[發明專利]輻射功率均衡器

有效

• 申請號: 01119620.3
• 申請日: 2001-05-18
• 公開（公告）號: CN1325203A
• 公開（公告）日: 2001-12-05
• 發明（設計）人: H·R·克拉林博恩;M·G·貝克;M·沙拉特
• 申請（專利權）人: 馬科尼通訊有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳霽,陳景峻

本發明涉及用于光學通信系統中的輻射功率均衡器。本發明還涉及用于在這種系統內均衡輻射功率的方法。

光學通信系統一般通過傳送具有1.5微米的波長的載有信息的光輻射來交換信息。這種系統當前通常使用波長分割多路傳輸(WDM)。當使用WDM時，光輻射包括相應于信道的一個或幾個輻射分量，其中每個分量利用相關的通信業務進行調制。因而，輻射被有效地分割為離散的調制的輻射分量序列。

被包括在通信系統中的光纖波導用于引導其中的輻射。在波導中以及在和波導相連的相關的光學器件例如插入/分出多路復用器中發生的衰減需要具有和波導串聯的光纖放大器，用于通過提高輻射電平改善信噪比。當前在光學通信系統中使用的常規的光纖放大器基于摻雜鉺的光纖放大技術。這種放大器具有非線性的放大增益響應和有限的泵功率。由于這種響應，當包括多個調制輻射分量的輻射被輸入放大器時，重要的是輻射分量的幅值彼此接近，否則放大器將優先于幅值較小的分量衰減幅值較大的分量。當輻射通過通信系統中的多個摻雜鉺的光纖放大器(EDFA)時，尤其是當系統中的光學器件具有比其它分量較多地衰減某個輻射分量的波長相關傳輸響應時，這種衰減便成為一個嚴重問題。

在常規的光學通信系統中，WDM輻射分量幅值的匹配，即信道均衡，是通過在接收位置監視輻射分量的幅值來實現的，其中輻射分量被接收，并提供從接收位置到產生輻射分量的發射位置的反饋指令，從而調節所述分量的相對幅值，使得在接收位置所述分量具有接近的幅值。這種匹配沒有考慮在發射位置和接收位置之間的系統中的中間點的輻射分量幅值的改變，在所述接收位置包括用于輻射再生的EDFA。因此可能出現的問題是，在中間點的EDFA可能被提供有其相關的輻射分量的幅值彼此不相接近的輻射。

本發明人理解到，在系統的中間點使用合適的小型的能夠選擇地衰減或放大特定輻射分量的光學子系統容易實現信道的均衡。此外，本發明人還認識到，上述的這些中間點可以是基于環的光纖波導網絡中的插入/分出多路復用器。插入/分出多路復用器一般被認為是這樣一種裝置，其中按照特定的信道執行輻射分量的轉移和插入，其中借助于使用雙態光學開關裝置通過轉換操作實現所述輻射分量的轉移和插入。

按照本發明的第一方面，提供一種用于光學通信系統的輻射功率均衡器，所述均衡器的特征在于其包括：

(a)濾波器裝置，用于把在均衡器接收的傳輸信息的輻射分離成為相應于系統的波長分割多路復用通信信道的一個或幾個輻射分量；

(b)液晶衰減裝置，用于選擇地傳輸或衰減所述一個或幾個輻射分量；

(c)組合裝置，用于組合通過衰減裝置傳輸或衰減的一個或幾個輻射分量，從而提供組合的輻射；

(d)監視裝置，用于測量在被包括在組合的輻射中的所述一個或幾個輻射分量中具有的功率，從而產生一個或幾個相應的輻射分量功率表示信號；以及

(e)控制裝置，用于接收來自監視裝置的所述一個或幾個功率表示信號，并這樣控制由衰減裝置提供的衰減，使得被包括在組合的輻射中的輻射分量基本上具有相互相同的功率。

本發明提供的優點在于，所述均衡器能夠使從組合裝置輸出的輻射分量中的輻射功率基本上相匹配，從而使得這些分量在隨后的光學器件中，例如在隨后的摻雜鉺的放大器(EDFA)中不會引起功率擾亂。

所述功率擾亂可以引起功率較小的輻射分量的減弱和功率較大的輻射分量的加強，這種輻射分量之間的功率的不均衡可能導致插入數據錯誤率，并且使信噪比變劣。

在本發明的意義上，當輻射分量的功率差在20dB以內時，即在從組合裝置輸出的輻射中的最弱的輻射分量和最強的輻射分量的功率差不大于20dB時，則認為這些輻射分量基本上具有相同的功率。實際上，本發明的均衡器能夠把輻射功率控制在10dB的誤差范圍內，在最好的情況下能夠控制在1dB的范圍內。

因而，控制裝置能夠有利地操作使得在組合的輻射中存在的一個或幾個輻射分量的功率在10dB或更小的誤差范圍內相互匹配。在最好的情況下，控制裝置能夠操作使得在組合的輻射中存在的一個或幾個輻射分量的功率在1dB或更小的誤差范圍內相互匹配。

當實施通信系統中的均衡器時，有利的是濾波裝置通過操作能夠把在均衡器接收的輻射分離成在空間上分開的子輻射，并且衰減裝置最好包括液晶單元陣列，每個單元相應于一個有關的子輻射，其通過操作可以提供子輻射的選擇的衰減或傳輸。把接收的輻射分離成在空間上分開的子輻射能夠減輕選擇地控制每個子輻射的功率的任務。