MÉTODO Y SISTEMA PARA EL CONTROL DE LAS LONGITUDES DE ONDAS DE LÁSER.

Método y sistema para el control de las longitudes de ondas de láser Campo de la tecnología La presente invención está relacionada con el campo de las comunicaciones ópticas, y más en particular con un método y un sistema para controlar las longitudes de onda de un láser de trayectorias múltiples. Antecedentes de la invención Las redes de comunicación actuales tienen cada vez mayores requisitos de ancho de banda de trasmisión y, en consecuencia, aparece la tecnología para sintetizar señales ópticas de múltiples longitudes de onda en una única señal (multiplexación por división de la longitud de onda, WDM) para la trasmisión en una fibra óptica. En un sistema WDM, especialmente un sistema WDM denso (DWDM) (p.e. un sistema WDM que tiene intervalos de longitudes de onda menores o iguales a 50 GHz), es necesario que la longitud de onda de cada una de las señales ópticas multiplexadas por división de la longitud de onda tenga una alta precisión y estabilidad. Debido a que la longitud de onda de una salida de señal óptica de un láser varía con la temperatura del dieléctrico del láser, es necesario que un sistema fije y controle la temperatura del dieléctrico de cada láser. En la técnica anterior, un único sistema de control fija y controla las temperaturas de los dieléctricos de múltiples láser. La Fig. 1 muestra un sistema para controlar la longitud de onda de cada salida de señal óptica de un láser de trayectorias múltiples. Las señales ópticas se generan mediante trasmisores ópticos y un multiplexador las sintetiza en una única señal. La información relevante de la longitud de onda se obtiene después de una serie de operaciones de procesado de señal que se realizan sobre la señal. Un controlador obtiene una medida de control de una temperatura del dieléctrico de cada láser (i.e., trasmisor óptico) mediante cálculo y la entrega al láser correspondiente. Este sistema controla las temperaturas de los dieléctricos de los láser independientes uno a uno mediante un método secuencial de manera que se realiza el control y fijación del ancho de banda de la salida de señal óptica del láser. En el sistema WDM de trayectorias múltiples anterior, en general se utiliza una batería de láser integrados para producir las señales ópticas múltiples sintetizadas. Dicha disposición en batería de los láser aumenta la interferencia de acoplamiento entre las temperaturas de los dieléctricos de los láser, esto es, el ajuste de la longitud de onda de la señal óptica de salida de cierto láser producirá cambios inesperados en las longitudes de onda de las salidas de señales ópticas de otros láser. Sin embargo, el sistema anterior para controlar las longitudes de onda de las salidas de señales ópticas del láser de trayectorias múltiples no tiene en cuenta dicha interferencia de acoplamiento, y por lo tanto no puede realizar un control para desacoplar la interferencia térmica entre los láser, por lo que se incrementa el tiempo de convergencia para el control de la longitud de onda. El documento WO 03/032547 A2 divulga un chip de circuito integrado trasmisor fotónico monolítico, que comprende una batería de fuentes moduladas formadas sobre el chip PIC que tienen distintas longitudes de onda de funcionamiento de acuerdo con una malla de longitudes de onda estandarizadas y proporcionan señales de salida de distintas longitudes de onda. En el chip se integran varios elementos de calibrado de longitudes de onda, cada uno asociado con una de las fuentes moduladas. En el chip PIC se forma un combinador óptico y las señales de salida de las fuentes moduladas se acoplan ópticamente a una o más entradas del combinador óptico y se proporcionan como una señal de salida de canal combinado a partir del combinador. Los elementos de calibrado de longitud de onda permiten calibrar la longitud de onda de funcionamiento de las fuentes moduladas respectivas para aproximarla o ajustada a la malla de longitud de onda estandarizada. Los elementos de calibrado de longitud de onda son elementos que cambian la temperatura, elementos que cambian con el voltaje y la corriente o elementos que cambian saltos de banda. El documento US 2002/0070359 A1 divulga un dispositivo fuente de luz y un dispositivo de control de longitud de onda. El dispositivo fuente de luz incluye una pluralidad de diodos láser, un sensor de temperatura situado cerca de la pluralidad de diodos láser, un circuito de control para controlar las temperaturas de la pluralidad de diodos láser en función de una salida del sensor de temperatura para controlar de este modo la fluctuación de la longitud de onda de la pluralidad de diodos láser, y una unidad para compensar las condiciones de control de temperatura de los diodos láser distintos de un diodo láser de referencia elegido de entre la pluralidad de diodos láser, de acuerdo con un cambio en la condición de control de la temperatura para el diodo láser de referencia. La fluctuación de la longitud de onda de cada diodo láser se puede estabilizar fácilmente a cada canal de longitud de onda del WDM mediante la compensación de las condiciones de control de la temperatura. Resumen de la invención La presente invención se dirige a un método y sistema para el control de las longitudes de onda de una batería de láser que comprende una pluralidad de láser, que son capaces de resolver de forma efectiva el problema de la interferencia térmica entre los láser en el láser de trayectorias múltiples. 2   Por un lado, como un primer aspecto, la presente invención proporciona un método para controlar las longitudes de onda de un láser de trayectorias múltiples, que incluye: obtener una diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de cada láser; obtener una medida de control corregida de un controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo de desacoplamiento en función de la diferencia, donde la obtención de la medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo de desacoplamiento en función de la diferencia comprende específicamente: calcular una medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser en función de la diferencia; calcular, en función de la medida de control inicial, una medida de control de compensación de cada láser, donde la medida de control de compensación se genera porque un láser se ve afectado por los controladores de temperatura de otros láser; calcular la medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control inicial y la medida de control de compensación, y donde el método comprende además: configurar una temperatura del dieléctrico de cada láser mediante el control del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control corregida del controlador de temperatura. Por otro lado, como un segundo aspecto, la presente invención proporciona un sistema para controlar las longitudes de onda de una batería de láser que comprende una pluralidad de láser, el cual incluye una batería de láser que comprende una pluralidad de láser, un módulo de cálculo de diferencias, un módulo de desacoplamiento y un módulo de control de temperatura. La batería de láser se adapta para generar y enviar señales ópticas. El módulo de cálculo de diferencias se adapta para calcular una diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de cada salida de señal óptica de la batería de láser. El módulo de desacoplamiento se adapta para obtener una medida de control corregida de un controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo del desacoplamiento en función de la diferencia calculada por el módulo de cálculo de diferencias. El modulo de desacoplamiento comprende un submódulo de medida inicial, un submódulo de medida de compensación y un submódulo de medida de control. El submódulo de medida inicial se adapta para calcular una medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser en función de la diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de la salida de señal óptica del láser calculada por el módulo de cálculo de diferencias. El submódulo de medida de compensación se adapta para calcular, en función de la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser obtenida por el submódulo de medida inicial, una medida de control de compensación de cada láser, donde la medida de control de compensación se debe a que un láser se ve afectado por los controladores de temperatura de otros láser. El submódulo de medida de control se adapta para calcular una medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control inicial... [Seguir leyendo]

1. Un método para controlar las longitudes de onda de una batería de láser que comprende una pluralidad de láser, que comprende: obtener (S601) una diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de cada láser; obtener (S602) una medida de control corregida de un controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo de desacoplamiento en función de la diferencia, donde obtener (S602) la medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo de desacoplamiento en función de la diferencia comprende específicamente: calcular una medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser en función de la diferencia; calcular, en función de la medida de control inicial, de una medida de control de compensación de cada láser, donde la medida de control de compensación se debe a que un láser se ve afectado por los controladores de temperatura de otros láser; y calcular la medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control inicial y la medida de control de compensación; y donde el método comprende, además: determinar (S603) una temperatura del dieléctrico de cada láser mediante el control del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control corregida del controlador de temperatura. 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el cálculo de la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser en función de la diferencia comprende: realizar la integración de la diferencia entre la longitud de onda de salida real y la longitud de onda de salida objetivo de cada láser para obtener una diferencia integrada; realizar la amplificación proporcional sobre la diferencia entre la longitud de onda de salida real y la longitud de onda de salida objetivo de cada láser para obtener una diferencia amplificada; y sumar la diferencia integrada y la diferencia amplificada correspondiente a cada láser para obtener la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser. 3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el cálculo de la medida de control de compensación de cada láser sobre los controladores de temperatura de los otros láser en función de la medida de control inicial comprende: obtener una medida de influencia térmica para cada láser, donde la medida de influencia térmica para cada láser se debe a que el láser se ve afectado por otros láser, después de controlar la temperatura del dieléctrico de cada láser en función de la medida de control inicial de cada láser; y calcular, en función de la medida de influencia térmica, la medida de control de compensación del controlador de temperatura de cada láser, donde la medida de control de compensación se debe a que un láser se ve afectado por la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada uno de los otros láser. 4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, donde el cálculo de la medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control inicial y la medida de control de compensación comprende: obtener una medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser sumando la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser y la medida de control de compensación del controlador de temperatura del láser. 5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde después de determinar la temperatura del dieléctrico de cada láser en función de la medida de control corregida del controlador de temperatura, el método comprende, además: ejecutar cíclicamente el método para controlar las longitudes de onda hasta que la diferencia entre la longitud de onda de salida real y la longitud de onda de salida objetivo de cada láser se encuentre en un rango predeterminado. 6. Un sistema para controlar las longitudes de onda de una batería de láser comprendiendo una pluralidad de láser, que comprende: 7   una batería de láser que comprende una pluralidad de láser (10), adaptada para generar y emitir señales ópticas; un módulo (12) de cálculo de diferencias, adaptado para calcular una diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de cada salida de señal óptica de la batería de láser; un módulo (14) de desacoplamiento, adaptado para obtener una medida de control corregida de una controlador de temperatura de cada láser mediante el cálculo de desacoplamiento en función de la diferencia calculada por el módulo de cálculo de diferencias, donde el módulo (14) de desacoplamiento comprende: un submódulo (140) de medida inicial, adaptado para calcular una medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser en función de la diferencia entre una longitud de onda de salida real y una longitud de onda de salida objetivo de la salida de señal óptica del láser calculada por el módulo de cálculo de diferencias; un submódulo (142) de medida de compensación, adaptado para calcular, en función de la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser obtenida por el submódulo de medida inicial, una medida de control de compensación de cada láser, donde la medida de control de compensación se debe a que un láser se ve afectado por los controladores de temperatura de otros láser; y un submódulo (144) de medida de control, adaptado para calcular una medida de control corregida del controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control inicial y la medida de control de compensación obtenida por el submódulo de medida inicial y el submódulo de medida de compensación; y un módulo (16) de control de temperatura, adaptado para determinar una temperatura del dieléctrico de cada láser controlando el controlador de temperatura de cada láser en función de la medida de control corregida obtenida por el módulo de desacoplamiento. 7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, donde el submódulo (140) de medida inicial comprende: un submódulo (1400) de integración, adaptado para realizar la integración de la diferencia entre la longitud de onda de salida real y la longitud de onda de salida objetivo de la salida de señal óptica de cada láser para obtener una diferencia integrada; un submódulo (1402), adaptado para realizar una amplificación proporcional sobre la diferencia entre la longitud de onda de salida real y la longitud de onda de salida objetivo de la salida de señal óptica de cada láser para obtener una diferencia amplificada; y un submódulo (1404) de suma, adaptado para obtener la medida de control inicial del controlador de temperatura de cada láser sumando la diferencia integrada correspondiente al láser obtenida por el submódulo de integración y la diferencia amplificada correspondiente al láser obtenida por el submódulo de amplificación. 8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, donde el submódulo (142) de medida de compensación comprende: un submódulo (1420) de medida de la influencia térmica, adaptado para obtener una medida de la influencia térmica para cada láser, donde la medida de la influencia térmica para cada láser se debe a que el láser se ve afectado por otros láser, después de que la temperatura del dieléctrico de cada láser se controle en función de la medida de control inicial de cada láser; y un submódulo (1422) de conversión, adaptado para calcular, de acuerdo con la medida de la influencia térmica obtenida por el submódulo de medida de la influencia térmica, una medida de control de compensación del controlador de temperatura de cada láser, donde la medida de control de compensación se debe a que un láser se ve afectado por la medida de control inicial del controlador de temperatura del resto de láser. 8   9     11   12   13   14