SE514253C2 - Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare - Google Patents
Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkareInfo
- Publication number
- SE514253C2 SE514253C2 SE9802585A SE9802585A SE514253C2 SE 514253 C2 SE514253 C2 SE 514253C2 SE 9802585 A SE9802585 A SE 9802585A SE 9802585 A SE9802585 A SE 9802585A SE 514253 C2 SE514253 C2 SE 514253C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- optical
- amplifier
- pump laser
- pump
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/29—Repeaters
- H04B10/291—Repeaters in which processing or amplification is carried out without conversion of the main signal from optical form
- H04B10/293—Signal power control
- H04B10/294—Signal power control in a multiwavelength system, e.g. gain equalisation
- H04B10/296—Transient power control, e.g. due to channel add/drop or rapid fluctuations in the input power
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
25 30 35 514 253 2 effektkälla, som kallas den optiska pumpen. Pumpljuset har kortare våglängd än signalens och är allmänt sett energirikare och i stånd att lyfta upp erbium-joner från lägre energitill- stånd till högre energitillstånd i den erbium-dopade fibern. Ljus alstras då i fibem, när jonema återvänder till de lägre energinivâerna.
För att uppnå bästa möjliga sändningsegenskaper måste effekterna hos alla våg- längdskanaler i varje betraktad punkt längs hela sändningsvägen bibehållas lika stora som varandra. Särskilt är det ett allmänt ett strängt krav, att den optiska överforingen måste bete sig lika bra oberoende av vilka kanaler, som föreligger vid varje punkt, och av an- talet kanaler, som föreligger i varje punkt. Det är sålunda optimalt att ha konstant utgåen- de effekt per optisk kanal i en optisk förstärkare, som ingår i ett optiskt nät. Vidare måste en optisk fórstärkares förstärlming bibehållas, när våglängdskanaler läggs till eller tas bort på ingångsledningen till den optiska förstärkaren. Annars kommer detta att i en op- tisk fiberförstärkare, som normalt drivs i mättat tillstånd, vilket innebär, att den har en ungefärligen konstant utgående effekt oberoende av ingångseffekten, medföra transienter i effektnivåerna hos de inkommande kanaler, till vilken en kanal ska läggas till, respektive hos de kvarvarande kanalerna efter avlägsnande av en kanal.
Sålunda måste utgångseffekten hos en förstärkare, som används i ett nät, styras så effektivt som möjligt. Tidigare förfaranden visas i svenskt patent 506 403, svensk patent- ansökan nr. 9603336-0, internationell patentansökan PCT/SE98/O0255 och svensk patent- ansökan 980ll59-6, inlämnad 1 april 1998. Ett vanligen använt förfarande för att styra en optisk förstärkare är att variera den optiska pumpeffekten genom att reglera den ström, som går genom pumplaserdioden. Emellertid är det i en sådan förstärkare, beroende på inre fördröjningar, svårt att konstruera en effektiv och snabb styming med användning av endast en återkopplingsslinga, se Lex. den anförda svenska patentansökningen 9801159-6.
Det är dock ett välkänt faktum, att en frarnåtkopplingsslinga kan vara mycket effektiv för att ge snabb styrning i ett reglerat system, förutsatt att systemets överforingsfunktion är noggrant känd. En optisk ñberförstärkares förstärkning är inte en linjär funktion av pumpeffekten och vidare är den optiska pumpeffekt, vilken avges från en pumplaser, inte en linjär funktion av den ström, vilken avges till lasem, förspänningsströmmen. icke-linjär anordning och sålunda kan en den överva- En pumplaserdiod är en mycket snabb lokal återföringsslinga användas för att reglera pumpeffekten. Signalen från kande lysdiod, som normalt är tillgänglig på den bakre facetten av laserdioden inuti en pumplasermodul eller kapsel, kan användas som återkopplingssignal for denna regle- ringsslinga. Fortfarande är dock denna monitorsignal inte fullständigt proportionell mot den optiska pumpeffekt, som avges till den optiska fiberförstärkaren.
Såsom visas i den anförda svenska patentansölcningen 9603336-0 kan en bra för- stärkarstyming åstadkommas genom att kombinera framåtkopplings- och återkopplings- slingor. Frarnåtkopplingsslingan innefattar ett icke-linjärt element med i den visade utfö- ringsformen A/D-omvandling, en lagrad tabell över numeriska värden för modifiering av 10 15 20 25 30 35 514 253 3 den digitala styrsignalen och sedan D/A-omvandling. Det är emellertid svårt att härleda de optimala egenskaperna hos detta icke-linjära element, dvs tabellen, ur mätningar på förstärkaren. Det kan också vara önskvärt att åstadkomma dessa med hjälp av elektronis- ka kretsar i slingan och att undvika A/D- och D/A-omvandlingarna. Vidare begränsas noggrannheten av stymingen av denna modell och icke-linjariteterna hos pumplasem, vilket ger lägre än optimala prestanda för förstärkaren.
REDOGÖRELSE Det är ett med uppfinningen att anvisa en optisk förstärkaranordning med en förstärkning, som kan noggrant styras och i syrmerhet hållas vid ett noggrant konstant värde.
Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att anvisa en optisk förstärkare med styrbar noggrann förstärkning, som lätt kan byggas med hjälp av kretsar.
Det av uppfinningen lösta problemet är sålunda hur en optisk förstärkare skall kon- strueras, som har konstant förstärkning oberoende av effekten hos de inkommande signa- lerna, varvid förstärkaren har en uppbyggnad lärnpad för att uppbyggas av kretsar och konstruktionen endast erfordrar specifika bestämda mätningar på förstärkaren och dennas pumplaser och pumplaserns övervakningskrets.
Sålunda innefattar en optisk förstärkaranordning en aktiv fiberlängd, en pumplaser ingående i en pumplasermodul, som också innefattar en övervalcningsdiod, och vidare två styrslingor, en framåtkopplingsslinga och en återkopplingsslinga. I frarnåtkopplingsslingan modifieras den inkommande effektnivån till en signal, som motsvarar eller väsentligen överensstämmer med en pumpeffekt, som bibehåller den önskade förstärlmingen, varvid då lärnpliga signaler läggs till eller dras ifrån för att kompensera nivåförskjutningar. Den nivå hos pumpeffekten, som erhålls genom modifieringen, omvandlas sedan till att mot- svara eller överensstämma med eller att ha liknande uppförande som den övervaknings- signal för pumplasern, vilken används som börvärdet i den lokala regleringsslingan av återkopplingstyp för pumplasern. Demla andra omvandling kan också användas för varje styrsignal eller varje styranordning, som avger en styrsignal till pumplasem, oberoende av typen hos den använda styrningen.
Fördelen med den föreslagna styrningen att denna ger en mycket snabb och noggratm styrregel for en sådan i sig icke-linjär och komplicerad anordning som optisk fiberförstärkare. De parametrar, vilka erfordras för att åstadkomma styrregeln, ges direkt genom att utföra vissa bestämda mätningar på förstärkaren och dennas pumplasermodul.
KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen ska nu beskrivas såsom en ej begränsande utföringsform med hänvis- ning till de bifogade ritningarna, ivilka: Pig. 1 är ett diagram, som visar relationer mellan signalernas ingångsnivå och pumpeffekten, medan en konstant förstärkning upprätthålls för en typisk erbiumdopad fiberoptisk förstärkare, 10 15 20 25 30 35 514 253 4 Fig. 2 är ett diagram över övervakningsdiodens styrkofficienter som funktion av effekten hos ljus, vilket avges från en pumplaser, för ett antal pumplasermoduler från en första tillverkare, Fig. 3 är ett diagram liknande diagrammet i fig. 2 för ett antal pumplaserrnoduler från en annan, andra tillverkare, Fig. 4 är ett blockschema över en utföringsform av en optisk förstärkare med full- ständig förstärkarstyrning, som medger en snabb och noggrann styrning av förstärkarens utgående effekt, Fig. 5 är ett blockscherna över en utföringsforrn av en signalomvandlare, som an- vänds i den fullständiga förstärkarstyrregeln enligt ñg. 4, Fig. 6 är ett blockschema över en utföringsform av en optisk förstärkare enligt känd teknik, som har både en frarnåtkopplingsstyrning och en âterkopplingsstyrning, Fig. 7 är en bild som visar en del av ett optiskt fibernät.
DETALJERAD BESKRIVNING I fig. 7 visas en del av ett optiskt fiber nät av WDM-typ, som innefattar noder 101.
Varje nod är förbunden med en annan nod med hjälp av en ingångsfiber 103 och en utgångsfiber 105. lngångsñbrerna är förbundna med törförstärkare 107 och utgångsñbrer- na är förbundna med kraft- eller effektförstärkare 109. Förförstärkarna 103 och kraftför- stärkarna 109 är i sin tur förbundna med elektriska utgångs- och ingångsportar 111 re- spektive 113, som innefattar demultiplexorer respektive multiplexorer (kopplare). Det kan vara erforderligt att inställa förstärkarna 107, 109, så att de får lämpligt anpassade för- stärkningar beroende på förstärkarens syfte, och det kan också vara erforderligt att ändra förstärkningen under nätets drift.
En optisk förstärkaranordning, som är lärnplig för att förstärka WDM-ljussignaler i en nod 101 i den i ñg. 1 visade delen av ett nät, där den optiska förstärkaranordningen är uppbyggd i huvudsak såsom visas i den anförda svenska patentansökningen nr. 9603336-0, visas av blockschemat enligt fig. 6. Det ljus, som överför de WDM-kanaler, vilka ska förstärkas, ankommer på en optisk fiber 1. En liten del av den totala inkom- mande ljuseffekten avtappas i en effektdelare 3, som överför den lilla delen till en över- vakningsanordning 5 på ingången, såsom en PIN-diod, vilken avkänner den totala optiska effekten hos det avtappade ljuset. Den återstående stora delen av ljuseffekt fortplantas till en optisk isolator 7, kombineras med pumpljus i en optisk kombinerande kopplare 9 och de kombinerade ljusvågoma fortplantas sedan genom den aktiva optiska fiberlängden 11, som har en dopning såsom med erbium. Den ursprungliga ljusvåg, som överför WDM- kanalerna, förstärks i den aktiva fibern, passeras sedan genom ytterligare en optisk isola- tor 13 och från denna till ett förstärkningsfonnande filter 15, som utjämnar förstärknin- gen för de olika WDM-kanalema. Slutligen avtappas åter en liten del av den totala ljusef- fekten i en effektdelare 17, som vilken den lilla delen fortplantas till en övervakningsan- ordning 19 på utgången, vilken avkänner den avtappade ljuseffekten. Den återstående 10 15 20 25 30 35 514 253 5 stora delen av ljussignalen fortplantas därifrån från förstärkaren på en utgångsfiber 21.
Pumpljuset genereras i en pump laser diod 23, som ingår i en pumplaserrnodul 24, vilken också innefattar en övervakningsdiod 25 for pumplasem, som avkänner pumpla- sems 23 utgångseffekt, förses med elektrisk ström från ett styrblock 23 för pumplasem och en regulator 29 i detta. Regulatorn 29 erhåller en styrsignal från en signaladderande krets 31, som mottager en signal från en enhet 23 för signalfrarnåtkopplirlg och utgångs- signalen från pumplaserns övervakningsdiod 25, den senare signalen med negativt tecken, så att denna subtraheras från utgångssignalen från enheten 23 för framåtkoppling. Krets- elementen innefattande pumplasems övervakningsanordning 25, regulatorn 29 och den adderande kretsen 31 utgör en negativ âterkopplingsslinga för bibehållande av nivån hos utgångseffekten från pumplaserdioden 23 väsentligen konstant.
Frarriåtkopplingsblocket 33 mottager en styrsignal från övervakningsanordningen 5 på ingången, varvid denna signal representerar den inkommande ljuseffekten för hela den optiska fórstärkande enheten. Denna styrsignal formas i ett icke-linjärt element 35, så att den får sin karaktäristiska modifierad, och den omforrnade signalen avges till ett kombi- nerande element 37. Det kombinerande elementet 37 mottager också som ingångssignal en signal, vilken genereras av en återkopplingsenhet 39 av standardtyp, som på ett åter- kopplat sätt styr den totala förstärkningen hos den totala optiska förstärkaren, varvid återkopplingsenheten 39 i sin tur som ingångssignal mottager utgångssignalen från över- vakningsanordningen 19 på utgången, varvid denna signal representerar den utgående effekten från hela den optiska förstärkande anordningen. Signalen från övervakningsenhe- ten på utgången avges sålunda till en inverterande ingång hos en summerande anordning 41 i återkopplingsenheten 39, vilken summerande anordning på en ej inverterande ingång mottager en referenssignal för utgående signal från en referenskälla 43 för den utgående signalen. Den adderade signalen, som avges från den summerande kretsen 43, avges via en regulator 45 av PID- eller PD-typ som andra ingångssignal till en ingång hos den kombinerande anordningen 37. Den kombinerade signalen, som kombineras i den kombi- nerande anordningen 37 och som kan vara en summa eller en produkt av ingångssignaler- na, år den styrsignal, som är ingångssignal till den adderande kretsen 27 i pumplaserns styranordning 27.
Den optiska förstärkande anordningen enligt fig. 6 innehåller sålunda två styrsling- or. En långsam âterkopplingsslinga är utformad för att ge en stabil utgående effekt och innefattar övervakningsanordningen 19 på utgången, den andra summerande anordningen 41 tillsammans med referenskällan 43 och regulatorn 45. En snabb framåtkopplingsslinga har en linjariserande funktion för att ge en stabil förstärkning för snabba inkommande transienter och innefattar övervakningsanordningen 5 på ingången, det icke-linjära ele- mentet 35 och signalkombineraren 37. Regulatom 29 i pumplaserns styrblock 27 kan innefatta vanliga PI- eller PID-regleringskretsar.
Att på detta sätt anordna både en âterkopplingsslinga och en frarnåtkopplingsslinga 10 15 20 25 30 35 514 253 i 6 kan vara mycket effektivt, när en snabb och noggrann styming skall anordnas för en optisk ñbertörstärkare med inre fördröjningar, såsom föreslås i den anförda svenska patentansökningen 9603336-0. Utformningen av särskilt frarnåtkopplingsslingan förut- sätter, att systemets överföringsfunktion är noggrant känd. Emellertid är törstärkningen hos en optisk ñberförstårkare (purnplasem 23, kopplaren 9 och den aktiva fibern 11) inte någon linjär funktion av effekten hos ljus, vilket utsänds av purnplasern, och dessutom är den optiska pumpeffekt, som avges av pumplasem 11, inte någon linjär funktion av den elektriska ström, vilken avges till pumplasem. En pumplaserdiod är en icke-linjär anord- ning med mycket snabbt svar och sålunda används vanligen en lokal återkopplingsslinga (pumplaserns övervakningsanordning 25, den summerande kretsen 31 och regulatorn 29) för att reglera effekten hos ljus, som utsänds av pumplasern 23, varvid återkopplings- slingan matar tillbaka signalen från pumplaser övervakningsanordningen 25. Emellertid är denna övervakningssigrial för pumplasern inte fullständigt proportionell mot den optiska pumpeffekt, som matas till den optiska fiberförstärkaren, och också här föreligger ett icke-linjärt förhållande.
Det visar sig emellertid vara svårt att härleda de optimala egenskaperna hos det icke-linjära elementet 35 ur mätningar pâ förstärkaren och att få detta att arbeta tillräck- ligt snabbt, t.ex. genom att använda i huvudsak analoga kretsar i den snabba framåtkopp- lingsslingan. Noggrannheten hos den totala stymingen av hela den optiska förstärkande anordningen begränsas av modellen och de icke-linjära egenskaperna hos pumplasem, vilket kan ge upphov till mindre än optimala prestanda hos hela förstärkaren.
För att åstadkomma en effektiv framåtkopplingsslinga bör den inkommande effekt- nivån först omvandlas till den pumpeffekt, som bibehåller den önskade förstärkningen, och för det andra bör denna nivå hos pumpeffekten omvandlas till den motsvarande över- vakníngssignalen för pumplasem, som skall användas som börvärdet i pumplaserns regle- ringsslinga.
Det första signalomvandlingssteget kan baseras på information erhållen ur mätning- ar, såsom visas i ñg. 1, på förstärkarens förstärkningsblock, se ñg. 6. Här visas relatio- nen mellan nivån hos den inkommande signaleffekten och en motsvarande pumpeffekt, medan en konstant godtycklig förstärkning hos förstärkaren bibehålls. Symbolerna (kor- sen) är uppmätta värden och de dragna linjerna utgör en möjlig tvådirnensionell modell av relationen. Det ses lätt, att alla förstärkningskurvor hos modellen är väsentligen räta och konvergerar mot en punkt, genom vilken väsentligen alla av dem passerar eller från vilken väsentligen alla av dem sträcker sig. Denna punkt kan benämnas en förskjuten nollpunkt för förstärkningskurvorna, varvid den förskjutna nollpunkten är förskjuten från den verkliga nollpunkten med både en signalförskjuming och en pumpljusförskjutning.
Ur denna information är det möjligt att utforma förstärkaren och dennas förstärk- ningsblock i huvudsak såsom visas i blockschemat i fig. 4. I fig. 4 visas en modifierad optisk förstärkande anordning med effektiv och snabb förstärkningsstyming, som erford- 10 15 20 25 30 35 5 1 4 2 5 5 7- _. rar vissa grundläggande mätningar på den optiska förstärkaren, pumplasern och dennas övervakningsdiod. Pumplasern 23 förses enligt fig. 4 med elektrisk ström från ett modifi- erat styrblock 27' för pumplasern, som också innefattar en signalomvandlare 47. Signal- omvandlarblocket 47 i styrblocket 27” för pumplasern har sin utgångsanslutning kopplad till den summerande kretsen 31 hos styrenheten för pumplasern istället för utgångsanslut- ningen från den kombinerande kretsen 37 enligt fig. 6. Sålunda mottager den adderande kretsen 3l som ingångssignaler utgångssignalen från signalomvandlaren 47 och med negativt eller inverterat tecken utgångssignalen från övervakningsanordningen 25 för pumplasern. i Styrblocket 27' för pumplasem mottager som signal, vilken är ingångssignal till signalomvandlaren 47, en styrsignal eller förstärkarstyrsigrial från ett styrblock 49, som styr hela den optiska förstärkaren. Styrenheten 49 för den optiska förstärkaren mottager som en 'första ingångssignal utgångssignalen från övervakningsanordningen' 5 på ingång- en, varvid denna signal representerar den inkommande ljuseffekten för den optiska för- stärkaren. Den mottager som en andra ingångssignal utgångssignalen från övervaknings- anordningen 19 på utgången, varvid denna signal representerar den avgivna effekten hos hela den optiska förstärkaren. Den första ingångssignalen leds till en ingång hos en första surnrnerande anordning 51, som på sin andra ingång mottager en förspänningssignal från en förspänningssignalkålla 53. Den resulterande adderade signalen avges till en ingång hos en multiplicerande krets 55. Den andra ingångssignalen till den optiska förstärkarens styrblock 49 leds till en inverterande ingång hos en andra summerande anordning 41, som på en annan men icke-inverterande ingång mottager en referenssignal för utgående signal från en referenskålla 59 för utgående signal, på samma sätt som i återkopplingsen- heten 39 i fig. 6. Den adderade signalen, som avges från den andra summerande kretsen 41, avges via en regulator 45 som en andra ingångssignal till en ingång hos den multipli- cerande anordningen 55 . Den signal, som representerar produkten, avges på utgången från den multiplicerande anordningen 55 som en ingångssignal till en ingångsanslutning hos en tredje summerande anordning 57, som på en annan ingång mottager en signal, vilken anger en tröskelnivå för pumplasern, från en inställningsanordning 59 för pumpla- serns tröskelnivå. Utgångssignalen från den tredje summerande anordningen 57 är på samma gång utgångssignalen från hela styrblocket 49 för den optiska förstärkaren och avges till signalomvandlaren 47 i pumplaserns styrblock 27”.
Sålunda innehåller också här den optiska förstärkarens styrblock 49 två styrslingor.
En långsam återkopplingsslinga är utformad för att ge en stabil avgiven effekt och inne- fattar övervakningsanordníngen 19 på utgången, den andra summerande anordningen 41 tillsammans med referenskällan 43 och regulatorn 45. En snabb framátkopplingsslinga har en linjariserande funktion för att åstadkomma en stabil förstärkning för snabba ingångs- transienter och innefattar övervalcningsanordningen 5 på ingången, den första summeran- de anordningen 51 och förspänningssignalkällan 53. Regulatorn 45 i den optiska förstär- 10 15 20 25 30 35 514 253 _-. 8 karens styrblock 49 och regulatorn 29 i pumplasems styrblock 27' kan innefatta vanliga Pl- eller PID-styrkretsar liksom i förstärkarutförandet enligt fig. 6. I framåtkopplings- slingan adderas framåtkopplingssignalen erhållen från den inkommande signalens över- vakningsanordning 5 till förspänningssignalen från förspänriingssigrialkällan 53, varvid förspänningssignalen har en storleksordning av 10 pW, varvid detta värde motsvarar värdet på ordinatan men med ett tecken motsatt tecknet hos ordinatavärdet för den kon- vergenspunkt, som diskuterats i samband med fig. 1. Den önskade törstärkningen hos förstärkaren väljs på vanligt sätt av en referenssignal för utgående signal från referenskäl- lan 43 för utgående signal i den långsamma âterkopplingsslingan, i vilken slinga en vanlig regulatorutgång avger en multipliceringsfaktor, som skall multipliceras med den framåt- kopplingssignal, vilken genereras av den snabba slingan. Slutligen läggs ett värde på pumplaserns tröskelnivå från källan 59 för pumplaserns tröskelnivå av storleksordningen 10 mW till och motsvarar abskissavärdet hos den konvergenspunkt för linjema, som visas i fig.* l.
Det referensvårde för pumpeffekten, som sålunda avges av förstärkarens styrblock, skall sedan omvandlas till ett referensvärde för pumplaserns övervakningssignal i signal- omvandlaren 47 i pumplaserns styrblock 27 ', vilket fâr den omvandlade signalen att ha ett uppförande liknande uppförandet hos återkopplingssignalen hos pumplasermodulen 24.
Detta kan utföras baserat på information, som finns innehållen i kurvorna i diagrammen enligt fig. 2 och 3.
Genom att prova ett antal pumplasermoduler, som erhållits från olika tillverkare, kan det iakttagas, att de icke-linjära egenskaperna hos övervakningsdiodens svarssignal är ganska likformiga och förutsägbara. Förhållandet mellan överval-mingsdiodens signal och den utgångseffekt, som avges till ñbern från hela pumpmodulen, benämns övervaknings- styrkofñcienten ("MONITOR TRACKING COEFFICIENTÛ. Om denna storhet avsätts som funktion av den totala utgångseffekten liksom i diagrammen i fig. 2 och 3, är det tydligt, att relationen är linjär och att för övervakningssignalen en modell kan utformas som ett polynom av andra ordningen. Det är vidare tydligt, att lutningen hos övervak- ningsstyrkofficienten, d v s övervalmingssignalens koefñcient av andra ordningen, är av samma storleksordning både inom satser av pumpmoduler från samma tillverkare och för satser från olika tillverkare. Även en lutningsparameter med ett som standard inställt värde i regleringskretsen skulle avsevärt förbättra noggrannheten hos styrningen av för- stärkaren.
Signalomvandlaren 47 enligt fig. 4, som omvandlar den referenssignal för pumpla- sern, vilken erhålls ñån den optiska förstärkarens styrblock 49, till ett referensvärde för övervakningsanordnirigen för pumplasern, kan sålunda utföras, såsom visas i blocksche- mat i fig. 5, och innefattar en anordning 61 för att kvadrera den inkommande signalen.
Den kvadrerade signalen förstärks sedan i en första förstärkare 63 med en förstärkning kz. Den förstärkta signalen läggs till den inkommande signalen i summerande laets 65, 10 15 514 253 9 som på sin utgång avger en signal, vilken först förstärks med en faktor kl i ett andra förstärkande element 67 och sedan avges som utgångssignalen från signalomvandlaren 47.
Koefficienten kz, som motsvarar förstärkningen iden första förstärkaren 63, är av stor- leksordningen 1 W'1 och förstärkningskofficienten kl hos den andra förstärkaren 67 vid omvandlarens 47 utgång ligger ofta inom området av 10 till 30 nA/mW.
-All Signalbehandling kan utföras med hjälp av analoga elektroniska kretsar, eller om så önskas, med hjälp av digitala kretsar eller någon kombination av sådana. Till exempel kan signalen från övervakningsdioden 5 på ingången förstärkas i en logaritrnisk förstärka- re, ej visad, sedan omvandlas till digital form och i digital form avges till signalomvand- laren, som använder en numerisk tabell och utför interpolationer i denna för att åstad- komma både den korrekta formen hos utgångssignalen och då också omvandlingen från logaritmisk representation till en linjär representation, som används av regulatorn 29.
Lämpliga andra A/D-kretsar och D/A-lcretsar måste då också inkopplas på lämpliga plat- ser, som lätt kan utvåljas av en fackman.
Styrningen för den i huvudsak icke-linjära optiska fiberförstärkaren, såsom beskrivs här, är mycket snabb och noggrann. De parametrar, vilka erfordras för att åstadkomma styrregeln, kan lätta mätas på förstärkaren och dennas pumplasermodul.
Claims (6)
1. Optisk förstärkande anordning innefattande en optisk fiberförstârkare, en pumpla- ser, en styrenhet för pumplasern, som styr pumplasern, varvid den optiska förstärkande anordningen vidare innefattar en framåtkopplingsslinga och en återkopplingsslinga, varvid framåtkopplingsslingan och återkopplingsslingan är inkopplade för att framställa en för- stärkarstyrsignal till pumplaserns styrenhet för att stabilisera utgångssignalen från den optiska förstärkande anordningen och återkopplingsslingan inställer en förstärkning för den optiska flberförstärkaren, k ä n n e t e c k n a d av att frarnåtkopplingsslingan är anordnad att kompensera förskjutningar i förstärkarkarakteristikor för den optiska fiber- förstärkaren.
2. Optisk förstärkaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att framåt- kopplingsslingan innefattar en första adderande krets med ingångsanslutningar, varvid den adderande kretsen på en första av ingångsanslutningarna mottager en signal, som anger effekten hos ljus, vilket inkommer till den optiska förstärkande anordningen, och den adderande kretsen vidare på en andra av ingångsanslutningarna mottager en konstant signal, som representerar en kompensering av en förskjutning hos förstärkningskarakteris- tikor som funktion av effekten hos pumpljus, vilket utsänds av pumplasern, varvid för- skjutningen tas som ett värde på förstärkningen hos den optiska fiberförstärkaren i en punkt, från vilken väsentligen alla förstärlcningskaralcteristikorna sträcker sig/eller börjar.
3. Optisk förstärkande anordning enligt krav 2, k å n n e t e c k n a d av att för- stärkarens styrsignal erhålls från en multiplicerande krets med ingångsanslutningar, var- vid den multiplicerande kretsen på en första av ingångsarrslutningarna mottager en ut- gångssignal från den första adderande kretsen och den multiplicerande kretsen vidare på en andra av sina ingångsanslutningar mottager en återkopplingssignal från áterkopplings- slingan, varvid återkopplingssignalen inställer den optiska ñberförstärkarens förstärkning.
4. Optisk förstärkande anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att för- stärkarens styrsignal erhålls från den multiplicerande kretsen via en andra adderande krets, varvid den andra adderande kretsen har ingångsanslutningar, varvid en första av dess ingångsanslutningar inkopplad för att mottaga en utgångssignal från den multi- plicerande kretsen, och en andra av dess ingångsarrslutrlingar är inkopplad för att mottaga en konstant signal, vilken representerar en förskjutning för förstärkningskarakteristikorna som funktion av effekten hos pumpljus, vilket utsänds av pumplasern, varvid förskjut- ningen tas som ett värde på effekten hos pumpljus, vilket utsänds av pumplasern, i den punkt, från vilken väsentligen alla förstärkningskarakteristikorna sträcker sig och/eller börjar.
5. Fiberoptiskt nät för att sända optiska signaler, särskilt WDM-signaler, innefattan- de fiberoptiska länkar, som är förbundna med minst en optisk förstärkande anordning, varvid den optiska förstärkande anordningen innefattar en optisk fiberförstärkare, en pumplaser, en styrenhet för pumplasern, som styr pumplasern, varvid den optiska för- '514 253 H stärkande anordningen vidare innefattar en framåtkopplingsslinga och en återkopplings- slinga, varvid frarnâtkopplingsslingan och återkopplingsslingan är inkopplade för att avge en styrsignal för förstärkaren till pumplaserns styrenhet för att stabilisera utgångssignalen från den optiska förstärkande anordningen och âterkopplingsslingan inställer en förstärk- s ning för den optiska fiberförstärkaren, k ä n n e t e c k n a t av att framåtkopplings- slingan är anordnad att kompensera förskjutningar i förstärkningskaralcteristikor hos den optiska fiberförstärkaren.
6. Förfarande för att förstärka optiska signaler, särskilt WDM-signaler, varvid förfarandet irmefattar stegen w att avge optiska signaler till en aktiv optisk fiber, att införa pumpljus från en pumplaser i den aktiva optiska fibern, att styra pumplasern med hjälp av en framâtkopplingssignal och en återkopplingssig- nal, att övervaka effekten hos inkomrnande ljus för att åstadkomma framåtkopplingssig- 15 naler och att övervaka effekten hos utgående ljus för att åstadkomma återkopplingssignalen, varvid framåtkopplingssignalen och återkopplingssignalen stabiliserar utgångssigna- lema från den optiska förstärkande anordningen och återkopplingssignalen inställer en förstärkning hos den optiska fiberförstärkaren, zo k ä n n e t e c k n a t av att i steget med att övervaka effekten hos inkommande ljus frarnâtkopplingssignalen åstadkoms, så att i steget med att styra pumplasern en kom- pensation görs av förskjutningar i förstärkningskarakteristikor hos den optiska fiberför-
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9802585A SE514253C2 (sv) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare |
AU55404/99A AU5540499A (en) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | Improved optical fiber amplifier control |
EP99941931A EP1099318B1 (en) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | Improved optical fiber amplifier control |
DE69925600T DE69925600T2 (de) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | Verbesserte steuerung eines faseroptischen verstärkers |
JP2000560676A JP4480273B2 (ja) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | 改良型光ファイバ増幅器制御 |
AT99941931T ATE297080T1 (de) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | Verbesserte steuerung eines faseroptischen verstärkers |
PCT/SE1999/001285 WO2000004656A1 (en) | 1998-07-17 | 1999-07-16 | Improved optical fiber amplifier control |
US09/759,373 US6522460B2 (en) | 1998-07-17 | 2001-01-16 | Optical fiber amplifier control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9802585A SE514253C2 (sv) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9802585D0 SE9802585D0 (sv) | 1998-07-17 |
SE9802585L SE9802585L (sv) | 2000-03-14 |
SE514253C2 true SE514253C2 (sv) | 2001-01-29 |
Family
ID=20412128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9802585A SE514253C2 (sv) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6522460B2 (sv) |
EP (1) | EP1099318B1 (sv) |
JP (1) | JP4480273B2 (sv) |
AT (1) | ATE297080T1 (sv) |
AU (1) | AU5540499A (sv) |
DE (1) | DE69925600T2 (sv) |
SE (1) | SE514253C2 (sv) |
WO (1) | WO2000004656A1 (sv) |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6366393B1 (en) * | 1999-08-25 | 2002-04-02 | Lucent Technologies Inc. | Fast gain control for optical amplifiers |
US6407854B1 (en) | 2000-03-06 | 2002-06-18 | Ditech Corporation | Fiber amplifier with fast transient response and constant gain |
US6724524B1 (en) * | 2000-08-18 | 2004-04-20 | Corning Incorporated | Gain control in Raman amplifiers |
US6941079B1 (en) | 2001-05-24 | 2005-09-06 | Cisco Technology, Inc. | Optical demultiplexer with multi-channel power control and tilt compensation |
US6989923B2 (en) * | 2001-08-08 | 2006-01-24 | Photuris, Inc. | Optical amplifier having automatic gain control with improved performance |
US6757099B2 (en) * | 2001-08-15 | 2004-06-29 | Pts Corporation | Optical power transient control scheme for EDFA amplifiers |
US20030067670A1 (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-10 | Lacra Pavel | Dynamic optical spectral control scheme for optical amplifier sites |
US7061668B2 (en) * | 2002-03-21 | 2006-06-13 | Siemens Communications Inc. | Fast optical amplifier control circuit |
US7460296B2 (en) * | 2002-04-30 | 2008-12-02 | Pivotal Decisions Llc | Compensation for spectral power tilt from scattering |
US7236700B1 (en) * | 2002-10-11 | 2007-06-26 | Finisar Corporation | Scalable and exchangeable erbium doped fiber amplifier for DWDM |
EP1557916A4 (en) * | 2002-11-01 | 2009-12-16 | Fujitsu Ltd | OPTICAL AMPLIFIER CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD |
US7068423B2 (en) * | 2002-11-26 | 2006-06-27 | Dowslake Microsystems Corporation | Low cost flexible automated optical power management |
US8909038B2 (en) * | 2003-01-07 | 2014-12-09 | Alcatel Lucent | Method and apparatus providing transient control in optical add-drop nodes |
JP3989430B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2007-10-10 | 古河電気工業株式会社 | 光増幅方法、その装置およびその装置を用いた光増幅中継システム |
US7361171B2 (en) * | 2003-05-20 | 2008-04-22 | Raydiance, Inc. | Man-portable optical ablation system |
US8173929B1 (en) | 2003-08-11 | 2012-05-08 | Raydiance, Inc. | Methods and systems for trimming circuits |
US20050065502A1 (en) * | 2003-08-11 | 2005-03-24 | Richard Stoltz | Enabling or blocking the emission of an ablation beam based on color of target |
US7115514B2 (en) * | 2003-10-02 | 2006-10-03 | Raydiance, Inc. | Semiconductor manufacturing using optical ablation |
US20050038487A1 (en) * | 2003-08-11 | 2005-02-17 | Richard Stoltz | Controlling pulse energy of an optical amplifier by controlling pump diode current |
US8921733B2 (en) | 2003-08-11 | 2014-12-30 | Raydiance, Inc. | Methods and systems for trimming circuits |
US9022037B2 (en) * | 2003-08-11 | 2015-05-05 | Raydiance, Inc. | Laser ablation method and apparatus having a feedback loop and control unit |
US7143769B2 (en) * | 2003-08-11 | 2006-12-05 | Richard Stoltz | Controlling pulse energy of an optical amplifier by controlling pump diode current |
CN1304899C (zh) * | 2003-09-15 | 2007-03-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现在线光纤拉曼放大器增益自动控制的装置和方法 |
DE10358698B4 (de) * | 2003-12-15 | 2015-10-22 | Xieon Networks S.À.R.L. | Verfahren zur Regelung der Pumpleistung eines optischen Verstärkers |
US7413847B2 (en) * | 2004-02-09 | 2008-08-19 | Raydiance, Inc. | Semiconductor-type processing for solid-state lasers |
US7349452B2 (en) * | 2004-12-13 | 2008-03-25 | Raydiance, Inc. | Bragg fibers in systems for the generation of high peak power light |
US8135050B1 (en) | 2005-07-19 | 2012-03-13 | Raydiance, Inc. | Automated polarization correction |
JP4715364B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2011-07-06 | 住友電気工業株式会社 | 光増幅装置およびその制御方法 |
US7245419B2 (en) * | 2005-09-22 | 2007-07-17 | Raydiance, Inc. | Wavelength-stabilized pump diodes for pumping gain media in an ultrashort pulsed laser system |
US7308171B2 (en) * | 2005-11-16 | 2007-12-11 | Raydiance, Inc. | Method and apparatus for optical isolation in high power fiber-optic systems |
US9130344B2 (en) * | 2006-01-23 | 2015-09-08 | Raydiance, Inc. | Automated laser tuning |
US8232687B2 (en) * | 2006-04-26 | 2012-07-31 | Raydiance, Inc. | Intelligent laser interlock system |
US7444049B1 (en) * | 2006-01-23 | 2008-10-28 | Raydiance, Inc. | Pulse stretcher and compressor including a multi-pass Bragg grating |
US8189971B1 (en) | 2006-01-23 | 2012-05-29 | Raydiance, Inc. | Dispersion compensation in a chirped pulse amplification system |
US7822347B1 (en) | 2006-03-28 | 2010-10-26 | Raydiance, Inc. | Active tuning of temporal dispersion in an ultrashort pulse laser system |
US7317570B2 (en) | 2006-05-12 | 2008-01-08 | Bookham Technology Plc | Variable gain optical amplifiers |
US7746548B2 (en) * | 2007-08-29 | 2010-06-29 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Optical amplifier transient control with gain error limits |
JP5040563B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-10-03 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュールの製造方法 |
US20100322455A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-12-23 | Emo Labs, Inc. | Wireless loudspeaker |
US7903326B2 (en) | 2007-11-30 | 2011-03-08 | Radiance, Inc. | Static phase mask for high-order spectral phase control in a hybrid chirped pulse amplifier system |
JP5303961B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2013-10-02 | 富士通株式会社 | 光ファイバ増幅器、劣化検出器および劣化検出方法 |
US20090289382A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Raydiance, Inc. | System and method for modifying characteristics of a contact lens utilizing an ultra-short pulsed laser |
CN101599803B (zh) * | 2008-06-05 | 2012-08-29 | 昂纳信息技术(深圳)有限公司 | 一种光放大器的自适应前馈控制装置和方法 |
US8174759B2 (en) * | 2008-06-19 | 2012-05-08 | Srikanth Ramakrishnan | Apparatus for gain control in optical amplifiers |
US8125704B2 (en) * | 2008-08-18 | 2012-02-28 | Raydiance, Inc. | Systems and methods for controlling a pulsed laser by combining laser signals |
US8498538B2 (en) * | 2008-11-14 | 2013-07-30 | Raydiance, Inc. | Compact monolithic dispersion compensator |
US8189851B2 (en) | 2009-03-06 | 2012-05-29 | Emo Labs, Inc. | Optically clear diaphragm for an acoustic transducer and method for making same |
WO2011020100A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Emo Labs, Inc | System to generate electrical signals for a loudspeaker |
KR101115462B1 (ko) * | 2009-12-04 | 2012-02-24 | 주식회사 럭스퍼트 | 광섬유 증폭기 |
US8908264B2 (en) | 2010-08-31 | 2014-12-09 | Jds Uniphase Corporation | Reducing transients in an optical amplifier |
US9114482B2 (en) | 2010-09-16 | 2015-08-25 | Raydiance, Inc. | Laser based processing of layered materials |
US8554037B2 (en) | 2010-09-30 | 2013-10-08 | Raydiance, Inc. | Hybrid waveguide device in powerful laser systems |
US10239160B2 (en) | 2011-09-21 | 2019-03-26 | Coherent, Inc. | Systems and processes that singulate materials |
US20130335814A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Martin Ole Berendt | Method and apparatus for control of excess pump power in optical amplifiers |
WO2014143927A2 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Emo Labs, Inc. | Acoustic transducers |
USD733678S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-07 | Emo Labs, Inc. | Audio speaker |
USD741835S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-10-27 | Emo Labs, Inc. | Speaker |
USD748072S1 (en) | 2014-03-14 | 2016-01-26 | Emo Labs, Inc. | Sound bar audio speaker |
CN110416866B (zh) * | 2019-08-16 | 2023-11-21 | 平湖新纳通信技术有限公司 | 光放输出平衡装置及其方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0795160A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | 光増幅器の応答信号変調方法 |
US5374973A (en) * | 1993-09-21 | 1994-12-20 | Alcatel Network Systems, Inc. | Optical amplifier |
JPH0837497A (ja) * | 1994-05-20 | 1996-02-06 | Fujitsu Ltd | 光増幅器及び光送信装置 |
JP3379052B2 (ja) * | 1994-09-26 | 2003-02-17 | 富士通株式会社 | 波長多重光増幅装置及び光波長多重伝送システム及び光波長多重伝送方法 |
JPH08264871A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-11 | Fujitsu Ltd | 多波長一括光増幅装置 |
JP2687933B2 (ja) * | 1995-06-09 | 1997-12-08 | 日本電気株式会社 | 光直接増幅器 |
JP3770635B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2006-04-26 | 富士通株式会社 | 不要強度変調成分抑圧機能を有する光受信機 |
JPH0993202A (ja) * | 1995-09-21 | 1997-04-04 | Fujitsu Ltd | 双方向光増幅回路 |
SE506403C2 (sv) * | 1996-09-13 | 1997-12-15 | Ericsson Telefon Ab L M | Transmissionssystem med återkopplad optisk förstärkare |
SE514609C2 (sv) * | 1996-09-13 | 2001-03-19 | Ericsson Telefon Ab L M | System och förfarande för reglering av uteffekten hos en optisk förstärkare |
-
1998
- 1998-07-17 SE SE9802585A patent/SE514253C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-16 WO PCT/SE1999/001285 patent/WO2000004656A1/en active IP Right Grant
- 1999-07-16 AU AU55404/99A patent/AU5540499A/en not_active Abandoned
- 1999-07-16 EP EP99941931A patent/EP1099318B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-16 JP JP2000560676A patent/JP4480273B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-16 AT AT99941931T patent/ATE297080T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-07-16 DE DE69925600T patent/DE69925600T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-16 US US09/759,373 patent/US6522460B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000004656A1 (en) | 2000-01-27 |
ATE297080T1 (de) | 2005-06-15 |
US20010043389A1 (en) | 2001-11-22 |
US6522460B2 (en) | 2003-02-18 |
EP1099318A1 (en) | 2001-05-16 |
SE9802585D0 (sv) | 1998-07-17 |
AU5540499A (en) | 2000-02-07 |
EP1099318B1 (en) | 2005-06-01 |
DE69925600D1 (de) | 2005-07-07 |
JP4480273B2 (ja) | 2010-06-16 |
DE69925600T2 (de) | 2006-04-27 |
JP2002520890A (ja) | 2002-07-09 |
SE9802585L (sv) | 2000-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE514253C2 (sv) | Förbättrad styrning av optiska fiberförstärkare | |
US6377394B1 (en) | Optical amplifier gain control | |
US6417965B1 (en) | Optical amplifier control system | |
US6341034B1 (en) | Optical amplifier system with transient control using spectrally filtered input | |
CN110073594B (zh) | 线性突发模式转移阻抗放大器中的闭环自动增益控制 | |
JP2001111151A (ja) | 光増幅器制御配置及びその制御方法 | |
JP5471116B2 (ja) | 光受信器および光受信方法 | |
JP5545753B2 (ja) | 光パケット交換システム | |
US6414788B1 (en) | Optical amplifier system with transient control | |
JP5545752B2 (ja) | 光パケット交換システム | |
JP2806092B2 (ja) | 光増幅器 | |
JP2004061647A (ja) | ラマン光増幅器 | |
CN109449733A (zh) | 一种光纤放大器的控制*** | |
JP4603361B2 (ja) | 光増幅器の制御装置 | |
US20080225385A1 (en) | Multi-stage optical amplifier and method of controlling the same | |
JP6240043B2 (ja) | 光信号増幅装置 | |
WO2018155405A1 (ja) | 光出力モジュールおよび発光制御方法 | |
JP2004273481A (ja) | 光増幅装置 | |
JP4268153B2 (ja) | 光増幅器、光増幅器の制御方法及び光増幅中継通信システム | |
US6636346B2 (en) | Optical amplifier and optically amplifying method | |
JP2007027506A (ja) | 光増幅装置およびその制御方法 | |
CN102656827A (zh) | 具有改进瞬变性能的光纤放大器 | |
JP2009141109A (ja) | 光デバイスの制御方法および光モジュール | |
JP2007318488A (ja) | アイソレーション装置 | |
JPH04364790A (ja) | ファイバ形光増幅器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |