[發明專利]用于控制在無源光網絡中使用的光放大器的方法和裝置

無效

• 申請號: 200710199518.2
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101197626A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 李若丁;弗蘭克·J·埃芬貝格爾;丹尼爾·B·格羅斯曼;威廉·威克斯
• 申請（專利權）人: 通用儀表公司
• 主分類號: H04B10/17
• 分類號: H04B10/17;H04B10/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿;黃啟行

技術領域

本發明涉及一種用于控制在無源光網絡中使用的光放大器的方法和裝置，更具體地，涉及一種用于在無源光網絡處理突發信號(burstsignal)時使到光放大器的輸入功率電平保持在基本恒定的電平的方法和裝置。

背景技術

多種當前的通信系統利用無源光網絡(PON)技術。目前網絡運營商利用PON向家庭和小企業提供寬帶通信服務，諸如數據、訂閱電視和電話。該PON系統典型地可以支持20km的最長光纖有效距離(即，從中心局到訂戶)，以及每個饋送器光纖32個訂戶的最大“分流比”。這些限制源于光發射機功率輸出和光接收機靈敏度的限制。一種擴展有效距離并增加PON的分流比的方法是使用光放大器補償額外的光纖和光分流器損耗。

摻雜鉺的光纖放大器(EDFA)廣泛地用于補償長程和地下光傳輸系統中的例如由于光纖中的損耗引起的光功率損耗。EDFA提供1530nm～1561nm的窗口中的光信號的光放大，其在本領域中被稱為“C帶”。對于EDFA的廣泛的商業可用性，理想的是，研究其作為成本有效的擴展有效距離和/或支持更大的分流比的方式的在PON中的應用。

現有的PON典型地在下游方向中的約1490nm和上游方向中的1310nm的波長規劃上操作。為了將EDFA用于PON應用，需要修改的波長規劃。一種可行的修改的波長規劃利用間距為100GHz的從1530nm～1536nm的所謂的密集波分復用信道“DWDM”作為下游信道。對于上游信道，利用一個所謂的稀疏波分復用信道“CWDM”，其以1550nm為中心。應當注意，CWDM信道的頻率可以依賴于環境條件，諸如溫度，從1540nm變為1560nm。DWDM和CWDM信道的帶寬不同，并且因此信道間間距也不同。由于CWDM信道是較寬的，因此可以使用不太精密的激光器驅動。由于下游和上游光信號處于EDFA放大帶內，因此在PON設計中此兩者均可由EDFA放大。

然而，由于EDFA增益的動態響應的相對慢的馳豫時間，出現了問題。長程和/或地下光傳輸系統中使用的EDFA典型地被指明處理恒定的信號功率。該EDFA可用于放大PON下游光信號。然而，對于上游方向，由于時分多址“TDMA”PON協議的突發性質、不同的有效距離、和發射機公差范圍，到EDFA的輸入信號功率電平以動態的方式(即，在ns時間尺度上)顯著變化(例如，在20dB的范圍上)。現有的EDFA設計不適用于突發模式操作。因此，需要改進方案，以克服關于上游突發信號的EDFA響應的瞬態動態。

用于EDFA控制的現有技術主要針對在DWDM長程和/或地下傳輸系統中使用的EDFA。該系統承載恒定比特率、恒定功率的光信號，在本領域中其典型地被稱為OC-48或OC-192。已知的EDFA增益控制系統針對在網絡包含一個或多個分插復用器(ADM)時出現的情況。具體的，當ADM去掉或增加對網絡的信號時，總光功率電平改變。這樣，必須使EDFA增益穩定以補償這些改變，并且現有技術提供了用于執行該操作的方法。然而，這些現有技術的補償方案未解決與上文所述的高度動態的突發操作相關聯的問題。

因此，需要一種在PON設計中通過EDFA解決與高度動態突發信號處理相關聯的問題的方法和系統。

發明內容

因此，本發明涉及一種用于在PON設計中利用EDFA的系統和方法，其允許在不引起系統性能的任何劣化的情況下傳輸高度動態的突發信號。

更具體地，本發明涉及一種光放大器，其包括：輸入端口和輸出端口，其經由主信號線耦合在一起；放大器電路；增益控制電路，其耦合到主信號線并且操作用于檢測在輸入端口處輸入到光放大器的突發信號的功率電平；和偽(dummy)激光生成電路，其具有耦合到主信號線的輸出和耦合到增益控制電路的輸入。根據本發明的操作，增益控制電路操作用于控制偽激光生成電路輸出的功率電平，以便于使輸入到放大器電路中的信號的功率電平保持在基本恒定的電平。

本發明還涉及一種用于控制輸入到光放大器中的功率電平的方法。該方法包括步驟：檢測待輸入到光放大器的放大器電路中的突發信號的功率電平，其中在光放大器的輸入端口處檢測突發信號；將偽激光生成信號耦合到光放大器的輸入端口；以及控制偽激光生成電路的輸出信號的功率電平，以便于使通過組合突發輸入信號和偽激光生成信號形成的信號的功率電平保持在基本恒定的電平。然后將呈現基本恒定的電平的該組合信號輸入到放大器電路中。