特表 2025-500596 非冷却ＷＤＭ光リンク用のリモート光パワー供給通信のためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-09

(54)【発明の名称】非冷却ＷＤＭ光リンク用のリモート光パワー供給通信のためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/27 20130101AFI20241226BHJP

   H04B 10/564 20130101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

H04B10/27

H04B10/564

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024540680

(86)(22)【出願日】2023-01-10

(85)【翻訳文提出日】2024-08-28

(86)【国際出願番号】 US2023010491

(87)【国際公開番号】W WO2023137017

(87)【国際公開日】2023-07-20

(31)【優先権主張番号】63/298,519

(32)【優先日】2022-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519011669

【氏名又は名称】アヤー・ラブス・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＹＡＲ ＬＡＢＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シサク・マシュー

(72)【発明者】

【氏名】サン・チェン

(72)【発明者】

【氏名】アルダラン・シャハブ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】リュー・ソンタオ

【テーマコード（参考）】

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K102AD01

5K102AH02

5K102AH26

5K102AH27

5K102MA00

5K102MB10

5K102MC01

5K102MD02

5K102MD03

5K102PB18

5K102PC04

5K102PH01

5K102PH11

5K102PH31

5K102PH42

5K102PH43

5K102RB01

5K102RD26

(57)【要約】

【解決手段】光パワー供給装置が、レーザアレイ内に複数のレーザを備える。複数のレーザの各々は、別個の連続波レーザ光ビームを生成するよう構成されている。光パワー供給装置は、レーザアレイに関連付けられている温度を取得する温度センサを備える。光パワー供給装置は、温度センサから温度の通知を受信するデジタルコントローラを備える。光パワー供給装置は、デジタルコントローラによって制御される光パワー調整器を備える。光パワー調整器は、温度センサによって取得されたレーザアレイに関連付けられている温度に関する情報を伝達する光パワー符号化を生成するために、複数のレーザによって生成された連続波レーザ光の１または複数のビームの光パワーレベルを調整する。電気光学チップが、光パワー供給装置から連続波レーザ光ビームを受信して、光パワー符号化を復号する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光パワー供給装置であって、
複数のレーザを含むレーザアレイと、前記複数のレーザの各々は、別個の連続波レーザ光ビームを生成するよう構成され、
前記レーザアレイに関連付けられている温度を取得するよう構成されている温度センサと、
前記温度センサから前記温度の通知を受信するよう構成されているデジタルコントローラと、
前記デジタルコントローラによって制御される光パワー調整器であって、前記温度センサによって取得された前記レーザアレイに関連付けられている前記温度に関する情報を伝達する光パワー符号化を生成するために、前記複数のレーザによって生成された１または複数の連続波レーザ光ビームの光パワーレベルを調整するよう構成されている、光パワー調整器と、
を備える、光パワー供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記レーザアレイに関連付けられている前記温度は、前記複数のレーザの各々の温度を含み、前記光パワー符号化は、前記複数のレーザの各々の前記温度に関する情報を伝達する、光パワー供給装置。

【請求項3】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記レーザアレイに関連付けられている前記温度は、リアルタイムで取得され、前記デジタルコントローラは、前記光パワー符号化をリアルタイムで生成するために、前記光パワー調整器の動作を指示するよう構成されている、光パワー供給装置。

【請求項4】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記光パワー調整器は、前記デジタルコントローラから受信された制御信号に従って、前記複数のレーザの内の１または複数にそれぞれ供給される１または複数のバイアス電流を調整するよう構成されている、光パワー供給装置。

【請求項5】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記光パワー調整器は、前記デジタルコントローラから受信された制御信号に従って、前記複数のレーザによって生成された前記別個の連続波レーザ光ビームの内の１または複数を増幅するよう構成されている、光パワー供給装置。

【請求項6】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記光パワー調整器は、前記デジタルコントローラから受信された制御信号に従って、前記複数のレーザによって生成された前記別個の連続波レーザ光のビームの内の１または複数を減衰するよう構成されている、光パワー供給装置。

【請求項7】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、前記光パワー調整器は、前記デジタルコントローラから受信された制御信号に従って、前記複数のレーザによって生成された前記別個の連続波レーザ光ビームの内の１または複数を増幅または減衰するよう構成されている、光パワー供給装置。

【請求項8】

請求項１に記載の光パワー供給装置であって、さらに、
前記デジタルコントローラへのルート内で、前記温度センサによって取得された前記温度をアナログ信号からデジタル信号へ変換するよう構成されているアナログデジタルコンバータと、
前記光パワー調整器へのルート内で、前記デジタルコントローラによって出力されたデジタル信号をアナログ信号へ変換するよう構成されているデジタルアナログコンバータと、
を備える、光パワー供給装置。

【請求項9】

光データ通信システムであって、
複数の連続波レーザ光ビームを生成して出力するよう構成されている光パワー供給装置であって、前記複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すよう構成され、前記光パワー符号化は、前記光パワー供給装置に関する情報を伝達し、
前記光パワー供給装置によって出力された前記光パワー符号化を有する前記複数の連続波レーザ光ビームを受信するように光学的に接続された電気光学チップであって、前記光パワー符号化で伝達された前記光パワー供給装置に関する前記情報を取得するために、前記光パワー符号化を復号するよう構成され、変調光信号の生成のためのソース光として前記複数の連続波レーザ光ビームを用いるよう構成されている、電気光学チップと、
を備える、システム。

【請求項10】

請求項９に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー符号化は、前記光パワー供給装置のリアルタイムの温度に関する情報を伝達し、前記電気光学チップは、１または複数のリング共振器への前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のそれぞれのインカップリングを容易にするために、前記光パワー符号化から取得された前記光パワー供給装置の前記リアルタイムの温度を用いて、前記１または複数のリング共振器の１または複数の共振波長をそれぞれ制御するよう構成されている、システム。

【請求項11】

請求項１０に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー供給装置は、複数のレーザを備え、前記光パワー供給装置は、前記複数のレーザの１または複数のリアルタイムの温度をそれぞれ測定する１または複数の温度センサを備える、システム。

【請求項12】

請求項１１に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー供給装置は、前記複数の連続波レーザ光ビームにわたって前記光パワー符号化を施すために、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の光パワーを調整するよう構成されている光パワー調整器を備える、システム。

【請求項13】

請求項１２に記載の光データ通信システムであって、前記光パワー調整器は、前記複数のレーザの内の１または複数に適用されるバイアス電流を調整し、もしくは、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の光パワーを増幅し、もしくは、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の前記光パワーを減衰するよう構成されている、システム。

【請求項14】

請求項９に記載の光データ通信システムであって、前記電気光学チップは、前記複数の連続波レーザ光ビームが、変調光信号の生成のためのソース光として利用する前に実質的に一様な光パワーのビームになるように、前記複数の連続波レーザ光ビームにわたって施された前記光パワー符号化を元に戻すよう構成されている光パワー調整器を備える、システム。

【請求項15】

光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法であって、
電気光学チップから離れた光パワー供給装置で複数の連続波レーザ光ビームを生成し、
前記複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すために、前記光パワー供給装置において前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整し、
前記光パワー符号化を有する前記複数の連続波レーザ光ビームを前記光パワー供給装置から前記電気光学チップへ伝達し、
前記光パワー符号化を識別するために、前記電気光学チップにおいて前記複数の連続波レーザ光ビームの各々の光パワーレベルを検出し、
前記電気光学チップにおいて前記光パワー符号化によって表される情報を決定すること、
を備える、方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の方法であって、前記複数の連続波レーザ光ビームは、複数のレーザの内のそれぞれ対応するレーザによって生成され、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの前記光パワーレベルを調整することは、前記複数のレーザの内のそれぞれ対応するレーザに適用されるバイアス電流を調整することによって行われる、方法。

【請求項17】

請求項１５に記載の方法であって、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの前記光パワーレベルを調整することは、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを増幅することによって行われる、方法。

【請求項18】

請求項１５に記載の方法であって、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの前記光パワーレベルを調整することは、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを減衰することによって行われる、方法。

【請求項19】

請求項１５に記載の方法であって、さらに、
前記光パワー供給装置の動作に関連付けられている温度を測定するための工程を備え、前記温度は、前記光パワー符号化によって表される、方法。

【請求項20】

請求項１９に記載の方法であって、さらに、
前記光パワー符号化によって表された前記光パワー供給装置の動作に関連付けられている前記温度に基づいて、前記電気光学チップでリング共振器の共振波長を調整することを備え、前記共振波長は、前記リング共振器への前記複数の連続波レーザ光ビームの内の１つのインカップリングに影響を与える、方法。

【請求項21】

請求項１５に記載の方法であって、さらに、
変調光信号を生成するためのソース光として前記複数の連続波レーザ光ビームを用いる前に、前記複数の連続波光ビームにわたって施された前記光パワー符号化を元に戻すことを備え、前記光パワー符号化を元に戻す工程は、前記電気光学チップによってなされる、方法。

【請求項22】

光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法であって、
電気光学チップから離れた光パワー供給装置で複数の連続波レーザ光ビームを生成し、前記複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つは、前記光パワー供給装置に関する情報を提供するために、前記複数の連続波レーザ光ビームの内のその他のビームとは異なって生成され、
前記複数の連続波レーザ光ビームを前記電気光学チップへ伝達し、
前記光パワー供給装置に関して提供される前記情報を決定するために、前記複数の連続波レーザ光ビームの内の他のビームと異なる前記複数の連続波レーザ光ビームの前記少なくとも１つを検出すること、
を備える、方法。

【請求項23】

請求項２２に記載の方法であって、前記複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つは、前記複数の連続波レーザ光ビームの内のその他のビームとは異なる低速の非ゼロ復帰信号として生成され、前記低速の非ゼロ復帰信号は、前記光パワー供給装置に関する情報を提供する、方法。

【請求項24】

請求項２２に記載の方法であって、さらに、
複数のリング共振器の内のそれぞれ対応するリング共振器への前記複数の連続波レーザ光ビームのインカップリングを容易にするために、前記光パワー供給装置に関して提供された前記情報を用いて、前記電気光学チップ上の前記複数のリング共振器の動作を制御することを備える、方法。

【請求項25】

請求項２４に記載の方法であって、前記光パワー供給装置に関して提供される前記情報は、温度情報である、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

【0002】

開示されている実施形態は、光データ通信に関する。

【0003】

【背景技術】

【0004】

光データ通信システムは、デジタルデータパターンを符号化するためにレーザ光を変調することによって動作する。変調レーザ光は、光データネットワークを通して送信ノードから受信ノードへ送信される。受信ノードに到達した変調レーザ光は、元のデジタルデータパターンを取得するために復調される。したがって、光データ通信システムの実装および動作は、光信号の伝達、光導波路の間の光信号の結合、光信号の変調、および、光信号の受信のための信頼性の高い効率的なデバイスを有することに依存する。開示されている実施形態は、この文脈で生まれたものである。

【発明の概要】

【0005】

一実施形態例において、光パワー供給装置が開示されている。光パワー供給装置は、複数のレーザを含むレーザアレイを備える。複数のレーザの各々は、別個の連続波レーザ光ビームを生成するよう構成されている。光パワー供給装置は、さらに、レーザアレイに関連付けられている温度を取得するよう構成されている温度センサを備える。光パワー供給装置は、さらに、温度センサから温度の通知を受信するよう構成されているデジタルコントローラを備える。光パワー供給装置は、さらに、デジタルコントローラによって制御される光パワー調整器を備える。光パワー調整器は、温度センサによって取得されたレーザアレイに関連付けられている温度に関する情報を伝達する光パワー符号化を生成するために、複数のレーザによって生成された連続波レーザ光の１または複数のビームの光パワーレベルを調整するよう構成されている。

【0006】

一実施形態例において、光データ通信システムが開示されている。光データ通信システムは、複数の連続波レーザ光ビームを生成して出力するよう構成されている光パワー供給装置を備える。光パワー供給装置は、複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すよう構成されている。光パワー符号化は、光パワー供給装置に関する情報を伝達する。光データ通信システムは、さらに、光パワー供給装置によって出力された光パワー符号化を有する複数の連続波レーザ光ビームを受信するように光学的に接続されている電気光学チップを備える。電気光学チップは、光パワー符号化で伝達された光パワー供給装置に関する情報を取得するために、光パワー符号化を復号するよう構成されている。電気光学チップは、変調光信号の生成のためのソース光として複数の連続波レーザ光ビームを用いるよう構成されている。

【0007】

一実施形態例において、光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法が開示されている。方法は、電気光学チップから離れた光パワー供給装置で複数の連続波レーザ光ビームを生成することを備える。方法は、さらに、複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すために、光パワー供給装置において複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整することを備える。方法は、さらに、光パワー符号化を有する複数の連続波レーザ光ビームを光パワー供給装置から電気光学チップへ伝達することを備える。方法は、さらに、光パワー符号化を識別するために、電気光学チップにおいて複数の連続波レーザ光ビームの各々の光パワーレベルを検出することを備える。この方法は、さらに、電気光学チップにおいて光パワー符号化によって表される情報を決定することを備える。

【0008】

一実施形態例において、光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法が開示されている。方法は、電気光学チップから離れた光パワー供給装置で複数の連続波レーザ光ビームを生成することを備える。複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つは、光パワー供給装置に関する情報を提供するために、複数の連続波レーザ光ビームの内のその他のビームとは異なって生成される。方法は、さらに、複数の連続波レーザ光ビームを電気光学チップへ伝達することを備える。方法は、さらに、光パワー供給装置に関して提供される情報を決定するために、複数の連続波レーザ光ビームの内の他のビームと異なる複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つを検出することを備える。

【0009】

開示されている実施形態のその他の態様および利点については、開示されている実施形態を例示した添付図面を参照しつつ行う以下の詳細な説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置から電気光学チップへの単方向データ通信のためのシステムの一例を示す図。

【0011】

【図2A】いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置と電気光学チップとの間の双方向データ通信のためのシステムの一例を示す図。

【0012】

【図2B】いくつかの実施形態に従って、戻りチャネルを通して伝達されるリターン変調光信号を生成するために、リモート光パワー供給装置から受信された連続波レーザ光信号を変調するための電気光学チップ内の変調器の一例を示す図。

【0013】

【図3】いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法を示すフローチャート。

【0014】

【図4】いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置と電気光学チップとの間のデータ通信のための方法を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下では、開示されている実施形態を理解できるように、多くの具体的な詳細事項について説明する。ただし、当業者にとって明らかなように、開示されている実施形態は、これらの具体的な詳細事項の一部または全部がなくとも実施可能である。また、開示されている実施形態が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略している。

【0016】

高帯域幅、多波長のＷＤＭ（波長分割多重化）光データ通信システムが、増大する相互接続データ通信帯域幅の要件を満たすために用いられる。高帯域幅、多波長のＷＤＭ光データ通信システムのいくつかの実装例において、連続波光のＮ個の波長を出力するよう構成されているリモートレーザアレイが、電気光学チップへの伝送に向けて多くの光供給ポートにわたって連続波光の複数の波長の組み合わせを生成するために、光分配ネットワークと組み合わせられる。いくつかの実施形態において、電気光学チップは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）チップである。いくつかの実施形態において、電気光学チップは、ＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）チップである。いくつかの実施形態において、電気光学チップは、米国特許出願第１７／１８４，５３７号に記載されているものなど、Ａｙａｒ Ｌａｂｓ社のＴｅｒａＰＨＹ（商標）チップである。ただし、本明細書で言及されている電気光学チップは、データを送受信する任意のタイプのフォトニック／電子チップでありうる。

【0017】

コパッケージドオプティクス（ＣＰＯ）が、データセンタおよびハイパフォーマンスコンピューティング（ＨＰＣ）システムの中に実装されつつある。多くのＣＰＯ構成は、システムの全体の歩留まりおよび信頼性を改善するために、外部レーザ光源（リモート光パワー供給装置）を利用する。いくつかの状況において、リモート光パワー供給装置は、レーザ光を供給する先の電気光学チップから、かなり離れている（最大２キロメートル以上離れている）。本明細書で開示されているシステムおよび方法は、リモート光パワー供給装置と、それらがレーザ光を供給する電気光学チップとの間にデータ通信を確立するための効果的な方法を提供する。

【0018】

リモート光パワー供給装置（例えば、ＷＤＭレーザ源）から電気光学チップへ、および、その逆へ、情報（データ）を通信するためのシステムおよび方法のための実施形態が本明細書に記載されている。リモート光パワー供給装置の温度が電気光学チップに対して未知である通信リンクの始動時、特に、このデータ通信をセットアップすることが重要である。リモート光パワー供給装置と電気光学チップとの間の通信リンクが開始される時、電気光学チップは、典型的には、その最も高いリング共振器（またはリング変調器）チューニング出力および最高温度へ駆動される。リモート光パワー供給装置がこの通信リンクの始動段階中に低温であり、リング共振器（またはリング変調器）の動作波長ロックが完了されている場合、リモート光パワー供給装置の温度がその後に上昇すると、リング共振器（またはリング変調器）の動作波長ロックは、電気光学チップ上のリング共振器（またはリング変調器）に対してもはや波長同調範囲が存在しないので、失われることになる。リモート光パワー供給装置および電気光学チップの両方の未知の温度および関連するチップ動作条件の変化を管理する目的で、リモート光パワー供給装置と電気光学チップとの間での条件情報（データ）（例えば、温度情報（データ））のやり取りを提供するために、リモート光パワー供給装置が単方向または双方向のいずれかで電気光学チップと通信できるシステムおよび方法が本明細書に記載されている。

【0019】

中央処理装置（ＣＰＵ）および／または、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ）および／または任意のその他のタイプのコンピュータプロセッサの間など、プロセッサの間での光信号の変調および伝送をサポートするために、電気光学チップとのリモート光パワー供給装置（例えば、ＷＤＭレーザ源）のデータ通信を提供するシステム構成が本明細書で開示されている。様々な実施形態において、リモート光パワー供給装置のレーザアレイからの光信号が、リモート光パワー供給装置に関する温度および関連チップ動作情報を伝達するデータと共に埋め込まれる（符号化および／または変調される）。次いで、埋め込みおよび／または変調されたデータを有する光信号は、情報のやり取りを提供するために、レーザアレイから電気光学チップへ伝送される。

【0020】

いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置から電気光学チップへの単方向データ通信のために、リモート光パワー供給装置のレーザアレイからの各光信号の強度（光パワーレベル）は、電気光学チップにおけるレシーバ側による検出に向けてデジタルデータパターンを伝達するようにデジタル化される。デジタルデータパターンは、電気光学チップによって検出され、デジタルデータパターンは、リモート光パワー供給装置に関するいくつかの条件情報（温度データまたはその他のデータなど）を伝達する。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置によって出力された各光信号の強度は、光信号を生成するために用いられるバイアス電流を調整することによって、もしくは、１または複数の可変光減衰器（可変光減衰器アレイなど）を用いて、１または複数の光信号の強度をその他の光信号に対して小さくすることによって、もしくは、１または複数の光増幅器（可変光増幅器アレイなど）を用いて、１または複数の光信号の強度をその他の光信号に対して大きくすることによって、調整される。

【0021】

図１は、いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３への単方向データ通信のためのシステムの一例を示す。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１は、連続波レーザ光のそれぞれのビームを出力するよう構成されているＮ個のレーザ１０２－１～１０２－Ｎのレーザアレイ１０２を備えたＷＤＭレーザ源である。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１によって出力されるレーザ光のＮ個の異なるビームは、それぞれ、異なる波長λ_１～λ_Ｎを有する。いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２内の各レーザ１０２－１～１０２－Ｎは、実質的に均一な光パワーで、それぞれ異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光のビームを出力する。例えば、ボックス１０５内に示す矢印の長さは、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによってそれぞれ出力されたそれぞれ波長λ_１～λ_Ｎを有するＮ個のレーザビームの相対的な光パワーを表している。

【0022】

温度センサ１１１が、リモート光パワー供給装置１０１から温度データを取得する。いくつかの実施形態において、温度センサ１１１によって取得された温度データは、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２内の各レーザ１０２－１～１０２ーＮの別個のリアルタイム温度測定値を含む。温度センサ１１１によって取得された温度データは、デジタルコントローラ１１５へ伝送される。デジタルコントローラ１１５は、結果として得られるＮ個のレーザビームのＮ個の光パワーレベルのセットが光パワー符号化を規定するように、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２のＮ個のレーザ１０２－１～１０２ーＮによってそれぞれ出力されたＮ個のレーザビームの内の１または複数のレーザビームの１または複数の光パワーレベルを調整するために、光パワー調整器１０７の動作を指示するよう構成されている。光パワー符号化におけるＮ個の光ビームにわたるＮ個の光パワーレベルのパターンは、温度センサ１１１によって測定されたリモート光パワー供給装置１０１の温度に関する情報を伝達する。例えば、ボックス１０９に示す矢印の長さは、光パワー符号化を生成するために、リモート光パワー供給装置１０１によって最初に出力された後に光パワー調整器１０７によって処理された、それぞれ波長λ_１～λ_Ｎを有するＮ個のレーザビームの相対的な光パワーを表している。図１の例において、ボックス１０９内の矢印によって表された光パワー符号化は、Ｎ個のレーザビームのセット内の他のレーザビームに対する第２レーザビーム（λ_２）の光パワーレベルの増大を含んでいる。例として、第２レーザビーム（λ_２）の光パワーレベルがＮ個のレーザビームのセット内の他のレーザビームに対して増大したＮ個のレーザビームにわたるＮ個の光パワーレベルのパターンは、温度センサ１１１によって測定されたリモート光パワー供給装置１０１の温度に関する情報を伝達する光パワー符号化を規定する。レーザアレイ１０２によって出力されたＮ個のレーザビームの光パワーレベルの内の任意の１または複数は、特定の光パワー符号化の後の復号がリモート光パワー供給装置１０１内の特定の温度条件を伝達するように、リモート光パワー供給装置１０１内の特定の温度条件に関連付けられている特定の光パワー符号化を生成する必要に応じて調整されうることを理解されたい。

【0023】

いくつかの実施形態において、温度センサ１１１は、リモート光パワー供給装置１０１からアナログ情報（温度データ）を取得する。いくつかの実施形態において、任意選択的なアナログデジタルコンバータ１１３が、温度センサ１１１によって取得されたアナログ情報を、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２によって出力されたＮ個のレーザビームの光パワー符号化を生成する目的で光パワー調整器１０７の動作を指示するためにデジタルコントローラ１１５によって用いられるデジタルレベルへ変換するために実装される。いくつかの実施形態において、デジタルコントローラ１１５は、光パワー調整器１０７の動作を指示するためにデジタル制御信号を出力するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、アナログ制御信号に従って動作するよう構成されている。これらの実施形態において、光デジタルアナログコンバータ１１７は、光パワー調整器１０７へのルート内で、デジタルコントローラ１１５によって出力されたデジタル制御信号を対応するアナログ制御信号に変換するために実装されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタル制御信号に従って動作するよう構成されている。これらの実施形態において、デジタルアナログココンバータ１１７は、デジタルコントローラ１１５の出力が光パワー調整器１０７の制御信号入力に直接伝達されるように、省略される。

【0024】

いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２内の１または複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎのバイアス電流が、所望の光パワー符号化を生成するためにＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの内の１または複数の波長のレーザ光の光パワーを調整するよう変調される。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から制御情報を受信し、所望の光パワー符号化を生成する必要に応じてレーザ１０２－１～１０２－Ｎのバイアス電流を調整するように、レーザアレイ１０２内に実装されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２から離れて実装されている。これらの実施形態の一部において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にそれぞれ対応するＮ個の光増幅チャネルを備え、ここで、Ｎ個の光増幅チャネルの各々は、１または複数の光増幅器を備える。これらの実施形態の一部において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にそれぞれ対応するＮ個の光減衰チャネルを備え、ここで、Ｎ個の光減衰チャネルの各々は、１または複数の光減衰器を備える。また、これらの実施形態の一部において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にそれぞれ対応するＮ個の光増幅チャネルおよびＮ個の光減衰チャネルの両方を備え、ここで、Ｎ個の光増幅チャネルの各々は、１または複数の光増幅器を備え、Ｎ個の光減衰チャネルの各々は、１または複数の光減衰器を備える。

【0025】

さらに、いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７がレーザアレイ１０２から離れて実装されている場合でも、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から制御情報を受信し、所望の光パワー符号化を生成する必要に応じてレーザ１０２－１～１０２－Ｎのバイアス電流を調整するように実装されている。したがって、様々な実施形態において、所望の光パワー符号化を生成するために、レーザアレイ１０２によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光に対応するＮ個のチャネルの内の任意の１つの光パワーレベルは、対応するレーザ１０２－１～１０２－Ｎを動作させるために用いられるバイアス電流を調整することによって上方または下方に調整可能であり、もしくは、対応する光増幅チャネルを動作させることによって上方に調整可能であり、もしくは、対応する光減衰チャネルを動作させることによって下方に調整可能である。

【0026】

いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にそれぞれ対応するＮ個の光増幅チャネルを備え、ここで、Ｎ個の光増幅チャネルの各々は、１または複数の光増幅器を備える。いくつかの実施形態において、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化は、複数のレーザ１０２－１～１０２ーＮによって出力されるＮ個のレーザビームの通常の光パワーレベルに対して、Ｎ個のレーザビームの内の任意の１または複数のビームの光パワーレベルを上昇させることによってなされる。これらの実施形態の一部において、Ｎ個のレーザビームの各々は、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化において、２つのパワーレベルの内の一方（すなわち、通常レベルまたは高レベル）を有しうる。その結果として、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化を規定するための２^Ｎ個の可能な一意パターンが存在する。したがって、これらの実施形態において、２^Ｎ個の可能な一意の温度データ値が、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化によって伝達されうる。

【0027】

いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力される連続波レーザ光のＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎにそれぞれ対応するＮ個の光減衰チャネルを備え、ここで、Ｎ個の光減衰チャネルの各々は、１または複数の光減衰器を備える。いくつかの実施形態において、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化は、複数のレーザ１０２－１～１０２ーＮによって出力されるＮ個のレーザビームの通常の光パワーレベルに対して、Ｎ個のレーザビームの内の任意の１または複数のビームの光パワーレベルを低下させることによってなされる。これらの実施形態の一部において、Ｎ個のレーザビームの各々は、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化において、２つのパワーレベルの内の一方（すなわち、通常レベルまたは低レベル）を有しうる。その結果として、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化を規定するための２^Ｎ個の可能な一意パターンが存在する。したがって、これらの実施形態において、２^Ｎ個の可能な一意の温度データ値が、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化によって伝達されうる。

【0028】

いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にそれぞれ対応するＮ個の光増幅チャネルおよびＮ個の光減衰チャネルの両方を備え、ここで、Ｎ個の光増幅チャネルの各々は、１または複数の光増幅器を備え、Ｎ個の光減衰チャネルの各々は、１または複数の光減衰器を備える。いくつかの実施形態において、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化は、複数のレーザ１０２－１～１０２ーＮによって出力されるＮ個のレーザビームの通常の光パワーレベルに対して、Ｎ個のレーザビームの内の任意の１または複数のビームの光パワーレベルを上昇または低下させることによってなされる。これらの実施形態の一部において、Ｎ個のレーザビームの各々は、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化において、３つのパワーレベルの内の１つ（すなわち、低レベル、通常レベル、または、高レベル）を有しうる。その結果として、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化を規定するための３^Ｎ個の可能な一意パターンが存在する。したがって、これらの実施形態において、３^Ｎ個の可能な一意の温度データ値が、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化によって伝達されうる。

【0029】

いくつかの実施形態において、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化は、Ｎ個のレーザビームの各々の光パワーレベルを、ｐ個の可能なパワーレベルの内の任意の１つに設定することによってなされ、ここで、Ｐは、１より大きい整数である。これらの実施形態において、レーザアレイ１０２によって出力されるＮ個のレーザビームの各々は、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化においてｐ個のパワーレベルの内の任意の１つを有しうる。その結果として、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化のＰ^Ｎ個の可能な一意パターンが存在する。したがって、これらの実施形態において、Ｐ^Ｎ個の可能な一意の温度データ値が、Ｎ個のレーザビームの光パワー符号化によって伝達されうる。

【0030】

異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波長レーザ光の符号化／変調されたパワーレベルによって規定される光パワー符号化は、リモート光パワー供給装置１０１から光ファイバ１１０を通して電気光学チップ１０３へ伝送される。電気光学チップ１０３は、光ファイバ１１０から異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波光を受信して、異なる波長λ_１～λ_Ｎの各々の光パワーレベルを決定する光パワー検出器１１９を備える。異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の各々に対する光パワーレベル情報は、光パワー検出器１１９からデジタルコントローラ１２１（デコーダとも呼ばれる）へ伝達される。デジタルコントローラ１２１は、受信された１セットのＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光によって表される光パワー符号化を決定するために、異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の光パワーレベルを復号および／または復調するよう構成されている。デジタルコントローラ１２１は、さらに、復号された光パワー符号化によって表されるリモート光パワー供給装置１０１に関する温度情報（アナログチップ情報）を決定するよう構成されている。復号された光パワー符号化から取得された温度情報は、矢印１２２で示すように電気光学チップ１０３上のフォトニック集積回路１２７へ伝達される。フォトニック集積回路１２７は、リモート光パワー供給装置１０１に関する温度情報（アナログチップ情報）を用いて、異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光が電気光学チップ１０３によって正確に受信および処理されることを保証するために電気光学チップ１０３上のリング共振器（リング変調器）の動作パラメータを調整する。例えば、いくつかの実施形態において、フォトニック集積回路１２７は、（復号された光パワー符号化から取得された）レーザアレイ１０２内の様々なレーザ１０２－１～１０２－Ｎに関する温度情報を用いて、リモート光パワー供給装置１０１によって出力されたＮ個の波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光にわたって発生した対応する波長ドリフトを決定し、次に、連続波レーザ光の異なる波長λ_１～λ_Ｎがリング共振器（リング変調器）の内のそれぞれ対応する１つへ正確に光学的に結合されるように、決定された波長ドリフトを調整するために電気光学チップ１０３上のリング共振器（リング変調器）の共振波長のロックを制御する。

【0031】

いくつかの実施形態において、光パワー検出器１１９で受信された光パワー符号化に存在するそれぞれの光パワーの異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光は、光学的インカップリングおよび処理（例えば、変調）のためにフォトニック集積回路１２７へ直接伝達される。しかしながら、いくつかの実施形態において、異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光が、フォトニック集積回路１２７へ入った時に実質的に一様なパワーレベルを有することが望ましい。これらの実施形態において、光パワー検出器１１９で受信された光パワー符号化に存在するそれぞれの光パワーの異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光は、電気光学チップ１０３上の光パワー調整器１２３へ伝達される。光パワー調整器１２３は、Ｎ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光がフォトニック集積回路１２７へ入った時に実質的に一様なパワーレベルを有することを保証するために、Ｎ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の内の１または複数の光パワーレベルを調整するよう構成されている。これらの実施形態において、電気光学チップ１０３内の光パワー調整器１２３は、基本的に、リモート光パワー供給装置１０１内の光パワー調整器１０７によって適用された光パワー調整を元に戻すよう動作する。例えば、ボックス１２５に示す矢印の長さは、光パワー調整器１２３によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の相対的な光パワーを表している。いくつかの実施形態において、デジタルコントローラ１２１によって決定された光パワー符号化は、連続波レーザ光のＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの各々が、リモート光パワー供給装置１０１内の光パワー調整器１０７によって適用された光パワー符号化を元に戻すためにどのように調整される必要があるのかを、光パワー調整器１２３が知るように、矢印１２４で示すように光パワー調整器１２３への入力として伝達される。

【0032】

いくつかの実施形態において、光パワー検出器１１９は、リモート光パワー供給装置１０１から受信されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光からそれらの波長のためのアナログ情報（例えば、発生した光電流に基づいた光パワーレベル）を生成する。これらの実施形態の一部において、光アナログデジタルコンバータ１２９が、光パワー検出器１１９によって生成されたアナログ情報を、デジタルコントローラ１２１によって用いられるデジタルレベルに変換するために実装される。いくつかの実施形態において、デジタルコントローラ１２１は、光パワー調整器１２３の動作を指示するためにデジタル制御信号を出力するよう構成されている。しかしながら、いくつかの実施形態において、光パワー調整器１２３は、アナログ制御信号に従って動作するよう構成されている。これらの実施形態において、光デジタルアナログコンバータ１３１は、光パワー調整器１２３へのルート内で、デジタルコントローラ１２４によって出力されたデジタル制御信号を対応するアナログ制御信号に変換するために実装されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１２３は、デジタル制御信号に従って動作するよう構成されている。これらの実施形態において、デジタルアナログココンバータ１３１は、デジタルコントローラ１２４の出力が光パワー調整器１２３の入力に直接伝達されるように、省略される。

【0033】

図１の実施形態例に示すように、リモート光パワー供給装置１０１に関する関連動作制御情報（温度情報など）をリモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３へ伝達する光パワー符号化を生成する目的で、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光のパワーレベルを符号化および／または変調するために、デジタルアナログ（ＤＡＣ）変換が用いられる。このように、リモート光パワー供給装置１０１によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の光パワーレベルは、電気光学チップ１０３の適切な動作に関連するリモート光パワー供給装置１０１の動作に関するデータをリアルタイムで通信するために用いられる少なくとも１つのＮビット信号を提供する。

【0034】

光パワー符号化（例えば、ＮビットＤＡＣ信号）は、レーザアレイ１０２に関するアナログ温度情報および／またはリモート光パワー供給装置１０１に関するその他の関連チップ情報を符号化し、リモート光パワー供給装置１０１へ光学的に接続されている電気光学チップ１０３へその情報を伝達する。いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２の温度が低い場合、光パワー調整器１０７は、光パワー符号化（例えば、ＮビットＤＡＣ信号）を生成するために、レーザアレイ１０２によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の内の１または複数に、より高い光パワーを適用するよう動作される。電気光学チップ１０３は、リモート光パワー供給装置１０１から受信されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの連続波レーザ光の各々別個の１つの光パワーを決定するよう構成されている。電気光学チップ１０３は、電気光学チップ１０３内のリング共振器（リング変調器）の共振波長のロック中に、受信されたレーザ光のＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎのどれが、より高い光パワーであるのかを判定するよう構成されている。いくつかの実施形態において、１セットの残りのリング共振器（より高い光パワーの受信レーザ光の波長に対応していないリング共振器／変調器）は、リモート光パワー供給装置１０１内のレーザアレイ１０２の温度が変化（例えば、上昇）した場合に、共振波長調整のための余地を残す適切な量のチューニング出力を有するように制御／設定された共振波長を有する。同様に、いくつかの実施形態において、光パワー符号化（ＮビットＤＡＣ信号）が、リモート光パワー供給装置１０１内のレーザアレイ１０２の温度が高いことを伝える場合、電気光学チップ１０３内の１セットのリング共振器（リング変調器）は、リモート光パワー供給装置１０１内のレーザアレイ１０２の減少する温度ドリフトを考慮するために、より高いチューニング出力を有するように制御／設定された共振波長を有する。

【0035】

一実施形態例において、リモート光パワー供給装置１０１は、複数のレーザ１０２－１～１０２ーＮを含むレーザアレイ１０２を備え、ここで、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの各々は、別個の連続波レーザ光ビームを生成するよう構成されている。この実施形態例において、温度センサ１１１は、レーザアレイ１０２に関連付けられている温度を取得するよう構成されている。この実施形態例において、デジタルコントローラ１１５は、温度センサ１１１から温度の通知を受信するよう構成されている。この実施形態例において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５によって制御される。光パワー調整器１０７は、温度センサ１１１によって取得されたレーザアレイ１０２に関連付けられている温度に関する情報を伝達する光パワー符号化を生成するために、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって生成された連続波レーザ光の１または複数のビームの光パワーレベルを調整するよう構成されている。

【0036】

いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２に関連付けられている温度は、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの各々の温度を含み、光パワー符号化は、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの各々の温度に関する情報を伝達する。いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２に関連付けられている温度は、リアルタイムで取得され、デジタルコントローラ１１５は、光パワー符号化をリアルタイムで生成するために、光パワー調整器１０７の動作を指示するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から受信された制御信号に従って、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの内の１または複数にそれぞれ供給される１または複数のバイアス電流を調整するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から受信された制御信号に従って、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって生成された別個の連続波レーザ光ビームの内の１または複数を増幅するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から受信された制御信号に従って、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって生成された別個の連続波レーザ光ビームの内の１または複数を減衰するよう構成されている。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、デジタルコントローラ１１５から受信された制御信号に従って、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって生成された別個の連続波レーザ光ビームの内の１または複数を増幅または減衰するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１は、デジタルコントローラ１１５へのルート内で、温度センサ１１１によって取得された温度をアナログ信号からデジタル信号へ変換するよう構成されているアナログデジタルコンバータ１１３と、光パワー調整器１０７へのルート内で、デジタルコントローラ１１５によって出力されたデジタル信号をアナログ信号へ変換するよう構成されているデジタルアナログコンバータ１１７との両方を備える。

【0037】

一実施形態例において、光データ通信システムが、リモート光パワー供給装置１０１および電気光学チップ１０３を備える。リモート光パワー供給装置１０１は、複数の連続波レーザ光ビームを生成および出力するよう構成されている。リモート光パワー供給装置１０１は、複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すよう構成されており、ここで、光パワー符号化は、リモート光パワー供給装置１０１に関する情報を伝達する。電気光学チップ１０３は、リモート光パワー供給装置１０１によって出力された光パワー符号化を有する複数の連続波レーザ光ビームを受信するように光学的に接続されている。電気光学チップ１０３は、光パワー符号化で伝達されたリモート光パワー供給装置１０１に関する情報を取得するために、光パワー符号化を復号するよう構成されている。電気光学チップ１０３は、変調光信号の生成のためのソース光として複数の連続波レーザ光ビームを用いるよう構成されている。

【0038】

いくつかの実施形態において、光パワー符号化は、リモート光パワー供給装置１０１のリアルタイムの温度に関する情報を伝達する。いくつかの実施形態において、電気光学チップ１０３は、１または複数のリング共振器への複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のそれぞれのインカップリングを容易にするために、光パワー符号化から取得されたリモート光パワー供給装置１０１のリアルタイムの温度を用いて、１または複数のリング共振器の１または複数の共振波長をそれぞれ制御するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１は、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎと、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの１または複数のリアルタイムの温度をそれぞれ測定する１または複数の温度センサ１１１と、を備える。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１は、複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すために、複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の光パワーを調整するよう構成されている光パワー調整器１０７を備える。いくつかの実施形態において、光パワー調整器１０７は、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの内の１または複数に適用されるバイアス電流を調整し、もしくは、複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の光パワーを増幅し、もしくは、複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数の光パワーを減衰するよう構成されている。いくつかの実施形態において、電気光学チップ１０３は、複数の連続波レーザ光ビームが、光データ通信の目的で変調光信号の生成のためのソース光として利用する前に実質的に一様な光パワーのビームになるように、複数の連続波レーザ光ビームにわたって施された光パワー符号化を元に戻すよう構成されている光パワー調整器１２３を備える。

【0039】

図２Ａは、いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間の双方向データ通信のためのシステムの一例を示す。いくつかの実施形態において、ＷＤＭレーザ源（リモート光パワー供給装置１０１）内のレーザアレイ１０２内のレーザ１０２－１～１０２－Ｎは、連続波レーザ光を出力する。図２Ａの例において、光調整器２００が、レーザアレイ１０２と一体化されている。光調整器２００は、Ｎ個のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって出力された１セットのＮ個の連続波レーザ光ビームにわたって光符号化を施すために、Ｎ個のレーザ１０２－１～１０２－Ｎによって出力された連続波レーザ光のビームの内の１または複数を調整するよう構成されている。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間の双方向データ通信のために、光調整器２００は、電気光学チップ１０３におけるレシーバ側による検出に向けて、光パワー供給装置１０１内のレーザアレイ１０２のチャネルの１つに低速の強度変調または位相変調のいずれかを適用するよう動作する。例えば、温度センサ１１１は、リモート光パワー供給装置１０１（例えば、レーザ１０２－１～１０２－Ｎの各々）の温度データなどチップ情報（アナログ情報）を収集して、このアナログチップ情報を、レーザ１０２－１によって生成された連続波レーザ光ビームを低速の非ゼロ復帰（ＮＲＺ）信号で変調するために用いられるデジタルレベルに変換する。

【0040】

図２Ａのシステムは、光分配ネットワーク２０７のＮ個のそれぞれの光入力において、リモート光パワー供給装置１０１からＮ個のチャネルの光を受信するよう構成されている光分配ネットワーク２０７を備える。光分配ネットワーク２０７は、Ｎ個の入力チャネル２０１で受信されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの光の各々を、リモート光パワー供給装置１０１から光分配ネットワークのＭ個の出力チャネル２１１の各々へ伝達するよう構成されている。このように、リモート光パワー供給装置１０１からＮ個の入力チャネル２０１で受信されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの光の各々の一部が、光分配ネットワーク２０７のＭ個の出力チャネル２１１の各々で伝送される。電気光学チップ１０３は、光分配ネットワーク２０７のＭ個の出力チャネル２１１の内のそれぞれ対応するチャネルを通して伝達された光を受信するように光学的に接続されている１または複数の光入力を有する。例えば、図２Ａは、光分配ネットワーク２０７のＭ個の出力チャネル２１１の内のそれぞれ対応するチャネルを通して伝達された光を受信するように光学的に接続されているＭ個の光入力を有する電気光学チップ１０３を示している。リモート光パワー供給装置１０１によって出力されたＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎすべてが、電気光学チップ１０３の光入力の各々で受信される。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１および光分配ネットワーク２０７は、複数の電気光学チップ１０３にサービスするように用いられる。これらの実施形態において、Ｍ個の出力チャネル２１１のサブセットが、各電気光学チップ１０３の光入力へ光学的に接続される。

【0041】

いくつかの実施形態において、光ファイバが、リモート光パワー供給装置１０１から光分配ネットワーク２０７へＮ個のチャネルを通して光を伝達するために用いられる。いくつかの実施形態において、光分配ネットワーク２０７は、光パワー供給装置１０１に一体化された光導波路が、レーザアレイ１０２から光分配ネットワーク２０７へ光を伝達するために用いられるように、リモート光パワー供給装置１０１に一体化されている。いくつかの実施形態において、光ファイバが、光分配ネットワーク２０７から電気光学チップ１０３へＭ個の出力チャネル２１１を通して光を伝達するために用いられる。いくつかの実施形態において、光分配ネットワーク２０７は、電気光学チップ１０３に一体化された光導波路が、光分配ネットワーク２０７から電気光学チップ１０３内のフォトニック回路へ光を伝達するために用いられるように、電気光学チップ１０３に一体化されている。

【0042】

いくつかの実施形態において、Ｎ個のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの１つが、情報を伝達するために電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１に送り返される変調光信号を生成する際に電気光学チップ１０３による利用に向けて特定の波長の連続波レーザ光信号を供給するよう動作される。例えば、図２Ａにおいて、レーザ１０２－Ｎによって生成された連続波レーザ光は、電気光学チップ１０３上の変調器２１５へソース光として供給される。変調器２１５は、電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１へ情報を伝達する変調光信号を生成するために連続波光のソース光を変調するよう構成されている。戻りチャネル２０３が、電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１への変調信号の伝達のために、電気光学チップ１０３とリモート光パワー供給装置１０１との間に確立されている。いくつかの実施形態において、戻りチャネル２０３は、光分配ネットワーク２０７を通過している。いくつかの実施形態において、戻りチャネル２０３は、電気光学チップ１０３とリモート光パワー供給装置１０１との間に別個の光ファイバ接続によって形成されている。

【0043】

いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２は、光信号検出用の光検出器として機能するように逆バイアスされたダミーレーザ２０５を備える。逆バイアスされたダミーレーザ２０５によって規定される光検出器は、戻りチャネル２０３を通して電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１へ伝達される変調光信号を受信して検出する。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１は、矢印２１３で示すように、逆バイアスされたダミーレーザ２０５の光検出器によって生成された光電流を受信するように接続された情報処理ユニット２０９を備える。情報処理ユニット２０９は、戻りチャネル２０３を通して受信されたこのリターン信号を復調して、そこに符号化されている伝達情報を取得するよう構成されている。また、いくつかの実施形態において、電気光学チップ１０３から戻りチャネル２０３を通してリモート光パワー供給装置１０１に送信される変調光信号がレーザ１０２－１～１０２－Ｎの動作と干渉するのを防ぐために、光アイソレータ２０９が、リモート光パワー供給装置１０１内に実装されている。

【0044】

図２Ｂは、いくつかの実施形態に従って、戻りチャネル２０３を通して伝達されるリターン変調光信号を生成するために、リモート光パワー供給装置１０１から受信された連続波レーザ光信号を変調するための電気光学チップ１０３内の変調器２１５の一例を示す。いくつかの実施形態において、電気光学チップ１０３は、複数の入力チャネル２２０－１～２２０－Ｐを備える。いくつかの実施形態において、入力チャネル２２０－１～２２０－Ｐの各々は、それぞれ、リモート光パワー供給装置１０１からの光が伝達される際に通る光導波路２２２－１～２２２－Ｐを備える。入力チャネル２２０－１～２２０－Ｐの各々は、Ｎ個のリング共振器２２４－１～２２４－Ｐのセットを備える。Ｎ個のリング共振器２２４－１～２２４－Ｐの各セット内の各リング共振器は、その共振波長が、リモート光パワー供給装置１０１からの入力光のＮ個の異なる波長λ_１～λ_Ｎの内の１つに同調されている。いくつかの実施形態において、所与の波長λ_ｘの光が、Ｎ個のリング共振器２２４－１～２２４－Ｐのセット内の所与の波長λ_ｘに同調されたリング共振器を通り過ぎる時、所与の波長λ_ｘの光は、所与の波長λ_ｘに同調されたリング共振器へ実質的にインカップリングされる。

【0045】

いくつかの実施形態において、変調器２１５へ光学的に接続されている入力チャネル２２０－Ｐ内の１セットのＮ個のリング共振器２２４－１～２２４－Ｐは、特定の波長の入力光が変調器２１５に入ることを可能にするように制御される。図２Ｂの例において、波長λＮの入力光が、変調器２１５に入ることを許容される。いくつかの実施形態において、変調器２１５は、入力連続波光が受信される第１光導波路２３１と、第１光導波路２３１に沿って伸びている第２光導波路２３３とを含むクロスアーム光導波路構成２２１を備える。第１光導波路２３１および第２光導波路２３３は、第１光導波路２３１と第２光導波路２３３との間に第１断熱結合領域２２７を形成するために、互いに接近するように形成されている。第１断熱結合領域２２７は、入力光の一部を第２光導波路２３３に結合させ、入力光の残りの部分は、第１光導波路２３１を通り続ける。第１断熱結合領域２２７の後に、第１光導波路２３１および第２光導波路２３３は、位相シフト領域２２８にわたって互いに離れた状態で伸びている。位相シフタ２２５が、第１光導波路２３１に沿って実装されており、第１光導波路２３１内を進み続ける変調光信号を生成するために、位相シフト領域２２８内で第１光導波路２３１を通る光信号へ制御された位相変調を施すよう構成されている。位相シフト領域２２８の後に、第１光導波路２３１および第２光導波路２３３は、第２断熱結合領域２２９を形成するように、再び互いに接近する。第２断熱結合領域２２９において、位相シフト領域２２８から第１光導波路２３１を通して伝達された変調光信号は、変調光信号が、第１断熱結合領域２２８から第２光導波路２３３を通して連進み続けた元々の入力光信号の変調されていない部分と組み合わせられてリターン信号を生成するように、第２光導波路２３３に結合される。いくつかの実施形態において、変調器２１５は、第２光導波路２３３から戻りチャネル２０３へのリターン信号の光伝達を提供するために、リターン信号の光の波長に同調されたリング共振器２２３を備える。いくつかの実施形態において、電気光学チップ１０３内の戻りチャネルの部分は、光導波路として形成され、電気光学チップ１０３の出力光ポートで光ファイバへ光学的に接続されている。

【0046】

変調光リターン信号は、電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１に伝えられる情報を伝達する。前述のように、いくつかの実施形態において、変調光リターン信号は、リモート光パワー供給装置１０１内の光検出器に結合されている追加の光ファイバを用いて、電気光学チップ１０３からリモート光パワー供給装置１０１へ伝送される。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１内の光検出器は、光検出器として動作するように逆バイアスされたレーザである。

【0047】

いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２は、複数の（Ｎ＞１）波長チャネル（例えば、Ｎ＝８以上）を備え、各波長チャネルは、レーザ１０２－１～１０２－Ｎのそれぞれの１つに対応している。また、いくつかの実施形態において、レーザアレイ１０２は、光学的アライメントのために、少なくとも１つのダミーレーザチャネル（例えば、ダミーレーザ２０５のチャネル）を備える。より具体的には、ダミーレーザ２０５のチャネルによって出力されたレーザビームは、外部の光学デバイスに対する（光分配ネットワーク２０７もしくはその他の電気光学装置またはフォトニック装置などに対する）リモート光パワー供給装置１０１のアクティブな光学的アライメントに利用される。いくつかの実施形態において、ダミーレーザ２０５のチャネルによって出力されたレーザビームの外部デバイス内のフォトニクスによる検出は、リモート光パワー供給装置１０１と外部デバイスとの適切な光学的アライメントを示す。いくつかの実施形態において、アクティブな光学的アライメントのために利用されるダミーレーザ２０５のチャネルは、光検出器として機能するようにダミーレーザ２０５を逆バイアスすることによって、光検出器チャネルとしても用いられる。このように、アクティブな光学的アライメントのためのダミーレーザ２０５のチャネルは、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間の双方向データ通信を可能にするために、光検出（光検出器）チャネルに変換される。

【0048】

いくつかの実施形態において、図２Ａおよび図２Ｂに示すシステムの始動時に、Ｎ個の波長λ_１～λ_Ｎのチャネル２０１の１つを通して伝達された光が、低速ＮＲＺ光信号または位相変調光信号で変調される。いくつかの実施形態において、図２Ａおよび図２Ｂに示すシステムは、高速設計がコストを節約する要件がない場合に用いられる。低速ＮＲＺ光信号または位相変調光信号は、リモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３への伝送のために、リモート光パワー供給装置１０１に関する温度情報または関連チップ情報を含む／伝達する。レーザアレイ１０２内のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの別の１つが、変調光リターン信号を生成するために電気光学チップ１０３内の変調器２１５によって用いられる特定の波長λ_Ｒの連続波レーザ光信号を生成して伝送するために、連続波モードで動作する。電気光学チップ１０３が、リモート光パワー供給装置１０１に提供する何らかのリターン情報を有すると、電気光学チップ１０３内の変調器２１５は、リターン情報を含む／伝達する変調光リターン信号を生成するために、特定の波長λ_Ｒのチャネルで受信された連続波レーザ光信号を変調させるよう動作する。変調光リターン信号は、電気光学チップ１０３から、リモート光パワー供給装置１０１内で光検出器として機能する逆バイアスダミーレーザ２０５に伝送される。リモート光パワー供給装置１０１内の光アイソレータ２０９は、変調光リターン信号が光検出器として機能する逆バイアスダミーレーザ２０５のみに入るように、変調光リターン信号がレーザアレイ１０２のレーザ１０２－１～１０２－Ｎのいずれかに入るのを効果的にブロックする。

【0049】

図３は、いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間のデータ通信のための方法を示すフローチャートである。方法は、電気光学チップ１０３から離れた光パワー供給装置１０１で複数の連続波レーザ光ビームを生成するための工程３０１を備える。方法は、さらに、複数の連続波レーザ光ビームにわたって光パワー符号化を施すために、リモート光パワー供給装置１０１において複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整するための工程３０３を備える。方法は、さらに、光パワー符号化を有する複数の連続波レーザ光ビームをリモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３へ伝達するための工程３０５を備える。方法は、さらに、光パワー符号化を識別するために、電気光学チップ１０３において複数の連続波レーザ光ビームの各々の光パワーレベルを検出するための工程３０７を備える。この方法は、さらに、電気光学チップ１０３において光パワー符号化によって表される情報を決定するための工程３０９を備える。

【0050】

いくつかの実施形態において、複数の連続波レーザ光ビームは、工程３０１において、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの内のそれぞれ対応する１つによって生成される。いくつかの実施形態において、工程３０３で複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整することは、複数のレーザ１０２－１～１０２－Ｎの内のそれぞれ対応するレーザに適用されるバイアス電流を調整することによってなされる。いくつかの実施形態において、工程３０３で複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整することは、複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを増幅することによってなされる。いくつかの実施形態において、工程３０３で複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを調整することは、複数の連続波レーザ光ビームの内の１または複数のビームの光パワーレベルを減衰することによってなされる。

【0051】

いくつかの実施形態において、方法は、リモート光パワー供給装置１０１の動作に関連付けられている温度を測定するための工程を備え、ここで、温度は、光パワー符号化によって表される。いくつかの実施形態において、方法は、光パワー符号化によって表されたリモート光パワー供給装置１０１の動作に関連付けられている温度に基づいて、電気光学チップ１０３でリング共振器の共振波長を調整するための工程を備え、ここで、共振波長は、リング共振器への複数の連続波レーザ光ビームの内の１つのインカップリングに影響を与える。いくつかの実施形態において、方法は、光データ通信のための変調光信号を生成するためのソース光として複数の連続波レーザ光ビームを用いる前に、複数の連続波光ビームにわたって施された光パワー符号化を元に戻すための工程を備え、ここで、光パワー符号化を元に戻すことは、電気光学チップ１０３によってなされる。

【0052】

図４は、いくつかの実施形態に従って、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間のデータ通信のための方法を示すフローチャートである。方法は、電気光学チップ１０３から離れたリモート光パワー供給装置１０１で複数の連続波レーザ光ビームを生成するための工程４０１を備える。複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つは、リモート光パワー供給装置１０１に関する情報を提供するために、複数の連続波レーザ光ビームの内のその他のビームとは異なって生成される。方法は、さらに、複数の連続波レーザ光ビームを電気光学チップ１０３へ伝達するための工程４０３を備える。方法は、さらに、リモート光パワー供給装置１０１に関して提供される情報を決定するために、複数の連続波レーザ光ビームの内の他のビームと異なる複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つを検出するための工程４０５を備える。

【0053】

いくつかの実施形態において、複数の連続波レーザ光ビームの少なくとも１つは、複数の連続波レーザ光ビームの内のその他のビームとは異なる低速の非ゼロ復帰（ＮＲＺ）信号として生成される。低速ＮＲＺ信号は、リモート光パワー供給装置１０１に関する情報を提供する。いくつかの実施形態において、方法は、複数のリング共振器の内のそれぞれ対応するリング共振器への複数の連続波レーザ光ビームのインカップリングを容易にするために、リモート光パワー供給装置１０１に関して提供された情報を用いて、電気光学チップ１０３上の複数のリング共振器の動作を制御するための工程を備える。いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１の温度に関する情報は、工程４０１において複数の連続波レーザ光ビームの内の異なって生成された１つによって提供される。

【0054】

本明細書で開示されている様々な方法を用いて、レーザアレイ１０２（さらには、レーザアレイ１０２内の個々のレーザ１０２－１～１０２－Ｎ）に関するリアルタイム温度情報をリモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３へリアルタイムで伝達できるので、レーザアレイ１０２が様々な温度条件下で動作することが可能であることを理解されたい。電気光学チップ１０３は、リモート光パワー供給装置１０１のレーザアレイ１０２内の対応するレーザ１０２－１～１０２－Ｎの温度変化による入力レーザビームの波長のドリフトに対応する必要に応じて、電気光学チップ１０３の様々なレシーバチャネルでリング共振器の共振波長を調整できる。したがって、いくつかの実施形態において、リモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３へリアルタイムの温度情報を伝達するための本明細書に開示のシステムおよび方法は、非冷却の方法で（例えば、非冷却ＷＤＭ光リンクで）レーザアレイ１０２の動作を提供する。これらの実施形態において、レーザアレイ１０２内のレーザ１０２－１～１０２－Ｎのアクティブな冷却を提供する必要がないことにより、あまり複雑でない方法でリモート光パワー供給装置１０１を実装することができ、それに対応して、コストおよびエネルギ消費の節約がなされる。また、レーザアレイ１０２内のレーザ１０２－１～１０２－Ｎをアクティブに冷却する場合でも、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間の温度情報のリアルタイム通信により、電気光学チップ１０３によるレーザ１０２－１～１０２－Ｎの波長のドリフトの追跡および補償が改善される。さらに、本明細書で開示されている様々な実施形態は、リモート光パワー供給装置１０１と電気光学チップ１０３との間の温度データの通信に焦点を当てていたが、本明細書で開示されているシステムおよび方法は、リモート光パワー供給装置１０１から電気光学チップ１０３へ、およびその逆へ、本質的に任意のタイプのデータを通信するために利用可能であることを理解されたい。

【0055】

以上の実施形態の記載は、例示および説明を目的としたものであり、包括的であることも限定的であることも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されず、適用可能であれば、置き換え可能であり、特に図示も記載もない限りは、選択された実施形態で利用できる。このように、本明細書で開示されている１または複数の実施形態からの１または複数の特徴を、本明細書で開示されている１または複数の他の実施形態からの１または複数の特徴と組み合わせることで、本明細書で明示的に開示されていないが本明細書で暗示的に開示されている別の実施形態を形成することができる。この他の実施形態も、多くの方法で変形されてよい。かかる実施形態の変形例は、本開示からの逸脱と見なされず、すべてのかかる実施形態の変形例および変更例が、本明細書で提供されている開示の範囲内に含まれると意図されている。

【0056】

いくつかの方法工程は、本明細書で具体的な順序で記載されている場合があるが、方法工程の処理が、方法の実施が成功するような方法で実行される限りは、他のハウスキーピング工程が、方法工程の合間に実行されてもよく、および／または、方法工程が、若干異なる時刻または同時に実行されるように調整されてもよく、または、処理に関連する様々な間隔で処理工程が実行されることを許容するシステムに分配されてもよいことを理解されたい。

【0057】

本実施形態は、理解しやすいように、或る程度詳しく説明されているが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更および変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、本明細書で開示されている実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、そのため、本明細書に示した詳細のみに限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲および等価物の中で変形されてもよい。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】