專利名稱：安全關斷光學放大器的電路結構和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是如前序部分中所說明的安全關斷光學放大器的電路結構和方法。


圖1展示的是一段光波導。光波導L經(jīng)光學插入式連接件S與光學放大器V連接。如果放大器在輸入側(cè)沒有設置絕緣體，則導致光學放大器的最佳噪聲特性，尤其是對于摻鉺的纖維放大器。由光學放大器導致的放大的自發(fā)發(fā)射ASE(Amplified Spontaneous Emission)，與光學信號傳播方向相反在光波導上傳播，并經(jīng)一個插入式連接件S反射，而且又被饋入放大器的輸入端。
為了在斷開情況下實現(xiàn)安全關斷光學放大器，可在相應的傳輸系統(tǒng)中，經(jīng)光學耦合器，將導向光學放大器V的輸入端的光學信號分量饋入監(jiān)控單元。該監(jiān)控單元，例如由一個濾波器，尤其是一個帶通濾波器和一個在其后設置的信號監(jiān)視器組成。如果所測量的功率低于預設的閾值，則設想光波導段被斷開，則例如光學放大器的安全關斷啟動。如果所測量的功率超過預設的閾值，就沒有關斷，因為其前提是光學信號經(jīng)光波導段能達到測量裝置，因此不能有斷開。
但在斷開情況時，也許能由于放大自發(fā)發(fā)射ASE在插入式連接件S上的反射，在放大器的輸入端測出一個高于預設閾值的功率，這樣不發(fā)生強制的安全關斷。
為了保證在斷開情況下的關斷，就要在光學放大器的輸入側(cè)增設絕緣體。
其帶來的好處是，避免了與光學數(shù)據(jù)信號傳播方向相反傳播的放大自發(fā)發(fā)射ASE。
但是采用絕緣體，例如無源元件，也隨之帶來缺點，即噪音水平升高，從而沿光學傳輸段的再生器之間的距離減小。
本發(fā)明任務的解決辦法列于權利要求1和7的特征中。
本發(fā)明帶來的優(yōu)點是，除了放棄放大器輸入端的絕緣體外，還不必對所用放大器的特殊尺寸設計。
本發(fā)明還有另外的優(yōu)點，即沿光波導段裝設的再生器之間的距離不會減小。
其它特點在附屬權利要求中給出。
利用附圖對安全關斷光學放大器的電路結構和方法進行更詳細的說明。
圖2中所示方框圖的詳細布置在下面說明并移植在圖3中。
在圖3中再現(xiàn)了安全關斷光學放大器電路結構的布置。為了光學放大光學信號，例如應用一種泵浦激光器。在第2單元E2中，設置一個功率測量裝置，尤其是放大自發(fā)發(fā)射ASE信號監(jiān)視器SM2。通過在圖3所示的結構，從光波導L中提取的光學信號LW減去與光學信號LW重疊的放大自發(fā)發(fā)射ASE的量值。借助提取的光學信號LW的信號帶之外測量的功率估計放大自發(fā)發(fā)射ASE，并從檢測的光學信號的輸入功率中減去。這種內(nèi)和外的信號分量分離，例如可用一個帶通濾波器去完成。一個帶通濾波器就是一個光譜分離功率分量的裝置。光譜分離，例如也能用光譜分析器進行。要傳輸?shù)墓鈱W信號波長帶之外的光功率，用第2個判定單元E2來檢測。由該光學信號LW波長帶之外出現(xiàn)的放大的自發(fā)發(fā)射ASE，去估計在光學信號LW中重疊的放大自發(fā)發(fā)射ASE。這個與修正因子KF相乘的功率，要從光學信號的輸入功率中減去，這樣就得到光學信號LW的信號功率。光學信號LW的功率在判定單元ES中饋送給例如一個閾值-判定器SW，并在低于可確定的閾值時關斷光學放大器V。
要盡可能高地估計光學信號LW中所含的放大自發(fā)發(fā)射ASE。在極端情況，這意味著在放大器輸入端幾乎100％的反向時，放大自發(fā)發(fā)射ASE的光譜形狀被用作基礎。此估計可以用附加模塊來證明。這樣，例如也可以在第2單元E2內(nèi)測量的放大自發(fā)發(fā)射ASE的修正中考慮耦合到光波導中的泵浦功率。
如果如圖3中所示，例如采用反射濾波器F，為了限制在由信號數(shù)值占據(jù)的波長范圍上信號監(jiān)視器SM1的測量帶寬和確定在波長范圍之外出現(xiàn)的放大自發(fā)發(fā)射ASE，有一個濾波器足矣。在圖3所示進一步的電路結構中，在帶通濾波器F之前設置一個附加的窄帶濾波器也能有好處，這樣只利用用于要估計減去的放大自發(fā)發(fā)射ASE頻率分量，這些分量位于距光學信號的信號帶很近的地方。這在例如一個WMD-系統(tǒng)中有優(yōu)點，一個帶通濾波器用于分離C-帶分量和L-帶分量。
權利要求
1.用于分析饋入光波導(L)的光學信號(LW)的帶有第1單元(E1)的安全關斷光學放大器(V)的電路結構，其特征在于設置一個第2單元(E2)，以測量饋入光波導(L)的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)，設置一個判定單元(ES)，將檢測到的消除了放大自發(fā)發(fā)射(ASE)的光學信號(LW)的測量值(SR)輸送給該判定單元。
2.如權利要求1所述的電路結構，其特征在于在第1單元(E1)中設置用于檢測饋入光波導(L)的光信號(LW)的耦合器(K)以及與該耦合器連接的帶通濾波器(F)和隨其后連接的用于功率測量的信號監(jiān)視器(SM1)。
3.如上述權利要求之一的電路結構，其特征在于第2單元(E2)包括一個裝置，該裝置用于放大自發(fā)發(fā)射(ASE)或帶通濾波器(F)輸出信號分量的功率測量(SM2)。
4.如權利要求3的電路結構，其特征在于在第1單元(E1)和第2單元(E2)之間設置一個連接單元(GW)，用于估計在光學放大器(V)中被耦合的光學信號(LW)。
5.如權利要求3或4的電路結構，其特征在于連接單元(GW)，包括一個乘法器(MU)和一個減法器(SU)，第2單元(E2)的輸出信號與修正因子(KF)在乘法器(MU)中相乘，并在隨后設置的減法單元(SU)從第1單元(E1)中設置的信號監(jiān)視器(SM1)的輸出信號減去。
6.如權利要求5的電路結構，其特征在于設置一個判定單元(ES)，將連接單元(GW)的輸出信號(RS)饋入該判定單元，以及用判定單元的輸出信號(R，ES)可以實施控制光學放大器(V)。
7.安全關斷光學放大器(V)的方法，其中對饋入光波導(L)的光學信號(LW)進行分析，其特征在于包括饋入光波導(L)的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)，以及形成被檢測到的光學信號(LW)的、消除了放大自發(fā)發(fā)射(ASE)的測量值(SR)。
8.如權利要求7的方法，其特征在于從光波導(L)提取光學信號(LW)分量，并饋送給一個帶通濾波器(F)及其后布置的信號監(jiān)視器(SM1)。
9.如權利要求7或8的方法，其特征在于至少要將位于帶通濾波器(F)的導通范圍之外的光譜分量的部分饋送給一個功率測量裝置(SM2)。
10.如權利要求9的方法，其特征在于自帶通濾波器的導通范圍之內(nèi)和之外的測量的信號分量確定信號功率。
11.如權利要求6、7和8之一的方法，其特征在于位于導通范圍之外的信號功率與修正因子(KF)相乘并從位于導通范圍之內(nèi)的信號功率中減去。
全文摘要
對于這種關斷光學放大器的電路結構和所屬的方法，要將放大自發(fā)發(fā)射ASE的功率用一個修正因子去修正，并從光學信號提取的測量信號中減去。
文檔編號H04B10/073GK1409165SQ0214281
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權日2001年9月18日
發(fā)明者L·拉普 申請人:西門子公司