專利名稱：用于波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置，更具體地，涉及一種能夠?qū)υ诓ǚ謴?fù)用(WDM)傳輸系統(tǒng)的光纖中發(fā)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置。
背景技術(shù)：
在WDM(波分復(fù)用)傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)WDM方式對(duì)光學(xué)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用并且以接近10Gbps的超高速在C波段(1530至1570nm)和L波段(1570至1610nm)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。在此系統(tǒng)中，根據(jù)光信號(hào)波長(zhǎng)的不同，在形成光傳輸路徑的光纖中會(huì)發(fā)生傳播時(shí)間差。將這種現(xiàn)象稱為“波長(zhǎng)色散”。在實(shí)際使用中，應(yīng)該對(duì)波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償，從而將波長(zhǎng)色散抑制在系統(tǒng)可容許的水平。通常，有必要將波長(zhǎng)色散調(diào)節(jié)抑制到接近于0。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)中的光WDM傳輸系統(tǒng)構(gòu)成的方框圖，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償。
如圖1所示，在光WDM傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)光纖傳輸路徑11將WDM傳輸設(shè)備10和12連接。在光纖傳輸路徑11中，發(fā)生了波長(zhǎng)色散。在WDM傳輸設(shè)備12中設(shè)置了光纖13，以產(chǎn)生具有與光纖傳輸路徑11中發(fā)生的波長(zhǎng)色散絕對(duì)值相同但是符號(hào)相反的波長(zhǎng)色散。由此將光纖13稱為“色散補(bǔ)償光纖(DCF)”。由于光纖13的作用，對(duì)光纖傳輸路徑11中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行了補(bǔ)償。
圖2是示出波長(zhǎng)色散補(bǔ)償原理的圖。
在圖2中，實(shí)線I表示在用作光纖傳輸路徑11的例如單模光纖(SMF)中發(fā)生的正的波長(zhǎng)色散。實(shí)線II表示由色散補(bǔ)償光纖13所產(chǎn)生的負(fù)的波長(zhǎng)色散。
為了對(duì)由實(shí)線I所表示的單模光纖(SMF)中的正的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償，可以使用由實(shí)線II所表示的在色散補(bǔ)償光纖13中產(chǎn)生的負(fù)的波長(zhǎng)色散。具體地說(shuō)，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)色散補(bǔ)償光纖13的長(zhǎng)度，使得在色散補(bǔ)償光纖13中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散與單模光纖中的波長(zhǎng)色散具有相同的絕對(duì)值。那么，如果將色散補(bǔ)償光纖13和單模光纖串聯(lián)連接，則可以對(duì)波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償。
日本特開(kāi)專利申請(qǐng)No.2002-77053公開(kāi)了與該技術(shù)相關(guān)的發(fā)明。例如，如該參考文獻(xiàn)的圖3中所示，將一波長(zhǎng)色散的理想值施加在所接收的光信號(hào)上。然后，將該經(jīng)調(diào)制的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以獲得傳輸數(shù)據(jù)。在對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的指定頻率分量的強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的同時(shí)，對(duì)一波長(zhǎng)色散可變?cè)M(jìn)行調(diào)節(jié)，使得監(jiān)測(cè)信號(hào)變?yōu)樽畲笾?，以進(jìn)行自動(dòng)的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償。
另選地，可以對(duì)光纖傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散值進(jìn)行測(cè)量，并且可以根據(jù)所測(cè)得的值對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)M(jìn)行控制。
國(guó)際公開(kāi)WO01/005005公開(kāi)了用于增益傾斜(gain-tilt)的自動(dòng)補(bǔ)償方法，增益傾斜是指在傳輸后各波長(zhǎng)信號(hào)間存在電平差。該增益傾斜是由于光纖中的波長(zhǎng)傳輸損耗的傾斜以及在DWDM(密集波分復(fù)用)系統(tǒng)中的光纖放大器的波長(zhǎng)增益特性的傾斜而導(dǎo)致發(fā)生的。
日本特開(kāi)專利申請(qǐng)No.5-152645公開(kāi)了一種發(fā)明，在該發(fā)明中同時(shí)對(duì)光纖中的波長(zhǎng)色散和傳輸損耗進(jìn)行補(bǔ)償，并且在色散補(bǔ)償光纖中添加了稀土元素離子，以獲得光放大功能。
如圖1所示，使用色散補(bǔ)償光纖的該系統(tǒng)提供了波長(zhǎng)色散的一種非常簡(jiǎn)單的補(bǔ)償方法。然而，該方法不能應(yīng)用于下述的一些情況中。
過(guò)去，波長(zhǎng)色散在光通信中不會(huì)引起任何嚴(yán)重的問(wèn)題，而對(duì)于在過(guò)去建立并且目前仍在工作的老式光纖傳輸路徑，在大多數(shù)情況下，人們無(wú)法獲得例如發(fā)送器和接收器之間、發(fā)送器和轉(zhuǎn)發(fā)器之間、轉(zhuǎn)發(fā)器和其他轉(zhuǎn)發(fā)器之間、以及轉(zhuǎn)發(fā)器和接收器之間的精確距離。另外，人們也無(wú)法獲得光纖中的波長(zhǎng)色散的精確值。
為此，在通過(guò)使用老式光纖傳輸路徑來(lái)構(gòu)建一個(gè)新的超高速光WDM傳輸系統(tǒng)時(shí)，人們必須對(duì)光纖傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)波長(zhǎng)色散的測(cè)量值事先準(zhǔn)備一波長(zhǎng)色散補(bǔ)償光纖。這是非常麻煩且費(fèi)時(shí)的。
此外，在構(gòu)建了超高速光WDM傳輸系統(tǒng)后，并且當(dāng)必須改變其中的光纖傳輸路徑時(shí)，人們必須對(duì)將使用的光纖傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行重新測(cè)量，并且準(zhǔn)備一新的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償光纖。這也是非常麻煩且費(fèi)時(shí)的。
圖3是可適用于自動(dòng)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)囊环N構(gòu)成的方框圖。
如圖3中所示的自動(dòng)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償是用于波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)囊环N理想方法，但是該系統(tǒng)除了波長(zhǎng)色散可變?cè)?，還需要一種用于增加波長(zhǎng)色散的元件。因此，圖3中的系統(tǒng)的成本是較高的。
有效的是，對(duì)光纖傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)所測(cè)得的值對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)M(jìn)行自動(dòng)控制。對(duì)于光纖傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散的測(cè)量方法，例如，提出了如下一種方法向光纖傳輸路徑中輸入具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光脈沖或者光信號(hào)(將這些光信號(hào)稱為“探測(cè)光”)，并且對(duì)輸出光信號(hào)中具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光信號(hào)的傳播時(shí)間差進(jìn)行測(cè)量。
然而，為了實(shí)現(xiàn)該方法，人們必須在各傳輸部分中準(zhǔn)備一組波長(zhǎng)色散測(cè)量裝置，并且除了對(duì)具有根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)調(diào)制的強(qiáng)度的多個(gè)光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用外，還必須對(duì)用于波長(zhǎng)色散測(cè)量的不同波長(zhǎng)的多個(gè)光信號(hào)進(jìn)行額外的波分復(fù)用。因此，構(gòu)建該光通信系統(tǒng)的設(shè)備的規(guī)模變大，并且增加了系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)總的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或者更多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的目的在于提供一種方法和裝置，其能夠利用簡(jiǎn)單的構(gòu)成自動(dòng)進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償并且降低成本，而不需要在發(fā)送側(cè)設(shè)置一用于產(chǎn)生測(cè)量用光信號(hào)的光源。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供了一種波長(zhǎng)色散補(bǔ)償方法，該方法包括以下步驟在發(fā)送裝置中，將激發(fā)光斷續(xù)地輸出給光放大器，用于對(duì)要發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行放大；在發(fā)送裝置中，將波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)輸出給光傳輸路徑；在接收裝置中，從通過(guò)光傳輸路徑所接收的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)中提取具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量；在接收裝置中，求得具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量通過(guò)光傳輸路徑的傳播時(shí)間差；以及在接收裝置中，調(diào)節(jié)一波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值，使得所述差變?yōu)榱悖詫?duì)該光傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償。
作為一個(gè)實(shí)施例，發(fā)送裝置將經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)輸出給光傳輸路徑。
作為本發(fā)明的第二方面，提供了一種發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置包括第一切換單元，其將激發(fā)光斷續(xù)地輸出給用于將待發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行放大的光放大器。該發(fā)送裝置將在光放大器中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)輸出給光傳輸路徑。
作為一個(gè)實(shí)施例，該發(fā)送裝置還包括第二切換單元，該第二切換單元防止將待發(fā)送的光信號(hào)輸出給光放大器。
作為本發(fā)明的第三方面，提供了一種接收裝置，該接收裝置包括波長(zhǎng)色散可變?cè)鋵?duì)通過(guò)光傳輸路徑所接收的光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償；提取單元，其從該波長(zhǎng)色散可變?cè)l(fā)送的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)中提取具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量；波長(zhǎng)色散控制器，其求得具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量通過(guò)光傳輸路徑的傳播時(shí)間差，并且對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述差變?yōu)榱恪?br> 作為一個(gè)實(shí)施例，該接收裝置還包括一切換單元，其防止從該波長(zhǎng)色散控制器輸出的光信號(hào)被輸出至外部。
作為一個(gè)實(shí)施例，該波長(zhǎng)色散控制器包括光電轉(zhuǎn)換單元，其將具有第一波長(zhǎng)的第一光分量和具有第二波長(zhǎng)的第二光分量分別轉(zhuǎn)換為第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)，所述第一光分量和所述第二光分量由所述提取單元提??；計(jì)算單元，將第一檢測(cè)信號(hào)的極性設(shè)為與第二檢測(cè)信號(hào)的極性相反，并且對(duì)第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)求和；A/D轉(zhuǎn)換單元，其將來(lái)自計(jì)算單元的輸出信號(hào)數(shù)字化；以及，控制單元，其求得第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)的傳播時(shí)間差，并且對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述差變?yōu)榱恪?br> 通過(guò)以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明可使本發(fā)明的這些和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)變得更加明確。


圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中的光WDM傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償；圖2是示出波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)脑淼暮?jiǎn)圖；圖3是示出適于進(jìn)行自動(dòng)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)臉?gòu)成的方框圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光WDM傳輸系統(tǒng)的示例性構(gòu)成的方框圖；圖5是示出波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23和31的示例性構(gòu)成的方框圖；圖6是示出ASE光的示例性波形的圖；圖7是示出ASE光的示例性光譜的圖；圖8是求和信號(hào)的示例性波形的圖；圖9是示出在光纖傳輸路徑25中的波長(zhǎng)差所引起的傳播時(shí)間差的示例性波形的圖；并且圖10是示出當(dāng)在光纖傳輸路徑25的接收側(cè)設(shè)置波長(zhǎng)色散可變?cè)?9時(shí)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光WDM傳輸系統(tǒng)的示例性構(gòu)成的方框圖。
如圖4所示，在本實(shí)施例的光WDM傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)光纖傳輸路徑25將用作發(fā)送器的WDM傳輸設(shè)備20與用作接收器的WDM傳輸設(shè)備30連接。
該WDM傳輸設(shè)備20包括發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器21a至21n、波長(zhǎng)多路復(fù)用器(MUX)22、以及波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23。
為了進(jìn)行波長(zhǎng)多路復(fù)用，發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器21a至21n將由外部提供的光信號(hào)(諸如SONET(同步光網(wǎng)絡(luò))信號(hào)或者GbE(Gigabit Ethernet(注冊(cè)商標(biāo)))信號(hào))變換為窄帶中的具有不同波長(zhǎng)λ1至λn的光信號(hào)。發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器21a至21n將波長(zhǎng)為λ1至λn的多個(gè)光信號(hào)發(fā)送給波長(zhǎng)多路復(fù)用器22。
波長(zhǎng)多路復(fù)用器22通過(guò)WDM(波分復(fù)用)的方式對(duì)這些光信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用，并將由此獲得的光信號(hào)發(fā)送給波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23。
在波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23中，通過(guò)光放大器(AMP)42(參見(jiàn)圖5)將來(lái)自波長(zhǎng)多路復(fù)用器22的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行放大，并且將其發(fā)送給用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓饫w傳輸路徑25。
該WDM傳輸設(shè)備30包括波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器31、波長(zhǎng)解復(fù)用器(DMUX)32以及接收轉(zhuǎn)發(fā)器33a至33n。
波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器31接收來(lái)自光纖傳輸路徑25的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)。
在波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器31中，通過(guò)光放大器51(參見(jiàn)圖5)將經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)進(jìn)行放大，并且發(fā)送給波長(zhǎng)解復(fù)用器32。
波長(zhǎng)解復(fù)用器32將經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)分解成波長(zhǎng)為λ1至λn的多個(gè)光信號(hào)，并且分別將這些具有不同波長(zhǎng)λ1至λn的光信號(hào)發(fā)送給接收轉(zhuǎn)發(fā)器33a至33n。
各接收轉(zhuǎn)發(fā)器33a至33n將具有不同波長(zhǎng)λ1至λn的多個(gè)光信號(hào)變換為例如多個(gè)SONET信號(hào)或GbE信號(hào)，并且將所獲得的SONET信號(hào)或GbE信號(hào)輸出。
圖5是示出波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23和31的構(gòu)成的方框圖。
在位于發(fā)送側(cè)的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23中，產(chǎn)生具有寬帶頻譜的光信號(hào)，用于對(duì)在光纖傳輸路徑25中發(fā)生的波長(zhǎng)色散進(jìn)行測(cè)量。
通過(guò)光開(kāi)關(guān)41將來(lái)自波長(zhǎng)多路復(fù)用器22的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)發(fā)送給光放大器42。例如，光放大器42是一EDF(摻鉺光纖)。光放大器42通過(guò)光組合器43接收泵浦LD(激光二極管)44所產(chǎn)生的激發(fā)光信號(hào)。在接收到該激發(fā)光信號(hào)時(shí)，光放大器42將該經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)放大。
泵浦LD 44通過(guò)電開(kāi)關(guān)45接收來(lái)自LD驅(qū)動(dòng)器46的驅(qū)動(dòng)電流。在接收到該驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)泵浦LD 44以發(fā)射光。
將通過(guò)光放大器42所放大的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)從光組合器43發(fā)送至光組合器47。將OSC光信號(hào)從OSC控制電路48輸入至光組合器47。
光組合器47將所放大的波長(zhǎng)多路復(fù)用光信號(hào)和該OSC光信號(hào)進(jìn)行組合，并且將所產(chǎn)生的光信號(hào)發(fā)送至光纖傳輸路徑25。
OSC控制電路48產(chǎn)生OSC(光監(jiān)控信道)光信號(hào)，該OSC光信號(hào)用于在對(duì)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23和31之間的波長(zhǎng)色散進(jìn)行調(diào)節(jié)的操作過(guò)程中進(jìn)行通信。該OSC控制電路48還控制開(kāi)關(guān)41和45，即，在波長(zhǎng)色散的自動(dòng)控制操作過(guò)程中將開(kāi)關(guān)41和45設(shè)為ON或OFF。
當(dāng)上述具有寬帶頻譜的光信號(hào)在光纖傳輸路徑25中傳播時(shí)，位于接收側(cè)的波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器31對(duì)施加在該光信號(hào)上的波長(zhǎng)色散值進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)所測(cè)得的波長(zhǎng)色散值，波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器31對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)?9進(jìn)行控制，以進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償。
波長(zhǎng)色散可變?cè)?9接收來(lái)自光纖傳輸路徑25的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)。作為波長(zhǎng)色散可變?cè)?9，例如可以使用由本發(fā)明的發(fā)明人在日本特開(kāi)專利申請(qǐng)No.2002-258207中所提出的裝置。在這種波長(zhǎng)色散可變?cè)?9中，利用透鏡將從VIPA(虛擬成像相控陣列)輸出的具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)成角度分散的光束進(jìn)行聚焦，并且由一對(duì)用于產(chǎn)生光路偏移并且用于改變?cè)摴饴菲频墓鈻胚M(jìn)行衍射，從而在與不同波長(zhǎng)相關(guān)的光路中產(chǎn)生偏移。這些光束在色散平坦三維反射鏡上反射并且返回到VIPA板上。因此，由于由三維反射鏡導(dǎo)致的光路的波長(zhǎng)依賴性，因此可以對(duì)于各波長(zhǎng)獲得不同的波長(zhǎng)色散，以對(duì)于經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)的整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)色散值和波長(zhǎng)色散斜率的調(diào)節(jié)。
作為波長(zhǎng)色散可變?cè)?9，還可以使用一種光纖光柵，該光纖光柵在其纖芯處具有一衍射光柵，并且能夠通過(guò)控制施加在光纖上的溫度和壓力來(lái)控制波長(zhǎng)色散值。
將由波長(zhǎng)色散可變?cè)?9發(fā)送的光信號(hào)輸入至分光器50。
分光器50將所接收的光信號(hào)進(jìn)行分離，從而獲得經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)和用于在對(duì)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23和31之間的波長(zhǎng)色散進(jìn)行調(diào)節(jié)的操作過(guò)程中進(jìn)行通信的OSC信號(hào)。將通過(guò)分光器50所分離的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)輸入給光放大器51，并且將OSC信號(hào)輸入給OSC控制電路63。
光放大器51將所接收的光信號(hào)進(jìn)行放大，并且將所放大的光信號(hào)發(fā)送給分光器52。
分光器52將所接收的光信號(hào)分離成一大部分和一小部分。將來(lái)自分光器52的光信號(hào)的所述大部分通過(guò)光開(kāi)關(guān)53輸出為目標(biāo)信號(hào)，并且將來(lái)自分光器52的光信號(hào)的所述小部分作為抽樣輸入到光帶通濾波器54和55，以進(jìn)行色散測(cè)量。
其中，當(dāng)關(guān)閉光開(kāi)關(guān)53時(shí)，將輸入光信號(hào)終止而不發(fā)生反射，這防止了將入射光反射并且返回至光放大器51。
光帶通濾波器54和55從光信號(hào)的抽樣中分別提取窄帶中的具有波長(zhǎng)λ1和λ2的光信號(hào)，并且將這些光信號(hào)用作探測(cè)光信號(hào)。
將由光帶通濾波器54和55所提取的這些探測(cè)光信號(hào)分別輸入至光電轉(zhuǎn)換器(O/E)56和57，并且分別轉(zhuǎn)換為由λ1和λ2所表示的電信號(hào)。電信號(hào)λ1和λ2用作測(cè)量用的檢測(cè)信號(hào)。將這些檢測(cè)信號(hào)λ1和λ2分別輸入到差動(dòng)放大器58和59。
將檢測(cè)信號(hào)λ1輸入到差動(dòng)放大器58的同相端子，并且將檢測(cè)信號(hào)λ2輸入到差動(dòng)放大器59的反相端子。將例如0V的參考電平輸入到差動(dòng)放大器58的反相端子和差動(dòng)放大器59的同相端子。因此，差動(dòng)放大器58和59輸出極性相反的檢測(cè)信號(hào)λ1和λ2。
將檢測(cè)信號(hào)λ1和檢測(cè)信號(hào)λ2輸入給累加放大器60，并且在其中進(jìn)行求和。將所求和的信號(hào)輸入給A/D轉(zhuǎn)換器61。該A/D轉(zhuǎn)換器61對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化并且將所產(chǎn)生的信號(hào)輸出給色散控制電路62。
色散控制電路62在求和信號(hào)中測(cè)量檢測(cè)到檢測(cè)信號(hào)λ1的定時(shí)和檢測(cè)到檢測(cè)信號(hào)λ2的定時(shí)之間的時(shí)間差，并且調(diào)節(jié)波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散值，以使該時(shí)間差變?yōu)榱恪?br> 例如，如果光纖傳輸路徑25涉及正的波長(zhǎng)色散，并且如果時(shí)間差較大，則將波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散調(diào)節(jié)為負(fù)值，并且具有一較大的絕對(duì)值。
OSC控制電路63接收用于在對(duì)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23和31之間的波長(zhǎng)色散進(jìn)行調(diào)節(jié)的操作過(guò)程中進(jìn)行通信的OSC光信號(hào)。此外，OSC控制電路63還對(duì)自動(dòng)波長(zhǎng)色散控制操作過(guò)程中開(kāi)關(guān)53的ON/OFF進(jìn)行控制。
例如，在光WDM傳輸系統(tǒng)建成后，或者在改變光WDM傳輸系統(tǒng)中的光纖傳輸路徑后，并且當(dāng)將WDM傳輸設(shè)備20和30通電時(shí)，在WDM傳輸設(shè)備20中，OSC控制電路48將光開(kāi)關(guān)41設(shè)為OFF。在此情況下，將電開(kāi)關(guān)45周期性地設(shè)為ON(將該周期設(shè)置得非常短)，以驅(qū)動(dòng)泵浦LD 44。因此，由EDF所形成的光放大器42產(chǎn)生ASE(經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射)光，該ASE光具有如圖6所示波形。將該ASE光輸出至光纖傳輸路徑25。
圖6是示出ASE光的波形的圖。
圖7示出了輸出至光纖傳輸路徑25的ASE光的光譜。
如圖7所示，在光放大器42的整個(gè)操作帶寬中該ASE光的光譜為平直的，即，ASE光是一寬帶光信號(hào)，并且如上所述用于對(duì)光纖傳輸路徑25中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行測(cè)量。
另一方面，在WDM傳輸設(shè)備30中，OSC控制電路63將光開(kāi)關(guān)53設(shè)為OFF。
然后，色散控制電路62對(duì)圖8的求和信號(hào)中的檢測(cè)信號(hào)λ1和檢測(cè)信號(hào)λ2之間的時(shí)間差τ進(jìn)行測(cè)量。
圖8是該求和信號(hào)的示例性波形圖。
在圖8所示的求和信號(hào)中，色散控制電路62對(duì)檢測(cè)信號(hào)λ1的檢測(cè)定時(shí)t1和檢測(cè)信號(hào)λ2的檢測(cè)定時(shí)t2之間的時(shí)間差τ進(jìn)行測(cè)量，并且調(diào)節(jié)波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散，使得時(shí)間差τ變?yōu)?。當(dāng)時(shí)間差τ為0時(shí)，色散控制電路62存儲(chǔ)色散的結(jié)果值。
然后，WDM傳輸設(shè)備20的OSC控制電路48將開(kāi)關(guān)41和45設(shè)為ON，以轉(zhuǎn)變到系統(tǒng)的通常操作，并且WDM傳輸設(shè)備30的OSC控制電路63將光開(kāi)關(guān)53設(shè)為ON，并且對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其成為存儲(chǔ)在色散控制電路62中的色散值。
圖9是示出在光纖傳輸路徑25中由波長(zhǎng)差所引起的傳播時(shí)間差的波形圖。
當(dāng)光纖傳輸路徑25為單模光纖(SMF)時(shí)，其具有正的波長(zhǎng)色散，如圖2中的實(shí)線所示。換言之，在單模光纖中，具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光以較低速度傳播。
為此，如圖9所示，當(dāng)通過(guò)光纖傳輸路徑25(假設(shè)其長(zhǎng)度為x)傳輸具有不同波長(zhǎng)λ1和λ2(假設(shè)λ1＜λ2)的光時(shí)，當(dāng)光到達(dá)接收端時(shí)，波長(zhǎng)為λ1的光和波長(zhǎng)為λ2的光位于時(shí)間軸上的不同位置。如果分別用v1和v2來(lái)表示波長(zhǎng)為λ1的光和波長(zhǎng)為λ2的光的傳播速度，則傳播時(shí)間差τ滿足τ＝x(1/v1-1/v2)圖10是示出當(dāng)在光纖傳輸路徑25的接收端設(shè)置波長(zhǎng)色散可變?cè)?9時(shí)波長(zhǎng)色散補(bǔ)償效果的示意圖。
其中，假設(shè)光纖傳輸路徑25是單模光纖(SMF)，并且具有正的波長(zhǎng)色散，如圖2中的實(shí)線I所示。
因此，為了對(duì)波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償，只需對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得波長(zhǎng)色散可變?cè)?9的色散與在光纖傳輸路徑25中發(fā)生的波長(zhǎng)色散具有相同的絕對(duì)值和相反的符號(hào)即可。
由于這種波長(zhǎng)色散補(bǔ)償，導(dǎo)致在從波長(zhǎng)色散可變?cè)?9所輸出的信號(hào)中波長(zhǎng)為λ1的光和波長(zhǎng)為λ2的光之間的傳播時(shí)間差消失。
在本實(shí)施例中，為了獲得具有不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，由于在波長(zhǎng)色散補(bǔ)償中使用了來(lái)自光放大器42的ASE光，因此，除了波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23中的經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的光信號(hào)以外，不必在發(fā)送側(cè)提供一額外的光信號(hào)，因此除了泵浦LD 44以外，不必設(shè)置一用于產(chǎn)生測(cè)量用的光信號(hào)的光源。
因此，可以減少波長(zhǎng)色散補(bǔ)償控制器23的尺寸，并且降低光WDM傳輸系統(tǒng)的成本。
上述元件以如下方式對(duì)應(yīng)于在權(quán)利要求中所定義的元件。電開(kāi)關(guān)45與權(quán)利要求中所定義的第一開(kāi)關(guān)單元對(duì)應(yīng)，光帶通濾波器54和55與提取單元對(duì)應(yīng)，色散控制電路62與波長(zhǎng)色散控制器或者波長(zhǎng)色散控制器中的控制單元相對(duì)應(yīng)，光開(kāi)關(guān)41與第二切換單元對(duì)應(yīng)，光開(kāi)關(guān)53與發(fā)送裝置中的切換單元對(duì)應(yīng)，光電轉(zhuǎn)換器(O/E)56和57與光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)，差動(dòng)放大器58和59、累加放大器60與計(jì)算單元對(duì)應(yīng)，并且A/D轉(zhuǎn)換器61與A/D轉(zhuǎn)換單元對(duì)應(yīng)。ASE光與權(quán)利要求中的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)對(duì)應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種用于波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置，其能夠降低成本并且具有簡(jiǎn)單的構(gòu)成而不需要在發(fā)送側(cè)設(shè)置一用于產(chǎn)生測(cè)量用光信號(hào)的光源。
本專利申請(qǐng)基于2004年3月30日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)No.2004-101101，在此通過(guò)引用并入其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種波長(zhǎng)色散補(bǔ)償方法，包括以下步驟在發(fā)送裝置中，將激發(fā)光斷續(xù)地輸出給光放大器，用于對(duì)將發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行放大；在發(fā)送裝置中，將波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)輸出給光傳輸路徑，所述波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)在預(yù)定帶寬具有平直的光譜；在接收裝置中，從通過(guò)光傳輸路徑所接收的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)中提取具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量；在接收裝置中，求得具有不同波長(zhǎng)的所述多個(gè)光分量通過(guò)光傳輸路徑的傳播時(shí)間差；以及在接收裝置中，調(diào)節(jié)波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值，使得所述差變?yōu)榱悖詫?duì)該光傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)送裝置將經(jīng)波長(zhǎng)多路復(fù)用的信號(hào)輸出給光傳輸路徑。
3.一種發(fā)送裝置，包括第一切換單元，其將激發(fā)光斷續(xù)地輸出給用于對(duì)將發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行放大的光放大器，其中所述發(fā)送裝置將在所述光放大器中產(chǎn)生的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)輸出給光傳輸路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)送裝置，還包括第二切換單元，所述第二切換單元防止待發(fā)送的光信號(hào)被輸出給所述光放大器。
5.一種接收裝置，包括波長(zhǎng)色散可變?cè)鋵?duì)通過(guò)光傳輸路徑所接收的光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)色散補(bǔ)償；提取單元，其從該波長(zhǎng)色散可變?cè)l(fā)送的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)中提取具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量；波長(zhǎng)色散控制器，其求得具有不同波長(zhǎng)的所述多個(gè)光分量通過(guò)光傳輸路徑的傳播時(shí)間差，并且對(duì)所述波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述差變?yōu)榱恪?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收裝置，還包括切換單元，其防止從所述波長(zhǎng)色散控制器輸出的光信號(hào)被輸出至外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收裝置，其中所述波長(zhǎng)色散控制器包括光電轉(zhuǎn)換單元，其將具有第一波長(zhǎng)的第一光分量轉(zhuǎn)換為第一檢測(cè)信號(hào)，并且將具有第二波長(zhǎng)的第二光分量轉(zhuǎn)換為第二檢測(cè)信號(hào)，所述第一光分量和所述第二光分量是通過(guò)所述提取單元提取的；計(jì)算單元，將所述第一檢測(cè)信號(hào)的極性設(shè)為與所述第二檢測(cè)信號(hào)的極性相反，并且對(duì)所述第一檢測(cè)信號(hào)和所述第二檢測(cè)信號(hào)求和；A/D轉(zhuǎn)換單元，其將來(lái)自所述計(jì)算單元的輸出信號(hào)數(shù)字化；以及控制單元，其求得所述第一檢測(cè)信號(hào)和所述第二檢測(cè)信號(hào)的傳播時(shí)間差，并且對(duì)所述波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述差變?yōu)榱恪?br> 全文摘要
用于波長(zhǎng)色散補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置。公開(kāi)了一種波長(zhǎng)色散補(bǔ)償方法，其能夠利用簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)降低成本，而不需要在發(fā)送側(cè)設(shè)置一用于產(chǎn)生測(cè)量用的光信號(hào)的光源。在發(fā)送裝置中，將激發(fā)光斷續(xù)地輸出給光放大器，用于對(duì)將要發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行放大，并且將波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)輸出給光傳輸路徑。在接收裝置中，從通過(guò)光傳輸路徑所接收的波長(zhǎng)色散檢測(cè)光信號(hào)中提取具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光分量；求得具有不同波長(zhǎng)的光分量通過(guò)光傳輸路徑的傳播時(shí)間差；并且對(duì)波長(zhǎng)色散可變?cè)牟ㄩL(zhǎng)色散值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得所述傳播時(shí)間差變?yōu)榱?。利用所獲得的波長(zhǎng)色散值對(duì)該光傳輸路徑中的波長(zhǎng)色散進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H04B10/16GK1677145SQ20041008115
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者渡邊健治 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社