括: 与所述双折射晶体(160)集成耦接的偏振结构(162)，用于使从所述激光器(18)的阵列(14)发射的多对光数据信号中的每一对中的第一光数据信号正交偏振，以分别提供所述多对正交偏振的光数据信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述波分复用系统(20)包括集成的光学部件(58),所述集成的光学部件(58 )具有尺寸以使得所述多组光数据信号中的每一组入射在所述集成的光学部件(58)上用于生成所述多个多信道光数据信号。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光器(18)的阵列(14)是具有共同衬底的表面发射激光器(18)的阵列(14)，所述阵列(14)是一维阵列或者二维阵列中的一种。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述表面发射激光器(18)是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述表面发射激光器(14)包括激光器(18)的二维阵列(14)，其中在所述阵列(14)的给定方向上的一对激光器(18)具有相同的波长以及基本上正交的偏振状态。
9.一种用于对光信号进行复用的方法(250)，所述方法包括: 对表面发射激光器(18)的阵列(14)进行调制以发射多组光数据信号，所述多组中的每一个组中的每一个光数据信号具有不同的波长； 从波分复用(WDM)滤波器(58)反射所述多组光数据信号中的每一组中的具有第一波长的第一光数据信号；并且 使所述多组光数据信号中的每一组中的具有与所述第一波长不同的各自波长的剩余光数据信号经过所述WDM滤波器(58)。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括: 从耦接到以关于所述表面发射激光器(18)的阵列(14)的某一角度取向的固体光学介质(106)的第一表面(114)的反射镜(116)反射所述多组光数据信号中的每一组中的所述剩余光数据信号，所述第一表面(114)与耦接有所述WDM滤波器(108 )的第二表面(118 )分隔开并且相对以使得朝向所述WDM滤波器(108)反射第二数据信号。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括: 将所述多组光数据信号生成为包括多对正交偏振的光数据信号，所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对具有多个不同的波长；以及 对所述多组光数据信号中的每一组中的所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对进行组合，其中反射所述第一光数据信号包括反射所述多组光数据信号中的每一组中的所述多对正交偏振的光数据信号中的具有第一波长的第一对光数据信号，并且其中使所述剩余的光数据信号经过包括使所述多组光数据信号中的每一组中分别具有与所述第一波长不同的波长的剩余对的正交偏振的光数据信号经过。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括: 以并行排列的方式将所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对直接从所述表面发射激光器(18)的阵列(14)发射到双折射晶体(160)的第一表面(166)上； 使所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对中的第一信号在所述双折射晶体(160)的所述第一表面(166)和与所述`第一表面(166)分隔开并且相对的第二表面(170)中的每一个处走离，以对所述多组光数据信号中的每一组中的所述多对正交偏振的光数据信号的每一对进行组合。
13.一种集成的光数据传输系统(10)，包括: 垂直腔面发射激光器(VCSEL) (18)的阵列(14)，所述VCSEL (18)的阵列(14)通过多个调制信号进行调制以提供多个光数据信号，所述多个光数据信号中的每一个具有不同的波长，所述VCSEL (18)的阵列(14)是二维阵列(14)和多个一维阵列(14)中的一种，所述VCSEL (18)的阵列(14)具有共同衬底；以及 波分复用系统(20)，用于直接接收并组合所述多个光数据信号中的每一个以生成多信道光数据信号，其中所述VCSEL (18)的阵列(14)和所述波分复用系统(20)被布置在集成封装中。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述波分复用系统(20)包括空心金属波导(64),所述空心金属波导(64)是传播所述多信道光数据信号的光传输介质(22)。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述多个光数据信号包括多对正交偏振的光数据信号，所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对具有不同的波长，其中所述波分复用系统(20)包括双折射晶体(160)以按照并行布置的方式在第一表面(166)处接收所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对，并且通过使所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对中的第一信号在所述第一表面(166)和与所述第一表面(166)分隔开并且相对的第二表面(170)处走离来组合所述多对正交偏振的光数据信号中的每一对。
全文摘要
公开一种光数据系统(10)和方法(250)。所述系统(10)可以是包括通过多个调制信号进行调制以提供多组光数据信号的激光器(18)的阵列(14)的集成的光数据传输系统。所述多组中的每一个组中的每一个光数据信号具有不同的波长。所述系统(10)还可以包括波分复用系统(20)以对所述多组光数据信号中的每一组进行组合以生成分别经由多个光传输介质(22)进行传输的多个多信道光数据信号。
文档编号H04B10/2581GK103201969SQ201080070031
公开日2013年7月10日 申请日期2010年10月8日 优先权日2010年10月8日
发明者W·V.·索林, M·R·T·谭, S·V·马塔尔 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业