專利名稱：用于光纖數(shù)據(jù)通信的光發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式總體上涉及高速數(shù)據(jù)通信協(xié)議。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信業(yè)中，光纖信道協(xié)議(FCP )和光纖連接性(FICON ) 協(xié)議被用于聯(lián)網(wǎng)、存儲以及相關(guān)的應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解， 本公開中的術(shù)語"FCP"與術(shù)語"FICON"可以互換，因?yàn)樵诖擞涊d 的本發(fā)明的公開涉及這些協(xié)議的物理層屬性。已經(jīng)針對在多個數(shù)據(jù) 率上進(jìn)行操作的FCP協(xié)議定義了光纖光鏈路，如ANSI所定義的。 目前，1Gbit/s和2Gbit/s鏈路最常使用，盡管正在開始出現(xiàn)諸如 4Gbit/s及以上的更高數(shù)據(jù)率。由于FCP已經(jīng)被建立作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 的關(guān)鍵使能器，因此采用較高帶寬的FCP鏈路將是有益的。FCP定 義為在最多10km的單模光纖上支持4Gbit/s數(shù)據(jù)率。以廉價、有效 的方式在具有長波長(LX)源(例如，1300 nm的中心波長)的單 模光纖上實(shí)現(xiàn)4Gbit/s以及更高的數(shù)據(jù)率仍然是一個挑戰(zhàn)。
支持4Gbit/s數(shù)據(jù)率的一種方式是通過使用分布式反饋(DFB ) 激光器。DFB激光器可以在10km的單模光纖上支持4Gbit/s數(shù)據(jù)率， 但是其相對于Fabry-Perot激光器而言是昂貴的。Fabry-Perot ( FP ) 激光器在較低數(shù)據(jù)率和較短(例如，3-5km)的FCP鏈路中可靠地使 用。為了使FP激光器能夠在10km上以4Gbit/s進(jìn)行工作，在設(shè)計中 需要額外的復(fù)雜性，以符合FCP標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)光脈沖以短波長(SX)光源(例如，850 nm)在多模光纖 上進(jìn)行4Gbit/s以及更高數(shù)據(jù)率的實(shí)現(xiàn)來傳播通過線路時，短波長 (SX)光脈沖以及LX脈沖存在過度的色散。色散是激光中心波長 和譜寬的函數(shù)。與LX鏈^^的10km相比，SX《連^各通常^L定在100米-300米內(nèi)。即使是在很短的光鏈路中，色散也是BER性能的限制因素。
光通信鏈路需要放大(例如，半導(dǎo)體光放大器、半導(dǎo)體激光放 大器、摻雜光纖放大器等)，以便擴(kuò)展其距離以用于諸如存儲區(qū)域 網(wǎng)絡(luò)中的故障恢復(fù)的應(yīng)用。已經(jīng)證明，半導(dǎo)體光放大器(SOA)在 這方面是有用的。SOA十分類似于光泵浦的直列半導(dǎo)體激光二極管。 在需要極長距離的傳統(tǒng)應(yīng)用中，最為期望的傳統(tǒng)SOA特征是高增益。 傳統(tǒng)SOA設(shè)計為具有寬譜寬來適應(yīng)較大范圍的輸入設(shè)備(以及在某 些情況下可能的波長復(fù)用)。其放大傳入的光信號，而不需要光/電 轉(zhuǎn)換。
SOA本身在構(gòu)造上非常類似于Fabry Perot半導(dǎo)體激光二極管， 其使用鏡式光腔來實(shí)現(xiàn)光信號傳播方向的增益。使用鏡來增加通過 增益介質(zhì)的有效路徑長度，并由此增加總增益。相對于諸如摻雜光 纖放大器的其他光學(xué)放大技術(shù)，SOA可以提供潛在的優(yōu)點(diǎn)。然而， 可以利用任何半導(dǎo)體光放大器(也即，可以相對于其閾值設(shè)置進(jìn)行 偏置、并且易于與激光器封裝進(jìn)行集成的放大器)來實(shí)施在此公開 的本發(fā)明。SOA可以與其他半導(dǎo)體器件單片集成在公共芯片或者襯 底上，并且以低價大規(guī)模生產(chǎn)。SOA可以容易地放大各種波長(包 括1300 nm和850 nm)的光。SOA是方丈大在諸如FCP的數(shù)據(jù)通信系 統(tǒng)中最常用的1300 nm和850 nm波長窗口 (包括以太網(wǎng)的其他工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)也使用相同的波長窗口 )的 一 種低價解決方案。在增益箝位(g ain clamping)配置中，也經(jīng)常使用SOA。為了優(yōu)化可達(dá)到的距離，還 可以將SOA置于靠近長距離光鏈路的中部。
通過引用在此并入的美國專利6,674,784，公開了一種分布式 反饋激光器器件。通過引用在此并入的美國專利6,584,126公開了一 種可調(diào)諧Fabry-Perot激光器器件以及 一 種垂直腔面激光發(fā)射 (VCSEL)器件。通過引用在此并入的美國專利6,894,833公開了一 種用來放大激光器輸出的半導(dǎo)體光放大器。通過引用在此并入的美 國專利6,839,481公開了一種多模光纖系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文，本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種用于擴(kuò)展SX和LX光 纖長度的帶寬的器件和方法。本發(fā)明提供一種光學(xué)發(fā)射機(jī)封裝器件，
包括激光二極管；以及半導(dǎo)體光放大器，其直接置于激光二極管 之后，或者直接連接至或是非常靠近激光器。在此描述的這種配置 可以稱為具有激光二極管的前置放大器配置，其中半導(dǎo)體光放大器 適于在這樣的 一個頻域操作，從而半導(dǎo)體光放大器對來自激光二極 管的光學(xué)波長進(jìn)行濾波和整形，并且其中半導(dǎo)體光放大器偏置到用 于該半導(dǎo)體光放大器的放大閾值之下。該器件還包括反饋電路，其
包括分光器，其中反饋電路對來自半導(dǎo)體光放大器的已整形光輸出 進(jìn)行采樣，并且動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器和激光二極管中的一個
或二者。
在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明的半導(dǎo)體光放大器和激光二極管從 激光二極管的中心點(diǎn)相互偏離 一個受控的量，使得激光二極管的預(yù) 定量的光輸出耦合至多模光纖。
而且，可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體光放大器配置為頻域譜濾波器， 以便調(diào)整在1300 nm或者850 nm標(biāo)稱中心波長的激光二極管的頻率 內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，貫穿本說明書，將使用術(shù)語 "FCP"，可以理解，這里的描述適用于FICON 4連^^的物理層，并 且更一般地適用于任何類似光纖光數(shù)據(jù)通信協(xié)議。
通過本發(fā)明的技術(shù)，將認(rèn)識到其他特征和優(yōu)點(diǎn)。在此詳細(xì)描述 了本發(fā)明的其他實(shí)施方式和方面，并且將其視作要求保護(hù)的本發(fā)明 的部分。為了更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征，參考說明書和附圖。
當(dāng)結(jié)合下文描述和附圖來考慮時，本發(fā)明實(shí)施方式的這些以及 其他方面將得到更好的認(rèn)識和理解。然而，應(yīng)當(dāng)理解，盡管示出了 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式及其多個具體細(xì)節(jié)，下文的描述是作為示范 而非限制給出的。在本發(fā)明實(shí)施方式的范圍內(nèi)，可以在不背離其精 神的情況下進(jìn)行多種改變和修改，并且本發(fā)明的實(shí)施方式包括所有這種修改。


現(xiàn)在，將參考附圖并且僅作為示例來描述本發(fā)明的實(shí)施方式，
其中
圖1示出了用于擴(kuò)展光纖帶寬的光學(xué)發(fā)射機(jī)封裝器件的示意
圖2示出了用于在多模光纖應(yīng)用中擴(kuò)展光纖帶寬的光學(xué)發(fā)射 機(jī)封裝器件的示意圖；以及
圖3是示出了本發(fā)明實(shí)施方式的優(yōu)選方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
式及其各種特征和有益細(xì)節(jié)，其中非限制性實(shí)施方式在附圖中示出， 并且在下面描述中詳述。應(yīng)當(dāng)注意，附圖中所示的特征未必是按比 例繪制的。為了避免不必要地混淆本發(fā)明的實(shí)施方式，省略了對公 知部件和處理技術(shù)的描述。在此使用的示例僅僅意在促進(jìn)對可以實(shí)
施本發(fā)明實(shí)施方式的方法的理解，以及進(jìn)一步使本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠?qū)嵤┍景l(fā)明的實(shí)施方式。因此，不應(yīng)認(rèn)為示例是對本發(fā)明實(shí)施方 式的范圍的限制。
如上所述，存在著提高光纖帶寬的需求。本發(fā)明的實(shí)施方式通 過提供一種器件和方法來實(shí)現(xiàn)該需求，該器件和方法使用已有的激 光發(fā)射機(jī)結(jié)合共同封裝中的半導(dǎo)體光放大器來擴(kuò)展光纖光長帶寬。 現(xiàn)在將參考附圖，并且更具體地，參考圖l到圖3，其示出了本發(fā)明
的優(yōu)選實(shí)施方式，其中貫穿附圖，類似的參考文字始終表示相應(yīng)的特征。
圖1的實(shí)施方式示出了光發(fā)射機(jī)封裝器件(100),其包括 激光二極管(102);以及半導(dǎo)體光放大器(104),該半導(dǎo)體光放 大器直接置于激光二極管之后，或者直接連接至或是非常靠近激光器，在具有激光二極管的前置放大器配置中，其中半導(dǎo)體光放大器 適于在這樣的頻域中操作，從而半導(dǎo)體光放大器對來自激光二極管 的光輸出(112)進(jìn)行濾波和整形，并且其中半導(dǎo)體光放大器偏置到 用于該半導(dǎo)體光放大器的放大閾值之下。對該前置放大器進(jìn)行配置
包括將半導(dǎo)體光放大器置于鄰近激光二極管處，使得激光二極管
的光輸出對于激光二極管而言是最高的。半導(dǎo)體光放大器可以提供 的任何增益是可選的、可忽略的，或者不提供的。半導(dǎo)體光放大器 偏置到放大閾值之下，并且提供對激光二極管的光線輸出的光譜屬
性進(jìn)行整形。
在另一實(shí)施方式中，光發(fā)射機(jī)封裝器件還包括反饋電路 (106)，其包括分光器(110),其中反饋電路對來自半導(dǎo)體光放 大器的經(jīng)過整形的光輸出(114)進(jìn)行采樣，并且動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體 光放大器和激光二極管中的 一個或二者。反饋電路連接到至少 一個 控制電路(108)，該控制電路動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器和激光二 極管中一個或二者的偏壓和/或驅(qū)動電流。
在圖2所示的實(shí)施方式中，器件包括激光二極管(102);以 及偏移半導(dǎo)體光放大器，其直接連接在激光二極管之后，或者直接 連接到或者非常接近激光器，所述半導(dǎo)體光放大器(202 )從激光二 極管的中心點(diǎn)偏移 一 個受控的量，使得激光二極管的預(yù)定量的光輸 出耦合至多模光纖(200 )，其中半導(dǎo)體光放大器適于在這樣的頻域 操作，從而半導(dǎo)體光放大器對來自激光二極管的光輸出進(jìn)行濾波和 在光i普上進(jìn)行整形。優(yōu)選地，將來自半導(dǎo)體光放大器的經(jīng)過整形的 光輸出(114)發(fā)送到多模光纖的選定模式中。在此實(shí)施方式中，在 激光二極管與半導(dǎo)體光放大器之間不需要降低模式噪聲的光連接 器。偏移允許模式噪聲的降低。在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，偏移 位于光纖芯直徑的50%到90%的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，具有偏移半導(dǎo)體光放大器的器件 還包括反饋電路(106),其包括分光器(IIO)，其中反饋電路適 于對來自半導(dǎo)體光放大器的經(jīng)過整形的光輸出進(jìn)行采樣，并且連接到至少一個控制電路(108),所述控制電路動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放
大器和激光二極管中一個或二者的偏壓和/或驅(qū)動電流。
圖3示出了本發(fā)明的另一實(shí)施方式。圖3示出了用于擴(kuò)展光纖 帶寬的方法的流程圖，該方法包括將激光二極管直接連接至半導(dǎo) 體光放大器(300 );從激光二極管生成光輸出(301);由在具有 激光二極管的前置放大器配置中，緊靠激光二極管之后放置的半導(dǎo) 體光放大器接收所述光輸出(302 );以及通過將光輸出發(fā)送到半導(dǎo) 體光放大器而在光譜上對光輸出進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生經(jīng)過整形的光輸 出(304 )，對來自半導(dǎo)體光放大器的光輸出的波長進(jìn)行整形(306 )。 該方法還包括通過調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器或者激光二極管中一個或 二者的偏壓和/或驅(qū)動電流，來動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器和激光二 極管中的一個或二者(308 )。
在該方法的另一實(shí)施方式中，該方法包括有意地偏移激光二極 管和半導(dǎo)體光放大器，其中有意地偏移有助于多模光纖中的模式調(diào) 節(jié)。在又一實(shí)施方式中，該方法還包括通過將半導(dǎo)體光放大器從 激光二極管中心點(diǎn)偏移 一 個受控的量、以及將經(jīng)過整形的光發(fā)送到 多模光纖中，從而將預(yù)定量的光輸出耦合至多模光纖。
更特別地，在此公開的器件和方法可以將已有的Fabry-Perot LX激光器在單模光纖上擴(kuò)展到10km，這是通過使用前置放大器配 置中的半導(dǎo)體光放大器(SOA)(其被偏置到闞值之下)來控制激 光器語寬而實(shí)現(xiàn)的，如上所討論的那樣。本發(fā)明的SOA偏置到其放 大閾值水平之下。本發(fā)明的前置放大器配置將SOA置于緊靠激光發(fā) 射機(jī)之后，其中在該處激光輸出功率已為最高。不同于在時域中使 用SOA來實(shí)現(xiàn)高增益，本發(fā)明的SOA在頻域中進(jìn)行操作，用于波 長濾波。這樣，SOA充當(dāng)了丟棄不需要的光譜分量的濾波器；這有 效地使Fabry-Perot激光器或者本領(lǐng)域內(nèi)已知的其他激光器(例如， VCSEL激光器、DFB激光器等)的光譜變窄。
從SOA發(fā)出的光具有與輸入光的光語不同的譜寬。由此，進(jìn) 入SOA的光信號的光譜屬性將發(fā)生改變。波長選擇性增益還可以導(dǎo)致額外光功率在不同頻率范圍間分布。如果SOA在較高的電壓或者 電流操作(仍然在閾值之下)，則增益增加，并且光譜擴(kuò)展同樣改
變
其余光譜分量仍可以經(jīng)歷某些增益，由此可以調(diào)控總的光功率
輸出。來自SOA的增益可以克服與耦合至所連接激光器和光纖的 SOA相關(guān)聯(lián)的任何光耦合或者插入損耗。以此方式，結(jié)合的激光器 /SOA級聯(lián)的輸出產(chǎn)生其光譜和中心頻率符合FCP規(guī)范的光信號。
本發(fā)明包括在這里公開的器件和方法中使用SOA，該SOA被 偏置到閾值之下，并且置于緊靠半導(dǎo)體激光源之后。在這種情況下， 不是針對其放大屬性而使用SOA。相反，其僅用作頻率選擇性組件， 以便在光i普上對激光器輸出進(jìn)行濾波。SOA以這種方式工作，是因 為SO A操作在與期望的激光源相同的波長(通常是13 00 nm或者850 nm)。 SOA不進(jìn)行增益箝位，并且實(shí)際上，SOA產(chǎn)生的任意量的增 益都并不如其在傳統(tǒng)SOA應(yīng)用中那樣關(guān)鍵或者重要。如在此描述的， SOA僅需要選擇性地放大激光器光譜所期望的那些分量，以調(diào)節(jié)整 體頻率包絡(luò)以及最小化色散。與諸如摻雜光纖放大器的其他光放大 技術(shù)相比，SOA可以提供潛在的優(yōu)點(diǎn)。然而，可以利用本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的任何光放大器來實(shí)施在此公開的發(fā)明，只要該放大器操
作在半導(dǎo)體激光器的適當(dāng)波長范圍內(nèi)。
本公開的一些元件包括使用與短波長(SX) VCSEL (應(yīng)理解， 貫穿說明書，對VCSEL激光器的任何討論適用于本領(lǐng)域已知的任何 SX激光器)或者長波長(LX)激光二極管集成的半導(dǎo)體光學(xué)放大器 (SOA) 。 SOA直接置于相同封裝或者不同封裝中的激光器之后。 SOA選擇性地對激光的光語內(nèi)容進(jìn)行整形，使得結(jié)果信號在通過光 纖通信鏈路傳播時將經(jīng)歷較少的色散。SOA不提供增益，而是在頻 域中修改激光的光譜屬性。
更特別地，在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，可以使用基于對輸出 光進(jìn)行采樣的分光器的反饋回路來動態(tài)調(diào)節(jié)SOA和激光器的偏壓或 者驅(qū)動電流或者二者。本發(fā)明的此實(shí)施方式使用反饋控制回路來監(jiān)
12測SOA偏壓，其中具有允許SOA調(diào)控激光器偏壓的監(jiān)測和控制電 路，作為控制其光譜輸出(其鐠寬、中心波長或者二者)的手段。
本發(fā)明還在輸出光通過SOA之后對其進(jìn)行釆樣，并且可以使用光譜 內(nèi)容或者信號強(qiáng)度來控制SOA偏壓和激光器偏壓中的一個或者二 者。由此，還可以調(diào)節(jié)SOA驅(qū)動電流和激光器驅(qū)動電流中的一個或二者。
更特別地，對于包括涉及sx鏈路和多模光纖的多模應(yīng)用的實(shí)
施方式，由于如前所述的多模鏈路的高損失，發(fā)送到光纖的光量應(yīng)
當(dāng)最大化。然而，可以監(jiān)測來自SOA的電流，并將其與光譜整形相
關(guān)聯(lián)。該信息可以用來通過去往激光二極管驅(qū)動器的反饋電路來數(shù)
字化地控制激光二極管。在多模應(yīng)用中，有意地偏移激光二極管與
放大器的對齊，從而控制模式發(fā)送分布，以及優(yōu)選地僅僅激勵光纖
的某些模式。這種不對齊將降低可達(dá)到的峰值光功率。然而，將偏
移考慮在內(nèi)，光功率應(yīng)當(dāng)仍然是最大化的。
如貫穿本公開所描述的，可以通過使用前置放大器配置中的半
導(dǎo)體光放大器(SOA)對激光進(jìn)行色散補(bǔ)償，以控制激光譜寬。
甚至更特別地，如前所述，前置放大器配置中的SOA位于緊 靠VCSEL激光發(fā)射機(jī)之后，其中激光輸出功率已為最高。SOA濾除 并且丟棄掉不需要的光譜分量。這有效地使VCSEL激光器的光譜變 窄，并對其進(jìn)行了整形。其余光譜分量經(jīng)歷增益，由此保留了總的 光功率輸出。實(shí)際上，SOA可以提供可選的增益，其可以克服與SOA 相關(guān)聯(lián)的任何光耦合或者插入損耗。與單模式光纖的損耗(0.5 dB/km)相比，短波長的多模光纖可能具有高得多的損耗(大約每 km3-5 dB)。本實(shí)施方式可以補(bǔ)償多模光纖色散，以及潛在地增加 耦合到光纖中的光功率。在另一實(shí)施方式中，如這里所討論的，可 以使用基于如前所述對輸出光進(jìn)行采樣的分光器的反饋回路來動態(tài) 地調(diào)節(jié)SOA、激光器的偏壓或者驅(qū)動電流或者二者。本發(fā)明提供了 控制進(jìn)入光纖的光的光譜內(nèi)容。某些類型的標(biāo)準(zhǔn)光纖經(jīng)歷與波長有 關(guān)的色散，這是由這些器件的制造商規(guī)定的。通過提供對光的光譜內(nèi)容的控制，本發(fā)明允許對光纖的已知色散屬性進(jìn)行補(bǔ)償。
甚至更特別地，對于多模應(yīng)用，SOA提供了 SX收發(fā)機(jī)中的另
一重要功能，也即，激光器與SOA之間有意的不對齊允許對差分模 式延遲(DMD)進(jìn)行補(bǔ)償。 一般地，當(dāng)將來自SX源的光功率發(fā)送 到多模光纖中時，應(yīng)當(dāng)?shù)韧丶せ罟饫w內(nèi)的所有傳播模式。不這么 做(例如，通過將多數(shù)光功率發(fā)送到靠近纖芯附近的模式)導(dǎo)致差 分模式延遲(DMD)和模式噪聲。
光以非校準(zhǔn)的方式發(fā)送到多模光纖中，傳統(tǒng)上這可以使用光纖 連接器/套管來實(shí)現(xiàn)，其中光纖在光纖芯直徑的50%到90%的范圍內(nèi) 位移一定距離。
然而，該方法需要非標(biāo)準(zhǔn)的光連接器，其具有精確的容差，并
且是昂貴的。而且，需要用于sx激光鏈路的不同和較復(fù)雜類型的多
模連接器組件。相反，本實(shí)施方式包括在光收發(fā)機(jī)內(nèi)的SOA與激光 二極管之間受控的對齊偏移。與關(guān)于連接器中的激光器軸來偏移光 纖的機(jī)械套管不同，本發(fā)明通過使用光放大器濾波器來對進(jìn)入光纖 的經(jīng)過濾波的光進(jìn)行偏移。由此，只有通過SOA的激光光線的一部 分將在光語上被整形并耦合到光纖；由此，SOA還充當(dāng)空間濾波器， 并且只有通過了 SOA的光才將通過光纖傳播。通過將SOA從激光 器中心點(diǎn)偏移一個受控的量，SOA可以優(yōu)選地耦合至光纖的較高階 模式，并且實(shí)現(xiàn)期望的統(tǒng)一功率分布，而無需特定的光連接器。
對特定實(shí)施方式的上文描述相當(dāng)全面地揭示了本發(fā)明的一般 特性，通過應(yīng)用當(dāng)前的知識，其他人員可以容易地針對各種應(yīng)用來 修改和/或改造這些實(shí)施方式，而不背離一般性的概念，因此，應(yīng)當(dāng) 并且意在將這些改造和修改包含在所公開實(shí)施方式的等效項(xiàng)的含義 和范圍之內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，在此使用的措辭和術(shù)語是出于描述而非限 制的目的。因此，盡管已經(jīng)按照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的實(shí)施 方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以以在所附權(quán)利要求書的范圍
1權(quán)利要求
1.一種光發(fā)射機(jī)器件，包括激光二極管；以及半導(dǎo)體光放大器，所述半導(dǎo)體光放大器直接連接至所述激光二極管，其中所述半導(dǎo)體光放大器適于在這樣的頻域中進(jìn)行操作，從而所述半導(dǎo)體光放大器對來自所述激光二極管的光輸出進(jìn)行濾波和整形，以及其中所述半導(dǎo)體光放大器偏置到用于所述半導(dǎo)體光放大器的放大閾值之下。
2. 如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述半導(dǎo)體光放大器放置在 接近所述激光二極管處，使得當(dāng)所述半導(dǎo)體光放大器接收所述光輸 出時，所述光輸出不顯示損耗。
3. 如權(quán)利要求l所述的器件，還包括反饋電路，其包括連接至所述半導(dǎo)體光放大器的分光器， 其中所述反饋電路適于對來自所述半導(dǎo)體光放大器的經(jīng)過整形的光輸出進(jìn)行采樣，以及動態(tài)地調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的至少一個。
4. 如權(quán)利要求3所述的器件，其中所述反饋電路連接至控制電 路，其中所述控制電路適于調(diào)節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述 激光二極管的至少一個的偏壓。
5. 如權(quán)利要求3所述的器件，其中所述反饋電路連接至控制電 路，其中所述控制電路適于動態(tài)地調(diào)節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器 和所述激光二極管的至少 一 個的驅(qū)動電流。
6. —種光發(fā)射機(jī)器件，包括 激光二極管；偏移半導(dǎo)體光放大器，其操作地耦合至所述激光二極管；以及 連接至所述半導(dǎo)體光放大器的多模光纖，其中所述半導(dǎo)體光放大器從所述激光二極管的中心點(diǎn)偏移受控 的量，使得所述激光二極管的預(yù)定量的光輸出耦合到所述多模光纖 中，以及其中所述半導(dǎo)體光放大器適于在這樣的頻域中進(jìn)行操作，從而 所述半導(dǎo)體光放大器對來自所述激光二極管的光輸出進(jìn)行濾波以及 在光i普上進(jìn)行整形。
7. 如權(quán)利要求6所述的器件，其中所述半導(dǎo)體光放大器適于根 據(jù)所述偏移產(chǎn)生經(jīng)過整形的光輸出，該經(jīng)過整形的光輸出優(yōu)選地發(fā) 送到所述多模光纖的選定模式中。
8. 如權(quán)利要求6所述的器件，其中所述二極管和所述放大器在 沒有涉及光連接器的情況下連接。
9. 如權(quán)利要求6所述的器件，還包括反饋電路，其包括連接至所述半導(dǎo)體光放大器的分光器， 其中所述反饋電路適于對來自所述半導(dǎo)體光放大器的經(jīng)過整形的光輸出進(jìn)行采樣，以及動態(tài)地調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的至少一個。
10. 如權(quán)利要求9所述的器件，其中所述反饋電路連接至控制電 路，其中所述控制電路適于調(diào)節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管的至少 一 個的偏壓。
11. 如權(quán)利要求9所述的器件，其中所述反饋電路連接至控制電 路，其中所述控制電路適于動態(tài)地調(diào)節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管的至少 一個的驅(qū)動電流。
12. —種用于操作光發(fā)射機(jī)器件的方法，包括 將激光二極管直接連接到半導(dǎo)體光放大器； 從所述激光二極管生成光輸出；由直接連接至所述激光二極管的所述半導(dǎo)體光放大器來接收所 述光輸出；以及通過將所述光輸出發(fā)送到所述半導(dǎo)體光放大器中而在光譜上對 所述光輸出進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生經(jīng)過整形的光輸出；以及對來自從所述激光二極管生成的、并由所述半導(dǎo)體光放大器接 收的所述光輸出的波長進(jìn)行整形。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括動態(tài)調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體 光放大器和所述激光二極管中的一個或者二者。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述動態(tài)調(diào)節(jié)還包括調(diào) 節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的一個或者二者 的所述偏壓的偏壓。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述動態(tài)調(diào)節(jié)還包括調(diào) 節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的一個或者二者 的所述驅(qū)動電流的驅(qū)動電流。
16. —種用于操作光發(fā)射機(jī)器件的方法，包括 將激光二極管直接連接到半導(dǎo)體光放大器； 從所述激光二極管生成光輸出；由在具有所述激光二極管的前置放大器配置中的、緊接所述激 光二極管之后的半導(dǎo)體光放大器來接收所述光輸出；通過將所述光輸出發(fā)送到所述半導(dǎo)體光放大器中而在光譜上對 所述光輸出進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生經(jīng)過整形的光輸出；以及有意地偏移所述激光二極管與所述半導(dǎo)體光放大器，通過所述半導(dǎo)體光放大器對來自所述激光二極管的所述光輸出 的波長進(jìn)行整形，其中所述有意偏移有助于多模光纖中的模式調(diào)節(jié)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過將所述半導(dǎo)體光 放大器從所述激光二極管中心點(diǎn)偏移受控的量、并將所述經(jīng)過整形 的光發(fā)送到所述多模光纖中，來將預(yù)定量的所述光輸出耦合至所述 多模光纖。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括動態(tài)調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體光 放大器和所述激光二極管中的一個或者二者。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述動態(tài)調(diào)節(jié)還包括調(diào)節(jié) 選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的一個或二者的所述偏壓的偏壓。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述動態(tài)調(diào)節(jié)還包括調(diào) 節(jié)選擇自所述半導(dǎo)體光放大器和所述激光二極管中的一個或二者的 所述驅(qū)動電流的驅(qū)動電 流。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于擴(kuò)展短波長和長波長光纖長度的帶寬的器件和方法。本發(fā)明提供了一種光發(fā)射機(jī)封裝器件，包括激光二極管；以及直接連接至激光二極管之后并且非?？拷す舛O管的半導(dǎo)體光放大器，其中所述半導(dǎo)體光放大器適于在這樣的頻域中進(jìn)行操作，從而所述半導(dǎo)體光放大器對來自所述激光二極管的光波長進(jìn)行過濾和整形，并且其中所述半導(dǎo)體光放大器偏置到用于所述半導(dǎo)體光放大器的放大閾值之下。該器件還可以包括反饋電路，其包括分光器，其中反饋電路對來自半導(dǎo)體光放大器的經(jīng)過整形的光輸出進(jìn)行采樣，并且動態(tài)地調(diào)節(jié)半導(dǎo)體光放大器和激光二極管中的一個或者二者。在多模光纖的情況下，本發(fā)明提供了提供受控的偏移發(fā)送到光纖中的額外能力，以及在沒有專用光連接器的情況下控制模式噪聲的能力。
文檔編號H04B10/155GK101529757SQ200780038724
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者C·德卡薩蒂斯, H·巴格赫里, R·阿特金斯 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司