一直以来，可调激光器就被认为是简化网络设计和进行有效库存管理的理想方法。然而直到最近两年研究开发人员才真正做到了全波段可调，更重要的是人们终于可以用几乎相同的成本生产出性能可以和传统的固定波长DFB激光器相媲美的激光器。可调谐转发器的市场需求也在迅速增加，这一态势很可能让可调谐器件蔓延到整个DWDM网络中。
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多种可调谐激光器中的一例
应用动力SgW光波通信
可调谐器件主要应用在核心网络。IP数据业务量的激增要求网络可以重新配置以便自动提供业务，也就让可调谐能力成为网络部署中不可缺少的基本能力。另外系统还要能够容许更大的色散，从而使10Gbps的数据流可以在现有的2.5Gbps的路由器上正常收发。随着可配置光分插复用器的使用，多种技术都使下一代的光系统更加灵活，成本也有所降低。
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从器件生产商的角度看，可调谐光器件的高可靠性和可生产性简化了经营环节。原来为了满足不同客户的需求，需要制造将近80种不同波长的固定波长激光器，以覆盖C波段和L波段。这些激光器对应的调制器也是不同的，需要分别生产。为了保证灵活快捷的供货，库存必须保证至少在芯片级，最好是不同波长的芯片都有库存。但如果器件具有可调谐能力就会改善这一状况，尤其是在调制器方面可以达到全波段工作。理想条件下，单个芯片可以覆盖整个C波段或者L波段，为绝大多数生产商提供足够的空间来做波长规划。SgW光波通信
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可调谐器件和高端固定波长DFB激光器的性能指标对比。SgW光波通信
激光器的选择SgW光波通信
为了实现固定波长激光器到可调谐激光器的平滑过渡，可调谐激光器各种性能必须达到固定波长DFB器件的水平。这些性能包括输出功率、边模抑制比、功率损耗和可靠性。现在已有不少激光器调谐技术，有些已经商用，有些接近商用。如果读者希望了解这些技术的详细情况和对比，可以参考最近Jens Buus和Ed Murphy发表的论文（Journal of Lightwave Technology, Vol. 24, January 1, 2006）。该论文总结了OFC 2005峰会上展示的所有可调谐激光器的情况，并做了深入讨论。表格中是三种主流的可调激光器和它们的生产、开发商。SgW光波通信
已经出台了不少关于可调谐激光器的多源协议（MSA），这些协议都宣称可调谐激光器易于控制、接口简单。MSA为生产商使用不同的技术预留了相当的空间，使各家厂商既遵循相同的规范，相互之间又可以在成本和供货方面存在竞争。规范中很多条款都保留了因为技术差异而产生的性能分歧。比如，单片集成的方式在交换速率上有很大优势，而外腔调谐的方式可以得到更窄的线宽。多数方法都可以提供足够的光功率，不过可能会带来复杂性和功耗的增加，因此，这两项指标在MSA中是非常关键的。除了性能以外，成本是首要问题，绝大多数生产商都会对这个问题做出额外的说明。SgW光波通信
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ITLA是可调谐激光器一个重要的MSA，不过它还没有被写入所有的规范，还需进一步的工作。SgW光波通信
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举例来说，图1是数字超模分布式布拉格反射器（DSDBR）芯片，这个器件基于InP单片结构，和传统激光器的制造、测试以及封装方法完全一致。可以批量生产，成本降低的空间最大。SgW光波通信
这种激光器实质上是一种四腔器件，它包含一个300微米长的前端线性啁啾光栅，后方有一个的相位光栅，有七个反射峰（线宽和间隔相等），激光器中还有一个500微米长的增益区和一个125微米长的相位区。激光器前端还集成了一个半导体光放大器（SOA），可以把功率放大3到4dB。激光器前端的啁啾光栅是这个器件的关键部分和特色部分。八个短小的触点排列在光栅的顶部，电流从一个或多个触点注入到光栅，增强了反射从而从后方相位光栅产生的反射峰中选择一个反射峰，起到了粗略的波长选择功能。器件通过依次在八个触点中的两个之间注入电流，同时调节后方的光栅来进行校准。这样前后方的光栅同时变化调节使波长能在整个波段调谐，这种调谐方式和三腔激光器非常类似，不过校准方法比三腔激光器要简单很多。SgW光波通信
这种器件和其它广域调谐器件的一个主要区别在于，它的前端调谐光栅的调谐电流非常小，这一点对减小通道切换时产生的热漂非常有益。另外前端光栅相应带宽较宽，可以最大程度地减小与SOA区的交调干扰，使调谐对SOA电流大小产生的影响降至最小。这种激光器的封装是26管脚的蝶形封装，包括一个正面的波长锁定器，光耦合器和绝缘部分。SgW光波通信
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集成可调谐转发器通过调制器和ITLA相结合。SgW光波通信
这种激光器工作电流相对较高，SOA只提供3dB的功率增益，这就保证了激光器线宽、边模抑制比和噪声等重要参数等于或优于固定带宽的DFB器件。图2是这种激光器的基本光学参数和以+13.5dBm为模块光功率基准，逐个通道调谐变化时SOA电流值的微小变化。边模抑制比高于40dB。总体来说这些指标都和高性能的传统DFB器件相同。该模块的通道切换时间在毫秒量级，由电流的切换时间决定。
MSA简化过渡过程SgW光波通信
有关可调谐激光器的一个重要的MSA是关于可集成的可调谐激光器（ITLA）。这个MSA由OIF制定，定义了一些关键的性能参数和接口规范，这些规范把系统可集成性作为一个通用的要求，使系统集成商在设备商选择时具有了很大的灵活性（见图3）。因为技术选择的多样性，有很多二次参数还没有在MSA中规定，还有不少工作需要完成。SgW光波通信
ITLA只是实现调谐能力的第一步。有时在300管脚的MSA转发器封装当中，器件不容许内部调制，而是倾向于采用外部调制器比如铌酸锂调制器。ITLA MSA的下一步是集成转发器。可以使用混合的方法，把可调谐激光器和一个全波段的InP MZ调制器集成到一个标准的蝶形封装当中（如图4所示）。SgW光波通信
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ITLA封装的充分集成的可调谐转发器可以用于很多可调谐应用当中。SgW光波通信
这种器件可以衍生为一系列的10Gbps全波段可调谐产品，满足未来的需求和现在的演进标准。另外集成封装的转发器管脚最少，为下一代小型SFF转发器的诞生奠定了基础。所以ITLA演进的下一个阶段将是集成可调谐转发器（ITTA）。ITLA封装的集成10Gbps转发器如图5所示。SgW光波通信
MSA标准将在系统层面为可调谐能力的实现扫清障碍。不过生产成本的障碍依然存在。生产规模和成本问题在技术的选择和技术满足应用需求的灵活性上是关键的因素。现在的情况是可调谐激光器和转发器的性能和生产能力已经充分稳定和成熟了；大家正期盼着可调谐器件的制造成本也降到足够低，抑或考虑到WDM器件的库存问题可以通过使用可调谐器件解决，可能使用可调谐器件的系统的成本比原来的系统更低。
