INTEGRACIÓN DE FUENTES Y DETECTORES LÁSER PARA UNA RED ÓPTICA PASIVA.

Integración de fuentes y detectores láser para una red óptica pasiva Campo Las realizaciones de la invención generalmente se refieren a redes ópticas. Más particularmente, un aspecto de una realización de la invención se refiere a una matriz de medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser que está contenida en una única unidad integral. Antecedentes Los sistemas de fibra óptica típicamente transmiten señales ópticas adelante y atrás entre una oficina central y una multitud de localizaciones residenciales y de empresa. A cada localización residencial o de empresa se le puede asignar un estrecho ancho de banda de longitudes de onda o canal dentro de una señal óptica global para comunicarse con y desde la oficina central. Cuando aumenta el número de abonados que usan ese sistema de fibra óptica, puede aumentar la cantidad de componentes en la oficina central para transmitir y recibir señales ópticas desde esos abonados. El documento US 2003/0142798 se refiere a una red óptica pasiva multiplexada por división de la longitud de onda. En particular, se refiere a una tecnología para minimizar la pérdida óptica en una red óptica pasiva multiplexada por división en la longitud de onda basada en una fuente de luz con fijación de la longitud de onda. De ese modo, mejora la calidad de transmisión y aumenta la distancia de transmisión. El dispositivo de establecimiento de la trayectoria óptica de 4 puertos descrito aumenta la cantidad de luz inyectada en un transmisor óptico y de ese modo mejora la característica de fijación de la longitud de onda de una fuente de luz. Además, esto puede disminuir la pérdida de transmisión óptica en una trayectoria de transmisión óptica y mediante un amplificador óptico insertado en ella; también puede compensar la pérdida óptica en una trayectoria de transmisión óptica. Se presenta un dispositivo de establecimiento de la trayectoria óptica de 4 puertos que tiene estas características y un método para recuperación de fallos sin una pérdida óptica adicional. El documento WO 99/337002 describe una matriz de amplificadores ópticos reflectores de semiconductores que se pueden construir de una forma monolítica conectada a un multiplexor WDM y a un reflector de longitud de onda. Sumario Se describen diversos métodos y aparatos en los que una matriz de medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser está contenida en una única unidad integral. La matriz contiene cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser. Cada medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser suministra una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferente de la de otros medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser en la matriz a un primer multiplexor/demultiplexor. Existe una conexión para una fibra de salida para encaminar una señal óptica a y desde una red óptica pasiva. De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de acuerdo con la reivindicación 1. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método de acuerdo con la reivindicación 10. Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de los dibujos adjuntos y de la descripción que a continuación se detalla. Breve descripción de los dibujos ES 2 365 486 T3 La presente invención se ilustra como ejemplo y no se limita a las figuras de los dibujos adjuntos, en los que iguales referencias indican elementos similares y en los que: La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de medios de ganancia óptica de múltiples longitudes de onda con capacidad de emisión láser. La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de cuatro o más láseres de realimentación distribuidos en una unidad integral. Acoplada cada matriz de cuatro o más láseres de realimentación distribuidos 202 a un repartidor de potencia 212. La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de láseres y una fuente de luz de banda ancha para suministrar una señal óptica a cada uno de los láseres contenidos todos ellos en una unidad integral. 2 La Figura 4 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de cuatro o más receptores ópticos y un multiplexor/demultiplexor integrado en una única unidad integral. La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser y una matriz de receptores ópticos contenidos en una unidad integral. La Figura 6 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de láseres y una matriz de receptores ópticos en una unidad integral. Explicación detallada ES 2 365 486 T3 En general, se describen diversos métodos y aparatos en los que una matriz de medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser y una matriz de receptores ópticos se incluyen en una única unidad integral. La matriz puede contener cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser. Cada medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser suministra una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferente a las de los otros medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser en la matriz a un primer multiplexor/demultiplexor. De forma similar, un segundo multiplexor/demultiplexor puede encaminar las señales ópticas a la matriz de receptores ópticos. Existe una conexión para una fibra de salida para encaminar una señal óptica a y desde una red óptica pasiva. La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de una realización de una matriz de medios de ganancia óptica de múltiples longitudes de onda con capacidad de emisión láser. El circuito de ondas de luz planar 100 puede contener una matriz de más de cuatro medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser 102, tales como láseres, un multiplexor/demultiplexor 112, un amplificador óptico 104, un reflector de longitud de onda de banda ancha 106, una fuente de modulación eléctrica 108, una conexión 110 a una fibra de salida y una fibra de salida 114 que va hacia una red óptica pasiva multiplexada por división en longitud de onda. Pueden existir múltiples medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser 102, tal como un primer medio de ganancia 116 hasta un medio de ganancia N-ésimo 118, en el circuito de luz planar 100. Cada medio de ganancia 102 proporciona una señal óptica que tiene una banda estrecha de longitudes de onda () diferente de los otros medios de ganancia. Cada uno de los medios de ganancia 102 se acopla a su propio puerto sobre el multiplexor/demultiplexor 112. El reflector de longitud de onda de banda ancha 106 se acopla a la salida del multiplexor/demultiplexor 112. El reflector de longitud de onda 106 encamina una parte de cada señal óptica como una realimentación regenerativa a través del multiplexor/demultiplexor 112 al medio de ganancia 102 que suministró la señal óptica. La fuente de modulación 108 puede proporcionar una señal de datos a la matriz del medio de ganancia 102 para modular directamente los medios de ganancia en esa matriz. La fuente de modulación eléctrica 108, mediante el suministro directo de los datos a un medio de ganancia particular, modula directamente esos medios de ganancia con capacidad de emisión láser. Por ejemplo, la fuente de modulación 108 puede modular directamente el primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116. La señal de datos se amplifica por el primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116 en una banda de longitudes de onda alrededor de aproximadamente uno o más de sus modos de cavidad. El primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116 encamina la señal modulada a una primera entrada 120 del multiplexor/demultiplexor 112. El multiplexor/demultiplexor 112 encamina la señal modulada al reflector de longitud de onda 106. El reflector de longitud de onda 106 encamina una parte de la señal modulada como una realimentación regenerativa de vuelta a través del multiplexor/demultiplexor 112 al primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116 que suministró la señal modulada. La señal modulada y la parte reflejada de la señal modulada se refuerzan entre sí, en fase, a una frecuencia de resonancia del primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116. La señal modulada y la parte reflejada de la señal modulada también se amplifican mediante el primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116. El primer medio de ganancia con capacidad de emisión láser 116 transmite entonces la señal modulada reforzada a través del multiplexor/demultiplexor 112 y una parte de esa señal modulada reforzada pasa a través del reflector... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para una red óptica pasiva de multiplexado por división de la longitud de onda, comprendiendo el aparato un circuito de onda de luz planar (100) sobre un chip, comprendiendo el circuito de onda de luz planar: un primer multiplexor/demultiplexor (112); una matriz (102) de cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser (116, 118), cada medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser para suministrar una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferentes de los otros medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser en la matriz al primer multiplexor/demultiplexor, en el que los cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser son amplificadores ópticos de semiconductores reflectores; un amplificador óptico (104) acoplado al primer multiplexor/demultiplexor para amplificar una primera señal óptica procedente del primer multiplexor/demultiplexor; un reflector de longitud de onda (106) acoplado al amplificador óptico para proporcionar realimentación sobre la banda de longitudes de onda suministrada por cada medio de ganancia óptica y una conexión (110) para una fibra óptica de salida (114) para encaminar la primera señal óptica en una trayectoria óptica del primer multiplexor/demultiplexor a una red óptica pasiva de multiplexado por división de la longitud de onda; en la que los cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser, el primer multiplexor/demultiplexor, el amplificador óptico, el reflector de longitud de onda y la conexión se integran en el circuito de onda de luz planar (100) en una unidad integral, en la que la unidad integral es un único sustrato; en la que los cuatro o más medios de ganancia óptica, el primer multiplexor/demultiplexor, el amplificador óptico, el reflector de longitud de onda y la conexión se hacen crecer sobre un único sustrato y en el que los medios de ganancia óptica tienen cada uno una faceta posterior reflectora y una superficie de faceta frontal que está en un ángulo no perpendicular a una guía de ondas óptico que suministra una señal óptica de inyección a ese medio de ganancia óptica y la faceta posterior es más reflectora que la faceta frontal. 2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el sustrato sencillo está compuesto de fosfuro de indio. 3. El aparato de la reivindicación 1, en el que la unidad integral usa otros acoplamientos ópticos distintos de las fibras ópticas en las trayectorias ópticas de la unidad integral. 4. El aparato de la reivindicación 1, en el que un primer medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser funciona por debajo de un umbral de emisión láser para amplificar la primera banda de longitudes de onda. 5. El aparato de la reivindicación 1, en el que un primer medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser funciona por encima y por debajo de un umbral de emisión láser para amplificar la primera banda de longitudes de onda. 6. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un modulador (108) para modular los cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser. 7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el primer multiplexor/demultiplexor es una guía de ondas en matriz. 8. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una matriz (432, 554) de cuatro o más receptores ópticos, en que cada receptor óptico recibe una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferentes de los otros receptores ópticos en la matriz; un segundo multiplexor/demultiplexor (430) para suministrar una señal a cada uno de los receptores ópticos y una conexión (410) para una fibra de entrada (414) para encaminar la primera señal óptica en una trayectoria óptica interior del segundo multiplexor/demultiplexor desde la red óptica pasiva de multiplexado por división de la longitud de onda, en la que los cuatro o más receptores ópticos y el segundo multiplexor/demultiplexor se integran en un único sustrato y los cuatro o más receptores ópticos, el multiplexor/demultiplexor y la conexión se integran en la unidad integral (556). 9. El aparato de la reivindicación 8 que comprende además un filtro repartidor de banda (560) para encaminar las señales ópticas al segundo multiplexor/demultiplexor (554). 10. Un método de fabricación de un aparato para una red óptica pasiva de multiplexado por división de la longitud de onda, comprendiendo el método: el crecimiento de una matriz (102) de cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser (116, 118), un multiplexor/demultiplexor (112), un amplificador óptico (104) y un reflector de longitud de onda (106) desde un primer sustrato para formar un circuito de onda de luz planar sobre un chip; en el que los cuatro o más medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser son amplificadores ópticos de semiconductor reflectores; 8 ES 2 365 486 T3 en el que cada medio de ganancia óptica tiene una faceta posterior reflectora y una superficie de faceta frontal que está en un ángulo no perpendicular a una señal óptica de inyección a ese medio de ganancia óptica, la faceta posterior es más reflectora que la faceta frontal; en el que cada medio de ganancia óptica con capacidad de emisión láser se configura para suministrar una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferentes que los otros medios de ganancia óptica con capacidad de emisión láser a una red óptica pasiva de multiplexado por división de la longitud de onda; en la que el amplificador óptico se conecta al multiplexor/demultiplexor para amplificar una primera señal óptica procedente del multiplexor/demultiplexor y en el que el reflector de longitud de onda se acopla al amplificador óptico para proporcionar realimentación en la banda de longitudes de onda suministradas por cada medio de ganancia óptica. 11. El método de la reivindicación 10, que comprende además la fabricación de una matriz (432, 554) de receptores ópticos, en el que cada receptor óptico recibe una señal óptica separada que contiene una banda de longitudes de onda diferentes de los otros receptores ópticos en la matriz dentro de este primer sustrato. 12. El método de la reivindicación 10, que comprende además la fabricación de acoplamientos ópticos distintos de las fibras ópticas para comunicar todas las señales ópticas dentro del primer sustrato. 9 ES 2 365 486 T3 ES 2 365 486 T3 11 ES 2 365 486 T3 12 ES 2 365 486 T3 13 ES 2 365 486 T3 14 ES 2 365 486 T3