無損耗光學交叉連接裝置的製作方法

2023-12-01 06:53:56 1

專利名稱：無損耗光學交叉連接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信裝置，更準確地說，是涉及無損耗光學交叉連接裝置。
已知現有的光學交叉連接裝置，均採用機電光學交換元件充當分配器和選擇器。
一個1xN的電氣分配開關是一個1xN交換器件，由此器件確定信號從單個輸入端到N個輸出端的任一個的路線。光學1xN分配開關與電氣1xN分配開關類似，其輸入與輸出端是光纖，給定一個多個波長的一個或多個光通信信號在光纖上傳播。某些分配開關允許把信號從輸入線送至N個輸出端中兩個或多個輸出端，從而把輸入線的信號能量分散到多個目標輸出端。這一性質稱為分配開關的廣播能力或橋接能力。
一個Nx1光學選擇開關與Nx1電氣選擇開關類似，其輸入與輸出端是光纖，不同波長的一個或多個光通信信號在光纖上傳播。某些選擇開關允許從多個選擇端選取多於一個輸入端的信號，並把這些信號加起來(按某些規則)。這一性質稱為選擇開關的收集能力。
當前有許多機電光學分配開關及選擇開關可供使用。此類器件基於輸入與/或輸出光纖的機械移動，或利用各種光反射元件或光偏折元件，在空間引導光束從輸入光纖的出瞳傳送到輸出光纖的入瞳。顯然，這類機械開關很多情況下速度慢，不具備廣播能力，而廣播能力是通信系統需要的一種性能。在某些情況中，這類元件的光損耗相當大。
採用機電光學分配器及選擇器的此類交叉連接裝置，只限於每次僅選一線，其速度慢，其可靠性比希望的低。
也可利用固態波導交叉連接裝置解決速度慢的問題，這類固態波導交叉連接裝置以鈮酸鋰(例如見美國專利5,191,134)或磷化銦光開關器件為基礎。這類光開關器件的缺點是對偏振的依賴性和頗大的光損耗。當把這類器件連接在一起時，其巨大的光插入損耗立刻變得不可容忍了。
在本發明的一個實施例中，由於採用多個摻稀土元素光纖放大器作增益交換光學連接，例如增益交換光學分配器，即換向器，以及增益交換光學選擇，那麼，採用機電光學器件及各種固態光學器件等已知現有光學交叉連接裝置，其問題及局限性都能克服。每個摻稀土光纖放大器的作用仿若一個通/斷(ON/OFF)開關。還有，本發明無損耗光學交叉連接裝置所用的增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器，兩者都自然而然地適應了當前的光放大通信系統。在一個實施例中，用一個泵浦選擇電路與多個泵浦及各自的多個摻稀土光纖放大器連結起來，實現了本發明。一個控制電路選擇其特定泵浦及對應的光放大器，來決定哪一個或哪幾個輸出端與輸入端連接。對增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器，兩者均有效地採用摻稀土光纖放大器及對應的泵浦。在另一個實施例裡，用一個所謂調諧泵浦裝置與多個濾波器及各自的多個摻稀土光纖放大器相連。用一泵浦調諧裝置控制可調諧的泵浦，以便從多個光放大器中選出合適的一個放大器。起動這個放大器，從而把多個給定波長中某一波長的輸入信號，送到相應的輸出線(或多個輸出線，若具備廣播能力的話)。另外，有效地用摻稀土光纖放大器及對應的泵浦作增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器。


圖1畫出無損耗光學交叉連接裝置的一個實施例，該裝置利用了增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器，在分配器及選擇器中，均採用帶摻稀土光纖放大器的相同的所謂交換泵浦；圖2A及2B簡化地畫出兩種增益交換光學放大器，每一個都可在本發明各實施例中採用；圖3畫出無損耗光學交叉連接裝置的另一個實施例，它採用含摻稀土光纖放大器的調諧泵浦裝置；圖4畫出本發明的另一個實施例，它是一種無損耗波長選擇光學交叉連接裝置，用於多波長光通信網絡；圖5畫出一個光學分配器，其中採用帶摻稀土光纖放大器的所謂交換泵浦；圖6畫出一個光學分配器，它使用了含摻稀土光纖放大器的調諧泵浦裝置；圖7畫出一個光學分配器裝置，它含多個交換泵浦及各自的摻稀土光纖放大器；圖8畫出一個光學選擇器，其中採用帶摻稀土光纖放大器的所謂交換泵浦；圖9畫出一個光學選擇器，它採用了含摻稀土光纖放大器的調諧泵浦裝置；圖10畫出一個光學選擇器，它使用了一個交換泵浦裝置，內含多個泵浦及其對應的摻稀土光纖放大器。
圖1畫出無損耗光學交叉連接裝置的一個實施例，該裝置利用了增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器，在分配器及選擇器中，均採用帶摻稀土光纖放大器的相同的所謂交換泵浦。在本例中，畫出一個稱為4x4無損耗光學交叉連接裝置。特別畫出了輸入101-1(I1)至101-4(I4)，它們把進來的光信號分別傳送到各自的光學星形耦合器102-1至102-4。光學星形耦合器102中的每一個，都把各自的光信號耦合到對應的摻稀土光纖放大器103。本例中，光學星形耦合器102-1把輸入101-1上進來的光信號耦合到光放大器103-11至103-14每一個中去；光學星形耦合器102-2把輸入101-2上進來的光信號耦合到光放大器103-21至103-24每一個中去；光學星形耦合器102-3把輸入101-3上進來的光信號耦合到光放大器103-31至103-34每一個中去；光學星形耦合品102-4把輸入101-4上進來的光信號耦合到光放大器103-41至103-44每一個中去。光放大器103可以是，例如示於圖2A與2B中的一個，下面將作說明。光放大器103中每一個，在本例中均由泵浦104中各自的泵浦來泵浦。因此，光放大器103-11至103-14分別由泵浦104-11至104-14泵浦；光放大器103-21至103-24分別由泵浦104-21至104-24泵浦；光放大器103-31至103-34分別由泵浦104-31至104-34泵浦；光放大器103-41至103-44分別由泵浦104-41至104-44泵浦。通過系統控制器107及泵浦控制電路108的控制，從泵浦104中選出單獨一個或多個泵浦。光放大器103的光輸出信號傳送到光學星形耦合器105中特定的一個，然後再傳送到輸出光纖106中特定的光纖。本例中，光放大器103-11，103-21，103-31與103-41的光輸信號傳送給光學學星形耦合器105-1，然後再到輸出光纖106-1(O1)；光放大器103-12，103-22，103-32與103-42的光輸出信號傳送給光學星形耦合器105-2，然後再到輸出光纖106-2(O2)；光放大器103-13，103-23，103-33與103-43的光輸出信號傳送給光學星形耦合器105-3，然後再到輸出光纖106-3(O3)；光放大器103-14，103-24，103-34與103-44的光輸出信號傳送給光學星形耦合器105-4，然後再到輸出光纖106-4(O4)。
應該指出，圖1光學交叉連接裝置上增益交換光學分配器段與增益交換光學選擇器段，兩者均採用同一個光放大器及對應的泵浦。這是一個明顯的優點，因為它省掉了附加的光放大器及泵浦。還有，在後面關於增益交換光學分配器(圖5至7)及增益交換光學選擇器(圖8至10)的各例子中，將進一步說明各光放大器103在各相應泵浦104控制下處於通或斷的狀態。
還要指出，圖1的光學交叉連接，從任一輸入101到任一輸出106，都有非封閉式連接。此外，通過適當地啟動光放大器103，能使一個光信號從任一輸入101廣播到多個輸出106。同樣，從對應的多個輸入101進來的光信號的集合，能傳送到一個或多個輸出106。這種方式可在多波長光學網絡中有效地使用。還有，儘管為了說明的簡單和清楚，描述了一個4x4光學交叉連接例子，但對熟悉本專業的人來說，圖1的光學交叉連接，不難立刻推廣到一個MxN光學交叉連接。
圖2A和2B以簡化的形式畫出兩個增益交換光放大器，均在本發明的各實施例中採用。具體地說，圖2A畫出一個採用同向泵浦的增益交換光放大器。因此畫出了輸入端201與輸入端202，輸入端201把輸入光信號通過本例中的波分復用(WDM)耦合器203傳送到光放大器，而泵浦信號通過輸入202，也經本例中的波分復用(WDM)耦合器203送到光放大器。還畫出了摻稀土光纖放大器204，它可以例如是有所需長度的摻餌光纖，但是，摻其他稀土元素的也可有效地使用。還畫出了供選用的光隔離器205。圖2B所畫光放大器，所用的元件與圖2A相同，不同的是採用了反向泵浦。因而WDM耦合器203放在摻稀土光纖放大器204的輸出端，在供選用的光隔離器205之前。此外，應當指出，泵浦也可以是雙向的。還要指出，損耗由摻稀土光纖的長度來補償，增益由泵浦功率來補償。
圖3畫出無損耗光學交叉連接裝置的另一個實施例，它採用調諧泵浦裝置，該裝置在其增益交換光學分配器及選擇器內含有摻稀土光纖放大器。本例畫出一個稱為4x4無損耗光學交叉連接裝置。具體說，畫出了輸入301-1(I1)至301-4(I4)，各輸入把進來的光信號分別送至對應的光學星形耦合器302-1至302-4。每個光學星形耦合器302把各自的光信號耦合到摻稀土光纖放大器303。在本例中，光學星形耦合器302-1把輸入301-1進來的光信號耦合到光放大器303-11至303-14中每一個；光學星形耦合器302-2把輸入301-2進來的光信號耦合到光放大器303-21至303-24中每一個；光學星形耦合器302-3把輸入301-3進來的光信號耦合到光放大器303-31至303-34中每一個；光學星形耦合器302-4把輸入301-4進來的光信號耦合到光放大器303-41到303-44中每一個。光放大器303例如可以是圖2A與圖2B所畫出的一種，前面對此已經說明。每個光放大器303，在本例裡是由泵浦307中對應的一個來泵浦，在本例裡，泵浦307均通過對應的濾波器309進行調諧泵浦。於是，光放大器303-11至303-14由泵浦307-1分別通過濾波器309-11至309-14來泵浦；光放大器303-21至303-24由泵浦307-2分別通過濾波器309-21至309-24來泵浦；光放大器303-31至303-34由泵浦307-3分別通過濾波器309-31至309-34來泵浦；光放大器303-41至303-44由泵浦307-4分別通過濾波器309-41至309-44來泵浦。從泵浦307中選出一個或多個泵浦，選出泵浦的調諧，由系統控制器304及泵浦調諧電路305控制。泵浦控制信號通過總線306送到可調諧泵浦307。光放大器303的光輸出信號送到光學星形耦合器310中特定的一個耦合器，之後再到輸出光纖311中特定的光纖。本例中，光放大器303-11，303-21，303-31，303-41的光輸出，送到光學星形耦合器310-1，然後到輸出光纖311-1(O1)；光放大器303-12，303-22，303-32，303-42的光輸出，送到光學星形耦合器310-2，然後到輸出光纖311-2(O2)；光放大器303-13，303-23，303-33，303-43的光輸出，送到光學星形耦合器310-3，然後到輸出光纖311-3(O3)；光放大器303-14，303-24，303-34，303-44的光輸出，送到光學星形耦合器310-4，然後到輸出光纖311-4(O4)。
應該指出，圖3的光學交叉連接裝置，其增益交換光學分配器段與增益交換光學選擇器段，兩段均用同一個光放大器及相應的泵浦。因為節省了附加的光放大器及泵浦，所以這是一個明顯的優點。此外，在後面關於增益交換光學分配器(圖5至7)及增益交換光學選擇器(圖8至10)的各例子中，還進一步說明各個光放大器303在其相應的可調諧泵浦307及相應濾波器309控制下處於通或斷的狀態。
還要指出，圖3的光學交叉連接，從任一輸入301到任一輸出311，都有非封閉式連接。此外，通過適當地啟動光放大器303，能使一個光信號從任一輸入301廣播到多個輸出311。同樣，從對應的多個輸入301進來的光信號的集合，能傳送到一個或多個輸出311。這種交叉連接可在多波長光學網絡中有效地使用。還有，儘管為了說明的簡單和清楚，描述了一個4x4光學交叉連接例子，但很明顯，對熟悉本專業的人來說，圖3的光學交叉連接，可立刻推廣到一個MxM的交叉連接。
圖4畫出本發明的另一個實施例，可作為無損耗波長選擇光學交叉連接裝置，用在增益交換多波長光通信網絡內。具體說，畫出了接收光信號的多個輸入401-1(I1)至410-m(Im)，每一輸入都有多個波長，即從λ1到λN。進來的光信號從輸入401-1至401-m分別傳送至波長多路分解單元402-1至402-m。從單元402-1到402-m的輸出，也就是λ1至λN，傳送到相應各個單一波長壙益交換交叉連接單元403-1至403-N。在本例中，每個交叉連接單元403都是一個MxM增益交換交叉連接器，它可以是前面已說明的圖1或圖3所畫交叉連接單元之一。於是，在本例中，所有進來的波長為λ1的M個光信號，從多路分解單元402傳送至MxM增益交換交叉連接單元403-1，所有進來的波長為λ2的M個光信號，從多路分解單元402傳送至MxM增益交換交叉連接單元403-2，如此類推，直至所有進來的波長為λN的M個光信號，從多路分解單元402傳送至MxM增益交換交叉連接單元403-N。交叉連接單元403的各個光輸出，傳送至相應各波長多路復用單元404，然後到相應的各輸出光纖405。本例中，來自交叉連接單元403-1波長為λ1的所有M個光輸出，一對一地傳送至波長多路復用單元404-1到404-M，來自交叉連接單元403-2波長為λ2的所有M個光輸出，一對一地傳送至波長多路復用單元404-1至404-M，如此類推，直至來自交叉連接單元403-N波長為λN的所有M個光輸出，一對一地傳送至波長多路復用單元404-1至404-M。各個多路復用單元404-1至404-M把傳送來的各個光信號進行波長多路復用，然後把波長多路復用後的光信號分別傳送至輸出光纖405-1至405-M，每一波長多路復用的光信號均含波長λ1至λN。
請注意，圖4所示光學交叉連接，對任一波長λ，從任一個輸入401到任一個輸出405，都是非封閉式連接。此外，適當控制交叉連接單元403，能使任何波長λ的一個光信號，從任一輸入401廣播到多個輸出405。同樣，從相應的多個輸入401進來的多個光信號集合，能傳送至一個或多個輸出405。圖4交叉連接的這一性能，可在多波長光網絡中有效地使用。
圖5簡單地畫出含光纖線路501的一個增益交換光學分配器，光纖線路501把有預定一組波長或多組波長的光信號，通過光學星形耦合器(此後稱「耦合器」)502，分別傳送至摻稀土光纖放大器(此後稱「放大器」)503與放大器504(見圖2A及2B)。摻稀土光纖可以是，例如一段摻鉺光纖，摻鉺光纖與一波長選擇耦合器耦合，一個泵浦通過波長選擇耦合器耦合到摻鉺光纖上。如圖示，泵浦504耦合到放大器503，泵浦506耦合到放大器505。正如本專業所熟知，泵浦504與506中每一個，分別驅動放大器503與505。放大器503與505的輸入是耦合器502按熟知方式傳送來的，與線路501上輸入信號完全相同的信號，在本例中，耦合器502是一個2xN耦合器。放大品503與504的輸出經可取捨的光監測抽頭(此後簡稱「抽頭」)509與511連到輸出端507與508。抽頭509與511從輸出光信號中分出一小部分(如1～10％)，並把分光信號分別送至光檢測器(光電轉換器，即O/E)510與512。O/E510與512有助於根據選擇線路上的功率確定當前選擇了放大器503與504中哪一個，以及測定選擇線路的參數與識別標誌(身分牌，ID)(例如見，共同未決美國專利申請序號08/579529，1995年12月27申請)。O/E510與512的信息傳送給泵浦選擇器電路513，泵浦選擇器電路根據要求的參數選擇泵浦504或泵浦506，並從命令及控制單元514發出命令。但是應該指出，這一監測裝置是供選取的，本行業中熟知的其他監控裝置同樣可以採用。這對本行業技術熟練的人來說，是顯而易見的。同時傳送給泵浦選擇電路513的還有命令與控制單元514的命令及控制信息，這些信息與光學系統中其他網絡元件送來的信息結合，決定要選擇泵浦504，506中哪一個，從而相應地，放大器503，505中，哪一個應該交換到「通」，哪一個應該交換到「斷」。應該指出，雖然在本例中，我們採用了O/E510和512，但是，也可以採用別的裝置來監測不同的參數，據此選擇泵浦504、506中的一個，相應地把放大器503、505中的一個交換到「通」的狀態。
圖6簡要地畫出另一種增益交換光學分配器，它把輸入光纖線路601上進來的一個光信號分配到多個輸出光纖線路611-1到611-N，從而到相應的各個放大器603-1至603-N。注意，只須用一個調諧泵浦609，這種技術上的好處是節省費用。與調諧泵浦609連接的是另一個星形光耦合器(此後稱「耦合器」)610，而多個固定的(或可預先設定的)光學帶通濾波器(此後稱「濾波器」)604-1至604-N一對一地分別連接到放大器602-1至602-N。實際上，這些濾波器602-1至602-N可以製作在波長選擇耦合器內，再用波長選擇耦合器來製作放大器603-1至603-N(見各種光放大器設計的結構細節文獻)。又，光放大器602-1至602-N的輸出，在傳至系統輸出端611-1至611-N之前，先傳至光學抽頭605-1至605-N，以便用監測器606-1至606-N作整體監測。又，O/E606-1至606-N的輸出在泵浦調諧電路607中與命令及控制單元608送來的信息結合，以便對可調諧泵浦609的波長進行調諧。
圖7以簡化框圖畫出另一個增益交換光學分配器，它採用單一輸入線路701及多個輸出光纖線路709-1至709-N，以及相應的多個放大器703-1至703-N。注意，與放大703-1至703-N聯在一起的是相應的多個泵浦704-1至704-N。同樣，放大器703-1至703-N的輸出在送至系統輸出端709-1至709-N之前，先傳送至抽頭705-1至705-N，以便用O/E706-1至706-N作整體監測。又，O/E706-1至706-N的輸出在泵浦選擇電路707中與命令及控制單元708送來的信息結合，以便啟動泵浦704-1至704-N中的一個或多個泵浦，從而把相應的放大器703-1至703-N置於「通」或「斷」狀態。應該指出，本行業熟知的其他光耦合和監測裝置也同樣可用以替代光耦合器705-1至705-N及相關元器件。這對熟悉本行業的人來說是顯而易見的。特別要指出，在本例中，O/E701-1至703-N中每一個都用來監測與輸出光纖705-1至705-N相聯的輸出信號光功率，並確定信號的參數及身份牌，以確保分配器交換的運行及質量。
圖8以簡化形式畫出增益交換光學選擇器，包含在其中的光纖線路801與802把預定波長或多組預定波長的信號，分別傳送至摻稀土光纖放大器(此後稱「放大器」)803與804。摻稀土光纖例如是一根與波長選擇耦合器耦合的有一定長度的摻鉺光纖，泵浦通過此耦合器耦合到光纖上。如圖所示，泵浦805與放大器803耦合，泵浦806與放大器804耦合。本專業眾所周知，泵浦805與806分別驅動放大器803與804。放大器803與804的輸出以熟知的方式用光學星形耦合器(此後稱「耦合器」)組合在一起。作為兩個光學線路裝置的耦合器807，是一熟知的3dB耦合器。耦合器807的第一級輸出送至輸出光纖811，此光纖811可能與接收器或遠程傳輸光纖相聯。耦合器807的第二級輸出送至光電轉換器(O/E)808，此O/E808監測被選擇路的光功率並確定與被選擇路相關的參數及身份牌(ID)(如見共同未決美國專利申請序號08/579529，申請日期1995年12月27日)。O/E808的信息傳至泵浦選擇器809，泵浦選擇器809根據必要的參數，選擇泵浦805或泵浦806中的一個。但是應該指出，在行業熟知的其他光耦合裝置同樣可以用來替代耦合器807。這對熟悉本行業的人來說是顯而易見的。還應指出，耦合器807送至O/E808的第二級輸出，是可取捨的。O/E808的輸出傳送至泵浦選擇電路809，用來進一步改善泵浦選擇過程。特別指出，本例中O/E808監測被選擇的信號光功率，並確定被選來傳送信號到耦合器807的信號線(一根或多根)的參數及身分牌(ID)。同時傳送到泵浦選擇電路809的還有來自命令及控制單元810的命令及控制信息，這些信息與來自光學系統其他網絡元件的信息一起，被用來決定泵浦805或806中哪一個將應選擇，相應地，放大器803或804中哪一個將把光信號作為輸出，通過耦合器807傳至輸光光纖811。應該指出，本例中雖然我們展示了使用O/E808，但也可用其他裝置監測不同的參數，以便選擇泵浦805與806中的一個，從而放大器803與804中的一個，用來傳送光輸出。
圖9簡要畫出另一個增益交換光學選擇器，用於從多個光纖線路901-1至901-N及其對應的多個稀土放大器902-1至902-N中選出一個光信號。在增益交換光學選擇器中，只用一個可調諧泵浦908，它經光學星形耦合器(以後稱「耦合器」)909耦合到各個濾波器903-1至903-N，這種技術上的好處是節省費用。多個濾波器903-1至903-N分別一對一地與放大器902-1至902-N相聯。又，放大器902-1至902-N的輸出傳送至光學星形耦合器(以後稱「耦合器」)904。耦合器904的第一級輸出作為系統輸出傳至輸出光纖910，之後可能聯到接收器或遠程傳輸光纖。耦合器904的第二級輸出傳送至功率監測單元905，它監測被選擇路的功率並確定與被選擇路關聯的參數及身分牌(ID)(見前注，即共同未決美國專利申請序號081579529)。O/E905的信息傳送至泵浦調諧電路906，泵浦調諧電路906根據須要的參數選放大器902-1至902-N中的一個。應該指出，本行業中熟知的其他光耦合裝置，可同樣用來代替耦合器904。應該指出，在本例中，雖然我們展示了O/E905的使用，但也可用其他裝置監測不同的參數，以便控制泵浦調諧電路906，從而控制可調諧泵浦908，以及相應地決定放大902-1至902-N中哪一個將提供輸出。這對熟悉本行業的人來說是顯而易見的。應當指出，傳送至O/E905的耦合器第二給輸出是供取捨的。O/E905的輸出送到泵浦調諧電路906，並被用於進一步改進泵浦選擇過程。具體地說，在本例中O/E905監測被選信號的光功率，並確定與被選擇路相關的參數及身分牌，被選擇路是提供給耦合器904的。同時傳送到泵浦調諧電路906的還有來自命令及控制單元907的命令及控制信息，這些信息與來自光學系統其他網絡元件的信息一起，被用來確定應選擇哪一個波長，從而放大器902-1至902-N中哪一個將通過耦合904把光信號作為輸出信號傳送到輸出光纖910。可調諧泵浦908的輸出經耦合器904送至濾波器903-1至903-N，濾波器繼而在放大器902-1至902-N中選擇合適的一個放大器，把輸出傳送至耦合器904。
圖10以簡化框圖畫出另一種增益交換光學選擇器，它採用多個光纖線路1001-1至1001-N及對應的多個摻稀土光纖放大器(以下稱「放大器」)1002-1至1002-N。在此種增益交換光學選擇器中，多個相應的泵浦1003-1至1003-N分別與放大器1002-1至1002-N相聯。在本例中，放大器1002-1至1002-N的各個輸出，傳送至光學星形耦合器(以下稱「耦合器」)1004。應當指出，本行業中熟知的其他光耦合裝置，可同樣用來代替耦合器1004。這對熟悉本行業的人來說是顯而易見的。星形耦合器的第一級輸出傳送至輸出光纖1008，而耦合器1004的第二級輸出，在本例中是傳送給光電轉換器(O/E)1005。應當指出，耦合器這一第二級輸出，是供取捨的。O/E1005的輸出傳送至泵浦選擇電路1006，用於進一步改進泵浦選擇過程。具體說，本例中O/E1005監測被選信號的光功率，同時對被選來傳送信號至耦合器1004的線路，確定其相關參數及身分牌(ID)。同時傳送至泵浦選擇電路1006的還有來自命令與控制單元1007的命令及控制信息，這些信息與來自光學系統其他網絡元件的信息一起，用來決定應選擇泵浦1003中哪一個，從而哪一個放大器1002將把光信號作為輸出，通過耦合器1004送至輸出光纖1008。
權利要求
1.一個光學交叉連接裝置，包括多個交叉連接輸入，從這些輸入送進各個光信號；與每一輸入相聯的多個光放大器，每個光放大器有一輸入與一輸出，光放大器的數目與輸入的數目相同；一個單獨的輸入光耦合器，它與所述各個交叉連接輸入中每一個輸入相聯，以便把一個進來的光信號送到各個光放大器的每一個輸入，各個光放大器中每一個都與特定的一個交叉連接輸入相聯；與多個交叉連接輸入相對應的多個交叉連接輸出；一個單獨的光耦器，它與各個交叉連接輸出中每一個輸出相聯；一個泵浦裝置，它對命令信號作出響應，該命令信號控制與每一交叉連接輸入相聯的多個光放大器通/斷狀態，使所述各個交叉連接輸入進來的光信號，能從任一個交叉連接輸入傳送至任一個交叉連接輸出，其中，每一個光輸入耦合器及與之相聯的多個光放大器，連同相關的泵浦裝置，組成一個光學分配器，並且每一光輸出耦合器及與之相聯並送來光信號的光放大器，組成一個光學選擇器；而且要使用一個光放大器及與之相聯的泵浦裝置能被光學分配器和光學選擇器兩者共用。
2.權利要求1的光學交叉連接裝置，其中每一個光放大器由一預定長度的摻稀土光纖和一相應的泵浦裝置組成，該泵浦裝置能對交換光放大器通/斷的命令信號作出響應。
3.權利要求2的光學交叉連接裝置，其中的光纖是摻鉺的。
4.權利要求2的光學交叉連接裝置，其中與摻稀土光纖相聯的泵浦裝置要安排成能對摻稀土光纖光放大器提供同向泵浦。
5.權利要求2的光學交叉連接裝置，其中與摻稀土光纖相聯的泵浦裝置要安排成能對摻稀土光纖光放大器提供反向泵浦。
6.權利要求1的光學交叉連接裝置，其中，每一個光放大器包括有預定長度的摻稀土光纖及一相應濾波器，泵浦裝置，包含一可調諧泵浦、一泵浦調諧電路和一耦合器，耦合器把可調諧泵浦的輸出耦合到與多個光放大器相對應的濾波器中每一個濾波器，泵浦調諧電路對命令及控制信號作出響應，控制可調諧泵浦送出的泵浦信號，以交換一個或多個光放大器的通/斷，濾波器過濾泵浦信號，完成一個或多個光放大器通/斷的轉換。
7.權利要求4的光學交叉連接裝置，其中的光纖是摻鉺的。
8.權利要求6的光學交叉連接裝置，其中與摻稀土光纖相聯的泵浦裝置要安排成能對摻稀土光纖光放大器提供同向泵浦。
9.權利要求6的光學交叉連接裝置，其中與摻稀土光纖相聯的泵浦裝置要安排成能對摻稀土光纖光放大器提供反向泵浦。
全文摘要
無損耗光學交叉連接裝置有效地採用多個摻稀土光纖光放大器作為增益交換光學連接機構,例如作為增益交換光學分配器和增益交換光學選擇器。每一個摻稀土光纖光放大器相當於一個通/斷開關。還有,本發明光學交叉連接裝置中採用的增益交換光學分配器及選擇器,兩者都自然而然地適應了當前的光放大通信系統。增益交換光學分配器及增益交換光學選擇器,兩者都有效地利用了摻稀土光纖光放大器及對應的泵浦。
文檔編號H04B10/02GK1190860SQ97123468
公開日1998年8月19日 申請日期1997年12月29日 優先權日1996年12月31日
發明者莫哈邁德·塔基·法特赫, 韋尼·哈維·科瑙克斯 申請人:朗迅科技公司