專利名稱：用于對光學(xué)多波長信號進(jìn)行多路分用的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對對應(yīng)于包括多波長的任一傳輸格式的光學(xué)多波長信號進(jìn)行多路分用，其中所述波長包括可分離成相異流或可根據(jù)差分檢測方案檢測的組分。
背景技術(shù)：
光學(xué)多波長信號傳輸廣泛地用于經(jīng)由光纖網(wǎng)絡(luò)的通信。此類傳輸?shù)囊粋€實例是波分復(fù)用(WDM)傳輸，其中信號由多個光載波傳送。在某些類型的此類傳輸中，一些或所有個別光載波可傳送包括多個流的信號，所述多個流可分離成相異多個子流或組分以用于檢測。即使在信號的產(chǎn)生及傳送過程期間不存在子流，舉例來說，可在接收側(cè)處產(chǎn)生子流以受益于差分檢測方案。本文中，措詞組分意指由至少一個光學(xué)波長傳送的信息的一部分；多個組分可形成由一特定波長或多波長載運的總信息量的部分或全體。此類組分的實例為經(jīng)解調(diào)制的 QPSK信號的經(jīng)振幅調(diào)制的信號及其互補(bǔ)復(fù)本，或差分正交相移鍵控(DQPSK)信號的同相及正交相組分或經(jīng)偏振復(fù)用的信號的兩個正交偏振組分。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到一組分可并不總是存在于原始傳入信號內(nèi)，而是其可在傳輸過程的某些步驟處產(chǎn)生。舉例來說， QPSK信號的互補(bǔ)組分并不明確存在于原始信號中且沿著傳輸線，而是其可在接收之前在濾波步驟處產(chǎn)生。此外，本文中，應(yīng)將對“可分離流”的任何提及理解為指代能夠通過至少一種類別 (舉例來說，通過調(diào)制類型或通過偏振狀態(tài))區(qū)分且分離成若干組分的一波長流，而應(yīng)將對 “差分檢測”(也稱為“平衡檢測”)的提及理解為指代基于對信號及其互補(bǔ)信號的伴隨檢測以使得可改進(jìn)總體檢測靈敏度的檢測技術(shù)。此類可分離多波長流的一個實例是基于DQPSK調(diào)制格式，其用于(例如)光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的高速傳輸。此類可分離多波長流的另一實例依靠經(jīng)偏振復(fù)用的WDM信號。其它實例可為先前提及的DQPSK與經(jīng)偏振復(fù)用的WDM信號的組合。波長包括可根據(jù)差分檢測方案檢測的組分的所述多波長的一個實例為用正交相移鍵控(QPSK)格式調(diào)制的WDM信號。也有可能是先前提及的QPSK與經(jīng)偏振復(fù)用的WDM信號的組合?；谙喔蓚鬏敻袷降男盘栆部杀徽J(rèn)為包括可根據(jù)差分檢測方案檢測的組分。將多波長多路分用成其組分大多數(shù)情況下通常通過使用多個離散組件執(zhí)行，每一組件通常專用于個別光載波，必須以某種方式在頻率、振幅、相位等方面?zhèn)€別地控制個別光載波以達(dá)成最好的檢測結(jié)果。此需要多個單獨控制電路，以便在熱上、光學(xué)上或電上等調(diào)諧所有多路分用元件。

發(fā)明內(nèi)容
由于需要多個離散元件，因此常規(guī)多路分用器將需要并非所期望的相對大的占用面積及相對高的電力消耗與消散。使用此類離散元件的另一缺點在于將整個多路分用布置合并成單個光子集成電路的困難或甚至實際不可能性。
然而，制造光子裝置的當(dāng)前趨勢指向相反的要求，S卩，最小化整個裝置的占用面積及電力消耗，以及盡可能地簡化此類組件于集成電路中的集成。圖Ia是用于使用后面跟隨延遲濾波器陣列的單個光學(xué)多路分用器對QPSK型信號的WDM流進(jìn)行多路分用的常規(guī)布置的示范性示意圖，舉例來說，所述單個光學(xué)多路分用器為陣列波導(dǎo)光柵(AWG)。如圖Ia中所示，包括能夠通過差分檢測方案檢測的QPSK多波長的輸入信號S (例如，WDM信號)輸入到IxN AWG多路分用器10中。所述QPSK波長因此經(jīng)多路分用且以多個
經(jīng)調(diào)制的載波S1A2.....Sn的形式從AWG多路分用器10輸出。接著，輸出波長S1A2.....
、輸入到相應(yīng)延遲濾波器Il1Ul2.....11N。延遲濾波器Il1Ul2.....IIn負(fù)責(zé)將傳入信號
分離成波長的主組分及互補(bǔ)組分。每一延遲濾波器接著在一個輸出端口處輸出主組分SlaA2a.....Slfc且在另一輸出
端口處輸出互補(bǔ)組分Slb、s2b.....Smo接著，由相應(yīng)對光電二極管12Xa-12\(X = 1. . N)檢
測主組分及互補(bǔ)組分。應(yīng)注意，實際中，可簡單地忽略信號的互補(bǔ)組分且維持主信號以用于進(jìn)一步處理。此是有用的，因為使用差分檢測允許較高接收靈敏度，此可減少噪聲及其它傳輸損害對接收過程的影響。圖Ib是用于使用后面跟隨功率分裂器陣列(每一者后面跟隨一對延遲濾波器) 的光學(xué)多路分用器對DQPSK型信號進(jìn)行多路分用的常規(guī)布置的示范性示意圖，舉例來說， 所述光學(xué)多路分用器為陣列波導(dǎo)光柵(AWG)。通過適當(dāng)?shù)亟M合兩個延遲濾波器的輸出，可找回DQPSK信號的同相及正交相組分。在此圖中，相同元件已賦予與圖Ia的那些參考編號相同的參考編號。如圖Ib中所示，包括空間可分離的DQPSK多波長的輸入信號S(例如，WDM信號) 輸入到IxN AWG多路分用器10中。所述DQPSK波長因此經(jīng)多路分用且以多個經(jīng)調(diào)制的光載
波Sp &.....Sn的形式從AWG多路分用器10輸出。所述輸出波長Sp S2.....Sn接著輸入
到相應(yīng)功率分裂器H1Ul.....13n中，在所述功率分裂器中，將經(jīng)調(diào)制的載波Sp S2.....
、的功率分裂成通常值相等的兩部分，所述兩部分各自單獨地被注入到相應(yīng)對延遲濾波器
Illi-Hi^ 112i-II2q.....1 lNi"llNq中。每一對延遲濾波器包括具有稍微不同的延遲響應(yīng)的
兩個濾波器。通常一個濾波器中為+ η /4且在另一濾波器中為-η /4，以使得將原始信號的同相及正交相組分重構(gòu)成一對經(jīng)振幅調(diào)制的信號。這些經(jīng)重構(gòu)的信號由相應(yīng)對光電二極管 12Xi-12Xq(X = 1. . N)檢測且被轉(zhuǎn)變成電信號以用于進(jìn)一步信號處理。如可了解，圖Ia及圖Ib的兩個布置需要與所涉及組件的數(shù)目相當(dāng)?shù)某浞终加妹娣e以及電力供應(yīng)，其中組件的數(shù)目越高，需要用于終端產(chǎn)品的占用面積及電力供應(yīng)越大。此外，將此類布置集成到光子集成電路中將是復(fù)雜的任務(wù)。圖加是用于使用單個延遲濾波器及兩個頻率多路分用器(通常為兩個AWG)來對 QPSK型信號進(jìn)行多路分用的另一常規(guī)布置的示范性示意圖。如圖加中所示，包括能夠通過差分檢測來檢測的QPSK多波長的輸入信號S(例如，WDM信號)輸入到延遲濾波器21中，所述延遲濾波器負(fù)責(zé)將傳入信號S分離成波長的主&組分及互補(bǔ)4組分。接著，兩個組分&及&中的每一者饋送到相應(yīng)IxN AWG多路分用器20a、20b中。流&及&因此經(jīng)多路分用且以多個分離波長的形式從相應(yīng)AWG多路分用器20a及20b輸出，即、.....S3n從第一 AWG多路分用器20a輸出，且、.....SbN從第二 AWG多路分用器20b輸出。假設(shè)流&輸出(舉例來說)輸入信號S的主組分，那么AWG多路分用器20a的對
應(yīng)輸出波長i5al、Sa2.....SaN將為原始信號S的經(jīng)多路分用的波長的主組分。同樣地，假設(shè)
流4輸出(舉例來說)輸入信號S的互補(bǔ)組分，那么AWG多路分用器20b的對應(yīng)輸出波長
Sbl> Sb2.....SbN將為原始信號的經(jīng)多路分用的波長的互補(bǔ)組分。接著，AffG多路分用器20a
的輸出波長Sal、Sa2.....SaN饋送到相應(yīng)檢測器22la、22^.....22Na中。同樣地，將AWG多路
分用器20b的輸出波長^3l、Sb2.....SbN饋送到相應(yīng)檢測器22lb、22a.....22Nb中。因此，可了解，與圖Ia中所示的布置相比，圖加中所呈現(xiàn)的布置需要較少數(shù)目個組件。圖2b是用于使用分裂器、延遲濾波器及兩個頻率多路分用器(舉例來說，其為陣列波導(dǎo)光柵(AWG))來對DQPSK型信號進(jìn)行多路分用的另一常規(guī)布置的示范性示意圖。在此圖中，相同元件已賦予與圖加的那些參考編號相同的參考編號。如圖2b中所示，包括空間可分離的DQPSK波長的輸入信號S輸入到功率分裂器23 中，在所述功率分裂器中，將傳入信號S的功率分裂成通常值相等的兩部分，將所述兩部分各自單獨注入到相應(yīng)延遲濾波器21^21,中。延遲濾波器？“二“具有稍微不同的延遲響應(yīng)，以使得將原始信號的同相及正交相組分重構(gòu)成一對經(jīng)振幅調(diào)制的信號SpS,。將這些經(jīng)重構(gòu)的信號輸入到相應(yīng)IxN AffG多路分用器20i及20,中，其中信號Si及&經(jīng)多路分用且
以多個單獨波長的形式從相應(yīng)AWG多路分用器20i及20,輸出，S卩，Sn、Si2.....SiN從第一
AffG多路分用器20i輸出且Sql、Sq2.....Sqn從第二 AWG多路分用器20,輸出。假設(shè)流Si輸出(舉例來說)輸入信號S的同相組分，那么AWG多路分用器20i的
對應(yīng)輸出波長sn、Si2.....SiN將為原始信號S的經(jīng)多路分用的波長的同相組分。同樣地，
假設(shè)流&輸出(舉例來說)輸入信號S的正交相組分，那么AWG多路分用器20,的對應(yīng)輸
出波長i^、Sq2.....Sqn將為原始信號的經(jīng)多路分用的波長的正交相組分。接著，AffG多路
分用器20i的輸出波長Sn、Si2.....SiN饋送到相應(yīng)檢測器22 、222i.....22Ni中。同樣地，
AffG多路分用器20b的輸出波長Sql、Sq2.....Sqn饋送到相應(yīng)檢測器221(1、22&.....中。
此處，也應(yīng)了解，與圖Ia中所示的布置相比，圖2b中所呈現(xiàn)的布置需要較少數(shù)目個組件。類似于相關(guān)于圖Ia及圖Ib所論述的布置，此布置也需要與所涉及的組件數(shù)目相當(dāng)?shù)某浞终加妹娣e以及電力供應(yīng)。此外，將此類布置集成到光子集成電路中也將是復(fù)雜的任務(wù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其提供一種用于對多波長流進(jìn)行多路分用的多路分用器，其包括分離器，所述分離器用于將所述多波長流分離成從所述分離器的第一輸出輸出的第一波長流及從所述分離器的第二輸出輸出的第二波長流，其中所述分離器的所述第一輸出耦合到多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器的第一輸入且所述分離器的所述第二輸出耦合到所述多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器的第二輸入。根據(jù)一些特定實施例，所述分離器包括延遲濾波器且所述多波長流為QPSK型流。根據(jù)一些特定實施例，所述分離器包括功率分裂器及延遲濾波器且所述多波長流為DQPSK型流。根據(jù)一些特定實施例，所述分離器包括偏振分裂器且所述多波長流為經(jīng)偏振多路復(fù)用的流。
根據(jù)一些特定實施例，所述分離器為至少一個功率分裂器、至少一個延遲濾波器與至少一個偏振分裂器的組合且所述多波長流為經(jīng)偏振多路復(fù)用的DPQSK流。根據(jù)一些特定實施例，所述頻率多路分用器包括位于所述頻率多路分用器的相對于其中第一單波長群組被輸入所述頻率多路分用器中的側(cè)的相對側(cè)處的至少第一輸出端口，及位于所述頻率多路分用器的相對于其中第二單波長群組被輸入所述頻率多路分用器中的側(cè)的相對側(cè)處的至少第二輸出端口。本發(fā)明的實施例也涉及用于接收WDM信號的接收器，其包括根據(jù)以上權(quán)利要求所述的多路分用器。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，其提供一種對多波長流進(jìn)行多路分用的方法，所述方法包括將多波長流輸入到分離器中；根據(jù)至少一個預(yù)定準(zhǔn)則，將所述多波長流分離成第一波長流及第二波長流；將所述第一波長流輸入到多輸入端口 /多輸出端口頻率多路分用器的第一輸入端口中；將所述第二波長流輸入到所述多輸入端口 /多輸出端口頻率多路分用器的第二輸入中；將所述第一流分離成第一單波長群組；將所述第二流分離成第二單波長群組；將所述第一單波長群組耦合到所述頻率多路分用器的相應(yīng)第一輸出端口 ；將所述第二單波長群組耦合到所述頻率多路分用器的相應(yīng)第二輸出端口。根據(jù)一些特定實施例，所述第一單波長群組耦合到位于所述頻率多路分用器的相對于其中所述第一單波長群組被輸入所述頻率多路分用器中的側(cè)的相對側(cè)處的相應(yīng)輸出端口，且所述第二單波長群組耦合到位于所述頻率多路分用器的相對于其中所述第二單波長群組被輸入所述頻率多路分用器中的側(cè)的相對側(cè)處的相應(yīng)輸出端口。在附圖的輔助下，在以下說明以及權(quán)利要求書中更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例的這些及其它特征與優(yōu)點。


圖la(已經(jīng)論述)是用于使用后面跟隨延遲濾波器陣列的單個頻率多路分用器來對QPSK信號進(jìn)行多路分用的常規(guī)布置的示范性示意圖。圖Ib (已經(jīng)論述)是用于使用后面跟隨功率分裂器陣列及若干延遲濾波器的單個頻率多路分用器來對DQPSK信號進(jìn)行多路分用的常規(guī)布置的示范性示意圖。圖加(已經(jīng)論述)是用于使用單個延遲濾波器及兩個頻率多路分用器來對QPSK 信號進(jìn)行多路分用的另一常規(guī)布置的示范性示意圖。圖2b (已經(jīng)論述)是用于使用功率分裂器、單個延遲濾波器及兩個頻率多路分用器來對DQPSK信號進(jìn)行多路分用的另一常規(guī)布置的示范性示意圖。圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于對QPSK信號進(jìn)行多路分用的布置的示范性示意圖。圖北是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于對DQPSK信號進(jìn)行多路分用的布置的示范性示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的實施例，在雙向方案中使用多輸入端口及多輸出頻率多路分用器， 以便提供兩個多波長流的多路分用功能性。通過非限制性實例的方式，本文中提供的解決方案中將使用的頻率多路分用器可為已知且市場上可購得的陣列波導(dǎo)光柵(AWG)及中階梯光柵。在以下說明中，在對實施例的說明中論述陣列波導(dǎo)光柵。然而，在實施例的范圍內(nèi)，也可使用其它頻率多路分用器。一個相關(guān)于QPSK WDM波長提供的示范性實施例展示于圖3a中。如所述圖中所示， 將包括用QPSK格式調(diào)制的光學(xué)波長的輸入信號S輸入到延遲濾波器31中，所述延遲濾波器將所接收信號分離成對應(yīng)于所述信號的主組分及互補(bǔ)組分的兩個流&及4，所述兩個流 &及4載運經(jīng)多路復(fù)用的信號。接著，將流輸入到位于(N+l)x(N+l)AWG 30( BP, 具有N+1個輸入端口及N+1個輸出端口的AWG)的側(cè)上的相應(yīng)輸入端口 Pa及Pb中。一旦輸入到(N+l)x(N+l)AWG 30中，便在同一波導(dǎo)光柵內(nèi)對流進(jìn)行單獨地多路分用。因此，當(dāng)以雙向模式操作時，使用多輸入端口 /多輸出端口 AWG提供使用單個光柵對兩個傳入流進(jìn)行多路分用的可能性。此由于在多輸入端口 /多輸出端口 AWG的輸入端口與輸出端口之間的互易性是可能的。應(yīng)注意，原則上，也可使用具有較高端口計數(shù)的AWG雖然此將增加裝置的占用面積，在此增加是可容忍的情況下，那么也可設(shè)想此選項。此外，使用僅一個單一 AWG是有利的，因為其將僅涉及單個裝置的占用面積及控制功率。返回參考圖3a，QPSK流&在輸入端口 Pa處輸入AWG 30中且QPSK流&在輸入端口 Pb處輸入AWG 30中。接著在AWG 30中將流Sa多路分用成經(jīng)引導(dǎo)朝向輸出端口 la、
2a.....Na的多個單波長。類似地，在AWG 30中將流&多路分用成經(jīng)引導(dǎo)朝向輸出端口 lb、
2b.....Nb的多個單波長。假設(shè)流&為(舉例來說)輸入信號S的主組分，那么從AWG多路分用器30的輸入
端口 Pa傳播到輸出端口 la、2a.....Na的對應(yīng)經(jīng)多路分用的波長將為原始信號S的經(jīng)多路
分用的波長的主組分。同樣地，假設(shè)流&為(舉例來說)輸入信號S的互補(bǔ)組分，那么從
AffG多路分用器30的輸入端口 Pb傳播到輸出端口 lb、\.....Nb的對應(yīng)經(jīng)多路分用的波長
將為原始信號的經(jīng)多路分用的波長的互補(bǔ)組分。優(yōu)選地，將從AWG多路分用器30的輸出端
口 la、2a.....隊輸出的波長饋送到相應(yīng)檢測器32la、322a.....32Na (例如，光電檢測器)中。
同樣地，優(yōu)選地，將從AWG多路分用器30的輸出端口 lb、\.....Nb輸出的波長饋送到相應(yīng)
檢測器32lb、322b.....32.中。實際中，可簡單地忽略信號的互補(bǔ)組分且維持主信號以用于
進(jìn)一步處理。相關(guān)于DQPSK WDM波長提供的另一示范性實施例展示于圖北中。在此圖中，相同元件已賦予與圖3a的那些參考編號相同的參考編號。如所述圖中所示，將包括DQPSK WDM波長的輸入信號S輸入到功率分裂器33中， 在所述功率分裂器中將傳入信號的功率分裂成通常值相等的兩部分且接著將經(jīng)分裂的部分輸入到相應(yīng)延遲濾波器31^31,中。延遲濾波器31^31,具有稍微不同的延遲響應(yīng)，以使得將原始信號的同相及正交相組分重構(gòu)成載運經(jīng)多路復(fù)用的信號的一對經(jīng)振幅調(diào)制的信號31及民。將這些經(jīng)重構(gòu)的信號輸入到(N+l)x(N+l)AWG 30的相應(yīng)輸入端口中。如圖北中所示，在輸入端口 Pi處將DQPSK流Si輸入AWG 30中且在輸入端口 Pq處將DQPSK流Sq輸入AWG 30中。接著，在AWG 30內(nèi)將流Si多路分用成經(jīng)引導(dǎo)朝向輸出端口 IiJi.....Ni的多個
單波長。類似地，在AWG 30中將流民多路分用成經(jīng)引導(dǎo)朝向輸出端口、《.....Ntl的多
個單波長。假設(shè)流Si* (舉例來說)輸入信號S的同相組分，那么從AWG多路分用器30的輸
入端口 Pi傳播到輸出端口 li、l.....Ni的對應(yīng)經(jīng)多路分用的波長將為原始信號S的經(jīng)多
路分用的波長的同相組分。同樣地，假設(shè)流民為(舉例來說)輸入信號S的正交相組分，
那么將從AWG多路分用器30的輸入端口 Ptl傳播到輸出端口 Itp^1.....Nq的對應(yīng)經(jīng)多路分
用的波長將為原始信號的經(jīng)多路分用的波長的正交相組分。優(yōu)選地，將從AWG多路分用器
30的輸出端口 IiJi.....隊輸出的波長饋送到相應(yīng)檢測器32n、322i.....32Ni (例如，光電
檢測器)中。同樣地，將從AWG多路分用器30的輸出端口、《.....Ntl輸出的波長饋送到
相應(yīng)檢測器32u、322(1.....中。在本發(fā)明的所有實施例中，在以雙向模式操作時，使用多輸入端口 /多輸出端口 AffG提供在使用僅一個單一 AWG時對兩個傳入流進(jìn)行多路分用的可能性，此是有利的，因為其將僅涉及單個裝置的占用面積及功率消耗。多輸入端口 /多輸出端口 AWG 30以雙向模式操作的事實允許使信號在AWG 30內(nèi)沿不同方向從一個側(cè)傳播到另一側(cè)的可能性，以使得從第一輸入端口(例如，&或？》輸入的波長沿第一方向傳播，而從第二輸入端口(例如， Pb或P,)輸入的波長沿不同于第一方向的第二方向傳播。優(yōu)選地，一實施例中的輸入端口位于頻率多路分用器(在此情況下為AWG 30)的相對側(cè)上且相對于所述頻率多路分用器的縱向軸對稱，然而，此并非強(qiáng)制性的。一實施例中的輸入端口也可位于相對于頻率多路分用器的縱向軸不對稱的位置處，只要采用AWG的雙向操作即可。此外，在給出WDM信號的光載波的波長的情形下，AWG可經(jīng)工程設(shè)計以避免端口指派中的任一可能矛盾。為對N個光學(xué)波長進(jìn)行多路分用，AWG可在任一側(cè)上具有至少N+1個端口，其中一個端口既定用作輸入端口且N個端口既定用作輸出端口，以便接收從對應(yīng)輸入端口發(fā)射且由所述光柵多路分用的波長。所述對應(yīng)輸入端口優(yōu)選地位于所述光柵的相對于其中對應(yīng)輸出端口所位于的側(cè)的相對側(cè)處。應(yīng)注意，實際中，(N+1)X(N+1)AWG在大小上略微大于單個IxN AffG多路分用器，因此，此解決方案明顯地有益于減小整個裝置的大小，因為與兩個IxN AWG相比，一個(N+1) X(N+1)AWG占據(jù)較小空間。此外，極大地改進(jìn)整個布置集成到單個芯片中。另外，由于兩個流( 與&或Si與S,)使用同一光柵結(jié)構(gòu)的事實，將僅需要一個控制器來將光柵調(diào)整到所要頻率柵格上。因此，當(dāng)光柵針對一個流對準(zhǔn)時，其將自動地針對另一流如此對準(zhǔn)，且兩個流之間沒有相對漂移。所提出的解決方案提供減小為將所調(diào)整的所有部件保持在特定應(yīng)用所需的頻率范圍(例如(舉例來說)，如ITU標(biāo)準(zhǔn)中針對WDM系統(tǒng)定義的ITU頻率柵格)內(nèi)所需的電及/或熱控制器的數(shù)目的可能性，且有益于大致減小整個布置的占用面積。根據(jù)所提出的解決方案獲得的布置也可易于以完全集成的形式實施，即，實施于一個光子集成電路中。盡管上文所述實施例是相關(guān)于QPSK及DQPSK信號以示范性方式提供，但應(yīng)注意，如上文已經(jīng)提及，本發(fā)明解決方案也適用于包括多波長的任一傳輸格式，其中所述波長包括可分離成相異流或可根據(jù)差分檢測方案檢測的組分。舉例來說，在使用經(jīng)偏振多路復(fù)用的信號的情況下，用于對DQPI信號進(jìn)行解調(diào)的功率分裂器-延遲濾波器對可由偏振分裂器替換，且因此所述布置可轉(zhuǎn)變成用于經(jīng)偏振多路復(fù)用的信號的WDM接收裝置。因此，在DQPSK的情況下，用于流的分離的準(zhǔn)則為將同相組分與正交相組分分離， 在經(jīng)偏振多路復(fù)用的信號的情況下，用于流的分離的準(zhǔn)則可為將信號的對應(yīng)于一個偏振 (舉例來說，水平偏振)的組分與所述信號的對應(yīng)于另一偏振(舉例來說，垂直偏振)的組分分離。此外，可使用單個延遲濾波器、兩個偏振分裂器及具有2 (N+1)個端口的單個雙向 AffG來實施經(jīng)偏振多路復(fù)用的DQPSK接收器，或所述接收器可通過組合一個偏振分裂器、兩個延遲濾波器與一個2 (N+1)端口 AWG來實施。在此情況下，用于分離信號的準(zhǔn)則可為用于根據(jù)同相組分與正交相組分來分離流的準(zhǔn)則與根據(jù)不同偏振組分進(jìn)行分離的準(zhǔn)則的組合或反之亦然。在各種實施例中，所述對延遲濾波器及功率分裂器可合并成融入到星形耦合器中的單個延遲濾波器中，所述星形耦合器負(fù)責(zé)接收經(jīng)濾波的組分并將其朝向電路中的所要元件路由。本發(fā)明解決方案因此提供將復(fù)雜信號格式(例如(舉例來說)QPSK、DQPSK或經(jīng)偏振多路復(fù)用的信號)的波長多路分用所需的多個元件合并成較少元件的可能性。具有兩個或甚至一個單一元件要管理簡化控制機(jī)構(gòu)，減小占用面積，減小功率消耗(因為，將僅需要一個熱電冷卻器)且可更容易地集成到光子集成電路中。實際中，應(yīng)理解，較少元件通常對應(yīng)于較高可靠性?？山M合本發(fā)明的各種實施例，只要此組合是兼容的及/或互補(bǔ)的。此外，應(yīng)注意，對應(yīng)于所主張構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的列表并非窮盡，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員理解可用等效結(jié)構(gòu)替代所引述結(jié)構(gòu)，而此并不背離本發(fā)明的范圍。還應(yīng)注意，對應(yīng)技術(shù)方案中所描述及所引述的本發(fā)明方法的步驟的次序并不限于所呈現(xiàn)及所述的次序且可變化，而此并不背離本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本文中的任一框圖表示對采用本發(fā)明原理的說明性電路的概念觀點。
權(quán)利要求
1.一種用于對多波長流進(jìn)行多路分用的多路分用器，其包括分離器，所述分離器用于將所述多波長流分離成從所述分離器的第一輸出輸出的第一波長流及從所述分離器的第二輸出輸出的第二波長流，其中所述分離器的所述第一輸出耦合到多輸入端口 /多輸出端口頻率多路分用器的第一輸入，且所述分離器的所述第二輸出耦合到所述多輸入端口 /多輸出端口頻率多路分用器的第二輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路分用器，其中所述多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器為陣列波導(dǎo)光柵或中階梯光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路分用器，其中所述分離器包括延遲濾波器，且所述多波長流是用QPSK格式調(diào)制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路分用器，其中所述分離器包括功率分裂器及延遲濾波器，且所述多波長流為DQPSK型流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路分用器，其中所述分離器包括偏振分裂器，且所述多波長流為經(jīng)偏振多路復(fù)用的流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多路分用器，其中所述分離器為至少一個功率分裂器、 至少一個延遲濾波器及至少一個偏振分裂器的組合，且所述多波長流為經(jīng)偏振多路復(fù)用的 DPQSK 流。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的多路分用器，其中所述輸入端口位于所述頻率多路分用器的相對側(cè)上且相對于所述頻率多路分用器的縱向軸對稱。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的多路分用器，其中所述光柵包括至少第一輸出端口，其位于所述光柵的相對于其中所述第一單波長群組被輸入所述光柵中的側(cè)的相對側(cè)處；及至少第二輸出端口，其位于所述光柵的相對于其中所述第二單波長群組被輸入所述光柵中的側(cè)的相對側(cè)處。
9.一種用于接收WDM信號的接收器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的多路分用器。
10.一種對多波長流進(jìn)行多路分用的方法，所述方法包括 將多波長流輸入到分離器中；根據(jù)至少一個預(yù)定分離準(zhǔn)則將所述多波長流分離成第一波長流及第二波長流； 將所述第一波長流輸入到多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器的第一輸入端口中；將所述第二波長流輸入到所述多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器的第二輸入中；將所述第一流分離成第一單波長群組；將所述第二流分離成第二單波長群組；將所述第一單波長群組耦合到光柵的相應(yīng)第一輸出端口；將所述第二單波長群組耦合到所述光柵的相應(yīng)第二輸出端口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述第一單波長群組耦合到位于所述光柵的相對于其中所述第一單波長群組被輸入所述光柵中的側(cè)的相對側(cè)處的相應(yīng)輸出端口，且將所述第二單波長群組耦合到位于所述光柵的相對于其中所述第二單波長群組被輸入所述光柵中的側(cè)的相對側(cè)處的相應(yīng)輸出端口。
全文摘要
一種對空間可分離的多波長流的多路復(fù)用進(jìn)行多路分用的多路分用器及方法，其中根據(jù)至少一個預(yù)定分離準(zhǔn)則將多波長流的傳入多路復(fù)用分離成第一波長流及第二波長流。將所述第一流及所述第二流分別輸入到多輸入端口/多輸出端口頻率多路分用器的第一輸入端口及第二輸入端口中，其中將所述第一流及所述第二流分別分離成第一單波長群組及第二單波長群組。將所述第一單波長群組耦合到相應(yīng)輸出端口且將所述第二單波長群組耦合到相應(yīng)輸出端口。
文檔編號G02B6/34GK102449941SQ201080023273
公開日2012年5月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者彼得羅·貝爾納斯科尼 申請人:阿爾卡特朗訊