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CN111147961B - 垂直腔面发射激光器(vcsel)的双频带波分复用(wdm)链路 - Google Patents

垂直腔面发射激光器(vcsel)的双频带波分复用(wdm)链路 Download PDF

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CN111147961B CN201911060843.XA CN201911060843A CN111147961B CN 111147961 B CN111147961 B CN 111147961B CN 201911060843 A CN201911060843 A CN 201911060843A CN 111147961 B CN111147961 B CN 111147961B
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Abstract

提供了电光链路。在示例性实施方式中，所述电光链路包括多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)；一个或多个驱动器，其操作VCSEL使得每个VCSEL选择性地发射光信号；一个或多个复用器，其将多个光信号复用到光纤中，每个光信号由一个VCSEL发射；以及一个或多个光纤。至少两个光信号被复用到一个或多个光纤中的每个光纤中。在一些示例性配置中，八个或十六个光信号被复用到一个光纤中。

Description

垂直腔面发射激光器(VCSEL)的双频带波分复用(WDM)链路
技术领域
各个实施方式涉及光复用领域。例如，各个实施方式涉及用于经由单个光纤提供至多十六个信道的波分复用(WDM)。
背景技术
与使用铜缆相比，使用光纤电缆进行数据发送提供了许多优势。例如，光纤提供非常高的带宽，以及适应带宽增加(例如，在数据流量高峰时)的能力。光纤还提供良好的抗电磁干扰能力，被认为是一种非常安全的传输介质。
然而，对支持每个横截面更高带宽的通信电缆的需求仍在不断增加。此外，当涉及到电缆和设备的安装和持续支持所涉及的不断上涨的成本时，光纤数据中心仍然面临着挑战。
发明内容
各个实施方式提供了改善的电光通信系统。在示例性实施方式中，所述电光系统是电光链路。在各个实施方式中，电光系统包括经由一个或多个光纤与一个或多个电光接收器模块通信的一个或多个电光发送器模块。在各个实施方式中，所述电光系统包括经由一个或多个光纤与一个或多个其他电光收发器模块和/或发送器-接收器模块通信的一个或多个电光收发器模块和/或发送器-接收器模块。在示例性实施方式中，电光发送器、收发器和/或发送器-接收器模块被配置用于使用垂直腔面发射激光器(VCSEL)将电信号转换成光信号。类似地，电光接收器、收发器和/或发送器-接收器模块被配置用于将光信号转换成电信号。各个实施方式允许电光通信系统，其提供使用一个或两个光纤以使用电光发送器和电光接收器之间的单模和/或多模光纤来提供单向或双向通信的十六个信道。例如，各个实施方式被配置用于将十六个信道复用到一个光纤中。在另一实例中，各个实施方式被配置用于将八个信道复用到一个光纤中。例如，可以在三个波长状态(例如，850nm、1100nm和1310nm)中的一个或多个中使用 VCSEL的一个或多个栅格以提供将八个或十六个信道复用到单个光纤中。在示例性实施方式中，VCSEL的栅格是VCSEL的集合，每个 VCSEL被配置用于以下述波长进行操作：(a)在特定波长状态内，并且(b)与栅格中的其他VCSEL不同。
在本发明的一个方面提供了电光链路。在示例性实施方式中，所述电光链路包括多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)；一个或多个驱动器，被配置用于操作所述多个VCSEL，使得所述多个VCSEL中的每一个选择性地发射光信号；一个或多个复用器，其被配置用于将多个光信号复用到光纤中，所述多个光信号中的每个光信号由所述多个VCSEL中的一个发射；以及一个或多个光纤。至少八个光信号被复用到所述一个或多个光纤中的每个光纤中。
附图说明
在以一般术语描述了本公开内容后，现将对附图进行参考，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1是根据示例性实施方式的电光链路的一部分的示意图；
图2是传统的电光链路的框图；
图3是电光链路的一些示例性实施方式的框图；以及
图4是电光链路的一些更多示例性实施方式的框图。
具体实施方式
现将在下文参考其中示出了本发明的一些但非全部实施方式的附图更充分地描述本发明。实际上，这些发明可以以许多不同的形式体现，并且不应解释为限于本文阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本公开内容满足适用的法律要求。在全文中，相同的数字指代相同的元件。如本文所用的，术语“大约”是指在制造和/ 或工程标准内的公差。
在使用常规单模光纤(SMF)单信道架构的数据中心中，光纤的每个横截面的带宽被限制于每个基于电光VCSEL的信道的最大带宽，并且SMF单信道基础结构每个信道仅支持一个波长。借助插入网络交换机并将串行电信号转换成串行光信号的小形状系数可插拔(SFP)，将单个电端口连接到单个光端口。或者，可以使用四信道小形状系数可插拔(QSFP)，它们使用每个电缆八个光纤(例如，每个方向上四个光纤)在每个方向(发送和接收)上将四个电端口连接到四个光端口。这导致更高的带宽(具有更高的基础架构成本)，但是每条电缆横截面的带宽更低。作为另一种方法，有望推出使用硅光子(SiP)收发器的波分复用(WDM)和稀疏波分复用(CWDM)；然而，该解决方案的总成本很高，可靠性尚不明确，并且此类组件的组装非常复杂。
常规的边缘发射激光器(EML)已用于生成根据CWDM的波长下的光信号；然而，EML通常需要3.5W的功率来操作，这比使用 VCSEL生成光信号所需的功率更高。
根据本文所述的本发明的实施方式，取决于使用的不同波长的数目，可以通过一根SMF光纤发送VCSEL的最大带宽的倍数。特别地，本文所述的本发明的实施方式使得通信电缆(无论形状系数如何) 的一定数目的电端口(例如，数据信道)能够经由比电信道的数目更少的光纤信道的数目发送数据。这可以通过使用不同的光数据发送的波长(例如根据WDM/CWDM)来实现，同时使用VCSEL来生成光信号。因此，本发明的实施方式应显著降低电缆的成本并增加可能的每个横截面的带宽。
转向图1，本发明的实施方式提供了电光链路100，其包括通过光纤165链接的发送器模块140和接收器模块145。如本文所用的，发送器模块140可以是发送器模块、收发器模块和/或发送器-接受器模块。类似地，如本文所用的，接收器模块145可以是接收器模块、收发器模块和/或发送器-接收器模块。在示例性实施方式中，发送器模块140包括多个VCSEL150(例如，150A-150H)，每个VCSEL 150 被配置为将电信号152(例如，152A-152H)转换成对应的光信号以通过光纤电缆165发送。例如，在图1中，电光发送器模块140包括八个VCSEL150A-150H。在示例性实施方式中，电光模块140可以包括十六个VCSEL 150。电光发送器模块140还可以包括至少一个输入电光驱动器155，其包括驱动电路并且被配置用于控制对应的 VCSEL 150(或多个VCSEL)的操作，使得每个光信号具有的波长不同于多个VCSEL中的每个其他光信号的波长。例如，发送器模块140 的VCSEL 150可以包括VCSEL的栅格。在一些情况下，可以提供单个输入电光驱动器155以控制阵列中所有VCSEL 150的操作，使得在图1的实例中，1x8配置中的一个输入电光驱动器155将控制八个 VCSEL。然而，在其他情况下，可以为每个VCSEL 150提供输入电光驱动器155，使得在图1所示的实例中，将提供八个输入电光驱动器155，每个输入电光驱动器155控制特定的VCSEL 150(例如，8x8 配置)。在适当时，还可以使用其他配置(例如，每对VCSEL 150 一个输入电光驱动器155等)。
在一些实施方式中，输入电光驱动器155可以被配置用于通过根据WDM和/或预定波长栅格来选择将由对应的VCSEL输出的光信号的波长来控制VCSEL 150的操作。在各个实施方式中，可以由n 个VCSEL 150提供波长栅格，其中n是与波长栅格相对应的信道的数目。例如，与波长栅格相对应的VCSEL集合(例如，150A-150H) 中的每个VCSEL 150可以被配置成相对于与该波长栅格相对应的其他VCSEL以不同的波长进行发送，使得该波长的每个波长栅格仅由对应于栅格的VCSEL 150中的一个发送。在示例性实施方式中，波长栅格包括多个等距的波长。例如，波长栅格的相邻波长λi和λi+1可以间隔x(例如，λi+1-λi＝x)。例如，在示例性实施方式中，由与波长栅格相对应的该组VCSEL集合中的VCSEL i发送的波长是λi＝λ0+ix，其中x是栅格的特征大小，λ0是波长栅格的特征波长。在示例性实施方式中，该VCSEL集合中的VCSEL i的波长是其中x是栅格的特征大小，n 是集合中VCSEL的数目，并且λ0是该集合的VCSEL的特征波长。在各个实施方式中，栅格的特征大小x是波长栅格的相邻波长之间的波长差。在示例性实施方式中，波长栅格的特征波长λ0指示与波长栅格相对应的光学带。应当理解，在各个实施方式中可以使用各种技术来分配具有特征大小x和特征波长λ0的波长栅格的波长。
在各个实施方式中，波长栅格包括8个或16个波长。例如，在各个实施方式中，n＝8或16。在各个实施方式中，波长栅格的特征波长λ0为大约850nm、1100nm或1310nm。在示例性实施方式中，波长栅格的特征大小x为大约10nm。
电光发送器模块140还可以包括耦合到多个VCSEL 150的光复用器160(在本文也称为光mux)，如图1所示。光复用器160可以被配置用于接收来自多个VCSEL 150的多个光信号162(例如， 162A-162H)(在所示实例中为八个光信号)，并将多个光信号组合成包括多个波长的单个组合光信号。每个VCSEL 150可以经由耦合器(例如，棱镜)耦合到光复用器160，该耦合器能够将由VCSEL 150 生成的光信号162(例如，光束)旋转90°以由光复用器160接收。在各个实施方式中，光复用器160使用一个或多个并串行转换器/串并行转换器(SerDes)和/或与之通信(例如，每个光信号162/每个VCSEL 150一个SerDes)。在示例性实施方式中，每个SerDes具有至少50 千兆字节/秒的带宽。然后，可以将单个组合的光信号通过单个光纤 165从系统的发送端发送到系统100的接收端的光电接收器模块145 中的光解复用器161(在本文也称为光demux)。在示例性实施方式中，光纤165具有至少400千兆字节/秒的带宽。在示例性实施方式中，每个光纤165是OM5和/或其他超宽带光纤。光解复用器161可以将组合的光信号解复用(例如，不组合)成其组成波长164(例如， 164A-164H)，以发送到各个光电检测器(PD)151(例如，151A-151H)。在各个实施方式中，光解复用器161使用一个或多个SerDes和/或与之通信(例如，组合光信号的每个元件和/或每个PD 151一个SerDes)。在示例性实施方式中，每个SerDes具有至少50千兆字节/秒的带宽。如上所述，光解复用器161可以经由90°耦合而耦合到PD 151。PD 151 继而可以被配置用于将对应的光信号158(例如，158A-158H)转换回电信号，诸如通过与输出电光驱动器156(例如，包括互阻抗放大器(TIA))通信。
继续参考图1，电光发送器模块140(例如，在发送端)还可以包括微控制器170，其被配置用于操作和/或控制输入电光驱动器155 和/或发送器模块140中的一个或多个其他组件(例如，温度监测/控制组件、VCSEL波长和/或功率监测/控制组件、和/或诸如此类)。在示例性实施方式中，电光接收器模块145(例如，在系统100的接收端处)还可以包括微控制器175，其被配置用于接收由输出电光驱动器156处理和/或提供的电信号以及与一个或多个计算实体通信。
图2提供了传统电光链路10的实例，传统电光链路10包括十六个时钟和数据恢复模块70或八个时钟和数据恢复模块70，每个模块与一对二复用器耦合。每个时钟和数据恢复模块信号操作VCSEL 驱动器55，VCSEL驱动器55继而操作对应的VCSEL 50。在一些配置中，每个VCSEL 50通过光纤65发射信号，以便提供十六个数据信道，需要十六个光纤65。这些数据信道可以是单向或双向的。在一些配置中，使用短波WDM，使得由四个VCSEL 50发射的信号被复用在一起以经由同一光纤发送四个信道。因此，需要四个光纤65来提供16个数据信道。每个数据信道所携载的光信号被耦合到互阻抗放大器51的相应光电二极管转换成电信号，然后提供给对应的时钟和数据恢复模块72。因此，最好的情况下，传统的电光链路10提供通过四个光纤的十六个数据信道。相反，本发明的各个实施方式提供了电光链路100，其使得能够通过单个光纤发送八个或十六个数据信道，使得十六个信道电光链路100仅需要一个或两个光纤165。因此，与传统的电光链路10相比，电光链路100的各个实施方式提供了改进的和更小的形状系数。
例如，如图3所示，电光链路100的示例性实施方式包括微控制器170，微控制器170包括十六个时钟和数据恢复模块或八个时钟和数据恢复模块，每个模块与一对二复用器耦合。每个时钟和数据恢复模块信号操作VCSEL驱动器155，VCSEL驱动器155继而操作对应的VCSEL 150。由十六个VCSEL 150发射的信号被复用，使得通过单个光纤165提供十六个数据信道，或者通过两个光纤165中的每一个提供八个数据信道。因此，电光链路100的各个实施方式提供经由一个或两个光纤165的十六个数据信道的发送。由每个数据信道携载的光信号通过可能耦合到互阻抗放大器的对应的光电二极管151转换成电信号，然后提供给对应的时钟和数据恢复模块、微控制器172、计算实体和/或诸如此类。
十六个信道复用到一个光纤中
在本发明的配置中，十六个数据信道被复用(例如，经由复用器160)到一个光纤165中。接收模块包括用于对形成光纤165的16 个数据信道进行解复用的对应的解复用器161。在示例性实施方式中，数据信道由包括八个不同波长的第一波长栅格和包括八个不同波长的第二波长栅格携载。在示例性实施方式中，第一波长栅格具有大约 850nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第二波长栅格具有大约1100nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/ 或第二波长栅格的特征大小为大约10nm。例如，在示例性实施方式中，第一波长栅格包括在大约815nm、825nm、835nm、845nm、 855nm、865nm、875nm和885nm的波长处的光信号。在示例性实施方式中，第二波长栅格包括在大约1065nm、1075nm、1085nm、1095nm、1105nm、1115nm、1125nm和1135nm的波长处的光信号。
十六个信道复用到两个光纤中
在另一种配置中，八个数据信道被复用(例如，通过复用器160A) 到第一光纤165A中，并且八个数据信道被复用(例如，通过复用器 160B)到第二光纤165B中。接收模块145包括用于分别对来自第一光纤165A和第二光纤165B的八个数据信道进行解复用的第一解复用器161和第二解复用器161B。在示例性实施方式中，数据信道由包括八个不同波长的第一波长栅格和包括八个不同波长的第二波长栅格携载。在示例性实施方式中，第一波长栅格的所有八个不同波长被复用到第一光纤165中，并且第二波长栅格的所有八个不同波长被复用到第二光纤165中。在示例性实施方式中，第一波长栅格的八个不同波长中的一个或多个被复用到第一光纤165中，并且第一波长栅格的其余不同波长被复用到第二光纤中。类似地，在示例性实施方式中，第二波长栅格的八个不同波长中的一个或多个被复用到第一光纤 165中，并且第二波长栅格的其余不同波长被复用到第二光纤中。例如，第一波长栅格的四个不同波长和第二波长栅格的四个不同波长可以被复用到第一光纤165中，并且第一波长栅格的其他四个不同波长和第二波长栅格的其他四个不同波长可以被复用到第二光纤165中。在示例性实施方式中，第一波长栅格具有大约1100nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第二波长栅格具有大约1310nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格的特征大小为大约10nm。例如，在示例性实施方式中，第一波长栅格包括在大约 1065nm、1075nm、1085nm、1095nm、1105nm、1115nm、1125nm 和1135nm的波长处的光信号。在示例性实施方式中，第二波长栅格包括在大约1275nm、1285nm、1295nm、1305nm、1315nm、1325 nm、1335nm和1355nm的波长处的光信号。
在示例性实施方式中，可以使用各自包括四个不同波长的四个波长栅格。例如，由第一波长栅格和第二波长栅格提供的信道可以被复用在一起并经由第一光纤165通信，并且由第三波长栅格和第四波长栅格提供的信道可以被复用在一起并经由第二光纤165通信。第一波长栅格和第三波长栅格可以各自包括具有大约1100nm的特征波长λ0的四个不同的波长，并且第二波长栅格和第四波长栅格可以各自包括具有大约1310nm的特征波长λ0的四个不同的波长。在示例性实施方式中，第一波长栅格、第二波长栅格、第三波长栅格和/或第四波长栅格的特征大小为大约10nm、20nm和/或诸如此类。
各个实施方式可以允许围绕单模的大规模复用。在示例性实施方式中，第一光纤可以是单模光纤，并且第二光纤可以是多模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤和第二光纤都是单模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤和第二光纤都是多模光纤。在示例性实施方式中，将八个数据信道复用到两个光纤的每一个中实现机架内和机架外信号源的组合。
十六个信道复用到四个光纤中
图4图示了另一示例性配置，其中四个数据信道被复用到四个光纤165A-165D中的每一个中。在该示例性配置中，四个数据信道被复用(例如，通过复用器160A)到第一光纤165A中，并且四个数据信道被复用(例如，通过复用器160B)到第二光纤165B中，四个数据信道被复用(例如，通过复用器160C)到第三光纤165C中，并且四个数据信道被复用(例如，通过复用器160D)到第四光纤165D中。接收器模块145可以包括用于分别从第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤165A-165D解复用四个信道的四个解复用器161A-161D。
在示例性实施方式中，数据信道由包括八个不同波长的第一波长栅格和包括八个不同波长的第二波长栅格携载。因此，在示例性实施方式中，十六个信道中的每个信道由独特波长编码，使得没有一个信道具有相同波长的光载波。在示例性实施方式中，第一波长栅格的四个不同波长被复用到第一光纤165中，第一波长栅格的四个不同波长被复用到第二光纤165中，第二波长栅格的四个不同波长被复用到第三光纤165中，并且第二波长栅格的四个不同波长被复用到第四光纤165中。在示例性实施方式中，第一波长栅格和第二波长栅格的一个或多个波长被复用到同一光纤165中。例如，第一波长栅格的两个不同波长和第二波长栅格的两个不同波长可以被复用到光纤165的每一个中。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格具有大约1100nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和 /或第二波长栅格具有大约1310nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格具有大约850nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格的特征大小为大约10nm。
在示例性实施方式中，可以使用各自包括四个不同波长的四个波长栅格。例如，由第一波长栅格和第二波长栅格提供的信道可以被复用在一起并经由第一光纤165通信，并且由第三波长栅格和第四波长栅格提供的信道可以被复用在一起并经由第二光纤165通信。在另一个实例中，由每个波长栅格提供的信道可以被复用在一起以供发送。第一波长栅格和第三波长栅格可以各自包括具有大约1100nm的特征波长λ0的四个不同的波长，并且第二波长栅格和第四波长栅格可以各自包括具有大约1310nm的特征波长λ0的四个不同的波长。在示例性实施方式中，第一波长栅格、第二波长栅格、第三波长栅格和第四波长栅格中的每一个具有相同的特征波长(例如，λ0大约为1310nm、 1100nm或850nm)。在示例性实施方式中，第一波长栅格、第二波长栅格、第三波长栅格和/或第四波长栅格的特征大小为大约10nm、 20nm和/或诸如此类。
在各个实施方式中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和/或第四光纤165A-165D可以是单模光纤或多模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤165A-165D中的所有均为单模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤165A-165D中的所有均为多模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤165A-165D中的至少一个是单模光纤，并且第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤165A-165D中的至少一个是多模光纤。在各个实施方式中，可以基于发送模块140和接收模块145的期望基础结构(例如，哪些光纤 165A-165D是单模光纤或多模光纤)来选择波长栅格的特征波长和/ 或特征大小。
十六个信道复用到八个光纤中
图4图示了又一示例性配置，其中两个数据信道被复用到八个光纤165A-165H中的每一个中。在该示例性配置中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160A)到第一光纤165A中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160B)到第二光纤165B中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160C)到第三光纤165C中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160D)到第四光纤165D中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160E)到第五光纤165E中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160F)到第六光纤165F中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160G)到第七光纤165G中，两个数据信道被复用(例如，通过复用器160H)到第八光纤165H中。接收器模块145可以包括用于分别对来自第一光纤至第八光纤 165A-165H的两个信道进行解复用的八个解复用器161A-161H。在示例性实施方式中，发送模块140和接收模块145被配置成使用lucent 连接器(LC)耦合到光纤165A-165H。
在示例性实施方式中，数据信道由包括八个不同波长的第一波长栅格和包括八个不同波长的第二波长栅格携载。因此，在示例性实施方式中，十六个信道中的每个信道由独特波长编码，使得没有一个信道具有相同波长的光载波。在示例性实施方式中，复用到每个光纤 165中的波长可以来自相同或不同的波长栅格。例如，第一光纤165A 可以携载由来自第一波长栅格的不同波长携载的两个信道。在示例性实施方式中，第二光纤165B携载由来自第二波长栅格的不同波长携载的两个信道。在示例性实施方式中，第三光纤165C携载由来自第一波长栅格的波长携载的信道和由来自第二波长栅格的波长携载的另一信道。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格具有大约1100nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格具有大约1310nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格具有大约850nm的特征波长λ0。在示例性实施方式中，第一波长栅格和/或第二波长栅格的特征大小为大约10nm。
在示例性实施方式中，可以使用各自包括四个不同波长的四个波长栅格。例如，由第一波长栅格提供的信道和由第二波长栅格提供的信道可以被复用在一起并且经由第一光纤165A通信，并且由第三波长栅格提供的信道和由第四波长栅格提供的信道可以被复用在一起并经由第二光纤165B通信。在另一实例中，由波长栅格提供的两个信道可以被复用在一起以供发送。第一波长栅格和第三波长栅格可以各自包括具有大约1100nm的特征波长λ0的四个不同波长，并且第二波长栅格和第四波长栅格可以各自包括具有大约1310nm的特征波长λ0的四个不同波长。在示例性实施方式中，第一波长栅格、第二波长栅格、第三波长栅格和第四波长栅格中的每一个具有相同的特征波长(例如，λ0为大约1310nm、1100nm或850nm)。在示例性实施方式中，第一波长栅格、第二波长栅格、第三波长栅格和/或第四波长栅格的特征大小为大约10nm、20nm和/或诸如此类。
在各个实施方式中，第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤和/或第八光纤165A-165H可以是单模光纤或多模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤至第八光纤 165A-165H中的所有均为单模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤至第八光纤165A-165H中的所有均为多模光纤。在示例性实施方式中，第一光纤至第八光纤165A-165H中的至少一个是单模光纤，并且第一光纤至第八光纤165A-165H中的至少一个是多模光纤。
结论
因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施方式，并且修改和其他实施方式旨在包括在所附权利要求书的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性意义进行使用，而非出于限制性目的。例如，注意到术语“电光”可以与“电/光”可互换地使用。此外，尽管本文描述的本发明实施方式关于将电信号协作转换成光信号的组件组来指代电光发送器模块，并且同样地关于将光信号协作转换成电信号的组件组来指代光电接收器模块，但是根据本公开内容可以理解，在一些配置中，模块可以具有在一个方向上将电信号转换成光信号以供发送的组件，并且还可以具有在相反方向上在接收到光信号时将光信号转换成电信号的组件。因此，在此类情况下，术语“电光”和“光电”可以可互换地使用，以指代组件的组合分组。

Claims (19)

1.一种电光链路，包括：
多个垂直腔面发射激光器VCSEL；
一个或多个驱动器，其被配置用于操作所述多个VCSEL，使得所述多个VCSEL中的每一个选择性地发射光信号，每个光信号具有不同的波长；
一个或多个复用器，其被配置用于将多个光信号复用到光纤中，所述多个光信号中的每个光信号由所述多个VCSEL中的一个发射；以及
一个或多个光纤，其中至少两个光信号被复用到所述一个或多个光纤中的每个光纤中，
其中(a)所述多个VCSEL包括第一集合的VCSEL和第二集合的VCSEL，(b)所述第一集合的VCSEL被配置用于提供在具有第一特征波长和第一特征大小的第一波长栅格中的光信号，并且所述第二集合的VCSEL被配置用于提供在具有第二特征波长和第二特征大小的第二波长栅格中的光信号，(c)所述第一特征波长不同于所述第二特征波长，(d)波长栅格的特征波长指示对应于所述波长栅格的波长带，以及(e)所述波长栅格的特征大小是所述波长栅格的相邻波长之间的波长差。
2.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述特征大小为近似10nm。
3.根据权利要求1或2所述的电光链路，其中所述特征波长选自850nm、1100nm和1310nm。
4.根据权利要求1所述的电光链路，其中以不同于所述波长栅格的其他波长的波长来提供所述波长栅格中的每个光信号。
5.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述多个VCSEL由十六个VCSEL组成，并且所述一个或多个光纤由一个光纤组成，使得十六个光信号被复用到所述一个光纤中。
6.根据权利要求1所述的电光链路，其中(a)所述第一特征波长为850nm、1100nm或1310nm中的一种，并且(b)所述第二特征波长是850nm、1100nm或1310nm中不同的一种，使得所述第一特征波长不同于所述第二特征波长。
7.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述第一波长栅格和所述第二波长栅格的光信号被复用到所述一个或多个光纤中的一个光纤中。
8.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述第一波长栅格的所述光信号被复用到所述一个或多个光纤中的第一光纤中，并且所述第二波长栅格的所述光信号被复用到所述一个或多个光纤中的第二光纤中。
9.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述第一波长栅格和第二波长栅格的所述特征大小为近似10nm。
10.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述一个或多个光纤包括至少一个单模光纤和至少一个多模光纤。
11.根据权利要求1所述的电光链路，其中对于所述多个VCSEL中的每个集合的八个VCSEL，所述一个或多个光纤包括不超过一个光纤。
12.根据权利要求1所述的电光链路，还包括：
解复用器，其耦合到所述一个或多个光纤中的每一个；以及
对应于每个光信号的光电二极管，其被配置用于接收解复用的光信号并将所述解复用的光信号转换成对应的电信号。
13.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述多个VCSEL、一个或多个驱动器以及一个或多个复用器被配置用于将十六个数据信道复用到一个光纤中。
14.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述多个VCSEL、一个或多个驱动器以及一个或多个复用器被配置用于将八个数据信道复用到所述一个或多个光纤中的每一个中。
15.根据权利要求1所述的电光链路，其中至少八个光信号被复用到所述一个或多个光纤中的每个光纤中。
16.根据权利要求1所述的电光链路，其中十六个光信号被复用到一个光纤中。
17.根据权利要求16所述的电光链路，其中所述一个光纤是宽带多模光纤。
18.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述多个VCSEL包括多个集合的VCSEL，所述多个集合的VCSEL的每个集合的VCSEL被配置用于提供在具有特定特征波长的特定波长栅格中的光信号。
19.根据权利要求1所述的电光链路，其中所述多个集合的VCSEL的每个集合的VCSEL的特定特征波长不同于所述多个集合的VCSEL的每个其它集合的VCSEL的特定特征波长。
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