專利名稱：在存在拉曼放大情況下的光纖中斷檢測(cè)的制作方法
在存在拉曼放大情況下的光纖中斷檢測(cè)介紹[1]這里所用的段落標(biāo)題只是為了組織的目的而并不應(yīng)該被解釋成限定本申請(qǐng)所 描述的主題。[2]現(xiàn)有技術(shù)的高容量光通信系統(tǒng)利用光纖來(lái)傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)，因?yàn)楣饫w具有非常 低的光衰減和寬帶寬。許多現(xiàn)有技術(shù)的包括光傳輸系統(tǒng)的遠(yuǎn)程光通信系統(tǒng)利用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)在單個(gè)光纖上同時(shí)傳輸許多高容量光信號(hào)。每一個(gè)在WDM光通信系統(tǒng) 中傳播的光信號(hào)在光放大器的增益光語(yǔ)內(nèi)都占有其各自的波長(zhǎng)。[3]光通信系統(tǒng)可能在多種場(chǎng)合下發(fā)生故障。例如，故障可能沿著光纖段的任何地 方發(fā)生，該光纖可能有數(shù)千英里長(zhǎng)。故障也可能在許多放大和處理光信號(hào)的電信盒(telecommunication hut)中發(fā)生，或在傳輸和接收設(shè)備中發(fā)生。當(dāng)故障發(fā)生在光通信系 統(tǒng)中時(shí)，危險(xiǎn)的光發(fā)射可能傷害用戶和維護(hù)工作者。通常利用自動(dòng)功率降低(APR)系 統(tǒng)和自動(dòng)激光關(guān)斷(ALS)系統(tǒng)檢測(cè)光通信系統(tǒng)中的故障，然后調(diào)整系統(tǒng)中存在的光功 率到安全限度內(nèi)。


[4]通過(guò)參考下面結(jié)合附圖的描述將更容易理解本發(fā)明的特征，其中相同的數(shù)字表 示各個(gè)附圖中相同的結(jié)構(gòu)元件和特征。附圖不一定是按照比例的。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白 附圖和下述描述只是為了說(shuō)明的目的。附圖并不意味以任何方式限制本技術(shù)的范圍?！?]圖1描述的是根據(jù)本發(fā)明的利用殘余泵浦檢測(cè)和自動(dòng)激光關(guān)斷保護(hù)，以防止反 向傳播拉曼泵浦信號(hào)產(chǎn)生的危險(xiǎn)發(fā)射的雙向跳箱光通信系統(tǒng)(bi-directional hut-skipped)的 示意圖。[6]圖2描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括同向傳播的拉曼光泵浦 的光通信系統(tǒng)的 一 個(gè)實(shí)施例。[7]圖3描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括反向傳播的拉曼光泵浦 的光通信系統(tǒng)的 一個(gè)實(shí)施例。[8]圖4描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括同向傳播的調(diào)制式拉曼 光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。[9]圖5描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括反向傳播的調(diào)制式拉曼光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)的 一個(gè)實(shí)施例。[10]圖6描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、同時(shí)包括同向和反向傳播的調(diào)制式拉曼光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)的 一個(gè)實(shí)施例。詳細(xì)描述[11]雖然結(jié)合了不同實(shí)施例和例子描述了本發(fā)明，但是并不意味將本發(fā)明限制到 這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所能意識(shí)到的不同改變、改進(jìn)和等價(jià)物。[12]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明方法的單個(gè)步驟可按任何順序執(zhí)行和/或同時(shí)執(zhí)行，只 要本發(fā)明保持可才喿作。此外，需要理解的是，本發(fā)明的裝置可包括所描述的實(shí)施例的許 多或全部，只要本發(fā)明保持可操作。[13]許多已知的被用來(lái)檢測(cè)光通信系統(tǒng)中的故障的自動(dòng)功率降低(APR)系統(tǒng)和 自動(dòng)激光關(guān)斷(ALS )系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)信道上的信號(hào)損耗(LOS )。其它APR系統(tǒng)和ALS 系統(tǒng)檢測(cè)光監(jiān)視信道(OSC )上的幀損耗(LOF )，而一些APR系統(tǒng)和ALS系統(tǒng)同時(shí)檢 測(cè)數(shù)據(jù)信道上的LOS和OSC上的LOF。術(shù)語(yǔ)"光監(jiān)視信道"有時(shí)在某些文獻(xiàn)上也稱為 "光業(yè)務(wù)信道"。光監(jiān)視信道將管理信息(例如警報(bào)和規(guī)定信息)傳送到傳輸線元件以 及將其從傳輸線元件傳送到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。[14]在APR系統(tǒng)和ALS系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)信道上的LOS和/或OSC上的LOF后，它 們降低功率或切斷光通信系統(tǒng)中的有源元件，例如發(fā)射器和中繼光放大器。許多遠(yuǎn)程光 通信系統(tǒng)利用中繼光放大器來(lái)增強(qiáng)光信號(hào)并因此提高光信號(hào)的信噪比。用于WDM光通 信系統(tǒng)的中繼光放大器具有寬增益光語(yǔ)并因此能夠同時(shí)提供WDM系統(tǒng)中所用的整個(gè) 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的增益。許多現(xiàn)有技術(shù)的光通信系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)成在20-25dB范圍內(nèi)段損耗上 操作的中繼光放大器。[15]分布式拉曼放大(DRA)被用來(lái)放大在具有很高的段損耗的光通信系統(tǒng)中傳 播的光信號(hào)。術(shù)語(yǔ)"很高的段損耗"在這里被定義成指大于或等于30dB的段損耗。分 布式拉曼放大是本領(lǐng)域公知的。分布式拉曼放大沿光纖段傳播放大光數(shù)據(jù)信號(hào)的拉曼光 泵浦信號(hào)。在許多光通信系統(tǒng)中，拉曼光泵浦信號(hào)超過(guò)1M級(jí)界限并具有比光數(shù)據(jù)信號(hào) 明顯高的功率級(jí)。[16]分布拉曼放大產(chǎn)生大量的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)光功率。DRA產(chǎn)生的ASE沿著光纖段的兩個(gè)方向傳播。此外，其它光信號(hào)，例如osc信號(hào)和反向散射光信號(hào)，可同樣具有非常大的光功率級(jí)。[17]由于DRA產(chǎn)生的ASE和其它光信號(hào)(例如OSC信號(hào)和反向散射信號(hào))而導(dǎo) 致光功率被添加到光纖段，此光功率在長(zhǎng)光纖段中可能足夠高而妨礙了數(shù)據(jù)信號(hào)上的 LOS的可靠檢測(cè)。隨著段長(zhǎng)度增加和隨著光放大中繼器之間的段損耗的增加，這些源產(chǎn) 生的光功率更可能妨礙數(shù)據(jù)信道上的LOS的可靠檢測(cè)。[18]許多已知的殘余泵浦檢測(cè)和自動(dòng)激光關(guān)斷的方法利用數(shù)據(jù)信道上的信號(hào)損耗 來(lái)檢測(cè)有害發(fā)射。利用拉曼放大并在光放大中繼器間的高損耗光纖段上操作的光通信系 統(tǒng)可能不檢測(cè)傳播拉曼光泵浦信號(hào)的光纖段中潛在的有害情況。在這些已知的方法中， 用戶和維護(hù)工作者，可能在光纖段的另一端的有害發(fā)射被檢測(cè)并因此被切斷之前，而被 有害發(fā)射傷害。因此，需要構(gòu)造一種在存在拉曼放大的情況下具有光纖中斷檢測(cè)的光纖 通信系統(tǒng)。[19] 一些已知的殘余泵浦檢測(cè)和自動(dòng)激光關(guān)斷的方法利用諸如OSC的通信。利用 諸如OSC的通信將降低可靠性并可能需要冗余的觸發(fā)器。同樣，利用諸如OSC的通信 將導(dǎo)致不確定的潛在影響。此外，由于通常不將OSC設(shè)計(jì)成攜帶產(chǎn)生通信量的收入， 所以O(shè)SC可能未必是可操作的。因此，同樣需要構(gòu)造一種具有不利用OSC或任何其它 通信的光纖中斷檢測(cè)的光纖通信系統(tǒng)。[20]產(chǎn)生光纖中斷的錯(cuò)誤指示是非常不合需要的，此錯(cuò)誤指示不一定會(huì)降低產(chǎn)生 通信量的收入。數(shù)據(jù)信道上的信號(hào)損耗和OSC上的LOF可能是通信系統(tǒng)中的光纖中斷 或其它故障的不可靠指示器。因此，同樣需要構(gòu)造一種具有不產(chǎn)生光纖中斷的錯(cuò)誤指示 的光纖中斷檢測(cè)的光纖通信系統(tǒng)。[21]根據(jù)本發(fā)明的光纖中斷檢測(cè)方法和裝置，即使在段損耗非常大的系統(tǒng)中也在 存在DRA和其它光信號(hào)的情況下啟動(dòng)穩(wěn)健的APR或ALS機(jī)構(gòu)。這些方法和裝置保護(hù) 用戶和維護(hù)工作者免受來(lái)自光輻射的傷害，同時(shí)最小化必須被切斷的線路系統(tǒng)部分以便 在危害被消除時(shí)加快該線路系統(tǒng)的恢復(fù)。此外，根據(jù)本發(fā)明的光纖中斷檢測(cè)的方法和裝 置不需要使用通信，例如OSC,這種通信將會(huì)降低可靠性，導(dǎo)致不確定的潛在影響，并 可能中斷帶有產(chǎn)生通信量的收入的信號(hào)信道。[22]圖1描述的是根據(jù)本發(fā)明的利用殘余泵浦檢測(cè)和自動(dòng)激光關(guān)斷保護(hù)、以防止反向傳播拉曼泵浦信號(hào)產(chǎn)生的危險(xiǎn)發(fā)射的雙向跳箱光通信系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100 包括第一中繼光放大器102、第二中繼光放大器104、第三中繼光放大器106和第四中 繼光放大器108。第一中繼光放大器102、第二中繼光放大器104、第三中繼光放大器 106和第四中繼光放大器108中的每一個(gè)都包括拉曼光泵浦源。[23]本實(shí)施例所示的拉曼光泵浦信號(hào)相對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播，因此，拉曼泵浦 信號(hào)從光放大器102沿著光纖段向光放大器108傳播。拉曼泵浦信號(hào)從光放大器106沿 著段向光放大器104傳播。從光放大器108和104出去的拉曼泵浦信號(hào)沿著鄰近的段傳 播，如圖1中所示。每個(gè)光放大器也都可以包括分離的光放大器。[24]第一中繼光放大器102和第二中繼光放大器104實(shí)際上設(shè)置在第一位置110 處的同一外殼中。第三中繼光放大器106和第四中繼光放大器108實(shí)際上設(shè)置在在第二 位置112處的同一外殼中。第一位置IIO和第二位置112在本例子中相隔160km,其是 遠(yuǎn)程中繼光放大器的典型間隔的兩倍。[25]為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的泵浦檢測(cè)和自動(dòng)激光關(guān)斷方法的目的，假定第一中繼 光放大器102和第四中繼光放大器108之間有光纖中斷或連接器滿載(connector foil )。 光纖中斷或連接器滿載中斷了第一中繼光放大器102中的拉曼光泵浦源產(chǎn)生的信號(hào)光的 路徑。然后，在第四中繼光放大器108處檢測(cè)殘余光泵浦信號(hào)的損耗。[26]第四中繼光放大器108此時(shí)指示第三中繼光放大器106切斷或降低第三中繼 光放大器106內(nèi)的拉曼光泵浦源的輸出功率。第三中繼光放大器106內(nèi)的拉曼光泵浦源 幾乎立即響應(yīng)來(lái)自第四中繼光放大器108的指示，因?yàn)榈谌欣^光放大器106和第四中 繼光放大器108是位于第二位置112處的同一外殼內(nèi)。[27]第二中繼光放大器104檢測(cè)殘余拉曼光泵浦功率的損耗，因?yàn)榈谌欣^光放 大器106已經(jīng)切斷或降低了第三中繼光放大器106內(nèi)的拉曼光泵浦源的輸出光功率。當(dāng) 第三中繼器106降低其拉曼泵浦功率時(shí)，第四放大器104檢測(cè)殘余拉曼泵浦損耗。此時(shí)， 第四中繼放大器104指示第一中繼放大器102切斷或降低第一中繼放大器102內(nèi)的拉曼 光泵浦源產(chǎn)生的光功率。此時(shí)，危險(xiǎn)線程(hazardthread)終止。[28]圖2描述的是才艮據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括同向傳播的拉曼光泵 浦的光通信系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例。光通信系統(tǒng)200包括在輸出端204處產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信 號(hào)的光源202。光源202通常是發(fā)射光數(shù)據(jù)信號(hào)的光發(fā)射器。 一些實(shí)施例中，光源202產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)的光功率可能超過(guò)危險(xiǎn)程度1M界限。[29]光源202的輸出端204被耦合到光纖段206。光纖段206傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)。在 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光纖段206是具有大于大約32dB的光纖損耗的高損耗光纖段。 然而，可以理解的是用于光纖中斷檢測(cè)的方法和裝置可以利用標(biāo)準(zhǔn)的和低損耗的光纖 段。[30]產(chǎn)生拉曼光泵浦信號(hào)的拉曼光泵浦源208通過(guò)光耦合器210被光耦合進(jìn)入光 纖段206?？梢岳帽绢I(lǐng)域已知的許多類型的光耦合器。在一些實(shí)施例中，可以利用獨(dú) 立的光耦合器(未示出)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到在實(shí)際的遠(yuǎn)程光通信系統(tǒng)中，圖2 所示的光纖段206可以是多個(gè)段光通信系統(tǒng)中的單個(gè)段。在這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射 器可以被耦合進(jìn)入不同光纖段的輸入端。[31]光耦合器210沿著與光源202產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)同向傳播的方向發(fā)射拉曼光 泵浦信號(hào)。拉曼光泵浦信號(hào)放大在光纖段206上傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)。拉曼光泵浦信號(hào)可 以超過(guò)1M級(jí)界限，實(shí)際上，可以具有比光數(shù)據(jù)信號(hào)明顯高的光功率。[32]在圖2所示的實(shí)施例中，光數(shù)據(jù)信號(hào)和光泵浦信號(hào)沿著光纖段206同向傳播， 如通過(guò)鄰近于光纖段206的數(shù)據(jù)和泵浦箭頭表示。在其它實(shí)施例中，光泵浦信號(hào)在光纖 段中與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播。在另外的一些實(shí)施例中，第一光泵浦信號(hào)與光數(shù)據(jù)信號(hào)同 向傳播，而第二光泵浦信號(hào)與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播。[33]光濾波器212通過(guò)位于光源202的下游并接近光接收器216處的光耦合器214 被光耦合到光纖段206。光濾波器212在輸出端218處可使一部分拉曼光泵浦信號(hào)通過(guò)。 光接收器216包括位于光源202下游位置處、被光耦合到光纖段206的輸入端220。光 接收器216接收沿著光纖段206傳播的、沒(méi)有被光耦合器214耦合而離開(kāi)光纖段206并 被引導(dǎo)到光濾波器212的光數(shù)據(jù)信號(hào)。[34]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光濾波器212用來(lái)抑制在光纖段中由拉曼光泵浦 信號(hào)產(chǎn)生的放大自發(fā)發(fā)射。同樣，在一些實(shí)施例中，光濾波器212用來(lái)抑制反向散射的 光信號(hào)。此外，在一些實(shí)施例中，光濾波器212用來(lái)抑制沿著光監(jiān)視/f言道傳播的光信號(hào)。[35]光檢測(cè)器224被光耦合到光濾波器212的輸出端218。光檢測(cè)器224響應(yīng)接收 來(lái)自光濾波器212的部分拉曼光泵浦信號(hào)在輸出端226處產(chǎn)生電信號(hào)。光檢測(cè)器224通 常具有等于或大于光濾波器212的帶寬的光學(xué)帶寬?？梢允褂迷S多類型的光檢測(cè)器224。[36]利用控制器228來(lái)控制光源產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦源208產(chǎn)生的拉 曼光泵浦信號(hào)中至少一個(gè)的功率。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器228具有被電連接到光檢測(cè) 器224的輸出端226的電輸入端230。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器228的輸出端232， 232' 與光源202和拉曼光泵浦源208中的至少一個(gè)的控制輸入端進(jìn)行電或光通信。在圖2所 示的實(shí)施例中，控制器228的輸出端232被電耦合到光源202的控制輸入端234,控制 器228的輸出端232'被光耦合到拉曼光泵浦源208的控制輸入端236。在一個(gè)實(shí)施例 中，控制器228的輸出端232，被光耦合到拉曼光泵浦源208的控制輸入端236,如結(jié) 合圖1所描述的那樣。[37]控制器228響應(yīng)光檢測(cè)器224產(chǎn)生的電信號(hào)在輸出端232, 232'處產(chǎn)生至少 一個(gè)控制光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中至少一個(gè)的功率的光信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)器224產(chǎn)生 電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器228產(chǎn)生的光信號(hào)降低 或切斷光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中至少 一個(gè)的功率。[38]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器224產(chǎn)生電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù) 定光功率閾值時(shí)，控制器228產(chǎn)生的信號(hào)降低光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中至少一個(gè) 的功率到安全標(biāo)準(zhǔn)(eye-safe)的光功率級(jí)。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器224產(chǎn)生電 信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器228產(chǎn)生的信號(hào)切斷光源 202和拉曼光泵浦源208中的至少一個(gè)。[39]圖3描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括反向傳播的拉曼光泵 浦的光通信系統(tǒng)300的 一個(gè)實(shí)施例。圖3的光通信系統(tǒng)300類似于圖2的光通信系統(tǒng)200。 然而，光泵浦源202被構(gòu)造成沿著與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的方向發(fā)射光泵浦信號(hào)。[40]光通信系統(tǒng)300包括在輸出端304產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)的光源302。光源302的輸 出端304被耦合到傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)的光纖段306。光拉曼光泵浦源310的輸出端308通 過(guò)位于光源302的下游并接近光接收器314的位置處的光耦合器312被光耦合進(jìn)入光纖 段306。光耦合器312沿著與光源302產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的方向發(fā)射拉曼光泵 浦信號(hào)。[41]光耦合器316設(shè)置在接近光數(shù)據(jù)源302的位置處。光耦合器316耦合沿著光 纖段306傳播的部分拉曼光泵浦信號(hào)到光濾波器318。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到在實(shí)際 的遠(yuǎn)程光通信系統(tǒng)中，圖3所示的光纖段306可以是多個(gè)段光通信系統(tǒng)中的單個(gè)段。在 這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射器可以被耦合進(jìn)入不同光纖段的輸入端。[42]光檢測(cè)器320被光耦合到光濾波器318的輸出端322。在一個(gè)實(shí)施例中，控制 器328的輸出端330， 330，被電耦合到光源302和拉曼光泵浦源310中的至少一個(gè)的控 制輸入端。在所示的實(shí)施例中，控制器328的輸出端330被電耦合到光源302的控制輸 入端332，控制器328的輸出端232'光耦合到拉曼光泵浦源208的控制輸入端236。在 一個(gè)實(shí)施例中，控制器228的輸出端330'光耦合到拉曼光泵浦源310的控制輸入端334。 在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)結(jié)合圖1所描述的實(shí)施控制器328的輸出端330'的光耦合到拉 曼光泵浦源310的控制輸入端334。[43]在通過(guò)結(jié)合圖2和3所描述的光通信系統(tǒng)200， 300中啟動(dòng)自動(dòng)功率降低的方 法包括利用光濾波器212, 318從光纖段中206, 306傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)中濾波出部分拉 曼光泵浦信號(hào)。拉曼光泵浦信號(hào)在結(jié)合圖2描述的光通信系統(tǒng)200中與光數(shù)據(jù)信號(hào)同向 傳播而在結(jié)合圖3描述的光通信系統(tǒng)300中與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播。[44]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波以抑制由拉曼光泵浦 信號(hào)產(chǎn)生的放大自發(fā)發(fā)射。在一些實(shí)施例中，對(duì)拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波以抑制反向散 射的光信號(hào)。同樣，在一些實(shí)施例中，對(duì)拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波以抑制沿著光監(jiān)視信 道傳播的光信號(hào)。[45]然后，通過(guò)光檢測(cè)器224， 320檢測(cè)經(jīng)濾波的部分拉曼光泵浦信號(hào)?？刂破?28， 328此時(shí)產(chǎn)生與經(jīng)濾波的部分拉曼光泵浦信號(hào)大小相關(guān)的電和光信號(hào)。此時(shí)，響應(yīng)控制 器228， 328產(chǎn)生的電信號(hào)降低沿著光纖段206, 306傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信 號(hào)中的至少一個(gè)的功率。[46]在一些實(shí)施例中，當(dāng)控制器228， 328產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)的大 小已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，降低光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功 率。在一些實(shí)施例中，光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率被降低到安全 標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。在其它的實(shí)施例中，光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功 率被降低到零。[47]圖4描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括同向傳播的經(jīng)調(diào)制的 拉曼光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)400的 一個(gè)實(shí)施例。光通信系統(tǒng)400包括在輸出端404處 產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)的光源402。光源402的輸出端404被耦合到傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)的光纖段 406。[48]拉曼光泵浦源408在輸出端410處產(chǎn)生拉曼光泵浦信號(hào)。圖4的光通信系統(tǒng) 400利用電調(diào)制信號(hào)制造拉曼光泵浦信號(hào)。電調(diào)制源412在輸出端414處產(chǎn)生電調(diào)制信 號(hào)。電調(diào)制源412的輸出端414被電耦合到光調(diào)制器418的調(diào)制輸入端416。拉曼光泵 浦源408的輸出端410被光耦合到光調(diào)制器418的光輸入端420。[49]光調(diào)制器418的輸出端422被耦合到光耦合器424。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到 在實(shí)際的遠(yuǎn)程光通信系統(tǒng)中，圖4所示的光纖段406可以是多個(gè)段光通信系統(tǒng)中的單個(gè) 段。在這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射器可以被耦合進(jìn)入不同光纖段的輸入端。[50]光耦合器424沿著與光源402產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)同向傳播的方向發(fā)射拉曼光 泵浦信號(hào)。在圖4所示的實(shí)施例中，光數(shù)據(jù)信號(hào)和光泵浦信號(hào)沿著光纖段406同向傳播， 如通過(guò)鄰近于光纖段406定位的數(shù)據(jù)和泵浦箭頭表示。在其它實(shí)施例中，光泵浦信號(hào)沿 著光纖段406與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播。在其它的實(shí)施例中，第一光泵浦信號(hào)與光數(shù)據(jù)信 號(hào)同向傳播，而第二光泵浦信號(hào)與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播。[51]在可替換的實(shí)施例中，拉曼光泵浦源408由電調(diào)制源412直接調(diào)制。在該實(shí) 施例中，電調(diào)制源412的輸出端414被電連接到拉曼光泵浦源408的調(diào)制輸入端426。 拉曼光泵浦源408的輸出端410被耦合到光耦合器424。該實(shí)施例中的電調(diào)制源412和 電及光連接以虛線示出以表示這是可替換實(shí)施例。[52]光檢測(cè)器428通過(guò)位于光源402的下游并接近光接收器432處的光耦合器430 被光耦合到光纖段406。光檢測(cè)器428檢測(cè)部分拉曼光泵浦信號(hào)并在輸出端434處產(chǎn)生 與該檢測(cè)信號(hào)相關(guān)的電信號(hào)。光接收器432的輸入端436被光耦合到光纖段406的末端。 光接收器432接收沿著光纖段406傳播、不經(jīng)光耦合器430耦合而離開(kāi)光纖段406的光 數(shù)據(jù)信號(hào)。[53]電濾波器438被電連接到光檢測(cè)器428的輸出端434。電濾波器438在輸出端 440處可使與電調(diào)制信號(hào)相關(guān)的信號(hào)通過(guò)。光檢測(cè)器428的帶寬通常大于光濾波器438 的帶寬。電濾波器438可使電調(diào)制信號(hào)通過(guò)而抑制其它信號(hào)以增加光檢測(cè)器428檢測(cè)的 光信號(hào)的靈敏度。[54]電濾波器438的輸出端440被電連接到控制器444的輸入端442。在一個(gè)實(shí)施 例中，控制器444的輸出端446， 446'與光源402和拉曼光泵浦源408中的至少一個(gè)的 控制輸入端進(jìn)行電或光通信。在圖4所示的實(shí)施例中，控制器444的輸出端446被電耦合到光源402的控制輸入端448，控制器444的輸出端446'被光耦合到拉曼光泵浦源 408的控制輸入端450。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器444的輸出端446'被光耦合到拉曼光 泵浦源408的控制輸入端450，如結(jié)合圖1所描述的。[55]控制器444響應(yīng)光4全測(cè)器428產(chǎn)生的電信號(hào)，在輸出端446， 446'處產(chǎn)生控 制光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少 一個(gè)的功率的至少 一個(gè)電或光信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)器 428產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器444產(chǎn)生的 信號(hào)降低或切斷光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率。[56]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器428產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到 預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器444產(chǎn)生的信號(hào)降低光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少 一個(gè)的功率到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器428產(chǎn)生的電信號(hào)指 示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器444產(chǎn)生的信號(hào)切斷光源402和 拉曼光泵浦源408中的至少一個(gè)。[57]圖5描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、包括反向傳播的經(jīng)調(diào)制的 拉曼光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)500的一個(gè)實(shí)施例。圖5的光通信系統(tǒng)500類似于圖4的 光通信系統(tǒng)400。然而，光泵浦信號(hào)沿著與光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的方向傳播。[58]光通信系統(tǒng)500包括在輸出端504處產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)的光源502。光源502的 輸出端504被耦合到傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)的光纖段506。拉曼光泵浦源508在輸出端510處 產(chǎn)生拉曼光泵浦信號(hào)。[59]圖5的光通信系統(tǒng)500同樣利用電調(diào)制信號(hào)制造拉曼光泵浦信號(hào)。電調(diào)制源 512在輸出端514處產(chǎn)生電調(diào)制信號(hào)。電調(diào)制源512的輸出端514被電連接到光調(diào)制器 518的調(diào)制輸入端516。拉曼光泵浦源508的輸出端510被光耦合到光調(diào)制器518的輸 入端520。光調(diào)制器518的輸出端522被光耦合到位于光源502的下游并接近光接收器 526處的光耦合器524。光耦合器524沿著與光源502產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的方 向發(fā)射拉曼光泵浦信號(hào)。[60]在可替換的實(shí)施例中，拉曼光泵浦源508由電調(diào)制源512直接調(diào)制。在這種 實(shí)施例中，電調(diào)制源512的輸出端514被電連接到拉曼光泵浦源508的調(diào)制輸入端528。 拉曼光泵浦源508的輸出端510被耦合到光耦合器524。該實(shí)施例中的電調(diào)制源512和 電及光連接以虛線示出以表示這是可替換實(shí)施例。[61]光檢測(cè)器528通過(guò)定位在接近光源502處的光耦合器530被光耦合到光纖段 506。光檢測(cè)器528檢測(cè)部分拉曼光泵浦信號(hào)并在輸出端532處產(chǎn)生與該檢測(cè)信號(hào)相關(guān) 的電信號(hào)。[62]電濾波器534被電連接到光檢測(cè)器528的輸出端532。電濾波器534在輸出端 536處可使與電調(diào)制信號(hào)相關(guān)的信號(hào)通過(guò)。光檢測(cè)器528的帶寬通常大于光濾波器534 的帶寬。電濾波器534可使電調(diào)制信號(hào)通過(guò)而抑制其它信號(hào)，這增加了光檢測(cè)器528檢 測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。[63〗電濾波器534的輸出端536被電連接到控制器540的輸入端538。在一個(gè)實(shí)施 例中，控制器540的輸出端542， 542，與光源502和拉曼光泵浦源508中的至少一個(gè)的 控制輸入端進(jìn)行電或光通信。在圖5所示的實(shí)施例中，控制器540的輸出端542被電耦 合到光源502的控制輸入端544，控制器540的輸出端542'被光耦合到拉曼光泵浦源 508的控制輸入端546。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器540的輸出端542'被光耦合到拉曼光 泵浦源508的控制輸入端546，如結(jié)合圖1所描述的。[64]控制器540響應(yīng)光檢測(cè)器528產(chǎn)生的電信號(hào)，在輸出端542， 542，處產(chǎn)生控 制光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率的至少一個(gè)電信號(hào)或光信號(hào)。當(dāng)檢 測(cè)器528產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閱值時(shí)，控制器540產(chǎn) 生的至少 一個(gè)信號(hào)降低或切斷光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率。[65]在一實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器528產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù) 定光功率閾值時(shí)，控制器540產(chǎn)生的信號(hào)降低光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一 個(gè)的功率到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)器528產(chǎn)生的電信號(hào)指示 拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器540產(chǎn)生的信號(hào)切斷光源502和拉 曼光泵浦源508中的至少一個(gè)。[66]在通過(guò)結(jié)合圖4和圖5所描述的光通信系統(tǒng)400, 500中啟動(dòng)自動(dòng)功率降低的 方法包括通過(guò)光調(diào)制器518,利用電調(diào)制源512產(chǎn)生的電調(diào)制信號(hào)，對(duì)拉曼光泵浦信 號(hào)進(jìn)行調(diào)制。經(jīng)調(diào)制的拉曼光泵浦信號(hào)在第一位置被添加到光纖段506。經(jīng)調(diào)制的拉曼 光泵浦信號(hào)沿著光纖段506傳播然后在第二位置被從光纖段506中提取出。[67]所提取的信號(hào)然后經(jīng)電濾波器438, 534濾波或解調(diào)以提取電調(diào)制信號(hào)。然后， 通過(guò)控制器444, 540測(cè)量所解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的大小。然后，控制器444， 540響應(yīng)測(cè)量的經(jīng)濾波或經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的大小來(lái)控制光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至 少一個(gè)的功率。[68]在一些實(shí)施例中，當(dāng)所測(cè)量的經(jīng)濾波或經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)達(dá)到預(yù)定光功率 閾值時(shí)，控制器444, 540降低光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率。在 一些實(shí)施例中，光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率被降低到安全標(biāo)準(zhǔn)的 光功率級(jí)。在其它的實(shí)施例中，當(dāng)所測(cè)量的經(jīng)濾波或經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)達(dá)到預(yù)定光功 率閾值時(shí)，光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率基本上被降低到零。[69]圖6描述的是根據(jù)本發(fā)明的具有光纖中斷檢測(cè)的、同時(shí)包括同向和反向傳播 的經(jīng)調(diào)制的拉曼光泵浦信號(hào)的光通信系統(tǒng)600的一個(gè)實(shí)施例。圖6的光通信系統(tǒng)600類 似于圖4和圖5的光通信系統(tǒng)400， 500。然而，同向傳播和反向傳播的光泵浦信號(hào)與光 數(shù)據(jù)信號(hào)一起傳播。[70]光通信系統(tǒng)600包括在輸出端604處產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)的光源602。光源602的 輸出端604被耦合到傳播光數(shù)據(jù)信號(hào)的光纖段606。第一拉曼光泵浦源608在輸出端610 處產(chǎn)生與光源602產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)同向傳播的第一拉曼光泵浦信號(hào)。第二拉曼光泵浦 源612在輸出端614處產(chǎn)生與光源602產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的第二拉曼光泵浦信 號(hào)。[71]圖6的光通信系統(tǒng)600分別利用第一電調(diào)制信號(hào)和第二電調(diào)制信號(hào)標(biāo)記第一 拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)。第一電調(diào)制源616在輸出端618處產(chǎn)生第一電 調(diào)制信號(hào)。第一電調(diào)制源616的輸出端618被電耦合到光調(diào)制器622的調(diào)制輸入端620。 第一拉曼光泵浦源608的輸出端610被光耦合到光調(diào)制器622的光輸入端624。光調(diào)制 器622的輸出端628被光耦合到設(shè)置在光源602附近的光耦合器630。光耦合器630沿 著與光源602產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)同向傳播的方向發(fā)射拉曼光泵浦信號(hào)。[72]第二電調(diào)制源632在輸出端634處產(chǎn)生第二電調(diào)制信號(hào)。第二電調(diào)制源632 的輸出端634電耦合到光調(diào)制器638的調(diào)制輸入端636。第二拉曼光泵浦源612的輸出 端614被光耦合到光調(diào)制器638的光輸入端640。光調(diào)制器638的輸出端644被光耦合 到定位在光源602的下游并接近光接收器650的位置處的光耦合器648。光耦合器648 沿著與光源602產(chǎn)生的光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播的方向發(fā)射拉曼光泵浦信號(hào)。[73]在可替換的實(shí)施例中，第一拉曼光泵浦源608和第二拉曼光泵浦源612中的至少一個(gè)被各自的電調(diào)制源616， 632直接調(diào)制。例如，在圖6所示的實(shí)施例中，第一 電調(diào)制源616的輸出端618被電連接到第一拉曼光泵浦源608的調(diào)制輸入端652。第一 拉曼光泵浦源608的輸出端610被耦合到光耦合器630。[74]此外，第二電調(diào)制源632的輸出端634被電連接到第二拉曼光泵浦源62的 調(diào)制輸入端654。第二拉曼光泵浦源612的輸出端614被耦合到光耦合器648?？商鎿Q 的第一電調(diào)制源616和第二電調(diào)制源632及它們電和光連接在圖6中以虛線示出以表示 這是可替換實(shí)施例。[75]第一光檢測(cè)器656通過(guò)定位在接近光接收器650位置處的光耦合器660被光 耦合到光纖段606。光檢測(cè)器656檢測(cè)部分第一拉曼光泵浦信號(hào)并在輸出端662處產(chǎn)生 與檢測(cè)的信號(hào)相關(guān)的電信號(hào)。[76]電濾波器664被電連接到光檢測(cè)器656的輸出端662。電濾波器664可使電調(diào) 制信號(hào)通過(guò)而抑制其它信號(hào)，這增加了光檢測(cè)器656檢測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。在一些實(shí) 施例中，光濾波器666被耦合在光耦合器660和光檢測(cè)器656之間以進(jìn)一步增加光檢測(cè) 器656檢測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。[77]電濾波器664的輸出端668被電連接到控制器672的輸入端670。在一些實(shí)施 例中，控制器672的輸出端674, 674'電或光連接到光源602和第一拉曼光泵浦源608 中的至少一個(gè)。在圖6所示的實(shí)施例中，控制器672的輸出端674被電耦合到光源602 的控制輸入端676，控制器672的輸出端674，被電耦合到第一拉曼光泵浦源608的控 制輸入端678。[78]第二光檢測(cè)器680通過(guò)定位在接近光源602的位置處的光耦合器682被光耦 合到光纖段606。光檢測(cè)器680檢測(cè)部分第二拉曼光泵浦信號(hào)并在輸出端684處產(chǎn)生與 檢測(cè)的信號(hào)相關(guān)的電信號(hào)。[79]電濾波器686被電連接到光檢測(cè)器680的輸出端684。電濾波器686可使電調(diào) 制信號(hào)通過(guò)而抑制其它信號(hào)，這增加了光檢測(cè)器680檢測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。在一些實(shí) 施例中，光濾波器688被耦合在光耦合器682和光檢測(cè)器680之間以進(jìn)一步增加光檢測(cè) 器680檢測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。[80]電濾波器686的輸出端690被電連接到控制器672的輸入端670，。在一個(gè)實(shí) 施例中，控制器672的輸出端674， 674"電或光連接到光源602和第二拉曼光泵浦源612中的至少一個(gè)。在圖6所示的實(shí)施例中，控制器672的輸出端674被電連接到光源 602的控制輸入端676,控制器672的輸出端674"被光耦合到第二拉曼光泵浦源612 的控制輸入端669,如結(jié)合圖1所描述的。[81]控制器672響應(yīng)光檢測(cè)器656,680中的至少一個(gè)產(chǎn)生的電信號(hào)，在輸出端674， 674，， 674"處產(chǎn)生至少一個(gè)電信號(hào)，該至少一個(gè)電信號(hào)控制光數(shù)據(jù)信號(hào)、第一拉曼光 泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)的功率。當(dāng)光檢測(cè)器656， 680中的 至少一個(gè)產(chǎn)生的電信號(hào)指示第一拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)中的一個(gè)已經(jīng) 達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器672產(chǎn)生的信號(hào)降低或切斷光數(shù)據(jù)信號(hào)、第一拉曼光泵 浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)中至少一個(gè)的功率。[82]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)光檢測(cè)器656， 680產(chǎn)生的電信號(hào)指示第一和/或第二拉曼 光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制器672產(chǎn)生的信號(hào)降低光數(shù)據(jù)信號(hào)、第一 拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。在另一實(shí)施例中，當(dāng)光 檢測(cè)器656， 680產(chǎn)生的電信號(hào)指示拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定光功率閾值時(shí)，控制 器672產(chǎn)生的信號(hào)切斷光源602、第一拉曼光泵浦源和第二拉曼光泵浦源中的至少一個(gè)。[83]在運(yùn)行中，第一拉曼光泵浦源608產(chǎn)生具有第一波長(zhǎng)的、與光數(shù)據(jù)信號(hào)同向 傳播的第一拉曼光泵浦信號(hào)。第二拉曼光泵浦源612產(chǎn)生具有第二波長(zhǎng)的、與光數(shù)據(jù)信 號(hào)反向傳播的第二拉曼光泵浦信號(hào)。第一拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)放大在 光纖段606上傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)。[84]在一個(gè)實(shí)施例中，第一光濾波器666和第二光濾波器688被光耦合到光纖段 606。第一光濾波器666和第二光濾波器688可使部分第一拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼 光泵浦信號(hào)通過(guò)而抑制其它信號(hào)。第一光檢測(cè)器656和第二光檢測(cè)器680被光耦合到第 一光濾波器666和第二光濾波器688的相應(yīng)輸出端。第一光檢測(cè)器656和第二光4企測(cè)器 680響應(yīng)接收的相應(yīng)部分的第一拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)，在它們各自輸 出端產(chǎn)生電信號(hào)。第一光濾波器664和第二光濾波器686被電連接到光檢測(cè)器656， 680 的輸出端662, 684。第一電濾波器664和第二電濾波器686可使電調(diào)制信號(hào)通過(guò)而抑制 其它信號(hào)以增加第一光檢測(cè)器656和第二光檢測(cè)器680檢測(cè)的光信號(hào)的靈敏度。[85]控制器672的第一輸入端670和第二輸入端670，被電連接到第一電濾波器 664和第二電濾波器686的相應(yīng)輸出端?？刂破?72的輸出端674， 674', 674"被電和 光連接到光源、第一拉曼泵浦源608和第二拉曼泵浦源612?？刂破?72響應(yīng)第一光檢測(cè)器656和第二iU企測(cè)器680中的至少一個(gè)產(chǎn)生的電信號(hào)，在輸出端674， 674，， 674" 中的一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)控制光數(shù)據(jù)信號(hào)、第一拉曼光泵浦信號(hào)和第二拉曼光 泵浦信號(hào)中的至少 一個(gè)的功率。等價(jià)物[86]雖然結(jié)合不同實(shí)施例和例子描述了本發(fā)明的教導(dǎo)，但是并不意味將本發(fā)明的 教導(dǎo)限定到這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明的教導(dǎo)包括不同的替換、改進(jìn)和等價(jià)物，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將意識(shí)到在不脫離所附加的權(quán)利要求書(shū)限定的精神和范圍下可以實(shí)現(xiàn)它們。
權(quán)利要求
1. 一種在具有拉曼放大的光通信系統(tǒng)中啟動(dòng)自動(dòng)功率降低的方法，所述方法包括從在光纖段上傳播的光信號(hào)中選擇部分拉曼光泵浦信號(hào)；產(chǎn)生與所述選擇的部分拉曼光泵浦信號(hào)的大小相關(guān)的信號(hào)；以及響應(yīng)所述產(chǎn)生的信號(hào)降低沿所述光纖段傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率。
2、 一種光通信系統(tǒng)，包括光源，其在輸出端產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)；光纖段，其被耦合到所述光源的所述輸出端，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)在所述光纖段上傳播;拉曼光泵浦源，其被光耦合入所述光纖段，所述拉曼光泵浦源產(chǎn)生拉曼光泵浦信號(hào)， 所述拉曼光泵浦信號(hào)將所述光纖段上傳播的所述光數(shù)據(jù)信號(hào)》文大；光濾波器，其被光耦合到所述光纖段，所述光濾波器將所述拉曼光泵浦信號(hào)的部分 傳遞到輸出端；光;f企測(cè)器，其被光耦合到所述光濾波器的所述輸出端，所述光;f全測(cè)器響應(yīng)接收的所 述拉曼光泵浦信號(hào)的所述部分而在輸出端產(chǎn)生電信號(hào)；以及控制器，所述控制器具有被電連接到所述光檢測(cè)器的所述輸出端的輸入端和與所述 光源和所述拉曼光泵浦源中的至少一個(gè)進(jìn)行通信的輸出端，所述控制器響應(yīng)所述光檢測(cè) 器產(chǎn)生的所述電信號(hào)，在所述輸出端產(chǎn)生控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中 的至少一個(gè)的功率的信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述檢測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)指示所 述拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，所述控制器產(chǎn)生降低所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 和所述"^立曼光泵浦信號(hào)中的所述至少一個(gè)的所述功率的信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述控制器產(chǎn)生的所述信號(hào)將所述 光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中的至少 一個(gè)的所述功率降低到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率 級(jí)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述光檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)指示所 述拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，所述控制器產(chǎn)生切斷所述光源和所述拉曼光泵浦源中至少一個(gè)的信號(hào)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 同向傳播。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 反向傳播。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光濾波器抑制所述拉曼光泵浦 信號(hào)產(chǎn)生的放大自發(fā)發(fā)射。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光濾波器抑制反向散射光信號(hào)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光濾波器抑制沿光監(jiān)視信道傳 播的信號(hào)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光纖段的段損耗大于32dB。
12、 一種光通信系統(tǒng)，包括 光源，其在輸出端產(chǎn)生光凄丈據(jù)信號(hào)；光纖段，其被耦合到所述光源的所述輸出端，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)在所述光纖段上傳播；拉曼光泵浦源，其被光耦合入所述光纖段，所述拉曼光泵浦源產(chǎn)生第一拉曼光泵浦 信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)，所述第一拉曼光泵浦信號(hào)具有第一波長(zhǎng)且與所述光數(shù)據(jù)信 號(hào)同向傳播，所述第二拉曼光泵浦信號(hào)具有第二波長(zhǎng)且與所述光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播，所 述第一拉曼光泵浦信號(hào)和所述第二拉曼光泵浦信號(hào)將所述光纖段上傳播的所述光數(shù)據(jù) 信號(hào)放大；第一光濾波器和第二光濾波器，其被光耦合到所述光纖段，所述第一光濾波器和所 述第二光濾波器在輸出端使所述第一拉曼光泵浦信號(hào)和所述第二拉曼光泵浦信號(hào)中的 一個(gè)信號(hào)的一部分信號(hào)通過(guò)；第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，其分別被光耦合到所述第一光濾波器和所述第二光 濾波器的相應(yīng)輸出端，所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器響應(yīng)接收的所述第一拉曼 光泵浦信號(hào)和所述第二拉曼光泵浦信號(hào)的所述相應(yīng)部分而在輸出端產(chǎn)生電信號(hào)；以及控制器，所述控制器具有分別被電連接到所述第一光4全測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器的相應(yīng)輸出端的第一輸入端和第二輸入端，以及與所述光源進(jìn)行通信的輸出端；所述控制器響應(yīng)所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器中至少一個(gè)產(chǎn)生的電信號(hào)而在所述輸出 端產(chǎn)生控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)的功率的信號(hào)。
13、 一種光通信系統(tǒng)，包括 光源，其在輸出端產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)；光纖段，其被耦合到所述光源的所述輸出端，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)在所述光纖段上傳播；拉曼光泵浦源，其被光耦合入所述光纖段，所述拉曼光泵浦源產(chǎn)生拉曼光泵浦信號(hào)， 所述拉曼光泵浦信號(hào)將所述光纖段上傳播的所述光數(shù)據(jù)信號(hào)放大；光調(diào)制器，其采用電調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述拉曼光泵浦信號(hào)；光檢測(cè)器，其被光耦合到所述光纖段，所述光檢測(cè)器響應(yīng)所檢測(cè)到的光信號(hào)而在輸 出端產(chǎn)生電信號(hào)；電濾波器，其具有被電耦合到所述光檢測(cè)器的所述輸出端的輸入端，所述電濾波器 在輸出端使所述電調(diào)制信號(hào)通過(guò)；以及控制器，所述控制器具有被電連接到所述電濾波器的所述輸出端的輸入端和與所述 光源和拉曼光泵浦源中的至少一個(gè)進(jìn)行通信的輸出端；所述控制器響應(yīng)所述電調(diào)制信 號(hào)，在輸出端產(chǎn)生控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率的信號(hào)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)指示所 述拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，所述控制器產(chǎn)生降低所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 和所述拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的所述功率的信號(hào)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述控制器產(chǎn)生的信號(hào)將所述光 數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的所述功率降低到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)指示所 述拉曼光泵浦信號(hào)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，所述控制器產(chǎn)生切斷所述光源和所述 拉曼光泵浦源中的至少 一個(gè)的信號(hào)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信 號(hào)同向傳播。
18、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信 號(hào)反向傳播。
19、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述光纖段的段損耗大于32dB。
20、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光通信系統(tǒng)，其中，拉曼光泵浦源包括所述光調(diào)制器。
21、 一種光通信系統(tǒng)，包括 光源，其在輸出端產(chǎn)生光數(shù)據(jù)信號(hào)；光纖段，其被耦合到所述光源的所述輸出端，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)在所述光纖段上傳播；拉曼光泵浦源，其被光耦合入所述光纖段，所述拉曼光泵浦源產(chǎn)生第一拉曼光泵浦 信號(hào)和第二拉曼光泵浦信號(hào)，所述第一拉曼光泵浦信號(hào)具有第一波長(zhǎng)且與所述光數(shù)據(jù)信號(hào)同向傳播，所述第二拉曼光泵浦信號(hào)具有第二波長(zhǎng)且與所述光數(shù)據(jù)信號(hào)反向傳播，所 述第一拉曼光泵浦信號(hào)和所述第二拉曼光泵浦信號(hào)將所述光纖段上傳播的所述光數(shù)據(jù) 信號(hào)放大；至少一個(gè)光調(diào)制器，所述至少一個(gè)光調(diào)制器采用第一電調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述第一拉曼 光泵浦信號(hào)和采用第二電調(diào)制信號(hào)調(diào)制所述第二拉曼光泵浦信號(hào)；光檢測(cè)器，其被光耦合到所述光纖段，所述光檢測(cè)器響應(yīng)所4全測(cè)到的光信號(hào)而在輸 出端產(chǎn)生電信號(hào)；第一電解調(diào)器和第二電解調(diào)器，其具有被電耦合到所述光檢測(cè)器的所述輸出端的輸 入端，所述第一電解調(diào)器和所述第二電解調(diào)器可使所述第一電調(diào)制信號(hào)和所述第二電調(diào) 制信號(hào)在相應(yīng)的輸出端通過(guò)；以及控制器，所述控制器具有被電連接到所述第一電解調(diào)器和所述第二電解調(diào)器的相應(yīng) 一個(gè)的所述輸出端的第一輸入端和第二輸入端，以及與所述光源和所述拉曼光泵浦源中 的至少一個(gè)進(jìn)行通信的輸出端；所述控制器響應(yīng)所述第一電調(diào)制信號(hào)和所述第二電調(diào)制 信號(hào)，在所述輸出端產(chǎn)生控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述第一拉曼光泵浦信號(hào)及所述第二拉 曼光泵浦信號(hào)中的至少 一個(gè)的功率的信號(hào)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述第一電調(diào)制信號(hào)和所述第二 電調(diào)制信號(hào)具有不同的頻率。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述拉曼光泵浦源包括所述至少一個(gè)光調(diào)制器。
24、 一種在具有拉曼放大的光通信系統(tǒng)中啟動(dòng)自動(dòng)功率降低的方法，所述方法包括 從光纖段中傳播的光數(shù)據(jù)信號(hào)中濾波出部分拉曼光泵浦信號(hào)；產(chǎn)生與所述經(jīng)濾波的部分拉曼光泵浦信號(hào)的大小相關(guān)的電信號(hào)；以及響應(yīng)所述電信號(hào)降低沿所述光纖段傳播的所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào) 中的至少一個(gè)的功率。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述拉曼光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 同向傳4番。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所迷拉曼光泵浦信號(hào)與所述光數(shù)據(jù)信號(hào) 反向傳播。
27、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述降低所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光 泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率，包括當(dāng)所述電信號(hào)指示所述^:曼光泵浦信號(hào)的大小達(dá)到 預(yù)定的光功率閾值時(shí)，降低所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中至少一個(gè)的所述功 率。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào) 中至少 一個(gè)的所述功率被降低到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。
29、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述降低所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光 泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的所述功率，包括當(dāng)所述電信號(hào)指示所述4i曼光泵浦信號(hào)的大小 達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，將所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的所 述功率降低到零。
30、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述對(duì)部分拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波包 括抑制所述拉曼光泵浦信號(hào)產(chǎn)生的放大自發(fā)發(fā)射。
31、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述對(duì)部分拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波包 括抑制反向散射光信號(hào)。
32、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述對(duì)部分拉曼光泵浦信號(hào)進(jìn)行濾波包括 抑制沿光監(jiān)視信道傳播的信號(hào)。
33、 一種在具有拉曼放大的光通信系統(tǒng)中啟動(dòng)自動(dòng)功率降低的方法，所述方法包括 采用電調(diào)制信號(hào)調(diào)制拉曼光泵浦信號(hào)； 在第一位置將所述經(jīng)調(diào)制的拉曼光泵浦信號(hào)添加到光纖段； 在第二位置將從所述光纖段提取所述經(jīng)調(diào)制的拉曼光泵浦信號(hào)； 對(duì)所述提取的電調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；測(cè)量所述經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的大小；以及響應(yīng)所述測(cè)量的、經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的大小控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵 浦信號(hào)中至少一個(gè)的功率。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述控制所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光 泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的所述功率的步驟包括當(dāng)所述測(cè)量的、經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的 大小達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，降低所述功率。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào) 中的至少 一 個(gè)的所述功率被降低到安全標(biāo)準(zhǔn)的光功率級(jí)。
36、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，當(dāng)所述測(cè)量的、經(jīng)解調(diào)的電調(diào)制信號(hào)的 大小達(dá)到預(yù)定的光功率閾值時(shí)，所述光數(shù)據(jù)信號(hào)和所述拉曼光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的 所述功率基本上被降低到零。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)從光纖段上傳播的光信號(hào)中選擇部分拉曼光泵浦信號(hào)來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)功率降低。產(chǎn)生與所選擇的部分拉曼光泵浦信號(hào)的大小相關(guān)的信號(hào)。響應(yīng)所產(chǎn)生的信號(hào)降低在該光纖段上傳播的該光數(shù)據(jù)信號(hào)和光泵浦信號(hào)中的至少一個(gè)的功率。
文檔編號(hào)H01S3/00GK101238618SQ200680006507
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者葉尼思·阿克巴巴, 安德魯·尼爾·魯賓遜, 約翰·查開(kāi)德, 約翰·雅各布, 艾瑞克·羅伯特·斯恩 申請(qǐng)人:Jds尤尼弗思公司