波长管理器
专利汇可以提供波长管理器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在以扫描为 基础 的适用于定域式和分布式WDM、高 密度 WDM和相干系统的 波长 测定系统的基础上,使用固定腔的法布里－珀罗校准器,当可调谐 激光器 的输出通过这种校准器时,校准器产生许多基准等间距的传输最大值。这些最大值用在以扫描外差式或扫描 滤波器 为基础的分光计中,用来检测发射机的波长 位置 。，下面是波长管理器专利的具体信息内容。
1.一种校准以扫描外差式或扫描滤波器为基础的分光计的扫描范围的方法，其特征在于，采用固定腔的法布里-珀罗校准器产生等间距的传输最大值来进行所述校准。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分光计监控通过在无源光网络(PON)中混合所收到的发射机信号产生的发射机信号梳状波，然后往其中加光频率基准信号，再对发射机信号梳状波与传输最大值进行比较。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，由一本机振荡器(LO)激光器进行扫描，扫描过程中检测出的第一信号为光频率基准信号，检测出的第二信号为法布里-珀罗最大值，第一与第二信号之间所经过的时间为扫描延迟时间，法布里-珀罗最大值的检测用扫描延迟时间补偿。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将检测出的发射机信号与最近法布里-珀罗最大值之间的延迟时间转换成频偏，并给各发射机组发送校正信息。
5.一种校准以扫描外差式或扫描滤波器为基础的分光计的扫描范围的装置，其特征在于包括：一个固定腔的法布里-珀罗校准器，配置成使其产生等间距的传输最大值；一个PON，配置成使其混合所收到的发射机信号从而形成发射机信号梳状波；一个光频率基准信号发生器，配置成使其产生一基准信号而加到发射机信号梳状波上；一个LO激光器，配置成使其产生一扫描信号从而确定基准信号与法布里-珀罗最大值之间的延迟时间，以确定各发射机信号与最近法布里-珀罗最大值之间的另一些延迟时间；和校正信号发送装置，用以给各发射机发送校正信号从而调整发射机频率。
波长管理器
本发明涉及高密度波分多路复用器(HDWDM)中使用的波长管理系统设计上的一种简化技术。这里还包括一种在对温度的敏感性方面比其它类似设计小得多的系统。
这种技术详细说明了一种既适用于定域式WDM也适用于分布式WDM、高密度WDM和相干系统的、减小以扫描为基础的波长测定系统的复杂性的方法，它是以围绕固定腔的法布里-珀罗(Fabry-Perot)校准器的应用为基础的，当(波长变化的)可调谐激光器的输出通过这种校准器时，校准器产生许多基准等间距传输最大值。这种信号用在以扫描外差式或扫描滤波器为基础的分光计中可以简化发射机波长位置的检测过程。
在本发明提供的光波长管理器中，用固定腔的法布里-珀罗校准器来产生等间距传输最大值，以校准扫描外差式或扫描滤波器为基础的分光计的扫描范围。
上述技术可用于波长测量系统中来控制WDM、HDWDM和以相干为基础的系统中各光发射机的信道间隔。
现在参看附图举例说明本发明的内容。附图中：图1示出了波长管理系统的原理图，图2用曲线举例说明了频率校正的计算。
图1示出简化了的波长管理系统的原理图。系统的核心是扫描外差式或是扫描滤波器为基础的分光计。由这个分光计监控发射机的通过在无源光网络(PON)中混合发射机的各信号而产生的梳状波。发射机梳状波谱中加入了工作点在发射机梳状波外的光频率基准。这是系统中单一的经稳定化的分量，它是用发射线或吸收线锁定技术进行稳定化的。
扫描中的LO(本机振荡)激光器由固定腔法布里-珀罗干涉仪监控。这提供了可以测定LO激光器的非线性的方法。此外，还可以将法布里-珀罗传送梳状波的间距设定到所要求的发射机间频率间隔。例如，假设该校准器是由例如合成石英制成的，则15千兆赫梳状波间隔相当于6.9毫米的镜片。
要将工作的各发射机间接锁定到校准器的传输峰值，各峰值间隔的稳定性是关键所在。若校准器在热性能上没有经过稳定化，则温度的任何变化都会使峰值漂移。
在进一步研究系统的工作过程之前，还是先研究峰值随温度漂移问题的性质和幅度。
对法布里-珀罗校准器来说：
其中m为正整数
其中n0和d0为石英在T＝O时的折射率和厚度，α为其线膨胀系数
其中t为光学厚度
其中t0为T＝0时的光学厚度且β=α+dndt1n0]]>这时，对1550毫微米和20℃下的石英来说，n0＝1.444
和α＝55E-7/℃∴β＝9.4E-6/℃求[1]式的微分并将t0代入，得出：
这样，转换成频率时，各线以下列速度随温度漂移：1.8千兆赫/℃这时，峰值间隔的变化为：Δf=c2t=c2t0(1+βT)]]>
这意味着以石英为主要材料对20℃下15千兆赫的梳状波周期而设计的校准器，其在125℃下呈现为14.985千兆赫的梳状波周期，相当于梳状波各端有±1千兆赫的累积不准确度，这完全在相干接收机所能达到的浮获范围内。因此，虽然梳状波随温度剧烈漂移，但线间隔仍然不变。
为减少线漂移，法布里-珀罗校准器可以通过将传输峰锁定到基准频率而对温度稳定化，但这意味着系统更复杂化(因而可靠性降低)。因此，建议校准器仍然作为无源元件，由系统的其余部分补偿校准器引来的任何热漂移。这即将在下面谈到分光计工作过程的各段中进行说明。
分光计的工作过程如下。在激光器扫描的过程中，处理器记下观测到法布里-珀罗传输峰的时间和何时相干接收机检测出光信号(图2)，然后分析此数据。在所示的情况下，在相干接收机扫描过程中检测出的第一个信号为基准信号。计算机记下此事件与检测出下一个法布-珀罗峰时两者之间所经过的时间。这段时间叫做扫描延迟时间，它会使不同的扫描随法布里-珀罗环境温度的变化而变化(假设绝对基准值不随温度变化)。处理器接着通过用扫描延迟时间补偿其余信道的检测时间而消除法布里-珀罗漂移。接着，对于各信道，处理器确定检测时间与最近的法布里-珀罗最大值之间的延迟时间。然后，处理器将此延迟时间通过内插毗邻的各法布里-珀罗最大值之间所经过的时间而转换成频偏，已知这表示15千兆赫的扫频。(从扫描已知的小频差的时间)知道了瞬时扫描速度，就可以将信道检测与其有关的FP(法布里-珀罗)峰之间的差分时延转换成频偏。图2举例说明了这个过程。
各发射机偏离其指定的信道频率的频偏一被确定，校正信息就通过数据报表层或专用的电气链路发送给有关的发射机组。于是，发射机组采取适当的补救措施，即改变其激光器的工作条件，从而改变发射出的光波长或频率。
这样，通过利用已固定的法布里-珀罗校准器各最大值的频率间隔，同时补偿其热漂移，无论LO激光器的调谐性能如何，分光计都能计算出发射机的频差。
要使系统工作，当然必须遵照某些条件，下面详细说明这些条件：a) 扫描激光器的频率-时间特性必须是单调的，而且没有尺度小于法布里-珀罗梳状波间隔的显著结构特点。
b)扫描速度必须比校准器温度变化速度快，否则法布里-珀罗峰会在扫描过程中明显漂移。在整个扫描时间内，-0.1千兆赫的误差是容许的，这意味着温度在整个扫描过程中的漂移可以不超过0.05℃。若温度的变化速度为1℃/秒，则扫描时间不得超过50毫秒。若要使扫描在例如为128个信道所占据的16毫微米波长扫描范围(0.125毫微米信道间隔)内达到±0.5千兆赫的频率分辨率，则峰检测系统的瞬时分辨率须为±12.5微秒(相当于80千赫时钟脉冲)。这个分辨率不一定要很高，但2千兆比特/秒的CPFSK信号的已调制频谱的中央凸起，其谱宽为4千兆赫左右。
c)启动时，发射机的各激光器必须在±5千兆赫(此数字使各信道窗口之间有5千兆赫的“防护带”)的窗口内工作。这对热调谐特性为12.5千兆赫/℃和电光调谐特性为600兆赫/毫安的设备来说相当于±4℃的温度不定度或±8毫安的偏置不定度。
还应该指出的是，除非实际证明需要求出平均值，否则不需要进行模/数转换，倒不如记下检测出各种现象时的时钟计数值。
这可以采用一个电平检测器，并在后面加上一个脉冲成形器和一个边缘检测器来完成。由于CPFSK(连续相位移频键控)频谱是单峰而对称的，因而可以取频谱中心作为脉冲升降时间的代数平均值。因此，用今天微处理机的水准来衡量，数据获取是无足轻重的，充其量也只是在扫描激光器的50毫秒扫描过程中记下时钟计数值128次，这样的任务甚至第一代的8比特微处理器也能胜任。这样，确定各发射机频偏的计算就可以从容地进行；发射机的各激光器可以较慢的速度漂移(大约每秒兆赫的数量级)，从而只需要例如每几秒钟校正一次。
当然，如果只为了避免高温引起的过早老化，就需要对扫描LO激光器进行某些温度的稳定化工作。是否需要进行热控制也取决于设备的电光调谐范围。这必须始终能充分围绕基准源和发射机梳状波进行，而考虑到此控制回路造成的频率变化速度，为确保扫频为单调的，它必须低于扫描速度，故可能需要根据设备的环境温度进行简单的热控制。
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