專利名稱：光學(xué)設(shè)備、光通信裝置以及控制光學(xué)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行光衰減控制的光學(xué)設(shè)備、光通信裝置以及控制該光 學(xué)設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)基于并要求于2008年1月28日提交的在先日本專利申請(qǐng)No. 2008-016429的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容合并于此。
近年來(lái)，在市場(chǎng)上已經(jīng)很快地引入了光分插(add-drop)復(fù)用器 (OADM)裝置，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高靈活性和冗余性。OADM裝置必須能 夠?qū)⒐鈱W(xué)信號(hào)的指定波長(zhǎng)分量路由至例如環(huán)形網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意路徑。
為了構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)或改變網(wǎng)絡(luò)的一部分，必需組合許多設(shè)備以實(shí)現(xiàn)目 標(biāo)構(gòu)造和功能。當(dāng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根本的是，要確定這些設(shè)備的連接順序 和工作順序，或者通過(guò)軟件或硬件來(lái)集成啟動(dòng)順序，以防止因不當(dāng)?shù)膯?動(dòng)而造成設(shè)備的損壞。
然而，難以完全在本地站的實(shí)際操作下控制工作順序，并且存在因 錯(cuò)誤操作而造成設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，希望設(shè)計(jì)諸如OADM裝置的各 設(shè)備，從而即使在沒有考慮啟動(dòng)順序的情況下進(jìn)行操作時(shí)也防止損壞和/ 或操作錯(cuò)誤。
安裝在波長(zhǎng)復(fù)用OADM裝置上的一些光開關(guān)除了控制路徑切換以 外還控制衰減控制并且以節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)信號(hào)電平，如日本專利 申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)No. 2006-243571和No. 2007-10966中所述。假定了各種情 況，并且將經(jīng)受特定衰減水平的信號(hào)電平調(diào)節(jié)成適于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的最優(yōu)電 平。
例如，光開關(guān)包括輸入端口、可移動(dòng)鏡以及輸出端口，并且使通過(guò) 輸入端口輸入的光從可移動(dòng)鏡反射，并與輸出端口對(duì)準(zhǔn)接著從輸出端口輸出。通過(guò)可移動(dòng)鏡的輕微旋轉(zhuǎn)來(lái)改變(Shift)從輸出端口輸出的反射光 與輸出端口的對(duì)準(zhǔn)而衰減該反射光。
然而，在常規(guī)技術(shù)中，當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)配置期間斷開對(duì)光開關(guān)的供電或者 當(dāng)增大在波分復(fù)用中使用的波長(zhǎng)的范圍并由此提供給可移動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)電
壓突降時(shí)，光與輸出端口的對(duì)準(zhǔn)突然改變，從而可能導(dǎo)致光涌(optical surge)。這種光涌在下游光接收裝置中設(shè)置的光學(xué)元件上施加過(guò)大的負(fù) 荷，并且可能導(dǎo)致該光學(xué)元件的損壞。
具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)光放大器設(shè)置在光開關(guān)與下游光接收裝置之間時(shí)，光 開關(guān)產(chǎn)生的光涌被光放大器放大，從而施加到下游光接收裝置中的光學(xué) 元件上的負(fù)荷由于該光涌而顯著增大。當(dāng)在下游光接收裝置中執(zhí)行自動(dòng) 功率控制時(shí)，出現(xiàn)光涌被進(jìn)一步放大的問題或因出現(xiàn)光涌而造成自動(dòng)功 率控制的不穩(wěn)定性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是至少解決常規(guī)技術(shù)中的上述問題。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的光學(xué)設(shè)備包括端口組，其包括輸入端口和 輸出端口；可移動(dòng)鏡，其反射通過(guò)輸入端口輸入的光，將反射光與輸出 端口對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變所述光與輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度；以 及衰減控制單元，其調(diào)節(jié)提供給可移動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)電壓，以控制反射光的 衰減，該衰減控制單元在比對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 驅(qū)動(dòng)電壓。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的光通信裝置包括光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括 端口組，其包括輸入端口和輸出端口；可移動(dòng)鏡，其反射通過(guò)所述輸入 端口輸入的光，將反射的所述光與所述輸出端口對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)電 壓來(lái)改變所述光與所述輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度；以及衰減控制單元，其對(duì) 提供給所述可移動(dòng)鏡的所述驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制反射的所述光的 衰減，其中所述衰減控制單元在比所述對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的電壓更低的 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓。該光通信裝置進(jìn)一步包括放大單元，其放 大要從所述輸出端口輸出的所述光；以及發(fā)射單元，其發(fā)射被所述放大
5單元放大的所述光。
根據(jù)本發(fā)明又一方面的方法是用于控制光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括: 該光學(xué)設(shè)備包括端口組，其包括輸入端口和輸出端口；以及可移動(dòng)鏡， 其反射通過(guò)所述輸入端口輸入的光，將反射的所述光與所述輸出端口對(duì) 準(zhǔn)，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變所述光與所述輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度。所述 方法包括以下步驟確定步驟，其用于確定所述光與所述輸出端口的所 述對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓；以及衰減步驟，通過(guò)在比所述確定步 驟中確定的所述驅(qū)動(dòng)電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)提供給所述可移動(dòng)鏡的所述 驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)衰減所述光。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將在下面對(duì) 本發(fā)明的詳細(xì)描述中具體闡述，或者根據(jù)下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述將變 得更清楚。


圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備的立體圖2是從Y軸觀察時(shí)圖l所示光學(xué)設(shè)備的圖3是從X軸觀察時(shí)圖l所示光學(xué)設(shè)備的圖4是圖1所示光學(xué)設(shè)備的快門操作的圖5是圖1所示光學(xué)設(shè)備的關(guān)于Y軸的衰減控制的圖6是關(guān)于X軸的衰減控制的圖7是描繪可移動(dòng)鏡的旋轉(zhuǎn)角與光的透射率之間的關(guān)系的曲線圖； 圖8是描繪提供給可移動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)電壓與可移動(dòng)鏡的旋轉(zhuǎn)角之間的 關(guān)系的曲線圖9是從Z軸觀察時(shí)圖1所示I/O端口組的圖IO是用于說(shuō)明在光學(xué)設(shè)備中光的光斑的移動(dòng)的圖11是控制單元的構(gòu)造的實(shí)施例的框圖12是控制單元的構(gòu)造的另一實(shí)施例的框圖13是由CPU執(zhí)行的衰減控制的預(yù)處理操作的實(shí)施例的流程圖14是圖13中所示步驟S1301的實(shí)施例的流程圖；圖15是圖13中所示步驟S1302的實(shí)施例的流程圖16是圖13中所示步驟S1303的實(shí)施例的流程圖17是根據(jù)該實(shí)施方式的光通信裝置的功能構(gòu)造的框圖；以及
圖18是根據(jù)該實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備的立體圖。如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施方式的光學(xué)設(shè)備100是波長(zhǎng)選擇開關(guān)，該波長(zhǎng)選擇開關(guān)根據(jù)波長(zhǎng)將輸入到它的光分離成多個(gè)分量，并且針對(duì)每一個(gè)分量，根據(jù)該分量的波長(zhǎng)切換用于輸出的端口。光學(xué)設(shè)備100包括輸入和輸出(I/O)端口組110、透鏡組120、分光元件130、透鏡140、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)鏡陣列150以及控制單元160。
1/O端口組110包括一個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口。端口 111對(duì)應(yīng)于輸入端口，而端口 112、 113以及114對(duì)應(yīng)于輸出端口。在該圖中端口 111至114關(guān)于Y軸成直線地布置。端口 111向透鏡組120發(fā)射從外部源輸入的光。準(zhǔn)直儀llla設(shè)置在端口 111的透鏡組120偵l」。準(zhǔn)直儀llla使得從端口 lll發(fā)射的擴(kuò)散光準(zhǔn)直(collimate)，并向透鏡組12發(fā)射該光。
從透鏡組120發(fā)射的光與端口 112至114對(duì)準(zhǔn)。端口 112至114向外部目的地輸出分別與其對(duì)準(zhǔn)的光。準(zhǔn)直儀112a至114a分別設(shè)置在端口112至114的透鏡組120側(cè)。準(zhǔn)直儀112a至114a會(huì)聚從透鏡組120發(fā)射的光，并將該光分別與端口 112至114對(duì)準(zhǔn)。
透鏡組120是光束擴(kuò)展器，其將從端口 111發(fā)射的光的光束直徑拓寬。透鏡組120包括凹透鏡121和凸透鏡122。凹透鏡121擴(kuò)散從端口111發(fā)射的光，并將該光發(fā)射至凸透鏡122。凸透鏡122使得從凹透鏡121發(fā)射的光準(zhǔn)直并將該光發(fā)射至分光元件130。透鏡組120使得從分光元件130發(fā)射的光的光束直徑變窄。透鏡組120向端口 112至114發(fā)射該光。
分光元件130分離從透鏡組120發(fā)射的光。分光元件130根據(jù)波長(zhǎng)將該光分離成多個(gè)分量，其中，在該圖中沿X軸分別分離波長(zhǎng)分量，并
7且向透鏡140發(fā)射該光(基于波長(zhǎng)分離成的分量)。通過(guò)分光元件130分離的光的分量以沿X軸的分別與其波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的角度擴(kuò)散，并被發(fā)射至透鏡140。分光元件130進(jìn)一步將從透鏡140發(fā)射的光合并，并將該光發(fā)射至透鏡組120。分光元件130例如是衍射光柵。
透鏡140使得來(lái)自分光元件130的光在由X軸和Z軸限定的XZ平面內(nèi)準(zhǔn)直，(沿Y軸)會(huì)聚該光的每個(gè)分量，并將這些分量發(fā)射至MEMS鏡陣列150。透鏡140 (沿X軸)會(huì)聚從MEMS鏡陣列150反射的每個(gè)分量，使得該光在由Y軸和Z軸限定的YZ平面內(nèi)準(zhǔn)直，并將這些分量發(fā)射至分光元件130。透鏡140是凸透鏡。
MEMS鏡陣列150包括多個(gè)可移動(dòng)鏡151至155?？梢苿?dòng)鏡151至155與由分光元件130分離的波長(zhǎng)分量分別對(duì)應(yīng)，并且關(guān)于X軸成直線地設(shè)置?？梢苿?dòng)鏡151至155分別反射來(lái)自透鏡140的光的具有與其相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的分量。
從可移動(dòng)鏡151至155中的每一個(gè)反射的光經(jīng)過(guò)透鏡140、分光元件130以及透鏡組120，并與端口 112、端口 113或端口 114對(duì)準(zhǔn)?？梢苿?dòng)鏡151至155中的每一個(gè)都可圍繞X軸和Y軸旋轉(zhuǎn)?？梢苿?dòng)鏡151至155中的每一個(gè)都是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)鏡，該微機(jī)電系統(tǒng)鏡根據(jù)從與各旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電壓的提供而雙軸旋轉(zhuǎn)，以改變反射角。
在下面的說(shuō)明中，與可移動(dòng)鏡151至155圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓分別表示為驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5。與可移動(dòng)鏡151至155圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓分別表示為驅(qū)動(dòng)電壓Vyl至Vy5。
控制單元160分別通過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)向MEMS鏡陣列150的可移動(dòng)鏡151至155提供驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5和Vyl至Vy5?？刂茊卧?60具有切換控制單元的功能和衰減控制單元的功能，該切換控制單元對(duì)提供給可移動(dòng)鏡151至155的各驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以在I/O端口組110的端口111至114之間切換用于輸入/輸出光的端口，該衰減控制單元對(duì)要從端口 112至114輸出的光的衰減進(jìn)行控制。
控制單元160執(zhí)行切換控制，以在端口 112至114之間切換(從端
8口 111輸入的)光的輸出。在這種情況下，光學(xué)設(shè)備IOO充當(dāng)一輸入三輸出開關(guān)?？刂茊卧?60可以根據(jù)從端口 111輸入的光的每個(gè)波長(zhǎng)分量單獨(dú)地切換輸出端口。在這種情況下，光學(xué)設(shè)備100充當(dāng)一輸入三輸出波長(zhǎng)選擇開關(guān)?？刂茊卧?60例如是中央處理單元(CPU)。
圖2是從Y軸觀察時(shí)圖l所示光學(xué)設(shè)備的圖。在圖2中，與圖l所示部件相同的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且省略了其說(shuō)明。從圖2開始在下面的圖中，未示出透鏡組120。而且，盡管未示出MEMS鏡陣列150，但示出了設(shè)置在MEMS鏡陣列150中的可移動(dòng)鏡151至155。如圖2所示，從端口 111輸入的光通過(guò)分光元件130沿X軸分離，并將該光的每一個(gè)分離的分量根據(jù)其波長(zhǎng)分別發(fā)射至可移動(dòng)鏡151至155中的一個(gè)。
圖3是從X軸觀察時(shí)圖1所示光學(xué)設(shè)備的圖。在圖3中，與圖l所示部件相同的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且省略了其說(shuō)明。如圖3所示，可移動(dòng)鏡151根據(jù)從控制單元160提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl圍繞X軸輕微旋轉(zhuǎn)?？梢苿?dòng)鏡151通過(guò)圍繞X軸輕微旋轉(zhuǎn)而改變從透鏡140發(fā)射的光的反射角。
從而，從可移動(dòng)鏡151反射的光根據(jù)可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)程度而與端口 112、端口 113或端口 114對(duì)準(zhǔn)。以相同的方式，可移動(dòng)鏡152至155根據(jù)提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vx2至Vx4而圍繞X軸輕微旋轉(zhuǎn)?？刂茊卧?60對(duì)提供給可移動(dòng)鏡151至155的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，來(lái)執(zhí)行在端口 112至114之間切換的切換控制，以輸出從可移動(dòng)鏡151至155中的每一個(gè)反射的光。
圖4是圖1中所示光學(xué)設(shè)備中的快門操作的圖。在圖4中，與圖2所示部件相同的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且省略了其說(shuō)明。如圖4所示，可移動(dòng)鏡151根據(jù)從控制單元160提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl圍繞Y軸輕微旋轉(zhuǎn)。從而，可移動(dòng)鏡151改變從透鏡140向端口 111發(fā)射的光的反射角。
在本實(shí)施方式中，將可移動(dòng)鏡151設(shè)計(jì)成，使得當(dāng)沒有向可移動(dòng)鏡151提供驅(qū)動(dòng)電壓Vyl時(shí)將從可移動(dòng)鏡151反射的光輸出至快門區(qū)域410。
9快門區(qū)域410是位于與1/0端口組110的位置不同的位置處的區(qū)域。從可 移動(dòng)鏡151反射的光在被發(fā)射到快門區(qū)域410時(shí)不與端口 112至114中 的任意一個(gè)對(duì)準(zhǔn)。
同樣，可移動(dòng)鏡152至155根據(jù)分別提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vy2至Vy5圍 繞Y軸輕微旋轉(zhuǎn)?？刂茊卧?60對(duì)分別提供給可移動(dòng)鏡151至155的驅(qū) 動(dòng)電壓Vyl至Vy5進(jìn)行調(diào)節(jié)，以執(zhí)行快門操作，該快門操作使得將從可 移動(dòng)鏡151至155中的每一個(gè)反射的光發(fā)射至快門區(qū)域410。
當(dāng)通過(guò)快門操作己經(jīng)將光發(fā)射至快門區(qū)域410時(shí)，控制單元160改 變分別提供給可移動(dòng)鏡151至155的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5來(lái)執(zhí)行切換控 制，并且在完成切換控制之后，控制可移動(dòng)鏡151至155將該光反射至 平行于X軸的原始位置。因此，防止了在切換控制期間當(dāng)反射光與不希 望的輸出端口對(duì)準(zhǔn)時(shí)發(fā)生的串?dāng)_現(xiàn)象。例如，在從端口 112向114切換 以輸出反射光期間，防止了反射光與端口 113對(duì)準(zhǔn)。
圖5是圖1所示光學(xué)設(shè)備的關(guān)于Y軸的衰減控制的圖。在圖5中， 與圖3所示部件相同的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且省略了其說(shuō)明。 從5開始在下面的圖中，未示出分光元件130。描述了當(dāng)從可移動(dòng)鏡151 反射的光要從端口 112輸出時(shí)的衰減控制。當(dāng)可移動(dòng)鏡151圍繞X軸輕 微旋轉(zhuǎn)時(shí)，光路511和光路512分別對(duì)應(yīng)于從可移動(dòng)鏡151反射的光的 路徑。
當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的路徑是光路511時(shí)，從可移動(dòng)鏡151 反射的光在關(guān)于Y軸的中心位置處進(jìn)入準(zhǔn)直儀112a，并且從可移動(dòng)鏡151 反射的光與端口 112最大限度地對(duì)準(zhǔn)。因此，從端口 112輸出的光的透 射率被最大化。當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的路徑是光路512時(shí)，從可 移動(dòng)鏡151反射的光在偏離沿Y軸的中心位置的位置處進(jìn)入準(zhǔn)直儀112a， 并且從可移動(dòng)鏡151反射的光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)程度減小。
(沿Y軸)偏離端口 112的準(zhǔn)直儀112a的中心部分越大，光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)減小得就越多。光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)減小得越多，從端口112 輸出的光的透射率減小得就越多(衰減水平增大)?？刂茊卧?60通過(guò)圍 繞X軸輕微旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)鏡151來(lái)改變光與端口 112 (沿Y軸)的對(duì)準(zhǔn)。因此，實(shí)現(xiàn)了用于控制從端口 112輸出的光的衰減水平的關(guān)于Y軸 的衰減控制。在關(guān)于Y軸的衰減控制中，控制單元160在比驅(qū)動(dòng)電壓Vxl 的最優(yōu)點(diǎn)更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl。驅(qū)動(dòng) 電壓Vxl的最優(yōu)點(diǎn)是指從可移動(dòng)鏡151反射的光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)程度 最大時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl。
圖6是關(guān)于X軸的衰減控制的圖。在圖6中，與圖4所示部件相同 的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)表示，并且省略了其說(shuō)明。在圖6中未示出端 口lll。光路611、 612以及613分別對(duì)應(yīng)于當(dāng)可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸輕 微旋轉(zhuǎn)時(shí)從可移動(dòng)鏡151反射的光的路徑。
當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的路徑是光路611時(shí)，從可移動(dòng)鏡151 反射的光在關(guān)于X軸的中心位置處進(jìn)入準(zhǔn)直儀112a，并且從可移動(dòng)鏡151 反射的光與端口 112最大限度地對(duì)準(zhǔn)。因此，從端口 112輸出的光的透 射率最大化。當(dāng)從可移動(dòng)鏡反射的光的路徑是光路612時(shí)，從可移動(dòng)鏡 151反射的光在偏離沿X軸的中心位置的位置處進(jìn)入準(zhǔn)直儀112a，并且 從可移動(dòng)鏡151反射的光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)程度減小。
當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的路徑是光路613時(shí)，從可移動(dòng)鏡151 反射的光沿X軸完全偏離準(zhǔn)直儀112a，并且進(jìn)入快門區(qū)域410。在這種 情況下，從可移動(dòng)鏡151反射的光不與端口 112對(duì)準(zhǔn)。
沿X軸偏離端口 112的準(zhǔn)直儀112a的中心越大，光與端口 112的對(duì) 準(zhǔn)減小得越多。光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)減小得越多，從端口 112輸出的光 的透射率就減小得越多(衰減水平增大)?？刂茊卧?60通過(guò)圍繞Y軸輕 微旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)鏡151來(lái)(沿X軸)改變光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)。
因此，實(shí)現(xiàn)了用于控制從端口 112輸出的光的衰減水平的關(guān)于X軸 的衰減控制。在關(guān)于X軸的衰減控制中，控制單元160在比驅(qū)動(dòng)電壓Vyl 的最優(yōu)點(diǎn)更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl。驅(qū)動(dòng)電 壓Vyl的最優(yōu)點(diǎn)是指從可移動(dòng)鏡151反射的光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)程度最 大時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl。
控制單元160執(zhí)行圖5所示關(guān)于Y軸的衰減控制或圖6所示關(guān)于X 軸的衰減控制?？刂茊卧?60可以將關(guān)于Y軸的衰減控制和關(guān)于X的衰
ii減控制結(jié)合起來(lái)執(zhí)行。更具體地說(shuō)，控制單元160通過(guò)改變提供給可移
動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的組合，圍繞Y軸和X軸輕微 地雙軸旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)鏡151。
圖7是描繪可移動(dòng)鏡的旋轉(zhuǎn)角與光的透射率之間的關(guān)系的曲線圖。 在圖7中，水平軸表示可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)角(以度(°)為單 位)。垂直軸表示從可移動(dòng)鏡151反射并且從端口 112輸出的光的透射率 (以分貝(dB)為單位)。旋轉(zhuǎn)角0°是對(duì)于從可移動(dòng)鏡151反射的光與準(zhǔn) 直儀112a的(沿X軸的)中心位置的對(duì)準(zhǔn)而言的最優(yōu)點(diǎn)。
如圖7所示，隨著可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角從-2.0°增大至0°，光接近 準(zhǔn)直儀112a的(沿X軸的)中心位置，并且從端口 112輸出的光的透射 率增大(衰減水平減小)。當(dāng)可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角從0。起進(jìn)一步增大時(shí)， 光離開準(zhǔn)直儀112a的(沿X軸的)中心位置，并且從端口 112輸出的反 射光的透射率減小(衰減水平增大)。
盡管未示出，但當(dāng)可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角為-4.0。或4.0°時(shí)，從可移 動(dòng)鏡151反射的光不與端口 112對(duì)準(zhǔn)，并且從端口 112輸出的光的透射 率進(jìn)一步減小至低于-25 dB的水平。在這種情況下，事實(shí)上，沒有任何 光從端口112輸出(參見圖4，快門操作)。
已經(jīng)說(shuō)明了光的透射率根據(jù)可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)的變化。然 而，光的透射率根據(jù)可移動(dòng)鏡151圍繞X軸旋轉(zhuǎn)的變化是相同的。范圍 710表示其中可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角小于0。的范圍。控制點(diǎn)711表示可移 動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角為-1.0度時(shí)的點(diǎn)。
圖8是描繪提供給可移動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)電壓與可移動(dòng)鏡的旋轉(zhuǎn)角之間的 關(guān)系的曲線圖。在圖8中，水平軸表示控制單元160提供給可移動(dòng)鏡151 的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl (以伏特(V)為單位)。垂直軸表示可移動(dòng)鏡151圍繞 Y軸的旋轉(zhuǎn)角(以度(。)為單位)。如圖8所示，將可移動(dòng)鏡151設(shè)計(jì)成， 使得提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl越高，可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角 變得越大。
例如，當(dāng)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl為0 V時(shí)，可移動(dòng)鏡 151的旋轉(zhuǎn)角近似為-4.0。，并且透射率進(jìn)一步減小至低于-25 dB的水平(參見圖7)。相比較而言，當(dāng)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl是100V 時(shí)，可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角近似為0°，并且透射率近似為OdB (參見圖 7)，這是最高值。因此，驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的最優(yōu)點(diǎn)為IOOV。
在這種情況下，在關(guān)于X軸方向的衰減控制中，控制單元160在范 圍810內(nèi)調(diào)節(jié)要向可移動(dòng)鏡151提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl ，該范圍810低于最 優(yōu)點(diǎn)的100 V。在這種情況下，控制單元160在圖7的范圍710內(nèi)執(zhí)行關(guān) 于X軸的衰減控制。例如，控制單元160將驅(qū)動(dòng)電壓Vyl調(diào)節(jié)至近似為 80 V，并將光的透射率控制成近似為-10dB (10dB的衰減水平)(參見圖 7中的控制點(diǎn)711)。
例如，當(dāng)在該狀態(tài)下斷開光學(xué)設(shè)備100的電力并且要提供給可移動(dòng) 鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl從80 V突降至0 V時(shí)，透射率從-10 dB單調(diào)地減 小至-25 dB或更低。因此，即使斷開光學(xué)設(shè)備100的電力，也不會(huì)出現(xiàn) 使透射率突然增大的光涌。
圖9是從Z軸觀察時(shí)圖l所示I/0端口組的圖。如圖9所示，位置 911、位置912以及位置913分別表示從可移動(dòng)鏡151向I/O端口組110 反射的光的光斑。方向921表示當(dāng)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl 減小時(shí)從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑的移動(dòng)方向。方向922表示當(dāng)提 供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl減小時(shí)，從可移動(dòng)鏡151反射的光的 光斑的移動(dòng)方向。
當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑是位置911時(shí)，從可移動(dòng)鏡151 反射的光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)被最大化(參見圖6中的光路611)。當(dāng)控制 單元160執(zhí)行衰減控制時(shí)，提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng) 電壓Vyl分別從以下電壓水平起減小，即該電壓水平使得從可移動(dòng)鏡151 反射的光的光斑將要處于位置911。在這種情況下，從可移動(dòng)鏡151反射 的光的光斑移動(dòng)至位置192，并且從可移動(dòng)鏡151反射的光與端口 112的 對(duì)準(zhǔn)減小。
當(dāng)從控制單元160向可移動(dòng)鏡151提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓 Vyl都為0 V時(shí)，從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑移動(dòng)至快門區(qū)域410 中的位置913。因此，控制單元160通過(guò)將從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑移動(dòng)至離位置913更近的位置912而不是移動(dòng)至位置911，來(lái)執(zhí)行衰減 控制。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl因斷開對(duì)光學(xué)設(shè)備 100的電力而都減小至OV時(shí)，從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑離開準(zhǔn)直 儀112a(位置911)而移動(dòng)至位置912。因此，不會(huì)出現(xiàn)因從可移動(dòng)鏡151 反射的光的光斑突然接近準(zhǔn)直儀112a而造成使透射率突然增大的光涌 (參見圖7和圖8)。
圖IO是用于說(shuō)明光學(xué)設(shè)備中的光的光斑移動(dòng)的圖。在圖7中，示出 了當(dāng)可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)時(shí)光的透射率的變化。然而，圖10描繪 了當(dāng)可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸和X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)光的透射率的變化。
水平軸和垂直軸分別表示可移動(dòng)鏡151圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)角(°)和圍 繞Y軸的旋轉(zhuǎn)角(°)。高度軸表示從可移動(dòng)鏡151反射的并且從端口 112 輸出的光的透射率(dB)。控制點(diǎn)1011至1013表示可移動(dòng)鏡151圍繞各 軸的旋轉(zhuǎn)角，這些旋轉(zhuǎn)角將從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑分別定位于 位置911至913 (參見圖9)。
如圖IO所示，當(dāng)可移動(dòng)鏡151圍繞Y軸和X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射光的 透射率特征由控制點(diǎn)1011位于頂部的山峰形狀來(lái)表示。當(dāng)可移動(dòng)鏡151 的旋轉(zhuǎn)角處于控制點(diǎn)1011時(shí)，從端口 112輸出的反射光的透射率被最大 化。相比較而言，當(dāng)可移動(dòng)鏡151的旋轉(zhuǎn)角處于控制點(diǎn)1013時(shí)，從端口 112輸出的反射光的透射率被最小化。
控制單元160通過(guò)將提供給可移動(dòng)鏡i51的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電 壓Vyl均減小到比控制點(diǎn)1011處的電壓更低的范圍內(nèi)來(lái)執(zhí)行衰減控制， 其中在控制點(diǎn)1011處光與輸出端口的對(duì)準(zhǔn)被最大化。區(qū)域1010表示滿 足衰減控制條件的控制點(diǎn)1012的范圍。區(qū)域1010表示光的透射率特征 并且是由XY平面和形成具有從控制點(diǎn)1013觀察到的山峰形狀的山脊線 所包圍的區(qū)域。
在衰減控制中，當(dāng)從可移動(dòng)鏡151反射的光的光斑處于區(qū)域1010中 時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl例如因斷開光學(xué)設(shè)備100的電源而都減 小至0 V時(shí)，可移動(dòng)鏡151的控制點(diǎn)從控制點(diǎn)1012移動(dòng)至控制點(diǎn)1013。
14這時(shí)，由于可移動(dòng)鏡151的控制點(diǎn)1012處于區(qū)域1010內(nèi)，因而透射率 沒有增大，而可移動(dòng)鏡151的控制點(diǎn)從控制點(diǎn)1012移動(dòng)至控制點(diǎn)1013 (沒有在山峰形狀上上升)時(shí)透射率單調(diào)減小。
圖11是控制單元的構(gòu)造的實(shí)施例的框圖。如圖11所示，控制單元 160包括接口 161、固件存儲(chǔ)部162、驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163、 CPU 164、 數(shù)模(DA)轉(zhuǎn)換器165x、 DA轉(zhuǎn)換器165y、高電壓放大器166x、高電 壓放大器166y、 X軸驅(qū)動(dòng)單元167x，以及Y軸驅(qū)動(dòng)單元167y。接口 161 從外部源獲取路徑切換控制信息和衰減控制信息。
接口 161向CPU164輸出獲取的信息。路徑切換控制信息是有關(guān)由 控制單元160執(zhí)行的切換控制的信息。路徑切換控制信息例如表示通過(guò) 端口 111輸入的光從端口 112輸出。路徑切換控制信息可以表示來(lái)自通 過(guò)端口 lll輸入的光的波長(zhǎng)分量:U從端口 112輸出，而波長(zhǎng)分量入2從端 口 113輸出。
衰減控制信息是有關(guān)由控制單元160執(zhí)行的衰減控制的信息。更具 體地說(shuō)，衰減控制信息表示從端口 112至114輸出的光的衰減水平。例 如，衰減控制信息表示要從端口 112輸出的光減小了 10dB。衰減控制信 息可以表示在控制單元160的衰減控制之后要從端口 112至114輸出的 光的功率。
使得控制單元160執(zhí)行切換控制和衰減控制的程序(固件)存儲(chǔ)在 固件存儲(chǔ)部162中。將路徑切換控制信息與要提供給可移動(dòng)鏡151至155 的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5和Vyl至Vy5關(guān)聯(lián)起來(lái)的切換對(duì)應(yīng)信息存儲(chǔ)在驅(qū) 動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中。
將衰減控制信息(有關(guān)衰減水平的信息)與要向可移動(dòng)鏡151至155 提供的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5和Vyl至Vy5關(guān)聯(lián)起來(lái)的衰減對(duì)應(yīng)信息存儲(chǔ) 在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中。衰減對(duì)應(yīng)信息中包括的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl至Vx5 和Vyl至Vy5是比對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的最優(yōu)點(diǎn)處的電壓更低的范圍內(nèi)的 驅(qū)動(dòng)電壓。
CPU 164加載存儲(chǔ)在固件存儲(chǔ)部162中的程序，以執(zhí)行切換控制和 衰減控制。CPU 164從存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中的切換對(duì)應(yīng)信息獲
15取與從接口 161輸出的路徑切換控制信息相對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)電壓。CPU 164 從存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中的衰減對(duì)應(yīng)信息獲取與從接口 161輸出 的衰減控制信息相對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)電壓。
CPU 164基于與路徑切換控制信息相對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)電壓和與衰減控 制信息相對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)計(jì)算要向可移動(dòng)鏡151提供的驅(qū)動(dòng)電壓 Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl。 CPU 164向DA轉(zhuǎn)換器165x輸出表示計(jì)算出的驅(qū) 動(dòng)電壓Vxl的電壓控制信號(hào)x。 CPU164向DA轉(zhuǎn)換器165y輸出表示計(jì) 算出的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的電壓控制信號(hào)y。
DA轉(zhuǎn)換器165x和DA轉(zhuǎn)換器165y將從CPU 164輸出的電壓控制 信號(hào)x和電壓控制信號(hào)y轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并將該電壓控制信號(hào)x和電 壓控制信號(hào)y作為模擬信號(hào)分別輸出至高電壓放大器166x和高電壓放大 器166y。高電壓放大器166x和高電壓放大器166y將從DA轉(zhuǎn)換器165x 和DA轉(zhuǎn)換器165y輸出的電壓控制信號(hào)x和電壓控制信號(hào)y分別轉(zhuǎn)換成 驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl 。
高電壓放大器166x和高電壓放大器166y分別向X軸驅(qū)動(dòng)單元167x 和Y軸驅(qū)動(dòng)單元167y輸出轉(zhuǎn)換的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl。X軸驅(qū) 動(dòng)單元167x和Y軸驅(qū)動(dòng)單元167y將從高電壓放大器166x和高電壓放大 器166y輸出的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl分別提供給可移動(dòng)鏡151。
因此，控制單元160使可移動(dòng)鏡151圍繞X軸和Y軸雙軸旋轉(zhuǎn)，由 此，實(shí)現(xiàn)對(duì)可移動(dòng)鏡151的切換控制和衰減控制?？刂茊卧?60進(jìn)一步 以相同方式執(zhí)行對(duì)可移動(dòng)鏡152至155的切換控制和衰減控制。在本說(shuō) 明書中，切換控制和衰減控制同時(shí)地執(zhí)行。然而，可以首先執(zhí)行切換控 制，隨后在完成切換控制之后，可以執(zhí)行衰減控制。
圖12是控制單元的構(gòu)造的另一實(shí)施例的框圖。在圖12中，與圖ll 所示部件相同的部件分別用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且省略了其說(shuō)明。通 過(guò)預(yù)先執(zhí)行衰減控制的預(yù)處理操作而生成存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中 的衰減對(duì)應(yīng)信息。例如，光學(xué)設(shè)備100除了包括圖ll所示部件以外還包 括光源1211、耦合器1212和1221，以及光接收元件1222。
光源1211向耦合器1212輸出具有恒定功率的光。耦合器1212將從光源輸出的光輸入到端口 111中。耦合器1221將從端口 112輸出的光分 開(split)并且將分開的光的一個(gè)分支發(fā)射至光接收元件1222。光接收 元件1222根據(jù)從耦合器1221發(fā)射的光的功率向接口 161輸出電信號(hào)。 接口 161將該電信號(hào)輸出至CPU164。
圖13是CPU執(zhí)行的衰減控制的預(yù)處理操作的實(shí)施例的流程圖。如 圖13所示，確定光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)程度最大時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng) 電壓Vyl的最優(yōu)點(diǎn)(步驟S1301)。獲取與驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl 相對(duì)應(yīng)的衰減水平，同時(shí)在比步驟S1301中確定的最優(yōu)點(diǎn)更低的范圍內(nèi) 改變各電壓(步驟S1302)。
從步驟S1302中獲取的衰減水平提取分別與工作(operating)衰減 水平相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓(步驟S1303)。與在步驟S1303提取并且分別對(duì) 應(yīng)于工作衰減水平的驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)的信息存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中 作為衰減對(duì)應(yīng)信息(步驟S1304)，并結(jié)束一系列預(yù)處理操作。有關(guān)端口 113至115的衰減對(duì)應(yīng)信息以相同的方式生成，并存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部 163中。
圖14是圖13所示步驟S1301的實(shí)施例的流程圖。當(dāng)光源1211將光 輸入到端口 111中時(shí)執(zhí)行圖14所示處理。將給定值的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl提供 給可移動(dòng)鏡151 (步驟S1401)。將給定值的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl提供給可移動(dòng) 鏡151 (步驟S1402)。經(jīng)由接口 161獲取與輸出光的功率有關(guān)的信息(步 驟S1403)。
針對(duì)預(yù)定搜索范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl的所有給定值，確定是否已經(jīng) 獲取了有關(guān)光的功率的信息(步驟S1404)。當(dāng)尚未獲取在驅(qū)動(dòng)電壓Vxl 的所有給定值下的光的功率的信息時(shí)(步驟S1404:否)，驅(qū)動(dòng)電壓Vxl 的給定值被改變?cè)撍阉鞣秶鷥?nèi)的單位量(步驟S1405)，處理返回至步驟 S1402并繼續(xù)。
當(dāng)在步驟S1404已經(jīng)獲取了在驅(qū)動(dòng)電壓Vxl的所有給定值下的有關(guān) 光的功率的信息時(shí)(步驟S1404:是)，針對(duì)該搜索范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電壓Vyl 的所有給定值，確定是否已經(jīng)獲取了有關(guān)光的功率的信息(步驟S1406)。 當(dāng)尚未獲取針對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的所有給定值的有關(guān)光的功率的信息時(shí)(步驟S1406:否)，驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的給定值被改變搜索范圍內(nèi)的單位量(步 驟S1407),處理返回至步驟S1401并繼續(xù)。
當(dāng)在步驟S1406針對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的所有給定值已經(jīng)獲取了有關(guān)光 的功率的信息時(shí)(步驟S1406:是)，提取在光的功率(由步驟S1403獲 取的信息表示)最大化時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的組合作為最優(yōu) 點(diǎn)(步驟S1408)，并且結(jié)束一系列處理。利用上述處理，確定了在光與 端口 112的對(duì)準(zhǔn)最大化時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl的最優(yōu)點(diǎn)(參見 圖13中的步驟S1301)。
圖15是圖13所示步驟S1302的實(shí)施例的流程圖。當(dāng)光源1211將光 輸入到端口 111中時(shí)執(zhí)行圖15所示處理。將通過(guò)圖14所示處理確定的 最優(yōu)點(diǎn)下的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl提供給可移動(dòng)鏡151 (步驟 S1501)。經(jīng)由接口 161獲取與從端口 112輸出的光的功率有關(guān)的信息(步 驟S1502)。
分別減小提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓Vyl (步 驟S1503)。經(jīng)由接口 161獲取與從端口 112輸出的光的功率有關(guān)的信息 (步驟S1504)。通過(guò)從在步驟S1504獲取的信息表示的功率中減去在步 驟S1502獲取的信息表示的功率來(lái)計(jì)算這時(shí)從端口 112輸出的光的衰減 水平(步驟S1505)。
獲取將步驟S1505計(jì)算出的衰減水平與這時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和Vyl 關(guān)聯(lián)在一起的信息(步驟S1506)。確定在步驟S1505計(jì)算出的衰減水平 是否小于預(yù)定值(步驟S1507)。當(dāng)該衰減水平等于或大于預(yù)定值(步驟 S1507:否)時(shí)，處理返回至步驟S1503并且繼續(xù)。
在步驟S1507，當(dāng)該衰減水平小于預(yù)定值時(shí)(步驟S1507:是)，結(jié) 束一系列處理。利用上述處理，獲取了有關(guān)與驅(qū)動(dòng)電壓Vxl和驅(qū)動(dòng)電壓 Vyl相對(duì)應(yīng)的衰減水平的信息(參見圖13中的步驟S1302)。將步驟S1507 的預(yù)定值設(shè)置成滿足光學(xué)設(shè)備100中使用的衰減水平的下限(在下文中， 將光學(xué)設(shè)備100中使用的衰減水平稱為"工作衰減水平")。
圖16是圖13中的步驟S1303的實(shí)施例的流程圖。獲取有關(guān)工作衰 減水平和表示預(yù)定工作衰減水平的信息(步驟S1601)。將與步驟S1601
18獲取的工作衰減水平有關(guān)的信息所表示的多個(gè)工作衰減水平中的一個(gè)設(shè)
置為處理的目標(biāo)(步驟S1602)。從通過(guò)圖15所示處理獲取的衰減水平中
選擇最接近于被設(shè)置為處理目標(biāo)的工作衰減水平的衰減水平(步驟 S1603)。
從通過(guò)圖15所示處理獲取的信息來(lái)獲取有關(guān)與在步驟S1603選擇的 衰減水平相對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)電壓的信息(步驟S1604)。針對(duì)由與步驟S1601 獲取的工作衰減水平有關(guān)的信息所表示的所有工作衰減水平，確定是否 己經(jīng)獲取了有關(guān)驅(qū)動(dòng)電壓的信息(步驟S1605)。
當(dāng)在步驟S1605尚未獲取針對(duì)所有工作衰減水平的有關(guān)驅(qū)動(dòng)電壓的 信息時(shí)(步驟S1605:否)，將被設(shè)置為處理目標(biāo)的工作衰減水平改變成 由與工作衰減水平有關(guān)的信息所表示的多個(gè)工作衰減水平中的另一個(gè) (步驟S1606)，處理返回至步驟S1603并繼續(xù)。
當(dāng)在步驟S1605獲取了針對(duì)所有工作衰減水平的有關(guān)驅(qū)動(dòng)電壓的信 息時(shí)(步驟S1605:是)，結(jié)束一系列處理。通過(guò)上述處理，利用由圖15 所示處理獲取的衰減水平來(lái)提取分別與這些工作衰減水平相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng) 電壓(參見圖13中的步驟S1303)。
將有關(guān)分別與通過(guò)圖16所示處理提取的工作衰減水平相對(duì)應(yīng)的驅(qū) 動(dòng)電壓的信息存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中，作為衰減對(duì)應(yīng)信息(參見 圖13中的步驟S1304)。因此，從將衰減水平與驅(qū)動(dòng)電壓關(guān)聯(lián)起來(lái)的信息 中僅提取有關(guān)工作衰減水平的對(duì)應(yīng)信息并通過(guò)圖15所示處理而獲取該對(duì) 應(yīng)信息。
因此，要存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中的信息被最小化，由此減小 了存儲(chǔ)到驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中的量并提高了 CPU 164對(duì)存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電 壓存儲(chǔ)部163中的衰減控制信息的檢索速度。在不執(zhí)行圖16所示處理(圖 13中的步驟S1304)的情況下，將衰減水平與驅(qū)動(dòng)電壓(其通過(guò)圖15所 示處理而獲取)關(guān)聯(lián)起來(lái)的信息可以被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中， 作為衰減對(duì)應(yīng)信息。
圖17是根據(jù)本實(shí)施方式的光通信裝置的功能構(gòu)造的框圖。如圖17 所示，根據(jù)本實(shí)施方式的光通信裝置1710是OADM節(jié)點(diǎn)，該OADM節(jié)
19點(diǎn)包括光放大器1711、分光器1712、下路(drop)幵關(guān)1713、光接收器 1714a至1714c、發(fā)射器1715a至1715c、上路(add)開關(guān)1716、上路開 關(guān)1717、分光器1718、光譜監(jiān)視器1718a，以及光放大器1719。
光放大器1711是放大從光通信裝置1710的上游節(jié)點(diǎn)發(fā)射的光信號(hào) 的前置放大器。光放大器1711將放大的光信號(hào)輸出至分光器1712。分光 器1712將從光放大器1711輸出的光信號(hào)分開并將分開的光信號(hào)分別輸 出至下路開關(guān)1713和上路開關(guān)1717。
下路開關(guān)1713根據(jù)從分光器1712輸出的光信號(hào)的波長(zhǎng)分量將該光 信號(hào)分離。下路開關(guān)1713將分離的光信號(hào)分別輸出至光接收器1714a至 1714c。光接收器1714a至1714c分別接收從下路開關(guān)1713輸出的光信號(hào)。
發(fā)射器1715a至1715c分別向上路開關(guān)1716輸出具有不同波長(zhǎng)的光 信號(hào)。上路開關(guān)1716選擇分別從發(fā)射器1715a至1715c輸出的全部或部 分光信號(hào)并將所選擇的光信號(hào)輸出至上路開關(guān)1717。上路開關(guān)1717選擇 從上路開關(guān)1716或其它路徑輸出的全部或部分光信號(hào)，并且將所選擇的 光信號(hào)與從分光器1712輸出的光信號(hào)進(jìn)行合波(miiltiplex)。
上路開關(guān)1717將合波的光信號(hào)輸出至分光器1718。分光器1718將 從上路開關(guān)1717輸出的光信號(hào)分開并將分開的光信號(hào)分別輸出至光譜監(jiān) 視器1718a和光放大器1719。光譜監(jiān)視器1718a對(duì)從分光器1718輸出的
光信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視。
例如，光譜監(jiān)視器1718a監(jiān)視光信號(hào)的功率，并且向上路開關(guān)1717 輸出表示被監(jiān)視光信號(hào)的功率的信息。光放大器1719是放大從分光器 1718輸出的光信號(hào)的后置放大器。光放大器1719經(jīng)由傳輸線路1720向 光通信裝置1730輸出放大的光信號(hào)。
光學(xué)設(shè)備100例如可應(yīng)用于下路開關(guān)1713、上路開關(guān)1716以及上 路開關(guān)1717。當(dāng)將光學(xué)設(shè)備100應(yīng)用于上路開關(guān)1717時(shí)，該光學(xué)設(shè)備 100基于由從光譜監(jiān)視器1718a輸出的信息表示的光信號(hào)的功率來(lái)執(zhí)行衰 減控制，以使光學(xué)設(shè)備100向分光器1718輸出的光信號(hào)的功率恒定。
光通信裝置1730是設(shè)置在光通信裝置1710的下游側(cè)的節(jié)點(diǎn)。光通 信裝置1730具有與光通信裝置1710的部件相同的部件。光通信裝置1730的部件用與光通信裝置1710使用的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且省略了 對(duì)它們的說(shuō)明。
當(dāng)沒有將光學(xué)設(shè)備IOO應(yīng)用于光通信裝置1710中的各開關(guān)時(shí)，因斷
開針對(duì)各開關(guān)的電力而可能出現(xiàn)曲線圖noi中所示光涌。常規(guī)地講，在
這種情況下，該光涌被光放大器1719放大并輸出至下游光通信裝置1730， 可能會(huì)導(dǎo)致光通信裝置1730的各光學(xué)元件的損壞。
例如，在光通信裝置1710的上路開關(guān)1716和上路開關(guān)1717中出現(xiàn) 的光涌被光通信裝置1710的光放大器1719和光通信裝置1730的光放大 器1711放大，并輸入至光通信裝置1730的光接收器1714a至1714c。從 而，存在損壞接收器1714a至1714c的風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)光放大器1719是執(zhí)行自動(dòng)功率控制的放大器時(shí)，由上路開關(guān)1716 或由上路開關(guān)1717生成的光涌被進(jìn)一步放大，由此，增大了施加至光通 信裝置1730的各光學(xué)元件的負(fù)荷。還存在因光通信裝置1710的下路開 關(guān)1713處出現(xiàn)的光涌而導(dǎo)致光通信裝置1710的光接收器1714a至1714c 發(fā)生損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
相比較而言，當(dāng)將光學(xué)設(shè)備100分別應(yīng)用于上路開關(guān)1716和上路開 關(guān)1717時(shí)，即使斷開上路開關(guān)1716和/或上路開關(guān)1717的電力，也抑制 了光涌的出現(xiàn)。因此，即使斷開電力，也防止了光通信裝置1730的各光 學(xué)元件發(fā)生損壞。當(dāng)將光學(xué)設(shè)備100應(yīng)用于下路開關(guān)1713時(shí)，即使斷開 下路開關(guān)1713的電力，也抑制了光涌的出現(xiàn)。因此，即使斷開電力，也 防止了光通信裝置1710的各光學(xué)元件發(fā)生損壞。
圖18是根據(jù)本實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。如圖18所示， 根據(jù)本實(shí)施方式的光通信系統(tǒng)1800包括連接成環(huán)形的節(jié)點(diǎn)1810至1880。 節(jié)點(diǎn)1810至1880是連接至其它網(wǎng)絡(luò)的OADM節(jié)點(diǎn)。圖17所示光通信 裝置1710適用于節(jié)點(diǎn)1810至1880中的每一個(gè)。
當(dāng)沒有將包括光學(xué)設(shè)備100的光通信裝置1710應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)1810至 1880時(shí)，常規(guī)地講，如果斷開節(jié)點(diǎn)1810至1880中的任一節(jié)點(diǎn)處的電力， 則出現(xiàn)光涌，該光涌在節(jié)點(diǎn)1810至1880中傳播，同時(shí)在節(jié)點(diǎn)1810至1880 中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處被放大，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)1810至1880的光學(xué)元件發(fā)生損壞
21的風(fēng)險(xiǎn)。
相比較而言，通過(guò)將包括光學(xué)設(shè)備100的光通信裝置1710應(yīng)用于節(jié)
點(diǎn)1810至1880中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即使因網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建操作或者當(dāng)增大在波 分復(fù)用中使用的波長(zhǎng)時(shí)斷開節(jié)點(diǎn)1810至1880中的任一節(jié)點(diǎn)處的電力時(shí)， 也抑制了光涌的出現(xiàn)。因此，實(shí)現(xiàn)了光通信系統(tǒng)1800的穩(wěn)定工作。
如上所述，根據(jù)光學(xué)設(shè)備100和控制光學(xué)設(shè)備100的方法，通過(guò)在 比最優(yōu)點(diǎn)的電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓，來(lái)控制從端口 112輸出的 光的衰減，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓例如因斷開電力而突降時(shí)從端口 112輸出 的光的對(duì)準(zhǔn)的單調(diào)減小。因此，控制光的衰減并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力斷開時(shí) 的光涌的抑制。
還可以通過(guò)對(duì)從端口 113或端口 114輸出的光執(zhí)行相同的衰減控制 來(lái)抑制電力斷開時(shí)的光涌。由于光學(xué)設(shè)備100除了需要現(xiàn)有的波長(zhǎng)選擇 開關(guān)以外不需要其它任何元件，因而以低成本容易地實(shí)現(xiàn)了對(duì)光涌的抑 制。
當(dāng)針對(duì)光學(xué)設(shè)備100的可移動(dòng)鏡151至155設(shè)置多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，在 比光與端口 112的對(duì)準(zhǔn)最大化時(shí)的電壓更低的范圍內(nèi)對(duì)向可移動(dòng)鏡151 至155提供驅(qū)動(dòng)電壓的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓例如因 斷開光學(xué)設(shè)備100的電力而突降時(shí)從端口 112輸出的光的對(duì)準(zhǔn)的單調(diào)減 小。
將有關(guān)光的衰減水平的信息與比最優(yōu)點(diǎn)處的電壓更低的范圍內(nèi)的驅(qū) 動(dòng)電壓關(guān)聯(lián)起來(lái)的衰減對(duì)應(yīng)信息存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中，并且基 于存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電壓存儲(chǔ)部163中的衰減對(duì)應(yīng)信息執(zhí)行衰減控制，這使得 能夠利用簡(jiǎn)單的控制方案來(lái)抑制光涌，而不需要復(fù)雜化波長(zhǎng)選擇開關(guān)的 常規(guī)控制方案。
對(duì)于包括用于將從上路開關(guān)1716和/或上路開關(guān)1717的輸出端口輸 出的光放大的光放大器1719的光通信裝置1710來(lái)說(shuō)，光學(xué)設(shè)備100特 別有效。通過(guò)將光學(xué)設(shè)備100應(yīng)用于上路開關(guān)1716和/或上路開關(guān)1717， 抑制了斷開上路開關(guān)1716和/或上路開關(guān)1717處的電力時(shí)的光涌，由此， 抑制了在上路開關(guān)1716和/或上路開關(guān)1717處出現(xiàn)并被光放大器1719放大的光涌。因此，防止了下游光通信裝置1730的光學(xué)元件發(fā)生損壞。
在本實(shí)施方式中，假定光學(xué)設(shè)備100是波長(zhǎng)選擇開關(guān)而進(jìn)行了說(shuō)明。 然而，光學(xué)設(shè)備100可以是簡(jiǎn)單波長(zhǎng)開關(guān)。在這種情況下，不需要光學(xué) 設(shè)備100的分光元件130。僅可移動(dòng)鏡151至155中的一個(gè)就足夠作為要 設(shè)置在光學(xué)設(shè)備100中的可移動(dòng)鏡。
在本實(shí)施方式中，假定光學(xué)設(shè)備100用作一輸入三輸出波長(zhǎng)選擇開 關(guān)而進(jìn)行了說(shuō)明。然而，輸入端口和輸出端口的數(shù)量不限于此。例如， 當(dāng)端口 111至113用作輸入端口而端口 114用作輸出端口時(shí)，控制單元 160執(zhí)行切換控制，由此從端口 114輸出通過(guò)端口 111至113中的任一個(gè) 而輸入的光。在這種情況下采用的光學(xué)設(shè)備100是三輸入一輸出開關(guān)。
例如，當(dāng)端口 111和端口 112用作輸入端口，而端口 113和端口 114 用作輸出端口時(shí)，控制單元160執(zhí)行切換控制，以將從端口 111和端口 112輸入的光分別與端口 113和114中的任一個(gè)對(duì)準(zhǔn)。在這種情況下采用 的光學(xué)設(shè)備i00是雙輸入雙輸出開關(guān)。
假定光學(xué)設(shè)備100的可移動(dòng)鏡151至155是圍繞X軸和Y軸雙軸旋 轉(zhuǎn)的鏡而進(jìn)行了說(shuō)明。然而，可移動(dòng)鏡151至155可以是圍繞X軸單軸 旋轉(zhuǎn)的鏡。在這種情況下，控制單元160執(zhí)行衰減控制，該衰減控制向 可移動(dòng)鏡151至155提供驅(qū)動(dòng)電壓Vxl并且在比光的對(duì)準(zhǔn)最大化時(shí)的電 壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓Vxl。
光學(xué)設(shè)備100適用于沒有作為開關(guān)的功能的衰減裝置。換句話說(shuō)， 光學(xué)設(shè)備100包括作為輸入端口的端口 111、可移動(dòng)鏡151、控制單元 160，以及作為輸出端口的端口 112。在這種情況下，不執(zhí)行切換控制， 而執(zhí)行衰減控制，該衰減控制在比光的對(duì)準(zhǔn)最大化時(shí)的電壓更低的范圍 內(nèi)調(diào)節(jié)提供給可移動(dòng)鏡151的驅(qū)動(dòng)電壓。
盡管出于完整和清楚公開的目的而針對(duì)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 了描述，但所附權(quán)利要求并不因此而受到限制，而是應(yīng)被視為包含完全 落入在此闡述的基本教導(dǎo)內(nèi)的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的所有修改例和 另選構(gòu)造。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備包括端口組，其包括輸入端口和輸出端口；可移動(dòng)鏡，其反射通過(guò)所述輸入端口輸入的光，將反射的所述光與所述輸出端口對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變所述光與所述輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度；以及衰減控制單元，其對(duì)提供給所述可移動(dòng)鏡的所述驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制反射的所述光的衰減，所述衰減控制單元在比所述對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中，所述可移動(dòng)鏡根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變所述光的反射角。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中，所述可移動(dòng)鏡具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，并且根據(jù)通過(guò)分別與這些軸相對(duì)應(yīng)的多個(gè)系統(tǒng)提供的驅(qū)動(dòng)電壓而圍繞這些軸旋轉(zhuǎn)，并且所述衰減控制單元在所述范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓，以控制由所述可移動(dòng)鏡反射的所述光的衰減。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)將所述范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電壓與有關(guān)所述光的衰減水平的信息關(guān)聯(lián)起來(lái)的衰減對(duì)應(yīng)信息，其中，所述衰減控制單元基于包含在所述衰減對(duì)應(yīng)信息中的、并且與有關(guān)所述光的所述衰減水平的信息相對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中，在沒有提供所述驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述可移動(dòng)鏡沿著使得所述光與所述端口組不對(duì)準(zhǔn)的方向反射所述光。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括切換控制單元，其中所述端口組包括多個(gè)輸入端口或多個(gè)輸出端口，并且當(dāng)所述端口組包括多個(gè)輸入端口時(shí)所述切換控制單元調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓以控制在這些輸入端口之間的切換，而當(dāng)所述端口組包括多個(gè)輸出端口時(shí)所述切換控制單元調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓以控制在這些輸出端口之間的切換。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)設(shè)備，其中，所述可移動(dòng)鏡是微機(jī)電系統(tǒng)鏡。
8、 一種光通信裝置，該光通信裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)設(shè)備；放大單元，其放大要從所述輸出端口輸出的所述光；以及發(fā)射單元，其發(fā)射被所述放大單元放大的所述光。
9、 一種控制光學(xué)設(shè)備的方法，該光學(xué)設(shè)備包括端口組，其包括輸入端口和輸出端口；以及可移動(dòng)鏡，其反射通過(guò)所述輸入端口輸入的光，將反射的所述光與所述輸出端口對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變所述光與所述輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度，所述方法包括以下步驟確定步驟，其用于確定所述光與所述輸出端口的所述對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓；以及衰減步驟，通過(guò)在比所述確定步驟中確定的所述驅(qū)動(dòng)電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)提供給所述可移動(dòng)鏡的所述驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)衰減所述光。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)設(shè)備、光通信裝置以及控制光學(xué)設(shè)備的方法。該光學(xué)設(shè)備包括I/O端口組和可移動(dòng)鏡，該可移動(dòng)鏡反射通過(guò)該I/O端口組的輸入端口輸入的光，將反射的所述光與該I/O端口組的輸出端口對(duì)準(zhǔn)，并且根據(jù)對(duì)其施加的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)改變反射的所述光的角度。該光學(xué)設(shè)備進(jìn)一步包括控制單元，該控制單元在比所述光與所述輸出端口的對(duì)準(zhǔn)程度最大化時(shí)的電壓更低的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電壓，并控制由所述可移動(dòng)鏡反射的所述光的衰減。
文檔編號(hào)G02B26/02GK101498836SQ20081017310
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者古川博之, 森和行, 石井祐二 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社