專利名稱：增益控制光放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光信號(hào)放大器，特別涉及能控制增益以使光信號(hào)的輸出電平保持恒定而與光信號(hào)的輸入電平無關(guān)的增益控制光放大器。
隨著光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，用于通過一條光線路同時(shí)發(fā)射具有多波長(zhǎng)的光信號(hào)的波分多路復(fù)用WDM傳輸技術(shù)已廣泛使用，以便提高光線路的傳輸效率。而且，通過將具有特定波長(zhǎng)的光加到光線路和從光線路中取出來逐漸組網(wǎng)光線路。順便說一下，在增加或取出波分多路復(fù)用系統(tǒng)中的任何光時(shí)，光信號(hào)總的信號(hào)功率dBm波動(dòng)。例如，在從發(fā)射8信道光信號(hào)的光線路中取出4信道光信號(hào)時(shí)，光信號(hào)的總功率降低約3dBm。而且，在從發(fā)射4信道光信號(hào)的光信號(hào)中取出2信道光信號(hào)時(shí)，光信號(hào)的功率又降低約3dBm，從而，與開始相比降低約6dBm的光信號(hào)功率。當(dāng)再次從2信道光信號(hào)中取出1信道光信號(hào)時(shí)，光信號(hào)功率降低約3dBm，從而引起光信號(hào)功率總的9dBm增益降低。總之，在用于發(fā)射8信道光信號(hào)的波分多路復(fù)用系統(tǒng)中，通過增加和取出光信號(hào)可以引起最大9dBm的信號(hào)功率波動(dòng)。此信號(hào)功率的波動(dòng)可能引起系統(tǒng)故障。例如，在光纖放大器采用摻有諸如Er、Pr和Nd的稀土離子的光纖的情況中，放大增益根據(jù)輸入信號(hào)功率而改變。因此，如果輸入信號(hào)功率弱，即，如果輸入到光纖放大器的光信號(hào)的信道數(shù)量少，則將光信號(hào)的相應(yīng)信道的放大增益設(shè)置為高。而如果輸入信號(hào)功率強(qiáng)，即，如果輸入到光纖放大器的光信號(hào)的信道數(shù)量大，則將光信號(hào)的相應(yīng)信道的放大增益設(shè)置為低。由于放大增益的不同而引起的通過光網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的光信號(hào)的此波動(dòng)可能破壞接收裝置，使之不能接收發(fā)射的光信號(hào)。
而且由于通過光線路發(fā)射的光信號(hào)與傳輸距離成比例地變?nèi)?，所以要求在?guī)定間隔上提供中繼光放大器來放大此光信號(hào)?？傊?，希望在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r中每80Km或120Km點(diǎn)上建立中繼光放大器。近來，建議每160Km點(diǎn)上提供中繼光放大器。同時(shí)，國際電信聯(lián)盟(ITU)的標(biāo)準(zhǔn)定義每40Km光線路的增益損耗是11dB，即，如果每80Km點(diǎn)上提供中繼光放大器，要求此放大器具有約22dB的放大增益，如果每120Km點(diǎn)上提供中繼光放大器，此放大器應(yīng)具有約33dB的放大增益，而如果每160Km點(diǎn)上提供中繼光放大器，此放大器應(yīng)具有約44dB的放大增益。然而，由于固定設(shè)置常規(guī)光纖放大器的增益電平并且能控制增益的光放大器的增益控制范圍限制在例如約10dB的預(yù)定電平內(nèi)，所以它們不能滿足不同的安裝環(huán)境。
因此，本發(fā)明涉及基本上消除由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而引起的一個(gè)或多個(gè)問題的增益控制光放大器。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可以適應(yīng)不同的安裝環(huán)境而不必單獨(dú)改變結(jié)構(gòu)的增益控制光放大器。
本發(fā)明的另一目的是提供波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)所采用的用于控制光信號(hào)的規(guī)則增益電平以抵消光信號(hào)的增加與取出的增益控制光放大器，。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的增益控制光放大器，應(yīng)用于通過一條線路發(fā)射多波長(zhǎng)光信號(hào)的波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)，此增益控制光放大器包括光耦合器，與光線路連接，用于將輸入信號(hào)劃分為第一與第二光信號(hào)；第一光纖放大器，用于以第一放大增益放大第一光信號(hào)；衰減裝置，用于根據(jù)衰減增益調(diào)節(jié)電壓以預(yù)定的衰減增益衰減第一光纖放大器的輸出；第二光纖放大器，用于以第二放大增益放大衰減裝置的輸出；光-電流轉(zhuǎn)換裝置，將第二光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與信號(hào)功率相對(duì)應(yīng)的電的電平信號(hào)；和衰減增益控制裝置，用于根據(jù)光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出生成用于衰減裝置的衰減增益調(diào)節(jié)電壓。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的增益控制光放大器，應(yīng)用于通過一條線路發(fā)射多波長(zhǎng)光信號(hào)的波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)，此增益控制光放大器包括至少一個(gè)光纖放大器，與光線路相連，用于以預(yù)定的放大增益放大通過光線路傳播的光信號(hào)；衰減裝置，耦合到光線路，用于根據(jù)衰減增益調(diào)節(jié)電壓以預(yù)定的衰減增益衰減此光信號(hào)；和衰減增益控制裝置，用于根據(jù)通過此光線路傳播的光功率相對(duì)衰減裝置的衰減增益調(diào)節(jié)電壓。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供增益控制光放大器，相對(duì)輸入光信號(hào)功率保證固定的放大增益。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供增益控制光放大器，提供與通過光線路發(fā)射的光信號(hào)的最大增益損耗相對(duì)應(yīng)的放大增益。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供增益控制光放大器，其中衰減增益控制裝置以11dB為單位調(diào)節(jié)衰減裝置的衰減增益。
根據(jù)本發(fā)明，第一與第二光纖放大器根據(jù)發(fā)射距離將通過光耦合器輸入的光信號(hào)放大到高達(dá)最大的放大增益。除此之外，利用光耦合器劃分的預(yù)定數(shù)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換為與從光-電流轉(zhuǎn)換裝置輸入的信號(hào)功率相對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)，并隨后輸入到衰減增益控制裝置。衰減增益控制裝置根據(jù)光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出電平檢測(cè)輸入信號(hào)的傳輸距離并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果設(shè)置衰減裝置的衰減增益。因此，在上面的結(jié)構(gòu)中，由于輸出信號(hào)功率能相對(duì)輸入給光放大器的光信號(hào)的傳輸距離設(shè)置為固定值，所以有可能相對(duì)傳輸距離可選擇地建立光放大器。即，根據(jù)本發(fā)明的增益控制光放大器基本上消除常規(guī)光放大器應(yīng)根據(jù)中繼傳輸距離來制造的缺點(diǎn)。
應(yīng)該明白前面的概括描述和下面的具體描述都是示例性的并預(yù)定提供根據(jù)權(quán)利要求書的本發(fā)明的進(jìn)一步闡述。
包括用來提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解和引入在此說明書中并構(gòu)成此說明書一部分的附圖表示本發(fā)明的實(shí)施例并與此說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理在圖中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增益控制光放大器的結(jié)構(gòu)；圖2表示圖1中的第一光纖放大器的結(jié)構(gòu)；圖3表示根據(jù)從圖1的光纖放大器中輸入的信號(hào)功率說明放大增益特性的曲線圖；圖4是表示圖1中的衰減增益控制電路的具體結(jié)構(gòu)的電路圖；和圖5表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的增益控制光放大器的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在將具體參考其示例表示在附圖中的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
現(xiàn)參見圖1，圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的增益控制光放大器的結(jié)構(gòu)，光信號(hào)作為通過特定光線路的輸入與第一光耦合器10耦合。第一光耦合器10以例如99∶1的預(yù)定比率劃分輸入光信號(hào)，并將此信號(hào)的99％發(fā)送給第一光纖放大器20，而將此信號(hào)的1％發(fā)送給第一光電二極管30。利用第一光纖放大器20放大的光信號(hào)通過特定的光線路傳送給衰減器40。第一光電二極管30輸出與輸入的信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。此電信號(hào)作為輸入發(fā)送給衰減增益控制電路50。此衰減增益控制電路50根據(jù)第一光電二極管30的輸入信號(hào)生成預(yù)定的衰減增益調(diào)節(jié)信號(hào)并輸出給衰減器40。然后，從衰減器40輸出的光信號(hào)通過特定光線路耦合到第二光纖放大器60。第二光纖放大器60的輸出光信號(hào)提供給其它光纖放大器或用于通過特定光線路接收光信號(hào)的任何設(shè)備。
在上面的結(jié)構(gòu)中，第一與第二光纖放大器20與60利用輸入的光信號(hào)提供最大的光放大增益。例如，考慮到由于160Km的傳輸距離而引起的最大44dBm的增益損耗，放大器20與60保證最大44dBm的放大增益。除此之外，衰減增益控制電路50與衰減器40根據(jù)本發(fā)明的光放大器應(yīng)用的不同環(huán)境控制全部的增益電平。即，衰減增益控制電路50根據(jù)從第一光電二極管30輸入的信號(hào)電平檢測(cè)建立的光放大器的中繼距離。衰減增益控制電路50將衰減增益調(diào)節(jié)信號(hào)輸出給衰減器40，以便在檢測(cè)的中繼距離為160Km時(shí)將衰減器40的衰減增益設(shè)置為0dB、在檢測(cè)的中繼距離為120Km時(shí)將衰減器40的衰減增益設(shè)置為11dB并在檢測(cè)的中繼距離為80Km時(shí)將衰減器40的衰減增益設(shè)置為為22dB。
同時(shí)，希望第一與第二光纖放大器20與60具有增益控制功能，以便總是提供固定和穩(wěn)定的放大增益而不受由于光信號(hào)的增加與取出引起的信號(hào)功率波動(dòng)的影響。即，常規(guī)光纖放大器的放大增益根據(jù)信號(hào)功率輸入而波動(dòng)，這引起第一與第二光纖放大器20與60的最大放大增益值最終改變。
參見圖2，從圖1的第一光耦合器10中輸出的光信號(hào)通過特定的光線路輸入給第一隔離器201。第一隔離器201的輸出信號(hào)通過波分多路復(fù)用器202傳送給光放大光纖204。除此之外，從抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203輸出的激光束P通過波分多路復(fù)用器202輸入給光放大光纖204。加上980nm或1480nm的光作為激光束。如下所述，抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203根據(jù)控制器210的驅(qū)動(dòng)電流輸出預(yù)定量的激光束。以有效的光纖摻雜諸如Er、Pr和Nd的稀土離子的方式形成光放大光纖204。當(dāng)將具有預(yù)定波長(zhǎng)的激光束加到光放大光纖204時(shí)，由于稀土離子的激勵(lì)而發(fā)射出具有預(yù)定波長(zhǎng)的受激光子，因此放大通過相應(yīng)的光纖傳播的光信號(hào)。從光放大光纖204輸出的光信號(hào)通過第二隔離器205與第二光耦合器206連接。第二光耦合器206以例如99∶1的預(yù)定比率劃分從第二隔離器205輸入的光信號(hào)，并將此信號(hào)的99％發(fā)送給圖1中的衰減器40，而將此信號(hào)的1％發(fā)送給帶通濾波器208。這里，第二光電二極管209將與從帶通濾波器208輸出的光量相對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)輸入給控制電路210。同時(shí)，控制電路210根據(jù)從第二光電二極管209提供的信號(hào)電平控制抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流，以保持光纖放大器20的放大增益固定不變。
參見圖3，表示根據(jù)從光放大光纖204輸入的信號(hào)功率的放大增益特性，(A)表示在抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為210mA時(shí)光放大光纖204的放大增益特性，(B)表示在抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為95mA時(shí)光放大光纖204的放大增益特性，(C)表示在抽運(yùn)抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為61mA時(shí)光放大光纖204的放大增益特性。如圖3所示，如果從光放大光纖204輸入的信號(hào)功率低，則增加放大增益，而如果此功率高，則降低放大增益，從而使放大增益波動(dòng)。因此，如果在抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流是固定的情況下通過增加和取出光信號(hào)而使輸入到光纖放大器20的光信號(hào)的放大增益波動(dòng)，則最后使光纖放大器20的放大增益波動(dòng)。
然而，在根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)中，控制電路210根據(jù)第二光電二極管209的輸出信號(hào)控制抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流，以保持光纖放大器20的放大增益固定。即，如果輸入到光放大光纖204的信號(hào)功率是-10dBm，則抽運(yùn)激光二極管203的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置為210mA。如果此功率為-15dBm，則電流設(shè)置為95mA，而如果此功率是-20dBm，則電流設(shè)置為61mA，從而一直保持放大增益為22dB而與輸入信號(hào)的功率無關(guān)。
現(xiàn)參見圖4，表示圖1中的衰減增益控制電路的具體結(jié)構(gòu)的電路圖，圖1中的第一光電二極管30的輸入電壓Vin即與信號(hào)功率輸入相對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)分別通過電阻R1與R6和第一與第二比較器CP1與CP2的非反相端子(+)相連。第一與第二比較器CP1與CP2的反相端子(-)分別和第一與第二基準(zhǔn)電壓REF1與REF2耦合。這里，第一基準(zhǔn)電壓REF1設(shè)置為小于第二基準(zhǔn)電壓REF2。第一與第二基準(zhǔn)電壓REF1與REF2分別和傳播160Km與80Km的輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)，這將在下面具體進(jìn)行討論。接下來，第一比較器CP1的輸出端口通過電阻R3與第一晶體管TR1的基極相連。第一比較器CP1的輸出端口與電阻R3之間的結(jié)點(diǎn)通過上拉電阻R2與電源電壓Vcc耦合并通過并聯(lián)電容器C1接地。第一晶體管TR1的集電極通過偏置電阻R4與電源電壓Vcc相連，并且第一晶體管TR1的發(fā)射極通過電阻R5接地。此發(fā)射極與電阻R5之間的結(jié)點(diǎn)與加法器53耦合作為輸入端。第一比較器CP1和第一晶體TR1包括在第一衰減電平設(shè)置部分51中。在第一衰減電平設(shè)置部分51中，如果從第一光電二極管30輸入的電壓Vin大于第一基準(zhǔn)電壓REF1，利用從第一比較器CP1輸出的高電平信號(hào)導(dǎo)通第一晶體TR1，以便通過偏置電阻R4將電源電壓Vcc輸入到加法器53。這里，從第一衰減電平設(shè)置部分輸入到加法器53的電壓設(shè)置為2V，例如，這能通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置電阻R4和R5的值來實(shí)現(xiàn)。除此之外，如果從第一光電二極管30輸入的電壓Vin小于第一基準(zhǔn)電壓REF1，則利用從第一比較器CP1輸出的低電平信號(hào)關(guān)斷第一晶體管TR1，以便通過偏置電阻R4輸入0V給加法器53。即，如果從第一光電二極管30輸入的電壓Vin大于第一基準(zhǔn)電壓REF1，則第一衰減設(shè)置部分51將輸出電壓設(shè)置為2V，而如果輸入電壓Vin小于第一基準(zhǔn)電壓REF1，則第一衰減設(shè)置部分51將輸出電壓設(shè)置為0V。同時(shí)，除了基準(zhǔn)電壓REF2與參考電壓REF1不同之外，第二衰減電平設(shè)置部分52具有與第一衰減電平設(shè)置部分51相同的結(jié)構(gòu)。即，在第二衰減電平設(shè)置部分52中，第二比較器CP2的輸出端利用上拉電阻R7、旁路電容器C2和電阻R8與第二晶體管TR2的基極相連。因此，根據(jù)第二比較器CP2的輸出電平的高或低來導(dǎo)通或關(guān)斷第二晶體TR2。第二晶體管TR2的集電極通過電阻R9與電源電壓Vcc相耦合，而發(fā)射極通過電阻R10接地。在發(fā)射極和電阻R10之間的結(jié)點(diǎn)鏈接到加法器53作為輸入端。而且，第二衰減電平設(shè)置部分52也在從第一光電二極管30的輸入電壓Vin大于第二基準(zhǔn)電壓REF2時(shí)輸出電壓設(shè)置為2V并在輸入電壓Vin小于第二基準(zhǔn)電壓REF2時(shí)將輸出電壓設(shè)置為0V。
加法器53將第一與第二衰減電平設(shè)置部分51與52的輸出電壓相加并作為衰減調(diào)節(jié)電壓發(fā)送給衰減器40。因此，如果Vin＜REF1，將從加法器53輸入給衰減器40的衰減調(diào)節(jié)電壓設(shè)置為0V，如果REF1＜Vin＜REF2，將從加法器53輸入給衰減器40的衰減調(diào)節(jié)電壓設(shè)置為2V，而如果Vin＞REF2，將從加法器53輸入給衰減器40的衰減調(diào)節(jié)電壓設(shè)置為4V。上述實(shí)施例是考慮到以下情況構(gòu)成的如果衰減調(diào)節(jié)電壓為0V，將衰減器40的衰減增益設(shè)置為0dB；如果衰減調(diào)節(jié)電壓為2V，將衰減器40的衰減增益設(shè)置為11dB；而如果衰減調(diào)節(jié)電壓為4V，將衰減器40的衰減增益設(shè)置為22dB。這里，必須將衰減調(diào)節(jié)電壓設(shè)置為衰減器40特性合適的值。
如上所述，第一與第二基準(zhǔn)電壓REF1與REF2分別對(duì)應(yīng)于傳播160Km與80KM的輸入信號(hào)。因此，如果在發(fā)射光信號(hào)時(shí)刻的信號(hào)功率例如為12dBm，考慮到ITU的教導(dǎo)，每40Km的增益損耗為11dB，如果輸入信號(hào)傳播160Km，則信號(hào)功率變?yōu)?32dBm，如果輸入信號(hào)傳播120Km則信號(hào)功率變?yōu)?21dBm，而如果傳播80Km，則變?yōu)?10dBm。此外，在發(fā)射8信道光信號(hào)的波分多路復(fù)用系統(tǒng)中，通過增加和取出光信號(hào)可能出現(xiàn)最大9dB的增益損耗。因此，如果光信號(hào)傳播80Km，則輸入到圖中1中的光纖放大器的信號(hào)功率變?yōu)榧s-19dBm至-10dBm，如果光信號(hào)傳播120Km則信號(hào)功率變?yōu)榧s-30dBm至-21dBm，而如果傳播160Km，則變?yōu)榧s-41dBm至-32dBm。因此，希望根據(jù)輸入信號(hào)功率約為-30dBm至-31dBm，最好為-31dBm來設(shè)置第一基準(zhǔn)電壓REF1，并且根據(jù)輸入信號(hào)功率約為-19dBm至-21dBm，最好為-20dBm來設(shè)置第二基準(zhǔn)電壓REF2。
在上面的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，考慮到傳輸距離，第一與第二光纖放大器20與60將通過第一光耦合器10輸入的光信號(hào)放大到高達(dá)最大的放大，即44dB。此外，由第一光耦合器10劃分的預(yù)定數(shù)量的信號(hào)發(fā)送給第一光電二極管30。然后，第一光電二極管30將對(duì)應(yīng)于從第一光電二極管30中檢測(cè)的信號(hào)功率的電平信號(hào)輸出到衰減增益控制電路50。衰減增益控制電路50根據(jù)第一光電二極管30的輸出電平檢測(cè)輸入信號(hào)的傳輸距離，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果設(shè)置衰減器40的衰減增益。即，如果光信號(hào)的傳輸距離為160Km，則將衰減增益設(shè)置為0dB，如果光信號(hào)的傳輸距離為120Km，則將衰減增益設(shè)置為11dB，而如果光信號(hào)的傳輸距離為80Km，則將衰減增益設(shè)置為22dB。因此，在上面的結(jié)構(gòu)中，由于輸出信號(hào)功率能相對(duì)輸入給光放大器的光信號(hào)的傳輸距離設(shè)置為固定值，所以有可能選擇地根據(jù)傳輸距離建立光放大器。即，根據(jù)本發(fā)明的增益控制光放大器基本上消除應(yīng)根據(jù)中繼傳輸距離制造常規(guī)光放大器的缺點(diǎn)。同時(shí)，上面的優(yōu)選實(shí)施例中第一與第二光纖放大器20與60的放大增益均設(shè)置為22dB，有可能在需要時(shí)分別設(shè)置第一與第二光纖放大器20與60的衰減增益，例如分別設(shè)置為20dB與24dB。即，第一與第二光纖放大器20與60的相應(yīng)放大增益不同地設(shè)置為這些放大增益之和滿足最大增益損耗的范圍。
上面實(shí)施例考慮中繼光放大器的間隔最大為160Km來構(gòu)造。因此，如果根據(jù)ITU的標(biāo)準(zhǔn)每80Km或120Km安裝中繼光放大器，有可能分別設(shè)置第一與第二光放大器20與60的放大增益、衰減增益控制電路50和衰減器40的衰減增益為其他合適的值。在這種情況中，有可能利用圖5所示的單個(gè)光纖放大器110構(gòu)造中繼光放大器，該圖表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的增益控制光放大器的結(jié)構(gòu)。輸入的光信號(hào)通過光耦合器100與光纖放大器110和光電二極管120連接作為輸入。由光纖放大器110放大的光信號(hào)輸入到衰減器130并且以預(yù)定電平進(jìn)行衰減。然后，衰減增益控制電路140根據(jù)從光電二極管120輸出的電平信號(hào)生成衰減調(diào)節(jié)電壓來設(shè)置衰減器130的衰減增益。在上面的結(jié)構(gòu)中，由于光纖放大器110的放大增益設(shè)置為例如33dB并且衰減增益控制電路140根據(jù)光電二極管120的輸出電平將衰減增益調(diào)節(jié)電壓設(shè)置為0V或2V，所以衰減器130的衰減增益設(shè)置為0dB或11dB。因此，由于根據(jù)傳輸距離將輸入到光放大器的光信號(hào)放大22dB或33dB，所以如上所述構(gòu)造的光放大器能安裝在120Km間隔的范圍內(nèi)，。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的增益控制光放大器能根據(jù)光信號(hào)的傳輸距離自動(dòng)地控制放大增益。因此，適于不同的安裝環(huán)境而不單獨(dú)改變結(jié)構(gòu)。
此外，應(yīng)用于波分多路復(fù)用系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的增益控制光放大器能夠?qū)τ诠庑盘?hào)的增加和取出總是提供固定的放大增益。
可以對(duì)本發(fā)明的增益控制光放大器進(jìn)行不同的修改和變化而不脫離本發(fā)明的精神或范疇，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，預(yù)定本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書及其等效物范疇內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種增益控制光放大器，應(yīng)用于通過一條線路發(fā)射多波長(zhǎng)光信號(hào)的波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)，包括光耦合器，與光線路相連接，用于將輸入信號(hào)劃分為第一與第二光信號(hào)；第一光纖放大器，用于以第一放大增益放大第一光信號(hào)；衰減裝置，用于根據(jù)衰減增益調(diào)節(jié)電壓以預(yù)定衰減增益衰減第一光纖放大器的輸出；第二光纖放大器，用于以第二放大增益放大衰減裝置的輸出；光-電流轉(zhuǎn)換裝置，用于將第二光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與信號(hào)功率相對(duì)應(yīng)的電的電平信號(hào)；和衰減增益控制裝置，用于根據(jù)光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出生成用于衰減裝置的衰減增益調(diào)節(jié)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中第一與第二光纖放大器分別具有固定的放大增益而與光信號(hào)功率輸入無關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中第一與第二放大增益之和與通過光線路發(fā)射的光信號(hào)的最大增益損耗相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中第一與第二放大增益彼此相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中衰減增益控制裝置以11dB為單位調(diào)節(jié)衰減裝置的衰減增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中第一與第二放大增益之和為44dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光纖放大器，其中衰減增益控制裝置包括第一衰減電平設(shè)置裝置，用于將光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出電平與第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并根據(jù)比較的結(jié)果輸出第一或第二電壓；第二衰減電平設(shè)置裝置，用于將光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出電平與不同于第一基準(zhǔn)電壓的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并根據(jù)比較的結(jié)果輸出第一或第二電壓；和加法裝置，用于相加第一與第二衰減電平設(shè)置裝置的輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光纖放大器，其中如果通過光線路發(fā)射的第一信號(hào)功率為AdBm，則第一基準(zhǔn)電壓具有輸入到光放大器的對(duì)應(yīng)于A-42dBm至A-44dBm的信號(hào)功率的電平值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的光纖放大器，其中如果通過光線路發(fā)射的第一信號(hào)功率為AdBm，則第二基準(zhǔn)電壓具有輸入到光放大器的對(duì)應(yīng)于A-31dBm至A-33dBm的信號(hào)功率的電平值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的光纖放大器，其中衰減裝置分別對(duì)于第一電壓具有衰減增益0dB和對(duì)于第二電壓具有衰減增益11dB。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖放大器，其中第一與第二放大增益之和為33dB。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光纖放大器，其中衰減增益控制裝置根據(jù)光-電流轉(zhuǎn)換裝置的輸出電平將衰減裝置的衰減增益設(shè)置為0dB或11dB。
13.一種增益控制光放大器，應(yīng)用于通過一條線路發(fā)射多波長(zhǎng)光信號(hào)的波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)光纖放大器，與光線路連接，用于以預(yù)定放大增益放大通過光線路傳播的光信號(hào)；衰減裝置，耦合到光線路，用于根據(jù)衰減增益調(diào)節(jié)電壓以預(yù)定衰減增益衰減此光信號(hào)；和衰減增益控制裝置，用于根據(jù)通過光線路傳播的光功率相對(duì)衰減裝置生成衰減增益調(diào)節(jié)電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的增益控制光放大器，其中衰減增益控制裝置包括光耦合器，與光線路連接，用于以預(yù)定比率劃分光信號(hào)；光-電流轉(zhuǎn)換裝置，用于生成與從光耦合器輸出的光功率相對(duì)應(yīng)的電壓電平信號(hào)；和電壓生成裝置，用于根據(jù)電壓電平信號(hào)生成衰減增益調(diào)節(jié)電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的增益控制光放大器，其中該光放大器具有與通過光線路發(fā)射的光信號(hào)的最大增益損耗相對(duì)應(yīng)的放大增益。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的增益控制光放大器，其中衰減增益控制裝置以11dB為單位調(diào)節(jié)衰減裝置的衰減增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的增益控制光放大器，其中該光放大器具有與輸入信號(hào)的功率無關(guān)的固定的放大增益。
全文摘要
本發(fā)明提供一種增益控制光放大器,應(yīng)用于波分多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)作為中繼放大器,用于保持光信號(hào)的輸出電平固定而與輸入電平無關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的增益控制光放大器包括第一與第二光纖放大器20與60,分別用于放大光信號(hào)的輸入功率。第一與第二光纖放大器20與60的放大增益設(shè)置為與通過光線路發(fā)射的光信號(hào)的最大增益損耗相對(duì)應(yīng)的值。此外,此增益控制光放大器還包括:衰減器40,用于衰減通過光線路發(fā)射的光信號(hào)的功率;和衰減增益控制裝置10、30與50,用于根據(jù)光信號(hào)的功率調(diào)節(jié)衰減器40的衰減增益。此衰減增益控制裝置檢測(cè)光信號(hào)的傳輸距離并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果設(shè)置衰減增益。因此,由于輸出信號(hào)功率能根據(jù)輸入到光放大器的光信號(hào)的傳輸距離設(shè)置為固定值,所以有可能選擇地根據(jù)傳輸距離建立光放大器。
文檔編號(hào)G02F1/35GK1265475SQ0010281
公開日2000年9月6日 申請(qǐng)日期2000年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月23日
發(fā)明者李奎行, 崔峰壽 申請(qǐng)人:大宇通信株式會(huì)社