專利名稱：光放大備用接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)領(lǐng)域，特別地，本發(fā)明涉及使用波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)并且具有備用接收器能力的一種光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用(WDM)通常被用于光通信系統(tǒng)中，用于增加光纖通信鏈路的帶寬，而不增加相關(guān)電子電路的速度。在許多現(xiàn)有的光通信技術(shù)中，單個(gè)信道(或者波長(zhǎng)光纖通信鏈路)的帶寬已經(jīng)主要受到在發(fā)射器和接收器處所需的高速電子電路所限制。通過(guò)在通信系統(tǒng)接收器中使用波分復(fù)用，接收該光通信信號(hào)的光信道被分離或多路分離，并且發(fā)送到各個(gè)接收器，其數(shù)據(jù)接收速率各不相同。接收器的一個(gè)例子是2.488Gb/s接收器。
用于該光通信系統(tǒng)中的各個(gè)接收器的數(shù)目可以變化。這些通信接收器連接到現(xiàn)有的通信設(shè)備的后平面(back plane)。例如，一個(gè)通信機(jī)架可以包括一個(gè)或多個(gè)接收器，例如8個(gè)或16個(gè)接收器，每個(gè)接收器被安裝在該通信機(jī)架中的一個(gè)板上。當(dāng)光學(xué)組件發(fā)生故障時(shí)，需要確定由該發(fā)生故障的光學(xué)組件或特定的接收器所使用的信道。
在過(guò)去，通信鏈路在任何光學(xué)組件發(fā)生故障時(shí)在電子交換層上重新路由信號(hào)。在接收器發(fā)生故障或者其他光學(xué)組件發(fā)生故障的情況中，在一個(gè)特定波長(zhǎng)的信道上重新路由光通信信號(hào)更加有利，并且不像現(xiàn)有技術(shù)那樣需要消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬。這允許接收器在任何時(shí)間進(jìn)行維護(hù)，而不增加停機(jī)時(shí)間或需要網(wǎng)絡(luò)重新路由。
最好可以監(jiān)控一個(gè)信道并且允許連續(xù)地掃描該光通信信道。例如，如果一個(gè)信道表現(xiàn)出任何衰減或故障的跡象，則確定問(wèn)題的來(lái)源以便于采取糾正措施是有利的。因此，需要更大的信道監(jiān)視能力。盡管有一些使用單模光纖的信道監(jiān)視設(shè)備，例如以“Spectra SPAN”為商品名稱的一種在市場(chǎng)上可以獲得的系統(tǒng)，其沒(méi)有備用信號(hào)接收器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有利的，并且在接收器發(fā)生故障或者其他光學(xué)組件發(fā)生故障的情況中，允許光通信信號(hào)在該接收器終端上重新路由。該系統(tǒng)也不像現(xiàn)有技術(shù)那樣消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬，其中當(dāng)光學(xué)組件發(fā)生故障時(shí)，信號(hào)已經(jīng)在電子交換層上重新路由。因此，在本發(fā)明中，另一個(gè)路徑不被裝載到該網(wǎng)絡(luò)，并且不消耗帶寬。本發(fā)明還允許在任何時(shí)間進(jìn)行維護(hù)，而沒(méi)有停機(jī)時(shí)間或需要網(wǎng)絡(luò)重新路由。
本發(fā)明可以作為一個(gè)信道監(jiān)視器而工作，其允許連續(xù)地掃描光通信信道，以檢查質(zhì)量和性能。當(dāng)一個(gè)信道表現(xiàn)出衰減或故障的跡象，則可以確定問(wèn)題的來(lái)源，并且尋求糾正措施。如果任何一個(gè)專用通信系統(tǒng)接收器在任何給定的波長(zhǎng)上發(fā)生故障，則在進(jìn)行維修時(shí)，本發(fā)明的備用接收器系統(tǒng)可以被調(diào)節(jié)到該特定的波長(zhǎng)，并且接替該鏈路。
本發(fā)明還可以被用作為一個(gè)跟蹤濾波器，用于對(duì)發(fā)生故障的激光發(fā)射器使用可調(diào)節(jié)激光器的系統(tǒng)。該接收器可以跟蹤到解決故障的一個(gè)可調(diào)節(jié)的發(fā)射器或者一個(gè)發(fā)生故障的激光發(fā)射器所在的一個(gè)新波長(zhǎng)位置。本發(fā)明還可以被用作為一個(gè)可調(diào)節(jié)接收器，用于需要調(diào)節(jié)能力的系統(tǒng)/位置，例如在一個(gè)光纖上的添加/撤銷(xiāo)節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，一種光放大備用接收器系統(tǒng)包括沿著用于接收波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)的光通信路徑設(shè)置并且把WDM光通信信號(hào)的一部分分為在備用路徑上的低功率WDM信號(hào)的一個(gè)分光器。一個(gè)光放大器接收該低功率WDM信號(hào)，并且進(jìn)行放大。一個(gè)可調(diào)節(jié)的濾波器在放大之后接收該WDM信號(hào)，并且從該光通信路徑中選擇備用的所需波長(zhǎng)的光信號(hào)。一個(gè)接收器部分有效地連接到該可調(diào)節(jié)濾波器并且從該光通信路徑接收所選擇的光信號(hào)，并且備用所需的波長(zhǎng)。一個(gè)接收器包括用于接收光信號(hào)并且把該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電通信信號(hào)的PIN檢測(cè)器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該可調(diào)節(jié)濾波器包括一個(gè)光纖FabryPerot濾波器。該可調(diào)節(jié)濾波器還包括一個(gè)控制器，其有效地連接到一個(gè)控制器反饋路徑，用于控制所需波長(zhǎng)的選擇。一個(gè)光/電轉(zhuǎn)換器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)光耦合器有效地連接到該可調(diào)節(jié)濾波器和控制器，并且把從該光耦合器耦合的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于在該控制器內(nèi)運(yùn)算的數(shù)字格式。一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器有效地連接到該控制器和可調(diào)節(jié)濾波器，并且從該控制器接收控制信號(hào)，并且把該控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為通向該可調(diào)節(jié)濾波器的模擬信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，該光放大器包括一個(gè)注入式激光二極管和連接到該注入式激光二極管的電流源控制回路，其建立通過(guò)該注入式激光二極管的固定電流。一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路連接到該注入式激光二極管和電流源控制回路。一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路適用于接收固定的電源電壓并且把該電源電壓電感地向下轉(zhuǎn)換到一個(gè)正向電壓，用于偏置該激光二極管并且產(chǎn)生一個(gè)光纖耦合激光輸出。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，該檢測(cè)器包括一個(gè)PIN光電二極管。該接收器部分包括用于放大該電通信信號(hào)的一個(gè)放大器電路以及用于對(duì)該電通信信號(hào)重新整形的電子限幅器電路。該放大器電路還包括一個(gè)數(shù)據(jù)判定電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，用于對(duì)該電通信信號(hào)重新定時(shí)。


從下文本發(fā)明結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚圖1為具有位于備用路徑上的本發(fā)明的接收器的波分復(fù)用光通信系統(tǒng)的方框圖，該備用路徑連接到現(xiàn)有的通信設(shè)備的后平面。
圖2為示出添加/撤銷(xiāo)節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)方框圖，其中使用可調(diào)節(jié)接收器、處理設(shè)備和可調(diào)節(jié)發(fā)射器。
圖3為示出具有本發(fā)明的光放大備用接收器的波分復(fù)用光通信系統(tǒng)的一個(gè)例子的另一個(gè)方框圖。
圖4為類似于圖3的另一個(gè)方框圖，但是更加詳細(xì)地示出本發(fā)明的光放大備用接收器。
圖5為帶有一個(gè)頻譜分析器的具有光信道監(jiān)視能力的本發(fā)明的可調(diào)節(jié)濾波器的放大方框圖。
圖6為被用作為本發(fā)明的光放大備用接收器的放大器的一部分的低功率激光二極管的方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是局限于在此所給出的實(shí)施例。而是通過(guò)提供這些實(shí)施例，以使得該公開(kāi)內(nèi)容徹底和完整，并且完全地把本發(fā)明的范圍轉(zhuǎn)達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。在全文中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
本發(fā)明是有利的并且允許在接收器發(fā)生故障或者其他光學(xué)組件發(fā)生故障的情況下在該接收器終端重新路由光通信信號(hào)。該系統(tǒng)不像在光學(xué)組件發(fā)生故障時(shí)在電子交換層上重新路由信號(hào)的現(xiàn)有技術(shù)那樣占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。因此，在本發(fā)明中，另一個(gè)路徑不被裝載到該網(wǎng)絡(luò)，并且不占用帶寬。本發(fā)明還允許在任何時(shí)候維護(hù)接收器，而沒(méi)有停機(jī)時(shí)間或網(wǎng)絡(luò)重新路由。
本發(fā)明還可以作為一個(gè)信道監(jiān)視器，允許連續(xù)掃描光通信信道的質(zhì)量和性能。當(dāng)一個(gè)信道表現(xiàn)出衰減或故障時(shí)，可以觸發(fā)對(duì)問(wèn)題來(lái)源的確定，并且尋求糾正措施。如果任何一個(gè)專用通信系統(tǒng)接收器在任何給定的波長(zhǎng)發(fā)生故障，則在進(jìn)行維修時(shí)，本發(fā)明的備用接收器可以被調(diào)節(jié)到特定的波長(zhǎng)并且接替該鏈路。
本發(fā)明還被用作為一個(gè)跟蹤濾波器，用于對(duì)發(fā)生故障的激光發(fā)射器使用可調(diào)節(jié)激光器的系統(tǒng)。該接收器可以跟蹤到解決故障的一個(gè)可調(diào)節(jié)的發(fā)射器或者一個(gè)發(fā)生故障的激光發(fā)射器所在的一個(gè)新波長(zhǎng)位置。本發(fā)明還可以被用作為一個(gè)可調(diào)節(jié)接收器，用于需要調(diào)節(jié)能力的系統(tǒng)/位置，例如在一個(gè)光纖上的添加/撤銷(xiāo)節(jié)點(diǎn)。
圖1示出一種光通信系統(tǒng)10，其中波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)12被沿著光通信路徑13發(fā)送。該光通信信號(hào)12通過(guò)沿著該路徑13設(shè)置的一個(gè)分光器14，其分離該光通信信號(hào)的光功率的5％，并且作為該信號(hào)的全頻譜輸入到一個(gè)備用路徑15。大約95％的波分復(fù)用光通信信號(hào)沿著該光通信路徑傳輸，繼續(xù)進(jìn)入一個(gè)WDM電路16，其包括一個(gè)多路分解器，用于把該WDM光通信信號(hào)分解為不同波長(zhǎng)λ1至λn的光通信信號(hào)，并且輸入各個(gè)固定(專用)接收器18，例如所示的固定接收器1、固定接收器2、固定接收器n。該固定接收器18連接到現(xiàn)有的通信設(shè)備的后平面20，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的那樣。
該光信號(hào)22由該光線的分離出的部分所形成，并且包括大約5％的WDM光通信信號(hào)12的原始功率。這是具有來(lái)自該原始WDM光通信信號(hào)12的全頻譜光線的低功率WDM光信號(hào)。本發(fā)明的可調(diào)節(jié)、光放大備用接收器24接收該光信號(hào)22，并且選擇一個(gè)所需波長(zhǎng)的光信號(hào)，用于備用的適當(dāng)信道(λ1至λn)，并且把所需波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為要被饋送到該后平面20的電通信信號(hào)。在該固定接收器19不可工作的情況中，或者承載特定波長(zhǎng)的光信號(hào)的光學(xué)組件不可工作的情況中，本發(fā)明的接收器24操作為一個(gè)備用接收器。
圖2示出本發(fā)明的可調(diào)節(jié)、光放大的備用接收器24如何用于需要可調(diào)節(jié)性的系統(tǒng)或位置處，例如對(duì)于在一個(gè)通信光纖上的各個(gè)添加/撤銷(xiāo)節(jié)點(diǎn)26、28的位置。該可調(diào)節(jié)接收器24有效地連接到通信處理設(shè)備32和可調(diào)節(jié)發(fā)射器34。所選擇的波長(zhǎng)的光信號(hào)可以被在該可調(diào)節(jié)接收器24中撤銷(xiāo)和接收。它被該接收器24轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾娡ㄐ判盘?hào)，其然后被適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理電路、放大器電路、再生電路以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的其他電路所處理。一旦被處理之后，該電通信信號(hào)被傳送到該可調(diào)節(jié)發(fā)射器34，其把已經(jīng)被處理的電通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。然后，它被添加到沿著主光通信路徑13傳輸?shù)闹鞴馔ㄐ判盘?hào)12。
圖3示出該光通信系統(tǒng)10的高階方框圖，其中大約1550納米的光通信信號(hào)35在包括作為光轉(zhuǎn)發(fā)器的適當(dāng)?shù)妮S向鉺摻雜光纖放大器38高帶寬數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)37被波分復(fù)用36為大約155Mb/S至大約4Gb/S的光通信信號(hào)12。該放大的光通信信號(hào)12被沿著主光通信路徑13傳送到專用的光接收器18。
該分光器14形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，其使得該波分復(fù)用光通信信號(hào)的全頻譜被分離(大約5％的功率)，傳送到備用路徑15作為一個(gè)光信號(hào)22，并且傳送到本發(fā)明的可調(diào)節(jié)小/低功率光放大備用接收器24。
本發(fā)明的該可調(diào)節(jié)的光放大備用接收器24包括作為一個(gè)前置放大器的鉺摻雜光纖放大器44(EDFA)。這使得低功率光信號(hào)在傳送到該可調(diào)節(jié)帶通濾波器46之前被放大，該可調(diào)節(jié)帶通濾波器選擇所需的波長(zhǎng)，λ1至λn。在本實(shí)施例中的一個(gè)光電檢測(cè)器是PIN二極管48，但也可以是一個(gè)雪崩光電二極管(APD)，其把所需波長(zhǎng)的放大光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電通信信號(hào)，并且把該電通信信號(hào)傳送到一個(gè)低噪聲電子放大器50以及傳送到該時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路52。
圖4示出本發(fā)明的可調(diào)節(jié)光放大備用接收器24的更加詳細(xì)的示意圖，以及示出三個(gè)主要部分，作為一個(gè)放大器部分54，其具有如圖3中所示的鉺摻雜光纖放大器(FDFA)44、可調(diào)節(jié)濾波器部分56以及可操作為用于不同波長(zhǎng)的檢測(cè)器的接收器部分58。該檢測(cè)器電子電路被選擇，以支持典型的數(shù)據(jù)速率，包括2.5和10.0Gb/S。
盡管該數(shù)據(jù)范圍和所用信道的數(shù)目被作為非限制性例子而給出，但是應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明有利地使用不同波長(zhǎng)和不同的信道數(shù)目。如圖所示，WDM\光通信信號(hào)，例如2.5Gb/SWDM信號(hào)輸入，進(jìn)入1550/980 WDM輸入電路58a，其可用一個(gè)光纖布拉格光柵穩(wěn)定化的泵浦激光二極管電路59和一個(gè)低功率激光二極管驅(qū)動(dòng)器電路60而工作。
盡管根據(jù)本發(fā)明可以使用不同激光二極管驅(qū)動(dòng)器，但是該低功率激光二極管驅(qū)動(dòng)器在圖6中示出，并且可以用于本發(fā)明的可調(diào)節(jié)接收器。該低功率激光二極管驅(qū)動(dòng)器電路60可以用于驅(qū)動(dòng)圖4中所示的該光前置放大器和接收器組件。
一個(gè)5伏電源電壓輸入是許多電子電路的標(biāo)準(zhǔn)。該激光驅(qū)動(dòng)器電路60包括一個(gè)注入式激光二極管62，即，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，為高量子效率的注入式激光二極管(HQEILD)。一個(gè)電流源控制回路64連接到該注入式激光二極管62，并且通過(guò)該注入式激光二極管62建立一個(gè)固定電流。該電流源控制回路64具有連接到在該電流源控制回路中的注入式激光二極管的電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路芯片66，并且適用于接收5伏的固定電源電壓，并且電感地把該電源電壓電感地向下轉(zhuǎn)換為一個(gè)正向電壓，以偏置該激光注入式二極管，并且產(chǎn)生具有最小化的功率損耗的光輸出。
該電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路芯片66被作為單個(gè)電路芯片而形成，并且被用作為圖6中所示的高效電壓轉(zhuǎn)換器。
該電流源控制回路64包括高效電流源70，其作為一個(gè)低噪聲電流源和電流控制電路72。這些電路都包含在一個(gè)殼體內(nèi)，并且在一個(gè)方面中，形成在包括接收器組件的印刷電路板組件74上，包括該前置放大器、可調(diào)節(jié)帶通濾波器電路和光電轉(zhuǎn)換電路。
該示意的電路圖示出各種功率和電壓，以及電流參數(shù)。在該非限制性例子中，在260毫瓦和5伏直流電，具有35分貝的光增益，以一個(gè)信道作為一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)。在此可以有用于八個(gè)信道的266毫瓦的直流電，并且獲得220毫瓦的直流電。該布拉格光柵73有效地連接到該注入式激光二極管62，并且根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的原理而操作。該布拉格光柵73被配置為用于接收光輸出和穩(wěn)定該光波長(zhǎng)。
如圖4中所示，一個(gè)ASE衰減階段電路80與使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的放大技術(shù)的隔離器電路82相結(jié)合而工作。該可調(diào)節(jié)濾波器部分56包括該可調(diào)節(jié)濾波器46，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，它是一個(gè)光纖Fabry Perot可調(diào)節(jié)濾波器84。作為一個(gè)非限制性例子的一個(gè)1:99耦合器88允許該光信號(hào)的一部分被光電檢測(cè)器轉(zhuǎn)換為電流，并且傳送到一個(gè)反饋控制電路87，其包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換器88、與控制器接口92和相關(guān)的電子電路一同工作的低功率控制器90、以及用于把數(shù)字處理的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬控制信號(hào)并且有選擇地調(diào)節(jié)該光纖Fabry Perot可調(diào)節(jié)濾波器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器94。該電路還允許光譜被檢測(cè)和存儲(chǔ)。
該光通信信號(hào)一旦被調(diào)節(jié)為所需的波長(zhǎng)和頻率之后，傳送到該接收器部分58，其包括在該低噪聲電子放大器50之后的具有檢測(cè)器的一個(gè)光電轉(zhuǎn)換電路，即PIN光電二極管48，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該低噪聲電子放大器最好是一個(gè)互阻抗放大器并且放大從PIN光電二極管48接收的所轉(zhuǎn)換電通信信號(hào)。一個(gè)電子限幅器電路96接收該電通信信號(hào)并且與一個(gè)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路52相結(jié)合地工作。該電路允許數(shù)據(jù)恢復(fù)和電通信信號(hào)的重新整形。電路52的時(shí)鐘恢復(fù)電路部分通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的技術(shù)允許時(shí)鐘信號(hào)的恢復(fù)以及電通信信號(hào)的重新定時(shí)。
該數(shù)據(jù)被輸出到如圖1中所示的后平面20。在圖2中所示的實(shí)施例中，該信號(hào)被發(fā)送到處理設(shè)備32和可調(diào)節(jié)發(fā)射器34，其接著把該信號(hào)傳送回該主光通信路徑13。
在本發(fā)明的一個(gè)非限制性例子中，該放大器部分54具有大約230mW的功率，采用大約2.0瓦的非定制組件(COTS)，隨后接著以大約50mW工作的可調(diào)節(jié)濾波器部分56和大約6W的COTS，以及大約680mW的接收器部分58和1.5W的COTS，用于2.5Gb/S的數(shù)據(jù)速率。
在1×10-10BER(誤碼率)下，在2.5Gb/S的光靈敏度可以小于大約-40dBm，總的一個(gè)信道的功耗為大約960mW。對(duì)于8信道的非限制性例子，可以使用一個(gè)固定λ的多路分解器來(lái)提供大約5.7W的總功耗，對(duì)應(yīng)于710mW/信道。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖5，其中示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，已經(jīng)被修改為具有信道監(jiān)視或光譜分析能力的可調(diào)節(jié)濾波器。在該模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路88和低功率控制器90之間，連接一個(gè)光信道監(jiān)視電路100。該電路100可以包括一個(gè)頻譜分析器、功率測(cè)量器或者其他用于監(jiān)視信道的相關(guān)電子設(shè)備。因此，可以選擇各種波長(zhǎng)來(lái)監(jiān)視特定信道的操作，并且確定在數(shù)據(jù)發(fā)送或其他選擇方面是否存在錯(cuò)誤。在本發(fā)明這一方面中，該可調(diào)節(jié)濾波器可以被掃描，并且獲得存儲(chǔ)在處理器存儲(chǔ)器、控制器或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的其他裝置中的光功率。該數(shù)據(jù)可以被處理和隨后顯示，提供該信號(hào)的光譜分析。該系統(tǒng)可以監(jiān)視平均功率和管理通信數(shù)據(jù)。它還可以執(zhí)行該信號(hào)的光譜分析。
還可以使用該光放大的備用接收器作為用于對(duì)發(fā)生故障的激光發(fā)射器使用可調(diào)節(jié)激光器的系統(tǒng)的跟蹤濾波器。該接收器可以跟蹤到一個(gè)新的波長(zhǎng)位置，在該位置處，該可調(diào)節(jié)發(fā)射器已經(jīng)被定位為導(dǎo)致激光發(fā)射器發(fā)生故障的原因。
本申請(qǐng)涉及由與本發(fā)明相同的受讓人和發(fā)明人在同一天提交的名稱為“WDM信道監(jiān)控系統(tǒng)和方法”的共同未決專利申請(qǐng)，該專利申請(qǐng)的內(nèi)容被包含于此以供參考。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出本發(fā)明的許多改進(jìn)和其他實(shí)施例，并且具有在上文的描述和相關(guān)附圖中所給出的優(yōu)點(diǎn)。因此，應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的具體實(shí)施例，并且該改進(jìn)和實(shí)施例被包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光放大備用接收器系統(tǒng)，其中包括分光器，其沿著用于接收在光通信路徑上的波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)的光通信路徑設(shè)置，并且把WDM光通信信號(hào)的一部分分為在備用路徑上的低功率WDM信號(hào)；光放大器，其用于接收該低功率WDM信號(hào)，并且進(jìn)行放大；可調(diào)節(jié)的濾波器，用于在放大之后接收該WDM信號(hào)，并且從該光通信路徑中選擇要備用的所需波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及接收器部分，其具有用于接收所需波長(zhǎng)的光信號(hào)并且把該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電通信信號(hào)的檢測(cè)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可調(diào)節(jié)濾波器包括一個(gè)光纖Fabry Perot濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中進(jìn)一步包括一個(gè)控制器，其有效地連接到一個(gè)控制器反饋路徑中的所述可調(diào)節(jié)濾波器，用于控制所需波長(zhǎng)的選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述控制器反饋路徑包括一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和有效地連接到該可調(diào)節(jié)濾波器和控制器的光耦合器，以及有效地連接到所述控制器和可調(diào)節(jié)濾波器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中光耦合器功率被存儲(chǔ)在該可調(diào)節(jié)濾波器中，并且掃描變化，其中關(guān)于該掃描變化的信息被補(bǔ)充地顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光放大器包括注入式激光二極管；連接到該注入式激光二極管的電流源控制回路，其建立通過(guò)該注入式激光二極管的固定電流；以及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，其連接到所述注入式激光二極管和所述電流源控制回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路接收固定的電源電壓并且把該電源電壓電感地向下轉(zhuǎn)換到一個(gè)正向電壓，用于偏置該激光二極管并且產(chǎn)生一個(gè)光纖耦合激光輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器包括一個(gè)PIN光電二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器包括一個(gè)雪崩光電二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述接收器部分包括用于放大該電通信信號(hào)的一個(gè)放大器電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述接收器部分中的所述放大器電路包括用于對(duì)該電通信信號(hào)重新整形的電子限幅器電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述放大器電路進(jìn)一步包括一個(gè)數(shù)據(jù)判定電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，用于對(duì)該電通信信號(hào)重新定時(shí)。
13.一種光放大備用接收器，其中包括光放大器，其用于接收已經(jīng)從在一個(gè)光通信路徑上的波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)分離的低功率波分復(fù)用(WDM)光信號(hào)，并且進(jìn)行放大；可調(diào)節(jié)的濾波器，用于在放大之后接收該WDM信號(hào)，并且選擇所需波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及檢測(cè)器電路，用于接收所需波長(zhǎng)的光信號(hào)，并且把該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電通信信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中所述可調(diào)節(jié)濾波器包括一個(gè)光纖Fabry Perot濾波器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中進(jìn)一步包括一個(gè)控制器，其有效地連接到一個(gè)控制器反饋路徑中的所述可調(diào)節(jié)濾波器，用于控制所需波長(zhǎng)的選擇。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的接收器，其中所述控制器反饋路徑包括一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和有效地連接到所述可調(diào)節(jié)濾波器和控制器的光耦合器，以及有效地連接到所述控制器和可調(diào)節(jié)濾波器的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中所述光放大器包括注入式激光二極管；連接到所述注入式激光二極管的電流源控制回路，其建立通過(guò)該注入式激光二極管的固定電流；以及電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，其連接到所述注入式激光二極管和所述電流源控制回路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收器，其中所述電壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路接收固定的電源電壓并且把該電源電壓電感地向下轉(zhuǎn)換到一個(gè)正向電壓，用于偏置該激光二極管并且產(chǎn)生一個(gè)光纖耦合激光輸出。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中所述檢測(cè)器包括一個(gè)PIN光電二極管。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中所述檢測(cè)器電路包括用于放大該電通信信號(hào)的放大器電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收器，其中所述放大器電路包括用于對(duì)該電通信信號(hào)重新整形的電子限幅器電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收器，其中所述放大器電路進(jìn)一步包括一個(gè)數(shù)據(jù)判定電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，用于對(duì)該電通信信號(hào)重新定時(shí)。
23.一種備用光通信路徑的方法，其中波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)沿著該光通信路徑傳輸，并且被多路分解為各個(gè)信道和各個(gè)固定接收器，該方法包括如下步驟從該光通信信號(hào)中分離小百分比的光功率，并且把其作為一個(gè)光信號(hào)傳送到一個(gè)備用路徑；放大該光信號(hào)；通過(guò)對(duì)一個(gè)可調(diào)節(jié)濾波器中的光信號(hào)進(jìn)行濾波而從該光通信路徑中選擇要被備用的所需波長(zhǎng)的光信號(hào)；以及通過(guò)檢測(cè)在一個(gè)PIN二極管中的光信號(hào)，把該濾波的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電通信信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中進(jìn)一步包括在一個(gè)FabryPerot濾波器中對(duì)該光信號(hào)進(jìn)行濾波的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中進(jìn)一步包括通過(guò)連接到在一個(gè)控制器反饋路徑中的可調(diào)節(jié)濾波器的控制器，控制所需波長(zhǎng)的選擇的步驟。
全文摘要
一種光放大備用接收器系統(tǒng)包括分光器(4)，其通過(guò)把一個(gè)波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)分為輸入到一個(gè)備用路徑的一個(gè)低功率WDM信號(hào)，而接收該波分復(fù)用(WDM)光通信信號(hào)，其中在該備用路徑中，該信號(hào)被放大，并且選擇所需波長(zhǎng)的光信號(hào)。一個(gè)PIN檢測(cè)器(48)接收所需波長(zhǎng)的光信號(hào)，并且把該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電通信信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B10/158GK1494778SQ02806071
公開(kāi)日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月7日
發(fā)明者邁克爾·蘭格, 約翰·德賽沃, 馬克·庫(kù)茨, 愛(ài)德華·泰格, 泰格, 庫(kù)茨, 德賽沃, 邁克爾 蘭格 申請(qǐng)人:哈里公司