專利名稱：用于監(jiān)視波分復用系統(tǒng)中的光信號性能的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地說，本發(fā)明涉及用于監(jiān)視波分復用系統(tǒng)中的光信號性能的裝置，更具體地說，涉及用于監(jiān)視無光纖放大器的鏈路部分中光信號性能的裝置。
背景技術(shù)：
波分復用(WDM)光通信系統(tǒng)測量通過光鏈路上的光傳輸線傳輸?shù)墓庑盘柕牟ㄩL、光功率、和光信噪比(OSNR)，以便監(jiān)視光信號自身的性能。此外，WDM光通信系統(tǒng)配備有用于檢測某一具體鏈路上的光信號性能下降的設(shè)備，并且，將光信號性能下降通知給系統(tǒng)操作員和管理員，或提供能夠使其自身恢復性能下降中恢復的信息。
通常，用于測量波分復用的光信號的光波長、光功率、和光信噪比的WDM光通信系統(tǒng)包括安裝有衍射光柵和光電二極管陣列的光譜分析器、光纖布拉格(bragg)光柵(FBG)，和光電二極管陣列。然而，當使用象衍射光柵和光電二極管陣列那樣的光學設(shè)備時，很難實現(xiàn)更有效的光空間陣列(optical space array)。實際上，這個問題對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員并不完全陌生，他們十分清楚精確測量光波長、光功率、和光信噪比的困難性，尤其是在光空間陣列并不精確的情況下。
作為解決該問題的嘗試，與發(fā)布于2002年5月28日的美國專利號6,396,574相對應(yīng)，在標題為“用于測量波分復用光通信中每個光信號的波長、光功率、和光信噪比的裝置”(“APPARATUS FOR MEASURINGTHE WAVELENGTH，OPTICAL POWER AND OPTICAL SIGNAL-TO-NOISERATION OF EACH OPTICAL SIGNAL IN WAVELENGTH-DIVISIONMULTIPLEXING OPTICAL COMMUNICATION”)的韓國專利號10-292809中，披露了一種不同類型的用于測量WDM光系統(tǒng)的光信號、光功率、和光信噪比的設(shè)備，是由李(Lee)等人發(fā)明的，專利注冊日期是2001年3月27日，根據(jù)該披露，使用一種光纖放大器，來測量在光鏈路上傳輸?shù)牟ǚ謴陀霉庑盘?。例如，該設(shè)備使用了一種經(jīng)放大的自然發(fā)射(amplified spontaneousemission)(ASE)，該自發(fā)發(fā)射是通過在鉺摻雜的光纖放大器中，放大波分復用的光信號而產(chǎn)生的。另外，該設(shè)備包括兩個光纖布拉格光柵(FBG)，用于測量從光纖放大器輸出的經(jīng)放大的自然發(fā)射的特定波長，并且，產(chǎn)生用于測量波分復用的光信號的參考波長。盡管有這樣的結(jié)構(gòu)，但離開了光纖放大器，該設(shè)備也不能用于WDM系統(tǒng)。此外，當使用該設(shè)備來測量時，也就是說，當從兩個FBG反射過來的兩個光信號被用作經(jīng)放大的自然發(fā)射的參考波長時，測量的精確度較低。
在改善對光信號的監(jiān)視上，人們又做了努力。在該技術(shù)中的最近的例子包括標題為“用于波分復用的光電信網(wǎng)絡(luò)中信號監(jiān)視的裝置”(“SIGNALMONITORING APPARATUS FOR WAVELENGTH DIVISIONMULTIPLEXED OPTICAL TELECOMMUNICATION NETWORKS”)的美國專利號5,796,479，戴瑞克森(Derichson)等人發(fā)明的，發(fā)布于1998年8月18日；和標題為“用于監(jiān)視波分復的光信號的方法及其裝置”(“METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING WAVELENTHMULTIPLEXED OPTICAL SIGNALS”)的美國專利號5,969,834，法伯(Farber)等人發(fā)明的，發(fā)布于1999年10月19日；以及標題為“在波分復用光傳輸設(shè)備中的光信噪比的測量”(“OPTICAL SNR MEASURER INWDM OPTICAL TRANSMITTING DEVICE”)的美國專利號6,268,943，康(Kang)發(fā)明的，發(fā)布于2001年7月31日；還有一篇標題為“使用傾斜光纖布拉格光柵解調(diào)器的獨立于溫度的應(yīng)變傳感器系統(tǒng)”(“TEMPERATURE-INDEPENDENT STRAIN SENSOR SYSTEM USING ATILTED FIBER BRAGG GRATING DEMODULATOR”)的論文，作者是康(Kang)等人，發(fā)表于1998年10月版的“電氣和電子工程師協(xié)會光子學技術(shù)文摘”(“IEEE Photonics Technology Letters”)。
雖然，這些最近的努力提供了有利條件，但是，我認為，他(她)們沒有充分地提供一種裝置，來用于有效且方便地監(jiān)視波分復用系統(tǒng)中的光信號性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于監(jiān)視光信號性能的裝置，該裝置可以用于不帶有光纖放大器的波分復用光通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用可調(diào)諧光濾波器的用于監(jiān)視光信號性能的裝置，其中，該裝置具有一定的結(jié)構(gòu)，通過使用多個參考波長，可以以高精確度測量出光信號的光波長、光功率、和光信噪比。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于在波分復用光鏈路上，基于參考波長，監(jiān)視光信號性能的裝置，其中，該參考波長是通過使用經(jīng)放大的自然發(fā)射和傾斜(tilted)光纖布拉格光柵而產(chǎn)生的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種監(jiān)視光信號性能的裝置，通過使用經(jīng)放大的自然發(fā)射和傾斜光纖布拉格光柵而產(chǎn)生的用于測量光信號的參考波長，和通過使用光開關(guān)在波分復用的光鏈路上有選擇地切換參考波長和光信號，該裝置可以更方便地測量波分復用的光信號的性能。
為實現(xiàn)上述目的，提供了一種用于監(jiān)視通過主光通路傳送的波分復用的光信號性能的裝置，該裝置包括放大的自發(fā)光發(fā)射器，用于產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并將該經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)射到參考光通路；至少一個的光纖布拉格光柵，用于通過只反射或吸收發(fā)送到參考光通路上的經(jīng)放大的自然發(fā)射的一部分，發(fā)射具有參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射，該參考光通路與反射波長或吸收波長相符，其中，參考光通路上分別安排有預(yù)定的反射波長或吸收波長；1×2光耦合器，位于主光通路上，用于分支輸出部分波分復用的光信號；2×1光開關(guān)，用于響應(yīng)切換控制信號輸入，輸出從光耦合器分出的波分復用的光信號或包括主模式波長和側(cè)模式波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射中的至少一個；可調(diào)諧光濾波器，其濾波特性依照濾波控制信號以指定的形式而改變，用于通過使用變化的濾波特性對于從光開關(guān)輸出的光信號濾波，并用于輸出已濾波的光信號；和控制器，用于提供具有指定頻率的切換控制信號和濾波控制信號給光開關(guān)和可調(diào)諧光濾波器，分析從光電二極管輸出的參考波長和根據(jù)預(yù)定算法的光電二極管的輸出，并且基于所分析的參考波長，測量波分復用的光信號的光波長、光功率、和光信噪比，其中，光電二極管，對可調(diào)諧光濾波器的輸出進行光電轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選使用的光纖布拉格光柵是傾斜光纖布拉格光柵，能根據(jù)傾斜角，通過反射或吸收主模式參考波長和側(cè)模式參考波長，分別產(chǎn)生具有主模式和側(cè)模式參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射。幸運的是，當使用傾斜光纖布拉格光柵時，經(jīng)放大的自然發(fā)射的參考波長增長了兩倍，這更使得，可以提高基于參考波長的波分復用的光信號(WDMOS)的精確度。
根據(jù)本發(fā)明的原理而構(gòu)成的裝置，讓用戶即使是在沒有光纖放大器的光鏈路部分，也可以測量波分復用的光信號(WDMOS)的光波長、光功率、和光信噪比。
為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明原理的這些和其它的目的，如其具體深入地描述的，本發(fā)明提供了一種裝置，該裝置包括發(fā)射器，用于產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并將經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)射到參考光通路；至少一個的光纖布拉格光柵，位于所述的發(fā)射器下游的參考光通路上，所述的至少一個的光柵，用于通過執(zhí)行從反射和吸收從所述的發(fā)射器發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個，發(fā)射具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射；光開關(guān)，用于接收與從主光通路分出的波分復用的光信號相對應(yīng)的第一光信號，和與具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射相對應(yīng)的第二光信號，所述的光開關(guān)，從第一和第二信號中選擇至少一個進行輸出，輸出的執(zhí)行是按照開關(guān)控制信號進行的；可調(diào)諧光濾波器，用于對于從所述的光開關(guān)輸出的光信號濾波，具有多個可變?yōu)V波特性的所述的濾波器，依照濾波控制信號而改變，所述的濾波器輸出已濾波的光信號；光電二極管，用于將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且，輸出已轉(zhuǎn)換的信號；和控制單元，用于根據(jù)預(yù)定的算法分析已轉(zhuǎn)換的信號，所述的控制單元測量第一光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的控制單元根據(jù)對所述的已轉(zhuǎn)換的信號的分析，執(zhí)行測量。
為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明原理的這些和其它的目的，如其具體深入地描述的，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)視波分復用的光信號性能的裝置，包括光耦合器，位于主光通路上，且接收波分復用的光信號，所述的耦合器輸出所接收的復用的光信號的第一部分到主光通路上，輸出復用的光信號的第二部分到不同于主光通路的第二光通路上；發(fā)射器，用于產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并將經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)射到不同于主光通路和第二光通路的參考光通路；至少一個的光纖布拉格光柵，用于接收從所述的發(fā)射器來的經(jīng)放大的自然發(fā)射，所述的至少一個的光柵，執(zhí)行從反射和吸收自所述的發(fā)射器接收的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個，所述的至少一個的光柵，發(fā)射與具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射相對應(yīng)的參考光信號，所述的至少一個的光柵包括具有第一主模式波長和第一側(cè)模式波長的至少一個的傾斜光纖布拉格光柵；光開關(guān)，由于接收從自所述的耦合器接收的復合的光信號的第二部分和從所述的至少一個的光柵發(fā)射的參考光信號中選擇出的至少一個，所述的光開關(guān)輸出從接收的光信號中選擇出的至少一個，所述的光開關(guān)響應(yīng)接收的開關(guān)控制信號，執(zhí)行輸出；可調(diào)諧光濾波器，對于從所述的光開關(guān)輸出的光信號濾波，具有多個可變?yōu)V波特性的所述的濾波器，依照接收的濾波控制信號而改變，所述的濾波器輸出已濾波的光信號；光電二極管，將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且，輸出已轉(zhuǎn)換的信號；和控制單元，根據(jù)預(yù)定的算法分析已轉(zhuǎn)換的信號，所述的控制單元測量第一光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的控制單元根據(jù)對所述的已轉(zhuǎn)換的信號的分析，執(zhí)行測量。
為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明原理的這些和其它的目的，如其具體深入地描述的，本發(fā)明提供了一種測量光信號的方法，該方法包括發(fā)射波分復用的光信號到主光通路上；從主光通路分出一部分復用的光信號到第二光通路上；產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并發(fā)射該經(jīng)放大的自然發(fā)射到參考光通路上；在參考光通路上接收所發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射，并且，執(zhí)行從反射和吸收所發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個；為響應(yīng)該執(zhí)行，發(fā)射與具有至少一個的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射相對應(yīng)的參考光信號；在開關(guān)處，接收從分出的復用的光信號和參考光信號中選擇的至少一個；輸出從接收的光信號中選擇的至少一個，所述的輸出是由開關(guān)響應(yīng)所接收的開關(guān)控制信號而執(zhí)行的；接收濾波控制信號；對于從該開關(guān)輸出的光信號濾波，所述的濾波是由具有多個可變?yōu)V波特性的濾波器執(zhí)行的，該可變?yōu)V波特性依照所接收的濾波控制信號而改變；輸出已濾波的光信號；將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出已轉(zhuǎn)換的信號；根據(jù)預(yù)定的算法，分析已轉(zhuǎn)換的信號；并測量復用的光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的測量是基于對已轉(zhuǎn)換的信號的所述的分析而執(zhí)行的。
通過參考只作為舉例的附圖，在下面的段落中會更加具體地描述本發(fā)明。通過下列的描述和權(quán)利要求，其它優(yōu)點和特征將就變得清楚了。


在被并入本說明書且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖中，說明了本發(fā)明的實施例，與上面給出的本發(fā)明普通描述，和下面給出的詳細描述一起被當作本發(fā)明原理的例證。
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明原理，用于監(jiān)視波分復用(WDM)系統(tǒng)中的光信號性能的裝置的構(gòu)成，和各元件的運行波形；和圖2圖示了廣泛用于光性能監(jiān)視器中的可調(diào)諧光濾波器的滯后特性和反映在滯后回線上的根據(jù)本發(fā)明原理的參考波長值。
具體實施例方式
下面，參考示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖，將更全面地描述本發(fā)明，應(yīng)當理解，在描述的開端，就可以說，那些適當技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員們，可以修該在這里描述的本發(fā)明，而仍然可以實現(xiàn)本發(fā)明的良好結(jié)果。所以，下述的描述應(yīng)當被理解為，是針對在適當技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員的廣泛的原理性的公開，而不應(yīng)該被當作對本發(fā)明的限制。
下面，將描述本發(fā)明的例證性的說明。為清楚起見，不會描述實際實現(xiàn)的所有特點。在下述描述中，眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)不做詳細描述，因為，它們將因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明。應(yīng)當理解，在任何實際實施例的實施中，必須作出多個實施具體方案，以便實現(xiàn)開發(fā)者的特定目的，例如，要遵守與系統(tǒng)相關(guān)的和與商業(yè)相關(guān)的限制，這些限制會因不同的實現(xiàn)而各種各樣。而且，應(yīng)當理解，這種開發(fā)的努力可能是復雜的和耗時的，但卻是為了那些普通技術(shù)人員享有本公開的好處而做的日常事業(yè)。
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明原理，用于監(jiān)視波分復用(WDM)系統(tǒng)中的光信號性能的裝置的構(gòu)成，和各元件的運行波形。圖2的曲線表示了廣泛用于光性能監(jiān)視器中的可調(diào)諧光濾波器的滯后特性和反映在滯后回線上的根據(jù)本發(fā)明原理的參考波長值。圖2中點線部分表示參考波長值。
參考圖1，如果光鏈路上的光信號，具體地說，如果波分復用光信號(WDMOS)發(fā)送到光通路10，發(fā)送到光通路的WDMOS的大約10％，通過一個具有9∶1分支比率的光耦合器12，分出到光通路16。同時，WDMOS的剩余的90％，通過光纖盤(spool)，發(fā)送到另一個光鏈路上。
發(fā)光二極管(LED)20發(fā)射經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)到參考光纖22上。在參考光纖22上，有兩個傾斜光纖布拉格光柵(TFBG)，傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26，它們以指定的距離分開布置。這兩個傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26，位于發(fā)光二極管20的下游，這樣，從發(fā)光二極管20輸出的經(jīng)放大的自然發(fā)射，被傳送到光柵24和光柵26。這兩個傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26設(shè)定經(jīng)放大的自然發(fā)射的波長，并且主模式Mi(在這里，i是整數(shù)1或2)和側(cè)模式Si(在這里，i是整數(shù)1或2)包括大約3分貝(dB)的反射波長或吸收波長。例如，如圖中所描述的那樣，傾斜光纖布拉格光柵24，為將經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)送到光纖22上，分別產(chǎn)生主模式M1和側(cè)模式S1的參考波長。同樣地，傾斜光纖布拉格光柵26，為將經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)送到光纖22上，分別產(chǎn)生主模式M2和側(cè)模式S2的參考波長。這樣，傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26被以如此方式放置，使得能從圖1所示的特定位置，輸出主模式Mi和側(cè)模式Si的波長。
如上所述，本發(fā)明對波長分析非常有用的原因是本發(fā)明能夠使用發(fā)光二極管20，產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，通過使用兩個傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26來代替普通的光纖布拉格光柵，可以設(shè)置兩倍的參考波長，其中，每個傾斜光纖布拉格光柵具有主模式Mi和側(cè)模式Si的波長。能得到這種結(jié)果，是因為本發(fā)明能以各種方式利用參考波長的要素，其中，參考波長的要素是用于分析光信號的波長。隨著用于主模式Mi和側(cè)模式Si的參考波長的產(chǎn)生，通過光纖22，該經(jīng)放大的自然發(fā)射被輸入到連接發(fā)射的2×1光開關(guān)18的另一側(cè)。
如圖1所示，光開關(guān)18根據(jù)脈沖類型切換控制信號(SCTL)輸入邏輯而切換，并且，選擇地切換輸出輸入到光纖16的波分復用的光信號(WDMOS)，或輸出具有加入的主模式Mi和側(cè)模式Si的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射，例如，假定切換控制信號(SCTL)被輸入以作為邏輯“高”，則光開關(guān)18選擇波分復用的光信號WDMOS，而如果切換控制信號(SCTL)被輸入以作為邏輯“低”，則光開關(guān)18選擇加入?yún)⒖疾ㄩL的經(jīng)放大的自然發(fā)射ASE。一旦由光開關(guān)18作出選擇，則通過光纖，波分復用的光信號(WDMOS)或加入波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)，被提供給光耦合的可調(diào)諧光纖28。
可調(diào)諧光濾波28，根據(jù)輸入到控制終端的濾波控制信號(FTCS)的電平改變傳輸波長。這時候，提供給可調(diào)諧光濾波器28的控制終端濾波控制信號(FTCS)看上去如圖1所示的鋸齒形，并且，它的周期與切換控制信號(SCTL)的周期一樣。相應(yīng)地，根據(jù)依賴于濾波控制信號(FTCS)的電平的光濾波器系數(shù)，可調(diào)諧光濾波器28，對于從光開關(guān)18輸出的波分復用光信號(WDMOS)濾波，或?qū)τ诰哂屑尤氲闹髂Ｊ組i和側(cè)模式Si的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)濾波。
可調(diào)諧光濾波器28的優(yōu)選例子是可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器(TFPF)。眾知的可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器28具有濾波控制信號的電壓和波長，以非線性比例關(guān)系獲準作為控制終端。具體地說，可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器28的濾波控制信號的電壓和輸入波形以滯后的形式改變，這種改變是非線性的。
圖1中所示的光電轉(zhuǎn)換器，即，光電二極管30，是由光開關(guān)18和可調(diào)諧濾波器28的操作來選擇的，該光電二極管30將經(jīng)過可調(diào)諧光濾波處理的波分復用的光信號(光信道)、或具有加入的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)轉(zhuǎn)變成電信號，并且，將該電信號提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)32。如圖1所示，模數(shù)轉(zhuǎn)換器32，對光信道信號的輸出信號，或具有加入的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射的光譜，執(zhí)行選擇性的數(shù)字轉(zhuǎn)換，然后，將經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換后的信號或光譜提供給微處理器34。
根據(jù)掩入內(nèi)部存儲器中的程序，微處理器34，向數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)36，發(fā)送與圖1所示的切換控制信號(SCTL)和濾波控制信號(FTCS)相對應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，并且，使用圖1中的模擬信號，來控制光開關(guān)18和可調(diào)諧光濾波器28。微處理器34也輸入一個從模數(shù)轉(zhuǎn)換器32輸出的波分復用的光信號(WDMOS)值，和一個具有加入的主模式Mi和側(cè)模式Si的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)值。而且，微處理器34，還從輸入的經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)值中找出主模式M1和M2和側(cè)模式S1和S2的參考波長值。在這里，該主模式M1和M2和側(cè)模式S1和S2是經(jīng)放大的自然發(fā)射的參考信號，參考信號是用于計算光信號(WDMOS)的波長、光功率、和光信噪比。
通過測量成為已知的從經(jīng)放大的自然發(fā)射(ASE)值得到的主模式M1和M2以及側(cè)模式S1和S2的參考波長值，與傾斜光纖布拉格光柵24和傾斜光纖布拉格光柵26的反射波長值或吸收波長值相符。以此方式，即，通過使用基于時間的主模式Mi和側(cè)模式Si的參考波長值，輸入?yún)⒖疾ㄩL值的微處理器34可以更容易地監(jiān)視連續(xù)輸入的波分復用的光信號(WDMOS)的波長值、光信號功率、和光信噪比。
在其它裝置的元件中，光電二極管30、模數(shù)轉(zhuǎn)換器32、微處理器34和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)36都屬于安裝在印刷電路板上的控制單元，如果需要，它們也可以由一塊芯片構(gòu)成。
通過使用發(fā)光二極管而產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，和通過使用不同于普通光纖布拉格光柵的傾斜光纖布拉格光柵而產(chǎn)生對于經(jīng)放大的自然發(fā)射的非常多的參考波長(至少兩倍的參考波長)，本發(fā)明可以提高光信號的可分辨性。另外，本發(fā)明能夠非常容易地監(jiān)視光鏈路上的光信號，而不用任何光纖放大器。
本發(fā)明對于監(jiān)視無光纖放大器的光鏈路部分上的光信號非常有用，原因是，它可以產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射的參考波長來分析波分復用的光信號。而且，通過使用經(jīng)放大的自然發(fā)射的參考波長(或經(jīng)放大的自然發(fā)射的識別信號)和可調(diào)諧的光濾波器，本發(fā)明使得，通過使用用于產(chǎn)生兩個或多個參考波長的至少一個的傾斜光纖布拉格光柵，在可調(diào)諧光濾波器的滯后特性部分中產(chǎn)生更多個參考波長，光信號測量系統(tǒng)能夠準確地測量光信號的波長、光功率、和信噪比。
雖然，本發(fā)明已經(jīng)通過對其實施例的描述而進行了說明，并且，已對實施例做了相當詳細的描述，申請人的意圖并非是要將所附的權(quán)利要求的范圍限定或以任何方式限制于這些細節(jié)。那些本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員將很容易發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)點和修改。所以，本發(fā)明在其主要方面并不限于所示的或所述的具體細節(jié)、代表裝置、方法、和說明性的例子。所以，在不偏離申請人的總的發(fā)明理念的實質(zhì)或范圍的前提下，可以與這些細節(jié)不同。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括發(fā)射器，用于產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并將該經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)射到參考光通路；至少一個的光纖布拉格光柵，位于所述的發(fā)射器的參考光通路的下游上，所述的至少一個的光柵，通過執(zhí)行從反射和吸收從所述的發(fā)射器發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個，發(fā)射具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射；光開關(guān)，用于接收相應(yīng)于從主光通路分出的波分復用光信號的第一光信號，和接收相應(yīng)于具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射的第二光信號，所述的光開關(guān)，從第一和第二信號中選擇至少一個進行輸出，按照開關(guān)控制信號執(zhí)行輸出；可調(diào)諧光濾波器，用于對從所述的光開關(guān)輸出的光信號濾波，具有多個可變?yōu)V波特性的所述的濾波器，依照濾波控制信號而改變，所述的濾波器輸出已濾波的光信號；光電二極管，用于將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且，輸出該已轉(zhuǎn)換的信號；和控制單元，用于根據(jù)預(yù)定的算法分析已轉(zhuǎn)換的信號，所述的控制單元測量第一光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的控制單元根據(jù)對所述的已轉(zhuǎn)換的信號的分析，執(zhí)行測量。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述的控制單元分析所述的光電二極管，所述的控制單元根據(jù)對所述的光電二極管的分析和對已轉(zhuǎn)換的信號的分析，執(zhí)行測量。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括布置在主光通路上的光耦合器，所述的耦合器分支輸出部分波分復用的光信號到所述的光開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述的發(fā)射器是一個發(fā)光二極管。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，所述的至少一個的光柵是傾斜光纖布拉格光柵，具有主模式波長和側(cè)模式波長。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，所述的可調(diào)諧光濾波器是可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器，多個可變?yōu)V波特性包括傳輸波長波段的改變。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述的至少一個的光柵是傾斜光纖布拉格光柵，具有主模式波長和側(cè)模式波長。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，所述的可調(diào)諧光濾波器是可調(diào)諧的法布爾—帕羅特濾波器，該多個可變?yōu)V波特性包括傳輸波長波段的改變。
9.一種監(jiān)視波分復用光信號的裝置，該裝置包括光耦合器，位于主光通路上，且接收波分復用的光信號，所述的耦合器輸出所接收的復用的光信號的第一部分到主光通路上，并輸出該復用的光信號的第二部分到不同于主光通路的第二光通路上；發(fā)射器，用于產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并將經(jīng)放大的自然發(fā)射發(fā)射到不同于主光通路和第二光通路的參考光通路；至少一個的光纖布拉格光柵，用于接收從所述的發(fā)射器來的經(jīng)放大的自然發(fā)射，所述的至少一個的光柵，執(zhí)行從反射和吸收自所述的發(fā)射器接收的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個，所述的至少一個的光柵，發(fā)射與具有至少一個參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射相對應(yīng)的參考光信號，所述的至少一個的光柵包括具有第一主模式波長和第一側(cè)模式波長的至少第一傾斜光纖布拉格光柵；光開關(guān)，接收從自所述的耦合器接收的復合的光信號的第二部分和從所述的至少一個的光柵發(fā)射的參考光信號中選擇出的至少一個，所述的光開關(guān)輸出從接收的光信號中選擇出的至少一個，所述的光開關(guān)響應(yīng)接收的開關(guān)控制信號，執(zhí)行輸出；可調(diào)諧光濾波器，用于對過濾從所述的光開關(guān)輸出的光信號濾波，具有多個可變?yōu)V波特性的所述的濾波器，依照接收的濾波控制信號而改變，所述的濾波器輸出已濾波的光信號；光電二極管，用于將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并且，輸出已轉(zhuǎn)換的信號；和控制單元，用于根據(jù)預(yù)定的算法分析已轉(zhuǎn)換的信號，所述的控制單元測量第一光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的控制單元根據(jù)對所述的已轉(zhuǎn)換的信號的分析，執(zhí)行測量。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，所述的發(fā)射器是一個發(fā)光二極管。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，所述的可調(diào)諧光濾波器是可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，多個可變?yōu)V波特性包括傳輸波長波段的改變。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，所述的可調(diào)諧光濾波器是可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器，該多個濾波特性包括傳輸波長波段的改變。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，所述的至少一個的光柵還包括具有第二主模式波長和第二側(cè)模式波長的至少第二傾斜光纖布拉格光柵，所述的第一和第二主模式波長是可分辨的，所述的第一和第二側(cè)模式波長也是可分辨的。
15.一種測量光信號的方法，該方法包括發(fā)射波分復用的光信號到主光通路上；從主光通路分出一部分復用的光信號到第二光通路上；產(chǎn)生經(jīng)放大的自然發(fā)射，并發(fā)射該產(chǎn)生的經(jīng)放大的自然發(fā)射到參考光通路上；在參考光通路上接收所發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射，并且，執(zhí)行從反射和吸收所發(fā)射的經(jīng)放大的自然發(fā)射的至少一部分的過程中所選擇的至少一個；為響應(yīng)該執(zhí)行，發(fā)射與具有至少一個的參考波長的經(jīng)放大的自然發(fā)射相對應(yīng)的參考光信號；在開關(guān)處，接收從分出的復用的光信號和參考光信號中選擇的至少一個；輸出從接收的光信號中選擇的至少一個，所述的輸出是由該開關(guān)執(zhí)行以響應(yīng)開關(guān)控制信號；對于從該開關(guān)輸出的光信號濾波，所述的濾波是由具有多個可變?yōu)V波特性的濾波器執(zhí)行的，并輸出經(jīng)濾波的光信號，該可變?yōu)V波特性依照濾波控制信號而改變；將已濾波的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出已轉(zhuǎn)換的信號；根據(jù)預(yù)定的算法，分析已轉(zhuǎn)換的信號；和測量復用的光信號的光波長、光功率、和光信噪比，所述的測量是基于對已轉(zhuǎn)換的信號的所述的分析而執(zhí)行的。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，所述的濾波是由可調(diào)諧的法布爾一帕羅特濾波器來執(zhí)行的，所述的產(chǎn)生是由發(fā)光二極管來執(zhí)行的，所述的反射和吸收是由具有主模式波長和側(cè)模式波長的至少一個的光纖布拉格光柵來執(zhí)行的。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，該多個可變?yōu)V波特性包括傳輸波長波段的改變。
全文摘要
監(jiān)視發(fā)射到主光通路的波分復用光信號性能的裝置包括放大的自然發(fā)光發(fā)射器，產(chǎn)生放大的自然發(fā)射到參考光通路；光纖布拉格光柵，僅反射或吸收發(fā)射到參考光通路的與反射波長或吸收波長相符的放大的自然發(fā)射，發(fā)射具有參考波長的放大的自然發(fā)射，將預(yù)定的反射波長或吸收波長分離地安排在參考光通路上；光開關(guān)，輸出從主光通路分出的波分復用光信號或包括參考波長的放大的自然發(fā)射；可調(diào)諧光濾波器，其濾波特性依濾波控制信號變化，經(jīng)濾波得到光信號由光開關(guān)輸出，并輸出經(jīng)濾波的光信號；控制器，分析對可調(diào)諧光濾波器的輸出進行光電轉(zhuǎn)換的光電二極管和其根據(jù)預(yù)定算法的輸出，并基于分析的參考波長測量波分復用光信號的光波長、光功率和光信噪比。
文檔編號H04B10/08GK1411196SQ02142768
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月22日
發(fā)明者權(quán)瑞遠 申請人:三星電子株式會社