ES3042117T3

ES3042117T3 - Optical communication systems, devices, and methods including high performance optical receivers

Info

Publication number: ES3042117T3
Application number: ES21191896T
Authority: ES
Inventors: Jesper Jensen; Bo Pedersen
Original assignee: Bifrost Communications Aps
Current assignee: Bifrost Communications Aps
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2025-11-18
Anticipated expiration: 2038-03-21
Also published as: US10367588B2; US10944480B2; CA3056881A1; EP3602845A1; JP7245522B2; EP3937399C0; WO2018172847A1; US20190372675A1; ES2900166T3; EP3602845B1; JP7274678B2; US10608747B2; CN110431766A; KR20210035327A; US20200186257A1; JP2020516136A; JP2021100283A; US20180278337A1; AU2018236977B2; EP3937399A1

Abstract

Un receptor óptico (30) que incluye un combinador óptico (40) combina una señal óptica que transporta datos con una frecuencia central con la luz de un oscilador local con una frecuencia de oscilador local, generando así una señal óptica combinada. Un oscilador local (32) proporciona la luz de oscilador local, cuya frecuencia se controla para que se mantenga cerca del límite del canal de longitud de onda. Un divisor de haz polarizador (42) divide la señal óptica combinada y dirige cada componente a un convertidor optoeléctrico (36), el cual emite señales eléctricas que transportan los datos a una frecuencia de desplazamiento, que corresponde a la diferencia entre la frecuencia central y la frecuencia del oscilador local. El ancho de banda del receptor de los convertidores optoeléctricos (36) es sustancialmente similar al ancho de banda del canal de longitud de onda. Las dos señales eléctricas emitidas por los convertidores optoeléctricos (36) se dirigen a detectores de envolvente respectivos (48A, 48B), uno inversor y otro no inversor, cuyas salidas se combinan mediante un restador (46). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Sistemas, dispositivos y métodos de comunicación óptica que incluyen receptores ópticos de alto rendimiento ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente invención se refiere de manera general a sistemas y receptores de comunicación óptica con un rendimiento mejorado. Más específicamente, la invención se refiere a sistemas de comunicaciones ópticas y los receptores ópticos que emplean los osciladores locales para proporcionar el receptor mejorado y el funcionamiento de sistema para los sistemas coherentes y no coherentes.

[0005] Antecedentes de la técnica

[0006] Un sistema de comunicaciones implica el envío de información entre un emisor y un receptor. La generación, transmisión y recepción de señales que transportan la información es extremadamente importante para la sociedad. En los sistemas de comunicaciones ópticas, la eficiencia del sistema en el transporte de información está relacionada con la capacidad de controlar el rendimiento óptico y eléctrico de los equipos del sistema. Por ejemplo, cuando se usan láseres modulados directamente, a menudo puede producirse un chirp de frecuencia que hace que la longitud de onda óptica (o frecuencia) dependa de la potencia óptica.

[0007] Varias soluciones, como los láseres de baja anchura de línea y los moduladores externos, aunque eficaces aumentan el coste del sistema óptico. El documento US 2016/ 0352432 A1 proporciona otra opción de uso de osciladores locales y convertidores óptico-eléctricos en receptores y sistemas que permiten el uso de una gama más amplia de componentes y condiciones. ENNING, et al., "Signal processing in an optical polarization diversity receiver for 560-Mbi t/s ASK heterodyne detection", JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 7, N° 3, 1 de marzo de 1989 (1989-03-01), páginas 459-464, XPO l 1479323, ISSN: 0733 8724, DOI: 10.1109/50.16881 divulga un receptor que convierte por separado las dos componentes de la señal de polarización ortogonal en señales electrónicas respectivas y, a continuación, suma las dos señales electrónicas.

[0008] Sin embargo, sigue habiendo una necesidad continuada de sistemas de comunicaciones ópticas de menor coste y mayor rendimiento. Esta necesidad es particularmente acuciante en las redes metropolitanas y de acceso, donde los sistemas de alto rendimiento no son económicamente viables.

[0009] BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0010] La presente invención aborda las necesidades indicadas anteriormente proporcionando sistemas, dispositivos y métodos de comunicaciones que implican controlar la frecuencia de láser de oscilador local en un sistema de detección de señales ópticas, disminuyendo la dependencia del rendimiento del sistema de la polarización óptica y/o permitiendo la detección de señales ópticas en un amplio ancho de banda para señales AM, FM y AM/FM combinadas que emplean varios formatos de modulación que incluyen dos o más niveles, como 0/1, duobinario y otros formatos avanzados multinivel.

[0011] La presente invención proporciona un receptor óptico de acuerdo con la reivindicación 1, un sistema de comunicaciones ópticas de acuerdo con la reivindicación 10 y un método de acuerdo con la reivindicación 13.

[0012] En varias realizaciones, el desplazamiento de frecuencia del oscilador local se selecciona para que dependa de dicho ancho de banda de frecuencia y se controla sin el uso de un bucle de enganche de fase mediante la monitorización de las características eléctricas de las señales.

[0013] En varias realizaciones, el sistema óptico emplea un receptor para recibir señales de una pluralidad de transmisores ópticos en sistemas TDM, WDM y TWDM, en donde los receptores ópticos incluyen los convertidores optoeléctricos tienen un ancho de banda que es sustancialmente mayor que la tasa de bits y el ancho de banda de la señal óptica y tienen en cuenta el chirp de frecuencia, la excursión espectral en modo ráfaga, la temperatura, el envejecimiento, por ejemplo, los fotodiodos y rectificadores tienen un ancho de banda de 40 GHz para una señal de tasa de bits de 10 Gbps. El oscilador local se controla para permitir la recepción eficiente de la señal con el ancho de banda del receptor sobre uno o más canales de longitud de onda en la red óptica pasiva y sistemas amplificados.

[0014] Por consiguiente, la presente divulgación aborda la continua necesidad de sistemas y receptores con coste y rendimiento mejorados.

[0015] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0016] Los dibujos acompañantes se incluyen con el propósito de ilustrar de manera ejemplar de varios aspectos de la presente invención, y no con el propósito de limitar la invención, en los que:

[0018] Las FIGS. 1A y 1B muestran realizaciones ejemplares de sistemas ópticos.

[0019] La FIG. 2 muestra realizaciones ejemplares de terminal/regenerador de línea óptica.

[0020] Las FIGS. 3, 4, 7A, 7B y 9 muestran realizaciones ejemplares de receptores ópticos.

[0021] Las FIGS. 5A y 5B muestran realizaciones ejemplares de combinador y oscilador local.

[0022] Las FIGS. 6, 8 y 11 muestran datos de rendimiento ejemplares.

[0023] La FIG. 10 muestra un espectro de señal ejemplar y las posiciones LO con una ventana de canal de un canal de longitud de onda en un sistema.

[0025] En los dibujos y en la descripción detallada, números de referencia iguales o similares pueden identificar elementos iguales o similares. Se apreciará que las implementaciones, características, etc. descritas con respecto a las realizaciones en figuras específicas pueden implementarse con respecto a otras realizaciones en otras figuras, a menos que se indique expresamente, o no sea posible de otro modo.

[0027] DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0029] Los sistemas ópticos 10 de la presente invención pueden emplearse en varias configuraciones conocidas en sistemas unidireccionales o bidireccionales que pueden ser configuraciones punto o multipunto a punto o multipunto con nodos desplegados en topologías de red lineales, de anillo, en malla y otras. En general, el sistema 10 puede desplegarse usando espacio libre y/o fibra óptica, pero puede apreciarse que muchas de las aplicaciones pueden implicar sistemas a base de fibra óptica.

[0031] Además, el sistema óptico 10 generalmente admite uno o más canales de longitud de onda que están dispuestos en una rejilla de canales sobre varios intervalos en el espectro óptico. Por ejemplo, el sistema de canal único puede funcionar con un canal de longitud de onda de alrededor de 1310 nm y/o 1550 nm. Mientras que los sistemas multiplexados por división de longitud de onda densa (DWDM), por ejemplo, pueden dividir el espectro óptico que varía nominalmente de 1490 a 1625 nm (banda S, banda C, banda L) en docenas de canales de longitud de onda que tienen un ancho de banda fijo o variable, como 50 GHz, 100 GHz, etc., dependiendo del diseño y la aplicación del sistema 10. Por ejemplo, el sistema puede definirse con canales de longitud de onda basados en la red de la UIT, https://www.itu.int/itu-t/recommendations/rec.aspx?rec= 11482. Las señales ópticas se transmiten a través del sistema 10 a longitudes de onda que caen dentro de uno de los canales de longitud de onda. Mientras que la rejilla de canales puede ser continua con canales adyacentes que comparten un borde de canal, el sistema 10 puede proporcionar una banda de guarda cerca del borde del canal. La banda de guarda es un intervalo de longitudes de onda adyacente al borde del canal en el que no deben transmitirse señales ópticas usadas para reducir la cantidad de interferencias entre señales en canales adyacentes.

[0033] Las FIGS 1A y 1B representan realizaciones ejemplares del sistema óptico 10 en enlaces punto a multipunto (1A) y enlaces punto a punto (1B) entre nodos. Los enlaces pueden ser enlaces de comunicaciones ópticas autónomos o pueden formar parte de una red mayor, como se ha descrito en el párrafo anterior, que puede incluir conmutadores ópticos, multiplexores de adición/extracción (OADM), amplificadores ópticos (OA), etc.

[0035] En la FIG. 1A, las realizaciones ejemplares del sistema óptico 10 incluyen un terminal o regenerador de línea óptica (OLT) 12. El OLT 12 puede estar en comunicación óptica uni- o bidireccional a través de una o más fibras ópticas 14 con una o más unidades de red óptica (ONU) 16. Los OLT 12 y las ONU 16 están conectados a una o más líneas de entrada/salida 18, que pueden ser ópticas y/o eléctricas dependiendo de la implementación de la red.

[0037] La FIG. 1B muestra realizaciones ejemplares del sistema óptico 10 que incluyen un enlace punto a punto entre dos OLT 12. Las realizaciones de la FIG. 1A y 1B pueden incluir o no amplificadores ópticos 20 dependiendo de la configuración de la red.

[0039] Las realizaciones de la FIG. 1A y 1B pueden desplegarse en varias capas de la red, incluyendo las capas metro y de acceso de la red. En las redes de acceso, incluyendo fronthaul, backhaul y agregación, el sistema 10 puede manejarse como red óptica pasiva ("PON") o puede incluir amplificadores de línea 20 para proporcionar amplificación entre los nodos.

[0041] La FIG. 2 muestra realizaciones ejemplares de nodos OLT 12 y ONU 16 que incluyen un combinador/divisor óptico 22 que combina y/o divide señales ópticas cuando en el sistema 10 se usa más de un transmisor o receptor, (OTRx) 24.

[0043] El combinador/divisor óptico 22 puede incluir acopladores pasivos y multiplexores y demultiplexores específicos de longitud de onda dependiendo de si el sistema óptico se despliega como un sistema multiplexado por división de longitud de onda y/o de longitud de onda única. Por ejemplo, el sistema óptico 10 puede desplegarse como un sistema multiplexado por división de tiempo ("TDM"), multiplexado por división de longitud de onda ("WDM"), o multiplexado por división de tiempo y longitud de onda ("TWDM") en el que cada ONU 16 que se comunica con la OLT 12 puede usar las mismas longitudes de onda o unas diferentes, como se describirá más adelante en la presente. Se apreciará que si un nodo en el sistema sólo transmite y/o recibe un canal y sólo hay un canal en el enlace de fibra 14 que conecta los nodos, entonces el combinador/divisor óptico 22 puede usarse en los nodos.

[0045] El transmisor o receptor (OTRx) 24 puede incluir sólo transmisores o receptores, transmisores y receptores separados, o transceptores dependiendo de la configuración del sistema. En varias realizaciones, puede ser rentable emplear transceptores integrados para reducir el coste, pero en otras realizaciones puede ser más deseable emplear transmisores y receptores separados, así como simplemente proporcionar una comunicación unidireccional.

[0047] El transmisor óptico en el OTRx 24 incluye generalmente una o más fuentes ópticas de longitud de onda fija o sintonizable, como láseres de anchura de línea estrecha o ancha. La información en uno o más flujos de información puede ser impartida a la luz, es decir, portadora óptica, emitida por la fuente modulando directamente la fuente, modulando la luz usando un modulador externo, y/o convirtiendo de manera ascendente portadoras eléctricas que llevan la información para producir la señal óptica que lleva la información en uno o más longitudes de onda/ frecuencias.

[0049] La información puede transmitirse usando una o más técnicas de modulación, como la modulación de amplitud (AM), la modulación de frecuencia (FM) o AM y FM combinadas. Además, la información puede impartirse en formato analógico o digital empleando diversos formatos de modulación que admiten dos o más niveles de modulación, por ejemplo, estados "0" y estados "1", RZ, NRZ, etc. Pueden usarse formatos de modulación avanzados/de orden superior/multinivel, como el duobinario y otras constelaciones de orden superior, para permitir la transmisión de más bits de información por símbolo transmitido, o para permitir el uso de componentes con un ancho de banda menor que el ancho de banda equivalente de la señal binaria. Por ejemplo, un sistema que emplee cuatro niveles de amplitud podrá codificar dos bits por símbolo, un sistema que emplee cuatro niveles de frecuencia podrá codificar dos bits por símbolo, un sistema que emplee independientemente cuatro niveles de amplitud y cuatro niveles de frecuencia podrá codificar cuatro bits por símbolo, y un sistema duobinario o de respuesta parcial de otro orden superior podrá codificar uno o más bits por símbolo usando un espectro de frecuencias reducido. Aparte de la amplitud y la frecuencia, la información también puede codificarse en la fase de la portadora, en la polarización de la portadora, como variaciones en el ancho de pulso o como variaciones en la posición del pulso.

[0051] Se apreciará además que en la información antes de su transmisión como señal óptica puede realizarse procesamiento adicional de la señal, como la corrección de errores hacia adelante (FEC). En varias realizaciones, pueden usarse corrección de errores y/o comprobadores para proporcionar retroalimentación para controlar varios transmisores y receptores en el sistema 10.

[0053] En varias realizaciones, la señal puede codificarse mediante uno o más dispositivos simultáneos de AM y/o FM, como láseres con función chirp de frecuencia, láser modulado directamente (DML), láser modulado externamente (EML), láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL), etc. Tanto los DML como los VCSEL tienen un ancho de línea amplio y son generalmente de bajo coste. En varias realizaciones, puede usarse AM pura para la modulación de la señal mediante el uso de un modulador externo con una amplia variedad de láseres, como se conoce en la técnica.

[0055] Independientemente de cómo se genere la señal AM y/o FM, la modulación de frecuencia es responsable de que los diferentes estados se conviertan en diferentes frecuencias, mientras que la modulación de amplitud es responsable de separar los diferentes estados en amplitud, proporcionando de este modo convenientemente más información de los diferentes estados que los sistemas convencionales no incluyen.

[0057] Las diferentes frecuencias, es decir, los diferentes estados, están separados por una separación de frecuencia, también llamada desplazamiento FM. Por tanto, el desplazamiento FM se define como la separación de frecuencia entre los dos estados de la señal de frecuencia modulada (FM). Por ejemplo, el desplazamiento FM es la diferencia entre los estados "0" y "1" de la señal AM-FM combinada, es decir, la señal óptica.

[0059] La FIG. 3 muestra realizaciones ejemplares de receptores ópticos 30 que pueden emplearse en el OTRx 24 separados del transmisor óptico o como parte de un transceptor. Se apreciará que otros receptores ópticos en el sistema óptico 10 pueden ser diferentes de las realizaciones mostradas en la FIG. 3.

[0061] El receptor óptico 30 incluye generalmente una o más fuentes ópticas de oscilador local ("LO") fijas o sintonizables 32, como láseres de varias anchuras de línea, para proporcionar luz LO a una o más frecuencias de oscilador local , que están desplazadas de la frecuencia de la señal óptica , es decir, por el desplazamiento de frecuencia del LO. El láser oscilador local óptico (LO) emite luz a una frecuencia óptica (Flo) que está desplazada de la frecuencia central de la señal (Fe) por un desplazamiento de frecuencia, o diferencia de frecuencia, (dF).

[0063] Un combinador/divisor 34 combina una señal óptica entrante con la luz LO y emite por lo menos dos señales ópticas combinadas, por ejemplo, COS1 y COS2 a una serie correspondiente de convertidores de óptico a eléctrico (OE) 36, como fotodiodos. Por ejemplo, puede usarse un acoplador PM de 2x2 o combinadores y divisores separados.

[0064] Los convertidores OE 36 emiten las señales eléctricas correspondientes a la frecuencia del desplazamiento de frecuencia de LO, por ejemplo, ES1 y ES2. Las señales eléctricas correspondientes se proporcionan a la unidad de procesamiento eléctrico 38 que rectifica y emite la información como una señal eléctrica en la línea de salida 18 para el posterior procesamiento de la señal en el receptor y/o posterior transmisión dentro o fuera del sistema 10.

[0065] La FIG. 4 muestra varias realizaciones del receptor óptico 30 en las que el combinador/ divisor 34 se proporcionan como combinadores 40 y divisores 42 separados en el receptor 30.

[0066] El combinador 40 puede proporcionarse como un acoplador pasivo, como un acoplador 50/50, pero pueden emplearse otras relaciones de combinación. El divisor 42 puede ser un divisor de haz de polarización (PBS) para dividir la señal óptica combinada proporcionada por el combinador 40 en señales ópticas combinadas polarizadas ortogonalmente. En cada eje, la señal óptica de datos y la señal LO están por lo tanto alineadas por polarización. Dada la polarización desconocida de la señal óptica entrante, es necesario combinar las señales detectadas después de la fotodetección para recuperar por completo la información transportada por la señal óptica entrante.

[0067] La potencia de la señal óptica distribuida entre las dos ramas de salida del PBS 42 puede ser igual o no, porque puede que no se conozca la orientación de polarización de la señal óptica entrante. En varias realizaciones en las que se conoce la polarización de la señal óptica entrante, entonces el combinador 40 puede ser un combinador de polarización y la polarización de la luz LO y la señal óptica pueden combinarse de una manera conocida, de tal manera que la señal óptica combinada (señal entrante y luz LO) puede dividirse entre la polarización en una relación 50/ 50 u otra relación según desee un experto en la materia.

[0068] En varias realizaciones, la polarización de la luz LO se orienta a 45 grados entre los ángulos principales del PBS para distribuir la potencia LO uniformemente entre los dos brazos del PBS. Como la polarización de la señal varía, la potencia de la señal se distribuirá en consecuencia entre los dos brazos. Por lo tanto, las salidas de los dos fotodiodos variarán de la misma manera. Cuando la señal está completamente alineada a lo largo de un brazo, este PD tendrá una salida alta alrededor de la frecuencia de desplazamiento dF y el otro brazo tendrá una salida cero alrededor de dF. Cuando la señal se distribuye uniformemente entre los dos brazos, las salidas de las PD alrededor de la dF son iguales. Al combinar las dos salidas, se ha reducido la dependencia global del sistema de la polarización de la señal entrante.

[0069] En varias realizaciones, como las mostradas en las FIGS. 5A y 5B, la luz LO es combinada con la señal óptica entrante después de que la señal óptica se divida usando el divisor de haz de polarización 42 en dos señales ópticas, OS1 y OS2 usando otro PBS 42. La combinación se realiza usando combinadores que mantienen la polarización 44. Entre el LO 32, el divisor de polarización 42 y los combinadores de polarización 44 puede usarse fibra de mantenimiento de polarización para controlar la distribución de la luz LO entre las señales ópticas acopladas. Aunque puede ser deseable proporcionar cantidades sustancialmente similares de luz LO a cada señal óptica, un experto puede variar las cantidades relativas proporcionadas.

[0070] La FIG. 5A muestra realizaciones en las que la luz LO de una fuente LO 32 se divide usando el divisor de haz de polarización 42 en una proporción 50/50 u otras proporciones según se desee, a continuación la luz LO dividida se combina con las señales ópticas OS1 y OS2 que se dividieron usando un segundo divisor de haz de polarización 42 (no mostrado).

[0071] La FIG. 5B muestra realizaciones en las que la luz LO de dos o más fuentes LO 32 se combina con las señales ópticas OS1 y OS2 que se dividieron usando el divisor de haz de polarización 42. Se apreciará que la luz LO de las dos o más fuentes LO 32 puede combinarse por separado con las señales ópticas divididas como se muestra o la luz LO puede combinarse y luego dividirse como en la FIG. 5A antes de combinarse con las señales ópticas.

[0072] La FIG. 6 muestra un diagrama del -log(BER) frente a la potencia de entrada del receptor con polarización alineada a un brazo (0/100 - naranja) o alineada a medio camino entre los dos brazos (50/ 50 - rojo) usando una realización del receptor 30, como las mostradas en la FIG. 4. Se observa un rendimiento casi idéntico.

[0073] Otras maneras para obtener la independencia de polarización son el uso de aleatorización de polarización y el control de polarización adaptativo automático o manual.

[0074] En varias realizaciones, el oscilador u osciladores locales 32 pueden ser un láser refrigerado o no refrigerado, como un VCSEL, DFB, DBR, ECL u otro tipo de láser. El oscilador local 32 puede sintonizarse a una frecuencia o longitud de onda de la señal. Puede tratarse de una configuración dentro de banda o fuera de banda. En una configuración dentro de banda, el LO se sintoniza a una frecuencia o longitud de onda dentro de un espectro de la señal. En una configuración fuera de banda, el LO 32 se sintoniza a una frecuencia o longitud de onda fuera del espectro de la señal. De esta manera, la selectividad de longitud de onda se logra usando el oscilador local 32. El uso del oscilador local 32 como selector de longitud de onda permite que el sistema funcione con o sin filtros ópticos.

[0075] Sintonizando el oscilador local 32 a una frecuencia, donde se encuentra un tipo de estado, el estado puede convertirse de manera ascendente a una frecuencia que puede ser más baja que otro estado convertido de manera ascendente. En general, la señal puede convertirse de manera ascendente a una frecuencia que sea igual a la diferencia de frecuencia instantánea entre la señal y el LO 32. En algunas realizaciones, la sintonización depende del sistema; en particular la sintonización puede depender de la temperatura. Así, una sintonización a un estado dado incluye sintonizar el LO 32 a la frecuencia o longitud de onda dentro o fuera del espectro.

[0077] En varias realizaciones que emplean FM, el oscilador local 32 tiene una frecuencia superior a uno de los estados. En varias realizaciones que emplean AM y/o FM, el desplazamiento de frecuencia dF del oscilador local es mayor que el ancho de banda del convertidor optoeléctrico, cuando el convertidor optoeléctrico se determina basándose en el ancho de banda de señal esperado. Por ejemplo, el desplazamiento de frecuencia dF del oscilador local se selecciona para que esté entre 1 y 1,5 veces el ancho de banda del convertidor opto-eléctrico y/o el rectificador eléctrico.

[0079] El desplazamiento de frecuencia del oscilador local, o la diferencia de frecuencia dF, puede controlarse a un valor deseado monitorizando y sintonizando la frecuencia del oscilador local de tal manera que mantenga el desplazamiento de frecuencia del oscilador deseado. Por ejemplo, el oscilador local puede sintonizarse aislando componentes específicos de frecuencia de las señales eléctricas después del rectificador y el filtro de paso bajo, y sintonizando la frecuencia del oscilador local de tal manera que se maximicen estos componentes específicos de frecuencia. El rendimiento óptimo puede lograrse con esta medida aislando el componente de frecuencia deseado y usándolo como señal de control para el sistema de sintonización del oscilador local. Esto puede hacerse, por ejemplo, mediante filtrado.

[0081] En particular, la presente invención permite el seguimiento de la frecuencia de LO con la señal sin bloquear la fase o frecuencias de la luz LO y la señal a través de bucles de enganche de fase (PLL) u otras técnicas convencionales para bloquear la luz LO y la señal. En su lugar, se controla el desplazamiento de frecuencia entre la luz LO y la señal óptica o la posición de la luz LO con respecto a la frecuencia en el canal de longitud de onda. Además, el sistema funciona sintonizando el LO, no sintonizando la señal, lo que en varias aplicaciones puede ser primordial.

[0083] Las FIGS 7A y 7B muestran varias realizaciones del receptor óptico 30, en el que se aplica tramado a la señal para permitir el seguimiento y control de la frecuencia de la luz Lo . El tramado puede aplicarse a la luz LO y/o a la señal óptica entrante y extraerse de un circuito de recuperación de reloj 46 y/o usando un oscilador local de RF que opera en o cerca de la frecuencia de desplazamiento de LO deseada de la señal.

[0085] En las realizaciones de la FIG. 7A, se usa una derivación del reloj recuperado para proporcionar la señal de control para el LO 32. Mediante la aplicación de una señal de tramado a la polarización L<o>y/o control de la temperatura, el cambio correspondiente en la potencia de la señal de control de LO (es decir, el reloj recuperado) identificará, si es necesario sintonizar el LO hacia arriba o hacia abajo o si está en un punto óptimo.

[0087] En las realizaciones de la FIG. 7B, una derivación de la señal recibida después del convertidor OE 36 se mezcle eléctricamente con un tono de RF a una frecuencia Fopt correspondiente al desplazamiento de frecuencia dF "objetivo" deseada entre la señal y la luz láser LO. La salida del mezclador será una señal centrada en la frecuencia intermedia Fi entre las instantáneas dF y Fopt. En el óptimo de dF=Fopt, la señal después del mezclado será una señal de banda base con un fuerte término de CC. Después el mezclador, un filtro de paso bajo con una frecuencia de corte igual a la tolerancia deseada del dF (por ejemplo, un filtro de paso bajo de 1 GHz si se desea una tolerancia de /? 1 GHz puede aceptarse en dF), un detector de potencia, voltaje o corriente simple proporcionará una señal de control que puede usarse para controlar la frecuencia de LO para un dF óptimo. Aplicando una señal de tramado a la polarización del LO y/o al control de temperatura, el cambio correspondiente en la potencia de la señal de control del LO identificará si el Lo necesita ser sintonizado hacia arriba o hacia abajo o si está en un punto óptimo.

[0089] Otras variantes potenciales del sistema de sintonización LO también incluyen:

[0091] a) usar la corriente continua o el voltaje en el detector de envolvente,

[0092] b) integrar la potencia en una banda de frecuencias que va desde la CC y hasta una frecuencia por debajo de la tasa de símbolos de la señal. La frecuencia superior de esta integración se elige de tal manera que se maximice la correlación entre la apertura de ojos de las señales detectadas y la potencia en la banda de frecuencias integrada, y

[0093] c) elegir el pico de frecuencia estrecho a la velocidad de símbolo de la señal. Si se usa un sistema de recuperación de reloj, el reloj recuperado puede usarse como señal de control.

[0095] El sistema de sintonización de LO se usa dinámicamente para seguir y ajustar la frecuencia de la señal LO siguiendo una frecuencia de señal óptica que varía lentamente (de nanosegundos a años) mediante el uso de una o más de las tres variantes anteriores para monitorizar y alterar la frecuencia de LO, incluyendo la alteración de la corriente de polarización, la temperatura u otras técnicas de alteración de la longitud de onda del láser.

[0097] El seguimiento puede ser continuo o producirse periódicamente, por ejemplo en intervalos de tiempo específicos. En varias implementaciones, el seguimiento dinámico se usa para compensar la oscilación de la frecuencia láser de la señal (chirp) en comunicaciones multiplexadas en el dominio del tiempo (TDM) en las que se produce chirp láser debido a la operación de apagado/encendido.

[0099] En otra realización de la invención, el sistema de seguimiento se usa para compensar los cambios en la frecuencia/longitud de onda del láser de señal debidos al envejecimiento o a fluctuaciones en la corriente de polarización o en la temperatura.

[0101] En una tercera implementación de la invención, el sistema de seguimiento se usa para controlar el tiempo de conmutación de canal en un sistema WDM reconfigurable.

[0103] Una cuarta implementación de la invención implica el seguimiento de la frecuencia/longitud de onda de la señal dentro de un intervalo predeterminado de frecuencia/longitud de onda óptica especificado como la ventana de longitud de onda del canal en un sistema WDM.

[0105] La FIG. 8 muestra ejemplos de diagrama de ojo (a-b) y espectro de potencia (c-d) después del sistema de conversión descendente, implementado como un detector de envolvente (descrito más adelante), para una señal óptica de 10 Gbps con codificación encendido-apagado sin retorno a cero detectada por un amplificador receptor mediante batido óptico en los fotodetectores usando luz LO a una frecuencia elegida de tal manera que dF sea igual a 10 GHz y 18 GHz respectivamente. La potencia que entra en el detector de envolvente (sistema de conversión descendente) es la misma en los dos casos. Es evidente que el diagrama de ojo es más abierto y, por tanto, que los datos originales se han recuperado mejor para Fc= 10 GHz. Comparando los dos espectros, se observa que hay más contenido por debajo de 5 GHz para Fc= 10 GHz. Por tanto, puede verse que la potencia a bajas frecuencias puede usarse directamente como indicador de la sintonización óptima del LO.

[0107] En varias realizaciones, los convertidores ópticos a eléctricos 36 pueden implementarse como fotodiodos (PD) para convertir la primera y la segunda señal óptica combinada en la primera y la segunda señal eléctrica. En varias realizaciones, el PD 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 tienen un ancho de banda operativo asociado que se empareja para que sean aproximadamente igual o mayor que el ancho de banda de la señal óptica entrante. Por ejemplo, en varios sistemas de canal único o WDM 10, el ancho de banda de la PD 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 se establecen a de 1,5 a 2 veces el ancho de banda de la señal óptica.

[0109] En varias realizaciones , los receptores ópticos son receptores de canal de longitud de onda, en los que el convertidor electroóptico 36 y las unidades de procesamiento eléctrico 38 tienen un ancho de banda que se define, o establece, basándose en el ancho de banda de los canales de longitud de onda en el sistema 10 y no el ancho de banda de la señal. El ancho de banda del canal de longitud de onda es a menudo sustancialmente mayor que el ancho de banda de la señal que se está detectando. Tales realizaciones de receptor de canal de longitud de onda son particularmente útiles en el sistema 10 que emplea transmisores sin control de frecuencia de la fuente óptica y/o configuraciones de sistema TWDM que emplean un receptor óptico, como en una OLT 12, para recibir señales ópticas de múltiples transmisores en múltiples ONU. Por ejemplo, en un sistema 10 que tiene una rejilla de canales de longitud de onda de 50 GHz, el ancho de banda del convertidor OE y la unidad de procesamiento eléctrico 38 es de 40 GHz, aunque el ancho de banda de la señal óptica sea significativamente más bajo, por ejemplo, una señal óptica codificada NRZ de tasa de bits de 2,5 Gbps, 10 Gbps, 25 Gbps, o cualquier otra señal óptica que esté contenida dentro del ancho de banda del canal de longitud de onda asignado. En diversos sistemas de único canal y WDM, el ancho de banda del receptor del canal de longitud de onda puede definirse basándose en el ancho de banda del canal de longitud de onda y ser sustancialmente similar al ancho de banda del canal de longitud de onda, por ejemplo, un ancho de banda del receptor de aproximadamente 40 GHz en una rejilla de 40-50 GHz, o puede ser un ancho de banda diferente basado en el canal de longitud de onda, por ejemplo, un receptor de 40 GHz para señales de 10 Gbps en una rejilla de canal de longitud de onda de 100 GHz.

[0111] En tales realizaciones, el LO tiene una frecuencia fija definida por el canal de longitud de onda asignado, es decir, el ancho de banda del canal como se define en el sistema, y no por la señal. La señal puede moverse dentro del canal de longitud de onda asignado, mientras que el LO permanece generalmente a frecuencia fija, ya sea generalmente próximo al límite del canal de alta frecuencia o al límite del canal de baja frecuencia en o cerca de la banda de guarda.

[0113] La FIG. 9 muestra varias realizaciones del receptor óptico 30 en las que el convertidor de OE 36 y la unidad de procesamiento eléctrico 38 para una tasa de bits de 10 Gbps (NRZ) se implementan con un ancho de banda de 40 GHz. El ancho de banda del convertidor de OE 36 puede denominarse ancho de banda de canal del receptor. La frecuencia de la señal óptica puede estar en cualquier lugar dentro del canal de longitud de onda asignado, lo que permite la variación debida a la velocidad de bits y el ancho de banda de la señal, el chirp y la deriva debida al envejecimiento y la variación de temperatura y las variaciones de transmisor a transmisor en los sistemas TDM, WDM y TWDM.

[0115] La FIG. 10 muestra posiciones de longitud de onda ejemplares de señal óptica dentro del intervalo de longitudes de onda en el canal de longitud de onda. Mientras que la frecuencia central de la señal óptica puede variar significativamente dentro del canal de longitud de onda, la frecuencia de LO permanece generalmente fija cerca del borde del canal en o cerca de la banda de guarda. En varias realizaciones, puede ser deseable variar la frecuencia de LO.

[0117] Para sistemas 10 donde se asigna una ventana de canal de longitud de onda o frecuencia específica para la señal óptica, puede usarse un convertidor optoeléctrico de banda ancha para acomodar señales de varias frecuencias centrales sin desintonizar el LO. En varias realizaciones, el desplazamiento de frecuencia de la señal de LO no se define de manera única, como con respecto a la señal, si no que puede definirse con respecto a la ventana de canal de longitud de onda. Como se muestra adicionalmente en la FIG. 10, los límites de la ventana de canal se ilustran con la señal en 3 posiciones diferentes dentro de la ventana de canal. Aunque la señal ilustrada representa una señal AM/FM combinada, la descripción es igualmente aplicable a señales de a M puras o FM puras. En estas realizaciones, el LO se fija en una posición justo fuera del borde de la ventana del canal, y puede colocarse en el lado de alta frecuencia o en el de baja frecuencia. Para señales combinadas de AM/FM, puede ser más preferible colocar la frecuencia de LO hacia los componentes de frecuencia de mayor amplitud de la señal.

[0119] La colocación de la frecuencia de LO es a un desplazamiento de frecuencia de los bordes de la ventana del canal. Este desplazamiento, o banda de guarda, es preferiblemente ligeramente más estrecho que el ancho de banda de la señal. Para el caso en que la potencia del LO es significativamente mayor que la señal, se puede preferir evitar la banda de guarda y colocar el LO muy cerca del borde de la ventana de canal.

[0121] La frecuencia del oscilador local puede controlarse para mantener un desplazamiento de frecuencia de LO establecido o dentro de un intervalo de desplazamiento, o puede bloquearse con respecto a uno de los bordes del canal de longitud de onda, por ejemplo usando un bloqueador de longitud de onda. El batido óptico del oscilador local y la señal puede dar como resultado un producto de batido generado por el convertidor optoeléctrico. Este producto de batido se situará en una frecuencia entre la banda base y un límite superior de frecuencia igual al ancho de banda del canal de longitud de onda definido. Mientras que el ancho de banda combinado (ancho de banda del canal) de la señal eléctrica que se suministra a la unidad de procesamiento eléctrico 38 puede ser mucho mayor que el ancho de banda de la señal, el ancho de banda de ruido puede gestionarse mediante el uso de filtros eléctricos de paso bajo que coinciden nominalmente (el mismo ancho de banda o uno similar) con el ancho de banda de la señal y/o el circuito de detección/decisión de umbral para reducir el ruido a través del canal. Por lo tanto, la relación entre la señal y el ruido eléctrica puede no deteriorarse por el ruido acumulado resultante de un ancho de banda del receptor que sea mucho mayor que la señal. Se apreciará que el filtro de paso bajo puede proporcionarse antes (FIG. 9) o después del combinador.

[0123] La FIG. 11 muestra la recepción de señales de 4x10Gbps usando un único receptor óptico en el que cada uno de los cuatro canales de longitud de onda diferentes se selecciona únicamente sintonizando la frecuencia óptica del LO. La recepción del ancho de banda del canal de longitud de onda se ilustra en este caso sintonizando con precisión el LO en cada canal de longitud de onda en lugar de sintonizar la longitud de onda de la señal, lo que no podía hacerse ya que se trataba de transmisores disponibles en el mercado (compatibles con NG-PON2 ONU) para el funcionamiento en una rejilla de 100 GHz. El ancho de banda (BW) de 3 dB es de aproximadamente 20 GHz, lo que da un ancho de banda de la ventana del canal de longitud de onda de aproximadamente 30-35 GHz incluyendo el BW de la señal (la señal se corta al acercarse al borde de la ventana del canal.

[0125] En varios sistemas 10, como TWDM PON (NG-PON2 y otros), puede haber una ventana de longitud de onda de canal especificada para cada canal de longitud de onda. La señal parásita fuera de la ventana puede cortarse y puede interrumpir canales WDM adyacentes. El ancho de banda más amplio del convertidor de OE 36 en las realizaciones de receptor de canal de longitud de onda aborda varios desafíos en estos sistemas. Por ejemplo, en varias implementaciones del sistema, para las transmisiones ascendentes de múltiples abonados (ONU - unidad de red óptica) a la oficina central (OLT - terminación de línea óptica), a cada ONU se le da un intervalo de tiempo específico para transmitir. Esto plantea los siguientes problemas: a) cada transmisor de ONU puede tener frecuencias centrales/longitudes de onda ligeramente diferentes. b) el encendido/apagado, también denominado modo ráfaga, del transmisor del ONU puede provocar chirp de frecuencia, c) el envejecimiento y las condiciones de funcionamiento de las fuentes ópticas en cada ONU pueden hacer que la frecuencia/longitud de onda de la señal varíe con el tiempo. En cuanto al rendimiento, mientras cada ONU transmita la longitud de onda dentro de la ventana del canal, se espera que la OLT la reciba.

[0127] En varias realizaciones, el procesador de señal eléctrica 38 incluye un rectificador 48 y un combinador 50. La rectificación puede aplicarse digital o analógicamente. El uso de un rectificador puede proporcionar una reducción de la complejidad computacional y/o del hardware y, en consecuencia, el coste global. Por ejemplo, el rectificador puede usarse sin un convertidor analógico/digital (A/D). Otra ventaja de la presente invención es por tanto la capacidad de eliminar la necesidad de convertidores analógico/digital (A/D). La rectificación puede realizarse como rectificación de media onda, de forma que se elimine la parte positiva o negativa de la señal. La rectificación de media onda puede ser posible con una puerta con una función de transferencia no lineal. Una puerta puede estar polarizada de tal manera que, por ejemplo, la parte negativa de la señal sea inferior al umbral de la puerta. La rectificación también puede realizarse como rectificación de onda completa, como un elemento de cuadratura, donde todos los valores negativos se convierten en valores positivos. Como se ha descrito, la rectificación puede ser de cuadratura. Esto puede implementarse en hardware o software. En el caso de que se implemente en software, antes de procesarlo en un procesador de señales digitales (DSP) puede implementarse un convertidor analógico/digital. Una alternativa a la cuadratura puede obtenerse mediante la transformación de Hilbert de la señal. Sin embargo, también son posibles varias otras soluciones. Los ejemplos de rectificadores analógicos son las puertas XOR y los puentes de diodos. Tanto las puertas XOR como los puentes de diodos permiten procesar la señal en tiempo real sin DSP, por lo que pueden preferirse a un DSP.

[0129] Como se muestra en las FIGS. 4, 7A, y 9, los rectificadores 48 se implementan como detectores de envolvente 48. Un primer detector/rectificador de envolvente 48A convierte la primera señal eléctrica de uno de los fotodiodos a una señal de datos no invertida sin retorno a cero (NRZ). Un segundo detector/rectificador de envolvente 48B convierte la segunda señal eléctrica del otro fotodiodo en una señal de datos NRZ invertida. Las señales eléctricas invertida y no invertida se combinan para proporcionar la señal de datos eléctrica. El combinador 50 puede ser un amplificador diferencial que realiza una resta para recombinar la señal.

[0131] Combinando las señales después de los detectores de envolvente (es decir, en banda base en lugar de RF), la fase óptica relativa entre las señales de los dos brazos pierde importancia. Si las señales se combinaran después del PD, pero antes del detector de envolvente, sería necesario igualar la fase de las señales ópticas en los dos brazos.

[0133] Configurando uno (y sólo uno) de los detectores de envolvente de tal manera que invierta la señal NRZ de salida, los dos brazos pueden combinarse sin pérdida restando uno de cada otro, por ejemplo, en un amplificador diferencial. Si ambos brazos fueran inversores o no inversores, puede usarse un combinador de potencia resistivo u otro circuito sumador para combinar las señales.

[0135] La señal eléctrica combinada puede entonces procesarse adicionalmente por el receptor óptico 30 y/o transmitirse adicionalmente dentro o fuera del sistema 10.

[0137] La divulgación anterior proporciona ejemplos, ilustraciones y descripciones de la presente invención, pero no se pretende que sea exhaustiva ni limite las implementaciones a la forma precisa divulgada. A la luz de la divulgación anterior son posibles modificaciones y variaciones o pueden adquirirse de la puesta en práctica de las implementaciones. Son posibles y se contemplan estas y otras variaciones y modificaciones de la presente invención, y se pretende que la memoria descriptiva anterior y las reivindicaciones siguientes cubran dichas modificaciones y variaciones.

[0139] Como se usa en la presente, se pretende que el término componente se interprete en sentido amplio como hardware, firmware y/o una combinación de hardware y software. Será evidente que los sistemas y/o métodos descritos en la presente pueden implementarse en diferentes formas de hardware, firmware o una combinación de hardware y software. El hardware de control especializado real o el código de software usado para implementar estos sistemas y/o métodos no es limitativo de las implementaciones. Por lo tanto, el funcionamiento y el comportamiento de los sistemas y/o métodos se describen en la presente sin hacer referencia a un código de software específico, entendiéndose que el software y el hardware pueden diseñarse para implementar los sistemas y/o métodos basándose en la descripción de la presente.

[0141] Varios elementos del sistema pueden emplear varios niveles de integración fotónica, eléctrica y mecánica. Pueden integrarse múltiples funciones en uno o más módulos o tarjetas de línea alojados en una o más estanterías o bastidores del sistema 10.

[0143] Los módulos procesadores de hardware pueden ir, por ejemplo, desde procesadores de propósito general y CPU hasta matrices de puertas programables en campo (FPGa ) o circuitos integrados de aplicación específica (ASIC). Los módulos de software (ejecutados en hardware) pueden expresarse en una variedad de lenguajes de software (por ejemplo, código informático), incluyendo C, C +, Java™, Javascript, Rust, Go, Scala, Ruby, Visual Basic™, FORTRAN, Haskell, Erlang, y/u otros orientados a objetos, procedimentales, u otro lenguaje de programación y herramientas de desarrollo. El código informático puede incluir microcódigo o microinstrucciones, instrucciones de máquina, como las producidas por un compilador, código usado para producir un servicio web, y archivos que contienen instrucciones de nivel superior que son ejecutadas por un ordenador usando un intérprete y emplean señales de control, código cifrado y código comprimido.

[0145] Algunas implementaciones se describen en la presente en relación con umbrales. Como se usa en la presente, satisfacer un umbral puede referirse a que un valor sea mayor que el umbral, más que el umbral, más alto que el umbral, mayor o igual que el umbral, menos que el umbral, menor que el umbral, más bajo que el umbral, menos o igual que el umbral, igual al umbral, etc.

[0147] En la presente se han descrito ciertas interfaces de usuario y/o se muestran en las figuras. Una interfaz de usuario puede incluir una interfaz de usuario gráfica, una interfaz de usuario no gráfica, una interfaz de usuario basada en texto, etc. Una interfaz de usuario puede proporcionar información para su visualización. En algunas realizaciones, un usuario puede interactuar con la información, por ejemplo, introduciendo datos a través de un componente de entrada de un dispositivo que proporciona la interfaz de usuario para su visualización. En algunas realizaciones, una interfaz de usuario puede ser configurable por un dispositivo y/o un usuario (por ejemplo, un usuario puede cambiar el tamaño de la interfaz de usuario, la información proporcionada a través de la interfaz de usuario, una posición de la información proporcionada a través de la interfaz de usuario, etc.). Adicional, o alternativamente, una interfaz de usuario puede estar preconfigurada en una configuración estándar, una configuración específica basada en un tipo de dispositivo en el que se muestra la interfaz de usuario, y/o un conjunto de configuraciones basadas en capacidades y/o especificaciones asociadas con un dispositivo en el que se muestra la interfaz de usuario.

[0149] Aunque en la reivindicaciones se enumeren combinaciones particulares de características y/o se divulguen en la memoria descriptiva, no se pretende que estas combinaciones limiten la divulgación de posibles implementaciones. De hecho, muchas de estas características pueden combinarse de maneras no mencionadas específicamente en las reivindicaciones y/o divulgadas en la memoria descriptiva.

[0151] Ningún elemento, acto o instrucción usado en la presente debe interpretarse como crítico o esencial a menos que se describa explícitamente como tal. Además, como se usan en la presente, se pretende que los artículos "un" y "uno" incluyan uno o más elementos, y pueden usarse indistintamente con "uno o más". Además, como se usa en la presente, se pretende que el término "conjunto" incluya uno o más elementos y puede usarse indistintamente con "uno o más". Cuando sólo se pretende incluir un artículo, se usa el término "uno" o un lenguaje similar. Además, como se usan en la presente, se pretende que los términos "tiene", "tienen", "que tiene" o similares sean términos abiertos. Además, la expresión "basado en" significa "basado, por lo menos en parte, en", a menos que se indique explícitamente lo contrario.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un receptor óptico (30) configurado para funcionar en un sistema de comunicaciones ópticas que define una o más ventanas de canal de longitud de onda para transmitir señales ópticas portadoras de datos respectivas entre transmisores y receptores ópticos, en donde cada ventana de canal de longitud de onda tiene un ancho de banda asignado situado entre los bordes de baja y alta frecuencia, y en donde las señales ópticas portadoras de datos tienen frecuencias centrales respectivas que pueden variar dentro de sus respectivas ventanas de canal de longitud de onda, el receptor óptico (30) comprendiendo:

un oscilador local (32) configurado para generar una señal óptica de oscilador local a una frecuencia que se controla con respecto al borde de baja o alta frecuencia de una de las ventanas de canal de longitud de onda definidas por el sistema;

un combinador óptico (40) que tiene una primera entrada conectada para recibir una de las señales ópticas portadoras de datos y una segunda entrada conectada para recibir la señal óptica del oscilador local, el combinador óptico (40) estando configurado para combinar la señal óptica portadora de datos con la señal óptica del oscilador local en una señal óptica combinada;

un convertidor optoeléctrico (36) que tiene un ancho de banda de receptor y que está configurado para convertir la señal óptica combinada en una señal eléctrica que transporta los datos a una frecuencia de desplazamiento, que es la diferencia entre la frecuencia central de la señal óptica portadora de datos y la frecuencia del oscilador local; y

por lo menos un rectificador (48) configurado para convertir la señal eléctrica que transporta los datos en una señal de datos de banda base.

2. El receptor óptico de la reivindicación 1, en donde el convertidor optoeléctrico (36) es un fotodiodo (36) que tiene un ancho de banda de receptor que es sustancialmente similar al ancho de banda del canal de longitud de onda.

3. El receptor óptico de la reivindicación 1 o 2, en donde la luz procedente del oscilador local (32) incluye una señal de tramado, y la señal de tramado se usa para controlar la frecuencia del oscilador local.

4. El receptor óptico de la reivindicación 3, en donde el oscilador local (32) se modula directamente con la señal de tramado.

5. El receptor óptico de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la frecuencia del oscilador local se establece a una frecuencia fija.

6. El receptor óptico de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la frecuencia del oscilador local se ajusta a una frecuencia que está bloqueada con respecto al borde de baja o alta frecuencia de la ventana del canal de longitud de onda.

7. El receptor óptico de cualquier reivindicación anterior, la frecuencia del oscilador local estando establecida a una frecuencia que se encuentra fuera de su ventana de canal de longitud de onda por un desplazamiento desde el borde de baja o alta frecuencia de la ventana de canal de longitud de onda.

8. El receptor óptico de cualquier reivindicación anterior, en donde el por lo menos un rectificador (48) es un detector de envolvente (48).

9. El receptor óptico de cualquier reivindicación anterior,

en donde el combinador óptico (40) está configurado para acoplar la señal óptica portadora de datos con la señal óptica del oscilador local para proporcionar la primera y la segunda señales ópticas acopladas con polarizaciones ortogonales,

en donde el convertidor optoeléctrico (36) incluye dos convertidores optoeléctricos (36) configurados para convertir la primera y la segunda señales ópticas acopladas en la primera y la segunda señales eléctricas,

en donde el por lo menos un rectificador (48) incluye dos rectificadores (48A, 48B) configurados para rectificar la primera y la segunda señales eléctricas y proporcionar la primera y la segunda señales eléctricas rectificadas; y en donde el receptor óptico (30) incluye además un combinador eléctrico (50) configurado para combinar la primera y la segunda señales eléctricas rectificadas.

10. Un sistema de comunicaciones ópticas (10) que define una pluralidad de ventanas de canal de longitud de onda para transmitir señales ópticas portadoras de datos respectivas entre transmisores y receptores ópticos, en donde cada ventana de canal de longitud de onda tiene un ancho de banda asignado que se encuentra entre los bordes de baja y alta frecuencia, y en donde las señales ópticas portadoras de datos tienen frecuencias centrales respectivas que pueden variar dentro de sus respectivas ventanas de canal de longitud de onda, el sistema de comunicaciones ópticas comprendiendo:

una pluralidad de transmisores ópticos (24) para las ventanas de canal de longitud de onda respectivas, cada transmisor (24) configurado para transmitir una señal óptica portadora de datos en su ventana de canal de longitud de onda respectiva; y

una pluralidad de receptores ópticos (30) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 configurados para recibir señales ópticas portadoras de datos en las ventanas de canal de longitud de onda respectivas.

11. El sistema de la reivindicación 10, en donde

las ventanas de canal de longitud de onda están dispuestas en una rejilla de canales de 40- 50 GHz, y los anchos de banda del receptor son de 40 GHz, y

las señales ópticas portadoras de datos tienen una tasa de bits de hasta 25 Gbps.

12. El sistema de la reivindicación 10, en donde

las ventanas de canal de longitud de onda se disponen en una rejilla de canales de 100 GHz, y

los anchos de banda del receptor son de aproximadamente 40 GHz, y

13. Un método de funcionamiento de un receptor óptico (30) en un sistema de comunicaciones ópticas que define una o más ventanas de canal de longitud de onda para transmitir señales ópticas portadoras de datos respectivas entre transmisores y receptores ópticos, a cada ventana asignándose un ancho de banda comprendido entre los bordes de baja y alta frecuencia, en donde las señales ópticas portadoras de datos tienen frecuencias centrales respectivas que pueden variar dentro de sus ventanas de canal de longitud de onda respectivas, el método comprendiendo: proporcionar un receptor óptico con un canal de longitud de onda del receptor configurado para funcionar en una de las ventanas de canal de longitud de onda definidas por el sistema;

generar una señal óptica de oscilador local, a través de un oscilador local (32), a una frecuencia que se controla con respecto al borde de baja o alta frecuencia de una de las ventanas de canal de longitud de onda definidas por el sistema;

recibir, a través de una primera entrada de un combinador óptico (40), una de las señales ópticas portadoras de datos;

recibir, a través de una segunda entrada del combinador óptico (40), la señal óptica del oscilador local; combinar, a través del combinador óptico (40), la señal óptica portadora de datos con la señal óptica del oscilador local para proporcionar una señal óptica combinada;

convertir, mediante un convertidor optoeléctrico (36), la señal óptica combinada en una señal eléctrica correspondiente a una frecuencia de desplazamiento que es la diferencia entre la frecuencia central y la frecuencia del oscilador local; y

rectificar, mediante por lo menos un rectificador (48), la señal eléctrica para emitir una señal eléctrica rectificada.

14. El método de la reivindicación 13, en donde la frecuencia del oscilador local se establece en una frecuencia fija.

15. El método de la reivindicación 13, en donde la frecuencia del oscilador local se establece a una frecuencia que está bloqueada con respecto al borde de baja o alta frecuencia de la ventana del canal de longitud de onda.

16. El método de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, la frecuencia del oscilador local estableciéndose a una frecuencia que se encuentra fuera de su ventana de canal de longitud de onda por un desplazamiento desde cualquiera del borde de baja o alta frecuencia de la ventana de canal de longitud de onda.

17. El método de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16,

en donde el por lo menos un rectificador (48) incluye dos rectificadores (48) que rectifican la primera y la segunda señales eléctricas y proporcionan la primera y la segunda señales eléctricas rectificadas; y

en donde el receptor óptico (30) incluye además un combinador eléctrico (50) que combina la primera y la segunda señales eléctricas rectificadas.