專利名稱：光學(xué)發(fā)送裝置及放大信號(hào)光的光學(xué)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)發(fā)送技術(shù)，具體地說，本發(fā)明涉及光學(xué)發(fā)送裝置和放大信號(hào)光的光學(xué)控制方法。
背景技術(shù)：
在光通信系統(tǒng)中，流行著用于提高通信能力的波分復(fù)用(WDM)通信。因此，WDM發(fā)送裝置的發(fā)展已經(jīng)非?；钴S。WDM發(fā)送裝置利用光纖放大器，以通過直接放大WDM光信號(hào)來延長通信距離。大多數(shù)光纖放大器整體用于維持輸出電平恒定。但是，由于其中的光纖放大單元使增益保持恒定，因此輸出信號(hào)光的平坦性變得難以接受影響。為此，整個(gè)光纖放大器的輸出需要保持恒定，而無論輸入電平如何變化而放大器增益保持恒定。
作為相關(guān)技術(shù)，已知光學(xué)放大器配備有可變光學(xué)衰減器的一種配置，如“日本專利公開No.2001-144352”、第3至5頁、圖2所示。在此發(fā)明中，可變光學(xué)衰減器插入在光學(xué)放大單元之間。通過調(diào)整可變光學(xué)衰減器中的衰減，光學(xué)放大器的輸出即使在輸入電平改變的情況下也保持恒定。
圖13示出相關(guān)技術(shù)。首先，輸入到光學(xué)放大器200中的信號(hào)光由第一放大單元21進(jìn)行放大，然后由可變光學(xué)衰減器24衰減到特定電平，而后輸出。接下來，信號(hào)光再次由第二放大單元22放大，通過增益均衡器25和色散補(bǔ)償器26，進(jìn)而由第三放大單元23放大，并從光學(xué)放大器200輸出。
然而，相關(guān)技術(shù)具有以下問題。
當(dāng)信號(hào)光的輸入電平改變很大時(shí)，可變光學(xué)衰減器24中的衰減需要提高。這導(dǎo)致?lián)p耗集中在信號(hào)路徑的一個(gè)點(diǎn)上。損耗集中在一個(gè)點(diǎn)上降低了該點(diǎn)上的信號(hào)電平。由下一級(jí)光學(xué)放大單元放大降低的信號(hào)光增加了放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)光的量。因此，ASE光的增加導(dǎo)致噪聲系數(shù)(NF)惡化。
此惡化可參考圖14到17予以詳細(xì)描述。圖14示出輸入到光學(xué)放大器中的信號(hào)光的頻譜示例，其輸入電平處于穩(wěn)態(tài)。圖15示出相對(duì)于放大信號(hào)光波長的增益和噪聲系數(shù)(NF)值。接下來，圖16示出具有兩個(gè)不同輸入電平的信號(hào)光經(jīng)過輸入電平的改變輸入到光學(xué)放大器的情況。在輸入信號(hào)光A時(shí)，需要由可變光學(xué)衰減器給出5dB的衰減，因?yàn)槠湫盘?hào)功率比圖14所示穩(wěn)態(tài)中的輸入電平高5dB。類似地，當(dāng)輸入信號(hào)光B時(shí)，需要由可變光學(xué)衰減器給出10dB的衰減，因?yàn)槠湫盘?hào)功率比圖14所示穩(wěn)態(tài)中的輸入電平高10dB。圖17示出已放大信號(hào)光A和B的波長與NF值的關(guān)系曲線。圖中顯示，尤其是輸入信號(hào)光B時(shí)，10dB的損耗集中在可變光學(xué)衰減器中，導(dǎo)致噪聲系數(shù)的惡化。因此，相關(guān)技術(shù)所存在的問題是，輸入電平的更大變化導(dǎo)致?lián)p耗集中，進(jìn)而導(dǎo)致噪聲系數(shù)的惡化。
另一個(gè)相關(guān)技術(shù)具有這樣的配置，其中可變光學(xué)衰減器設(shè)置在信號(hào)通路的多個(gè)點(diǎn)上，以防止損耗集中，如“日本專利公開No.2003-258346”、第3到9頁、圖1所示。這種設(shè)置使損耗分散。
圖18示出另一相關(guān)技術(shù)。光學(xué)放大器300配備有多個(gè)增益控制單元310和320。增益控制單元310在兩個(gè)光學(xué)放大單元311和313之間具有可變光學(xué)衰減器312。增益控制單元320在兩個(gè)光學(xué)放大單元321和323之間具有可變光學(xué)衰減器322。光學(xué)放大器300配備了用于控制可變光學(xué)衰減器的衰減控制單元340和用于控制光學(xué)放大單元的目標(biāo)增益設(shè)置單元350。衰減控制單元340控制可變光學(xué)衰減器312和322的衰減，以便前級(jí)的增益控制單元310和后級(jí)的增益控制單元320的相應(yīng)的輸出電平能夠保持恒定。目標(biāo)增益設(shè)置單元350將增益分配到多個(gè)光學(xué)放大單元313和323，以便在輸入到此裝置中的電平以及各級(jí)之間的損耗量的變化增加時(shí)，可以優(yōu)化噪聲系數(shù)。因此，目標(biāo)增益設(shè)置單元350通過分別設(shè)置各光學(xué)放大單元的目標(biāo)增益來控制第二和第四光學(xué)放大單元313和323，從而使四個(gè)光學(xué)放大器311、313、321和323的總增益保持恒定。
然而，以上相關(guān)技術(shù)具有如下問題。
在所述技術(shù)中，對(duì)多個(gè)可變光學(xué)衰減器中的每一個(gè)單獨(dú)控制衰減，并且同樣對(duì)多個(gè)光學(xué)放大單元中的每一個(gè)單獨(dú)控制放大。這使控制非常復(fù)雜。另外，放大器需要多個(gè)可變光學(xué)衰減器，從而增加了部件數(shù)量，而安裝這些部件需要大量空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的例示性特征是，提供一種光學(xué)發(fā)送裝置和光學(xué)控制方法，這種裝置和方法即便在信號(hào)光的輸入電平變化很大時(shí)，也能夠通過簡單的配置以及信號(hào)光被放大后的控制來抑制噪聲系數(shù)的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)發(fā)送裝置包括可變光學(xué)衰減單元，用于可變地衰減信號(hào)光；光學(xué)放大單元，用于放大信號(hào)光；以及環(huán)路光學(xué)電路，用于將來自光學(xué)放大單元的信號(hào)光返回到可變光學(xué)衰減單元。可變光學(xué)衰減單元進(jìn)一步可變地衰減返回的信號(hào)光。
根據(jù)本發(fā)明的放大信號(hào)光的方法包括在可變光學(xué)衰減單元中可變地衰減信號(hào)光；在光學(xué)放大單元中放大信號(hào)光；將來自光學(xué)放大單元的信號(hào)光返回到可變光學(xué)衰減單元，并且在可變光學(xué)衰減單元中進(jìn)一步可變地衰減信號(hào)光。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)發(fā)送裝置和光學(xué)控制方法即便在信號(hào)光的輸入電平變化很大時(shí)，也能夠簡單的配置和信號(hào)光被放大后的控制來抑制噪聲系數(shù)的惡化。


本發(fā)明的例示性方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過如下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明予以闡明，附圖中圖1示出本發(fā)明的第一例示性實(shí)施例中光學(xué)發(fā)送裝置的配置示例；圖2示出用于第一例示性實(shí)施例的可變光學(xué)衰減器的總體配置示例；圖3示出用于第一例示性實(shí)施例的可變光學(xué)衰減器的詳細(xì)配置示例；圖4示出穩(wěn)態(tài)下輸入信號(hào)的頻譜示例；圖5示出穩(wěn)態(tài)下輸出信號(hào)的頻譜示例；圖6示出相對(duì)于穩(wěn)態(tài)下輸出信號(hào)的波長的增益和NF值的示例；圖7示出在輸入電平改變時(shí)觀察到的輸入信號(hào)的頻譜示例；圖8示出在輸入電平改變時(shí)觀察到的相對(duì)于輸出信號(hào)的波長的NF值示例；圖9示出NF值與輸入功率的比較；圖10示出本發(fā)明的第二例示性實(shí)施例中光學(xué)發(fā)送裝置的配置示例；圖11示出用于第二例示性實(shí)施例的可變光學(xué)衰減器的總體配置示例；圖12示出本發(fā)明的第三實(shí)施例中光學(xué)發(fā)送裝置的配置示例；圖13示出涉及本發(fā)明的光學(xué)發(fā)送裝置的配置示例；圖14示出穩(wěn)態(tài)下輸入信號(hào)的頻譜示例；圖15示出相對(duì)于穩(wěn)態(tài)下輸出信號(hào)的波長的增益和NF值示例；圖16示出在輸入電平變化時(shí)觀察到的輸入信號(hào)的頻譜示例；圖17示出在輸入電平變化時(shí)觀察到的相對(duì)于輸出信號(hào)的波長的NF值示例；以及圖18示出涉及本發(fā)明的光學(xué)發(fā)送裝置的另一個(gè)配置示例。
具體實(shí)施例方式
為了實(shí)施本發(fā)明，將在以下參考附圖具體描述更優(yōu)選的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例給出一些具體示例，使你能夠更好地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。
權(quán)利要求中陳述的光學(xué)發(fā)送裝置、可變光學(xué)衰減單元、光學(xué)檢測(cè)單元以及增益均衡單元分別體現(xiàn)在光學(xué)放大器、可變光學(xué)衰減器、光電二極管(PD)檢測(cè)器和增益均衡器中。這些僅作為示例，并不限制本發(fā)明的范圍。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施例中利用可變光學(xué)衰減器的光學(xué)放大器100的配置示例。圖2示出用于第一例示性實(shí)施例的可變光學(xué)衰減器的總體配置示例。以下是參考附圖的描述。
圖1中的光學(xué)放大器100配備有可變光學(xué)衰減器1，用于衰減信號(hào)光；光學(xué)放大單元5b，用于放大信號(hào)光；環(huán)路光學(xué)電路50，用于將來自光學(xué)放大單元5b的信號(hào)光再次返回到可變光學(xué)衰減器1的輸入部分；以及可變光學(xué)衰減器的控制單元6，用于控制可變光學(xué)衰減器1的衰減。此外，光學(xué)放大器100具有在輸入部分中的光學(xué)放大單元5a，具有在輸出部分中的光學(xué)放大單元5c以及具有在環(huán)路光學(xué)電路50的中間位置的增益均衡器4。
更進(jìn)一步地，光學(xué)放大器100具有光學(xué)分支耦合器2a和光電二極管(PD)檢測(cè)器3a，用于檢測(cè)輸入到可變光學(xué)衰減器1中的信號(hào)電平；以及光學(xué)分支耦合器2b和PD檢測(cè)器3b，用于檢測(cè)從可變光學(xué)衰減器1輸出的信號(hào)電平?？勺児鈱W(xué)衰減器的控制單元6根據(jù)來自PD檢測(cè)器3a和3b的檢測(cè)結(jié)果，控制可變光學(xué)衰減器1的光衰減。增益均衡器4均衡傳輸頻帶的增益，所述增益均衡器4具有與光學(xué)放大單元5a、5b和5c的增益的波長依賴性完全相反的曲線。
作為一個(gè)示例，光學(xué)放大單元5a、5b和5c是光纖類型光學(xué)放大器。這些單元包括摻雜有稀土元素的光纖。主要利用鉺和鐠作為其中的添加劑。半導(dǎo)體類型的光學(xué)放大器可以代替光纖類型光學(xué)放大器來使用?？刂乒鈱W(xué)放大單元以使增益的總和能夠保持恒定，從而維持增益常數(shù)的平坦性。但是，對(duì)光學(xué)放大器的控制不限于此。例如，各所述光學(xué)放大單元可以通過自動(dòng)增益控制(AGC)控制，或者一部分光學(xué)放大單元可以通過自動(dòng)電平控制(ALC)控制。
這里所用的可變光學(xué)衰減器1配備了多個(gè)輸入和輸出端口，如圖2所示。各個(gè)輸入和輸出端口彼此對(duì)應(yīng)，形成多條路徑。例如，輸入到輸入端口1的信號(hào)光被衰減，并從對(duì)應(yīng)的輸出端口1輸出。類似地，輸入到輸入端口N(“N”是2或更大的整數(shù))的信號(hào)光被衰減，并從對(duì)應(yīng)的輸出端口N輸出。因此，具有相同編號(hào)的輸入和輸出端口形成路徑。在所有輸入和輸出端口之間提供基本相等的光衰減。但是，不一定需要在所有輸入和輸出端口之間提供基本相等的光衰減。必要的只是根據(jù)各端口之間的給定比率提供光衰減。也就是說，任意端口之間，例如輸入端口1和輸出端口1之間光衰減的調(diào)整自動(dòng)地確定端口2到端口N之間的光衰減。在第一例示性實(shí)施例中可變光學(xué)衰減器的端口數(shù)量是至少兩個(gè)或更多。
下面描述第一例示性實(shí)施例中使用的可變光學(xué)衰減器的具體示例。可變光學(xué)衰減器可以在如下配置中實(shí)現(xiàn)。
圖3示出了作為具體示例1的利用磁光效應(yīng)的示例?？勺児鈱W(xué)衰減器配備有具有可變旋轉(zhuǎn)角的法拉弟旋轉(zhuǎn)器15、充當(dāng)雙折射棱鏡的楔形雙折射板16和聚光透鏡17和18。法拉弟旋轉(zhuǎn)器15作為單個(gè)可變部件連接到所有端口。楔形雙折射板16連接到各個(gè)端口。輸入光在輸入側(cè)利用楔形雙折射板16分成不同的偏振光。法拉弟旋轉(zhuǎn)器15利用施加在光透射的方向上的磁場(chǎng)大小改變透射光和偏振光的偏振角。這稱為“法拉第效應(yīng)”。兩個(gè)分開的偏振光利用輸出側(cè)的楔形雙折射板16和輸出側(cè)的聚光透鏡18在輸出端口聚光并合成。合成光的強(qiáng)度隨法拉弟旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)角變化，從而調(diào)整衰減。在法拉弟旋轉(zhuǎn)器中，向?qū)?yīng)于各個(gè)端口的位置施加等量磁場(chǎng)能夠可變地向各個(gè)端口提供相同的光衰減。具體示例1的特點(diǎn)在于無偏振依賴性、沒有活動(dòng)部件、以及沒有機(jī)械操作。
作為具體示例2，可以將某電壓施加到在并行布置的光輸入和輸出端口之間設(shè)置的液晶層的方式改變透射系數(shù)。具體示例2沒有活動(dòng)部件并且也沒有機(jī)械操作。
另外，作為具體示例3，將光衰減分配在一維上的光衰減濾波器能夠設(shè)置在并行布置的光學(xué)輸入和輸出端口之間，以便機(jī)械地移動(dòng)光衰減濾波器。這可以改變光透射位置，從而使端口之間的光衰減可變。此外，作為具體示例4，可以賦予多根光纖相同的曲率半徑，以便向其提供相同的彎道損耗。應(yīng)該理解，用于改變可變光學(xué)衰減器的衰減的部件不限于上述部件，并且可以利用使用各種物理光學(xué)效應(yīng)的光學(xué)控制技術(shù)。
如上所述，各端口之間的衰減并非總是相同。必需的只是應(yīng)該事先知道各端口之間的衰減比率。這使得有可能獲得可變光學(xué)衰減器的總衰減。
根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施例的操作可參考圖1描述如下。首先，輸入到光學(xué)放大器100中的信號(hào)光由輸入側(cè)的光學(xué)放大單元5a進(jìn)行放大。接下來，信號(hào)光由光學(xué)分支耦合器2a部分地分支，然后輸入到可變光學(xué)衰減器1的輸入端口“in-1”中。信號(hào)光在其中被衰減，并且從輸出端口“out-1”輸出。隨后，信號(hào)光由光學(xué)分支耦合器2b部分地分支。然后，由光學(xué)分支耦合器2a和2b部分分支的信號(hào)光被PD 3a和3b接收。可變光學(xué)衰減器1的光衰減由檢測(cè)器接收的功率比來檢測(cè)。接下來，已經(jīng)通過光學(xué)分支耦合器2b的主信號(hào)光被光學(xué)放大單元5b放大，然后經(jīng)環(huán)路光學(xué)電路50再次返回到可變光學(xué)衰減器1。如果在環(huán)路光學(xué)電路50的中間位置設(shè)有增益均衡器4，則執(zhí)行對(duì)信號(hào)光的增益均衡。返回的信號(hào)光被輸入到可變光學(xué)衰減器1的輸入端口“in-2”中，被再次衰減，并且從輸出端口“out-2”輸出。最后，信號(hào)光再次由光學(xué)放大單元5c放大并且從光學(xué)放大器100輸出。
本實(shí)施例中輸入的信號(hào)光具有不同的電平，其中的特征示例在圖4至9中示出。
圖4示出穩(wěn)態(tài)下輸入信號(hào)光的頻譜示例?？勺児鈱W(xué)衰減器1的光衰減設(shè)在適應(yīng)輸入信號(hào)光電平改變的光衰減的可變寬度內(nèi)的近似中間值上。圖5示出輸入穩(wěn)態(tài)下輸入信號(hào)光時(shí)觀察到的輸出信號(hào)光的頻譜示例。圖6示出相對(duì)于該情況下輸出信號(hào)光的波長的增益和NF值。
圖7給出一個(gè)示例，其中由于傳輸線損耗和其它損耗變化的原因，輸入信號(hào)光的電平比穩(wěn)態(tài)下更大。信號(hào)光A是信號(hào)光的功率比圖4所示穩(wěn)態(tài)下增加了5dB的示例，類似地，信號(hào)光B是比之增加了10dB的示例。這里，光學(xué)放大單元5a、5b和5c的增益由AGC控制保持恒定。另一方面，整個(gè)光學(xué)放大器100由可變光學(xué)衰減器1進(jìn)行調(diào)整，以便其輸出能夠保持恒定。具體地說，輸入信號(hào)光分別在光學(xué)分支耦合器2a和2b中被分支，其電平由PD 3a和3b檢測(cè)?？勺児鈱W(xué)衰減器的控制單元6控制可變光學(xué)衰減器，使得在輸入信號(hào)光A時(shí)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果給出5dB的總衰減。類似地，在輸入信號(hào)光B時(shí)，控制單元控制衰減器，使它提供10dB的總衰減。
在當(dāng)前實(shí)施例中，光學(xué)放大器100配置為使信號(hào)光通過可變光學(xué)衰減器1兩次。為此，可變光學(xué)衰減器1的衰減設(shè)置在光學(xué)放大器100所需衰減的一半上。更具體地說，對(duì)于信號(hào)光A，將衰減設(shè)置在2.5dB，而對(duì)于信號(hào)光B，則將衰減設(shè)置在5dB?？勺児鈱W(xué)衰減器的控制單元6控制可變光學(xué)衰減器1的衰減，使PD檢測(cè)器3a與PD檢測(cè)器3t的輸出比率可以是2.5dB和5dB。
圖8示出在信號(hào)通過可變光學(xué)衰減器兩次(N＝2)和一次(N＝1)的情況下，相對(duì)于已放大信號(hào)A和B的波長的NF值的比較。N＝1的情況給出與N＝2的情況相同的衰減量。這些結(jié)果表明，信號(hào)光通過可變光學(xué)衰減器兩次防止了光衰減局部地集中在光學(xué)放大器中，從而改善噪聲系數(shù)。圖9示出相對(duì)于輸入信號(hào)光功率的噪聲系數(shù)的比較。在本實(shí)施例中，證明輸入功率改變?cè)酱螅肼曄禂?shù)更好。
圖1中光學(xué)放大器100的輸入部分還可以配備光學(xué)分支耦合器和PD，以直接檢測(cè)輸入信號(hào)光的電平。
在上述本實(shí)施例的配置中，可變光學(xué)衰減器中輸入和輸出端口的路徑數(shù)量為2，并且光學(xué)放大單元具有三級(jí)。此外，信號(hào)光通過可變光學(xué)衰減器兩次。但是，該配置不限于此。可以省去輸入側(cè)的光學(xué)放大單元5a和輸出側(cè)的光學(xué)放大單元5c。與此相對(duì)形成對(duì)比，可以增加光學(xué)放大單元的輸入和輸出端口的數(shù)量及其各數(shù)。此外，信號(hào)光能夠通過可變光學(xué)衰減器三次或更多次。
本實(shí)施例利用具有長波長頻帶(L波段)的信號(hào)光，范圍從1570nm到1610nm，如圖4至8所示。然而，本發(fā)明具體上既不限制波長帶也不限制信號(hào)的數(shù)量。
如上所述，第一例示性實(shí)施例具有如下所述效果。首先，可變光學(xué)衰減器設(shè)有多條光信號(hào)路徑，經(jīng)由這些路徑信號(hào)光通過環(huán)路光學(xué)電路，由此可防止局部損耗集中。這產(chǎn)生了抑制光學(xué)放大器中噪聲系數(shù)惡化的效果。
其次，在第一例示性實(shí)施例中，根據(jù)指定比率對(duì)可變光學(xué)衰減器的輸入和輸出端口實(shí)施衰減。除以上所述，為所有輸入和輸出端口提供基本相同的衰減量。因此，監(jiān)視一組輸入和輸出端口使得有可能容易地獲得可變光學(xué)衰減器的總衰減。此外，容易控制衰減器。
第三，信號(hào)光重復(fù)地通過同一可變光學(xué)衰減器的配置消除了增加部件數(shù)量的需要，從而節(jié)省了安裝空間。
圖10示出在本發(fā)明的第二例示性實(shí)施例中利用可變光學(xué)衰減器的光學(xué)放大器101的配置示例。圖11示出在本發(fā)明的第二例示性實(shí)施例中使用的可變光學(xué)衰減單元的總體配置示例。以下是參考附圖的描述。順便提及，圖10中與圖1中的那些具有相同功能的構(gòu)成單元采用相同的附圖標(biāo)記，并且其描述被省略。
如圖11所示，可變光學(xué)衰減單元9由具有單條光信號(hào)路徑的可變光學(xué)衰減器7與兩個(gè)光學(xué)循環(huán)器8a和8b組成。光學(xué)循環(huán)器8a和8b根據(jù)光傳播的方向不同地連接到端口。具體地說，在可變光學(xué)衰減單元9中，輸入到輸入端口“in-1”中的信號(hào)光通過光學(xué)循環(huán)器8a輸出到可變光學(xué)衰減器7。信號(hào)光在其中被衰減后輸出到光學(xué)循環(huán)器8b。信號(hào)隨后從輸出端口“out-1”輸出。另一方面，在可變光學(xué)衰減單元9中，輸入到輸入端口“in-2”中的信號(hào)光通過光學(xué)循環(huán)器8b輸出到可變光學(xué)衰減器7。信號(hào)光在其中衰減并且輸出到光學(xué)循環(huán)器8a。然后，從輸出端口“out-2”輸出信號(hào)光。雙向使用這種僅有單條光信號(hào)路徑的可變光學(xué)衰減器7的配置，允許衰減兩次。
由于整個(gè)光學(xué)放大器101以與第一例示性實(shí)施例相同的方式操作，因此描述從略。第二例示性實(shí)施例也具有與上述第一例示性實(shí)施例相同的效果。所述配置的可用性極好，因?yàn)榭梢允褂脙H有一條路徑的一般可變光學(xué)衰減器。其優(yōu)點(diǎn)還在于可以容易地均衡兩次衰減。
圖12示出本發(fā)明第三例示性實(shí)施例中利用可變光學(xué)衰減器的光學(xué)放大器102的配置示例。以下是參考附圖的描述。順便提及，與圖1中的那些具有相同功能的構(gòu)成單元采用相同的附圖標(biāo)記，并且其描述被省略。
在本發(fā)明的第三例示性實(shí)施例的配置中，對(duì)可變光學(xué)衰減器的控制比圖1中的第一例示性實(shí)施例更復(fù)雜。主要的復(fù)雜點(diǎn)包括使用的可變光學(xué)衰減器10具有至少三個(gè)輸入和輸出端口，其中一組輸入和輸出端口用作監(jiān)視光的專用端口。監(jiān)督(SV)光用作監(jiān)視光。此外，輸入部分包括光學(xué)分支耦合器2c、SV耦合器11和PD檢測(cè)器3c。光學(xué)分支耦合器2c將光分支，以便輸入到光學(xué)放大器102。SV耦合器11分解來自分支光的信號(hào)光和SV光。PD檢測(cè)器3c檢測(cè)分解的信號(hào)光的電平。在SV耦合器11中分解的SV光進(jìn)一步由光學(xué)分支耦合器2a分支。分支光之一被引導(dǎo)到專用于SV光的輸入端口“in-3”，另一分支被引導(dǎo)到PD檢測(cè)器3a。通過用PD檢測(cè)器3a和3b檢測(cè)專用于SV光的輸入端口“in-3”和輸出端口“out-3”上信號(hào)光的電平來調(diào)整可變光學(xué)衰減器10的衰減?？勺児鈱W(xué)衰減器10中光信號(hào)路徑的數(shù)量至少為三或更多(N≥3)?？勺児鈱W(xué)衰減器10可以利用第一例示性實(shí)施例中示出的具體示例1到4進(jìn)行配置。可變光學(xué)衰減器的控制單元6根據(jù)PD檢測(cè)器3a和3b的檢測(cè)結(jié)果來控制可變光學(xué)衰減器10中的光衰減。
下面參考圖12描述根據(jù)本發(fā)明的第三例示性實(shí)施例的操作。信號(hào)光以基本與第一例示性實(shí)施例中相同的方式傳遞，因此其描述從略。下面，對(duì)SV光的傳遞和可變光學(xué)衰減器10的控制進(jìn)行描述，二者均特定于第三例示性實(shí)施例。在本例示性實(shí)施例中，SV光用來控制可變光學(xué)衰減器10的衰減。首先，透射的信號(hào)光和SV光輸入到光學(xué)放大器102中的光學(xué)分支耦合器2a。然后，分支信號(hào)光利用SV耦合器11分解為信號(hào)光和SV光。分解的SV光進(jìn)一步由光學(xué)分支耦合器2a分支。分支光之一被輸入到PD 3a，以檢測(cè)要輸入到可變光學(xué)衰減器10的SV光的功率。另一分支被輸入到可變光學(xué)衰減器10的輸入端口“in-3”中，然后被衰減并且從輸出端口“out-3”輸出。隨后，它被輸入到PD 3b，PD 3b檢測(cè)要從可變光學(xué)衰減器10輸出的SV光的功率。用PD 3a和3b檢測(cè)的光強(qiáng)度之間的比率確定可變光學(xué)衰減器10中的衰減?？勺児鈱W(xué)衰減器的控制單元6根據(jù)光功率之間的比率控制可變光學(xué)衰減器10中的光衰減。順便提及，以上描述利用SV光作為監(jiān)視光來進(jìn)行，但是，不同于SV光的光也可用作用于調(diào)整可變光學(xué)衰減器的監(jiān)視光。
第三例示性實(shí)施例也具有與上述第一例示性實(shí)施例相同的效果。此外，在此配置中，可以減少要沿主通路設(shè)置的用于分支信號(hào)光的光學(xué)分支耦合器的數(shù)量，由此產(chǎn)生可以減少光學(xué)放大器中損耗的效果。這還產(chǎn)生了能夠降低光學(xué)放大器中所需激勵(lì)功率的效果，從而提供進(jìn)一步改善噪聲系數(shù)的效果。
雖然已經(jīng)參考某些例示性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)理解，本發(fā)明包含的主題并不限于那些特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明的主題旨在包括能夠包括在以下權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有備選、修改和等效方案。
此外，本發(fā)明人希望即便以后在起訴期間修改權(quán)利要求，也仍保留所要求的本發(fā)明的所有等效物。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)發(fā)送裝置，包括可變光學(xué)衰減單元，用于可變地衰減信號(hào)光；光學(xué)放大單元，用于放大所述信號(hào)光；以及環(huán)路光學(xué)電路，用于使來自所述光學(xué)放大單元的所述信號(hào)光返回到所述可變光學(xué)衰減單元，其中所述可變光學(xué)衰減單元進(jìn)一步可變地衰減所返回的信號(hào)光。
2.如權(quán)利要求1.所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元在每次所述信號(hào)光通過時(shí)，根據(jù)指定比率提供衰減。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元在每次所述信號(hào)光通過時(shí)，提供基本相同的衰減。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送裝置還包括第一光學(xué)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)輸入到所述可變光學(xué)衰減單元中的光強(qiáng)度；以及第二光學(xué)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)從所述可變光學(xué)衰減單元輸出的光強(qiáng)度，其中所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減根據(jù)來自所述第一和第二光學(xué)檢測(cè)單元的檢測(cè)值可變地加以控制。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送裝置還包括可變光學(xué)衰減控制單元，用于可變地控制所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元包括多條路徑，并且在所述多條路徑中的每條路徑可變地衰減所述信號(hào)光。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)放大單元的輸入部分連接到所述可變光學(xué)衰減單元中的所述多條路徑之一，并且所述光學(xué)放大單元的輸出部分經(jīng)所述光學(xué)電路連接到所述可變光學(xué)衰減單元中所述多條路徑中的另一路徑。
8.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元根據(jù)所述指定比率為所述多條路徑中的各條路徑提供衰減。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元為所述多條路徑中的每條路徑提供基本相同的衰減。
10.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元在所述多條路徑上包括單個(gè)可變部件。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變部件包括法拉弟旋轉(zhuǎn)器。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變部件包括液晶。
13.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變部件包括光學(xué)衰減濾波器。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元在相反方向傳遞所述信號(hào)光以便再次衰減所述信號(hào)光。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元包括可變光學(xué)衰減器；第一光學(xué)循環(huán)器，連接到所述可變光學(xué)衰減器的一側(cè)；第二光學(xué)循環(huán)器，連接到所述可變光學(xué)衰減器的另一側(cè)；第一輸入端口和第二輸出端口，設(shè)置在所述第一光學(xué)循環(huán)器側(cè)；以及第二輸入端口和第一輸出端口，設(shè)置在所述第二光學(xué)循環(huán)器側(cè)，其中，輸入到所述第一輸入端口的信號(hào)光從所述第一輸出端口通過所述第一光學(xué)循環(huán)器、所述可變光學(xué)衰減器和所述第二光學(xué)循環(huán)器輸出；以及其中，輸入到所述第二輸入端口的信號(hào)光從所述第二輸出端口通過所述第二光學(xué)循環(huán)器、所述可變光學(xué)衰減器和所述第一光學(xué)循環(huán)器輸出。
16.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，不同于所述信號(hào)光的監(jiān)督光用來調(diào)整所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送裝置還包括監(jiān)督光學(xué)耦合器，用于分解所述信號(hào)光和所述監(jiān)督光；以及監(jiān)督光檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述監(jiān)督光的強(qiáng)度，其中所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減根據(jù)所述監(jiān)督光的強(qiáng)度來控制。
18.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述可變光學(xué)衰減單元包括三條或以上路徑，所述路徑之一分配用于測(cè)量衰減。
19.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送裝置還包括光學(xué)放大單元，它至少在所述光學(xué)發(fā)送裝置的輸入和輸出的一側(cè)上。
20.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，控制所述光學(xué)放大單元，以便增益的總和能夠保持恒定。
21.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，由自動(dòng)增益控制或自動(dòng)電平控制來控制各個(gè)所述光學(xué)放大單元。
22.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)發(fā)送裝置，其特征在于，所述光學(xué)發(fā)送裝置還包括所述光學(xué)電路中的增益均衡單元。
23.一種光學(xué)發(fā)送裝置，包括可變光學(xué)衰減部件，用于可變地衰減信號(hào)光；光學(xué)放大部件，用于放大所述信號(hào)光；以及環(huán)路光學(xué)發(fā)送部件，用于將所述信號(hào)光從所述光學(xué)放大部件返回到所述可變光學(xué)衰減部件，其中所述可變光學(xué)衰減部件進(jìn)一步可變地衰減所返回的信號(hào)光。
24.一種放大信號(hào)光的方法，包括在可變光學(xué)衰減單元中可變地衰減信號(hào)光；在光學(xué)放大單元中放大所述信號(hào)光；使來自所述光學(xué)放大單元的所述信號(hào)光返回到所述可變光學(xué)衰減單元；以及在可變光學(xué)衰減單元中進(jìn)一步可變地衰減所述信號(hào)光。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在所述信號(hào)光每次穿過所述可變光學(xué)衰減單元時(shí)，根據(jù)指定比率對(duì)所述信號(hào)光進(jìn)行衰減。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在所述信號(hào)光每次穿過所述可變光學(xué)衰減單元時(shí)，使所述信號(hào)光衰減基本上相同的量。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法還包括檢測(cè)輸入到所述可變光學(xué)衰減單元中的信號(hào)光的強(qiáng)度；檢測(cè)從所述可變光學(xué)衰減單元輸出的信號(hào)光的強(qiáng)度；以及根據(jù)在那些步驟中檢測(cè)到的值，在所述可變光學(xué)衰減單元中可變地控制衰減。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光在所述可變光學(xué)衰減單元上設(shè)置的多條路徑中的各條路徑中進(jìn)行衰減。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光在所述多條路徑中的各條路徑中根據(jù)指定比率進(jìn)行衰減。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在所述多條路徑中的各條路徑中使所述信號(hào)光衰減基本上相同的量。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光由在所述多條路徑上共同提供的單個(gè)可變部件可變地衰減。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述可變部件具有法拉第效應(yīng)。
33.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光在相反方向通過所述可變光學(xué)衰減單元，以被再次衰減。
34.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，不同于所述信號(hào)光的監(jiān)督光用來控制所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減。
35.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法還包括分解所述信號(hào)光和所述監(jiān)督光；檢測(cè)所述監(jiān)督光的強(qiáng)度；以及根據(jù)所述監(jiān)督光的強(qiáng)度來可變地控制所述可變光學(xué)衰減單元中的衰減。
36.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在衰減之前以及進(jìn)一步衰減之后至少放大所述信號(hào)光之一。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光通過各放大進(jìn)行放大，以便總增益能夠保持恒定。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述信號(hào)光通過各放大以及自動(dòng)增益控制或自動(dòng)電平控制來進(jìn)行放大。
39.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法還包括均衡所述信號(hào)光的增益。
全文摘要
一種光學(xué)發(fā)送裝置包括可變光學(xué)衰減單元，用于可變地衰減信號(hào)光；光學(xué)放大單元，用于放大信號(hào)光；以及環(huán)路光學(xué)電路，用于將來自光學(xué)放大單元的信號(hào)光返回到可變光學(xué)衰減單元?？勺児鈱W(xué)衰減單元進(jìn)一步可變地衰減返回的信號(hào)光。
文檔編號(hào)H04B10/17GK1797995SQ200510003560
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者吉田文鄉(xiāng) 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社