TWI638535B - Control device and method for optimizing transmission performance of optical communication system - Google Patents

Abstract

一種用於優化一光通訊系統之傳輸性能的控制裝置，包含一光偵測單元、一比較單元，及一控制單元。該光偵測單元用於根據一設定信號輸出調整來自該光通訊系統之一光回授信號，以產生各自相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第一及第二量測信號。該比較單元將該等第一及第二量測信號進行比較，以產生一誤差信號。該控制單元用來產生該設定信號輸出，並根據該誤差信號產生一用來調整該光通訊系統所傳輸之一光信號的控制信號輸出。

Description

用於優化光通訊系統之傳輸性能的控制裝置及方法

本發明是有關於一種優化傳輸性能的控制裝置及方法，特別是指一種用於優化光通訊系統之傳輸性能的控制裝置及方法。

參閱圖1，在美國專利號US 7609981 B2中揭露一種習知光通訊系統，其包含一光發射器11、一光鏈路12、一光接收器13，及一控制單元14。該光發射器11將一輸入信號轉換成一光信號，並將該光信號經由該光鏈路12發送至該光接收器13。該光接收器13將該光信號以電信號的形式輸出並作為一輸出信號，且該光接收器13根據該光信號得到一用來指示該光信號之一誤碼率(Bit Error Rate，BER)的量測信號，並將該量測信號傳輸至該控制單元14。

當該量測信號所指示的該BER大於一預定值時，該控制單元14可根據該BER產生並發送一控制信號輸出到該光發射器11、該光鏈路12或該光接收器13，以調整該光發射器11、該光鏈路12或該光接收器13，以改善該光通訊系統鏈路性能並減少該BER。當該BER低於該預定值時，該控制單元14則無法持續根據該BER調整該控制信號輸出來控制該光發射器11、該光鏈路12或該光接收器13。因此，該控制單元14會使該控制信號輸出抖動(dithering)及偏移，以使該BER提高，進而該控制單元14得以再持續根據該BER調整該控制信號輸出來控制該光發射器11、該光鏈路12或該光接收器13，並確保習知光通訊系統的所有組件在最佳設定下操作。然而，使該控制信號輸出偏移及抖動的方式會導致習知光通訊系統的鏈路傳輸性能降低。

因此，本發明之一個目的，即在提供一種用於優化光通訊系統之鏈路傳輸性能的控制裝置。

於是，本發明用於優化一光通訊系統之傳輸性能的控制裝置適用於接收該光通訊系統之一分光器所分割出的一光回授信號，並根據該光回授信號產生一控制信號輸出來調整該光通訊系統所傳輸之一光信號。該控制裝置包含一光偵測單元、一比較單元，及一控制單元。

該光偵測單元用於接收該光回授信號，及接收一設定信號輸出，並根據該設定信號輸出調整該光回授信號以產生一第一量測信號及一第二量測信號，該等第一及第二量測信號各自相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者。

該比較單元耦接該光偵測單元以接收該等第一及第二量測信號，並將該等第一及第二量測信號進行比較，以產生一誤差信號。

該控制單元用來產生該設定信號輸出，並將該設定信號輸出傳輸至該光偵測單元，且耦接該比較單元以接收該誤差信號，該控制單元根據該誤差信號產生該控制信號輸出。

因此，本發明的另一個目的，即在提供一種用於優化光通訊系統之鏈路傳輸性能的控制方法。

於是，本發明用於優化一光通訊系統之傳輸性能的控制方法，由一控制裝置所執行。該控制裝置適用於接收該光通訊系統之一分光器所分割出的一光回授信號，該控制方法包含以下步驟：

(A)根據一用來指示該控制裝置操作於一色散控制模式及一波長控制模式二者其中之一的控制指令，產生一第一設定信號；

(B)根據該第一設定信號調整該光回授信號，以得到一相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第一量測信號；

(C)根據該控制指令產生一第二設定信號；

(D)根據該第二設定信號調整該光回授信號，以得到一相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第二量測信號；

(E)根據該等第一及第二量測信號得到一誤差信號；及

(F)根據該誤差信號產生一用來調整該光通訊系統所傳輸之一光信號的控制信號輸出。

本發明之功效在於：該控制單元根據該誤差信號產生該控制信號輸出來監控該光通訊系統具有高監控靈敏度，進而該控制單元不需如習知技術當BER低於一預定值時，習知控制單元需使其所輸出的控制信號輸出抖動及偏移。如此一來，可避免降低該光通訊系統的鏈路傳輸性能。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件及信號是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明控制裝置2的一實施例適用於耦接一光通訊系統3以接收一光回授信號Lf，並根據該光回授信號Lf產生一控制信號輸出Co來調整該光通訊系統3所傳輸的光信號，以優化該光通訊系統3之鏈路傳輸性能。

該光通訊系統3為一單一波長光傳輸系統，且包括一光發射器31、一光放大器32、一光鏈路(optical link)33、一具有一可調色散補償值的可調色散補償(Tunable Dispersion Compensation，TDC)器34、一分光器35，及一光接收器36。

該光發射器31用來接收一輸入信號Is，並將該輸入信號Is轉換成一光信號Ls。該光放大器32耦接該光發射器31以接收該光信號Ls，並將該光信號Ls放大以產生一第一光放大信號As1。該光鏈路33耦接該光放大器32，以接收該第一光放大信號As1，並據以輸出一具有色散的第二光放大信號As2。該TDC器34耦接該光鏈路33以接收該第二光放大信號As2，並根據該可調色散補償值對該第二光放大信號As2進行色散補償，以產生一已補償光信號Cl。該分光器35耦接該TDC器34以接收該已補償光信號Cl，並將該已補償光信號Cl分割成一發送至該光接收器36的光信號輸出Lo，及發送至該控制裝置2的該光回授信號Lf。在此實施例中，該分光器35將該已補償光信號Cl以90:10(該光信號輸出Lo比該光回授信號Lf，Lo:Lf)的比例進行分割，但不限於此。以下分別以第一實施例、第二實施例，及第三實施例說明該控制裝置2。

＜第一實施例＞

該控制裝置2包含一光偵測單元21、一比較單元22，及一控制單元23。

該光偵測單元21適用於耦接該分光器35以接收該光回授信號Lf，及接收一設定信號輸出，並根據該設定信號輸出調整該光回授信號Lf，以產生第一及第二量測信號Ms1、Ms2。該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2各自相關於該光回授信號Lf調整後的一誤碼率(Bit Error Rate，BER)、一Q因子(Q factor)及一訊雜比(Signal-to-noise ratio，SNR)中之一者。在此實施例中，該設定信號輸出包括一第一設定信號S1及一第二設定信號S2。該光偵測單元21包括一分光模組211、第一及第二調整模組212、213、第一及第二光電轉換模組214、215，及第一及第二偵測模組216、217。

該分光模組211用於接收該光回授信號Lf，並將該光回授信號Lf等比例分割(即，將該光回授信號Lf以50:50的比例進行分割)，以產生彼此功率相同的第一及第二分光信號L1、L2。

該等第一及第二調整模組212、213皆耦接該分光模組211以分別接收該等第一及第二分光信號L1、L2，且分別接收該等第一及第二設定信號S1、S2。該等第一及第二調整模組212、213分別根據該等第一及第二設定信號S1、S2調整各自所對應的該等第一及第二分光信號L1、L2，以分別產生第一及第二光調整信號La1、La2。

該等第一及第二光電轉換模組214、215分別耦接該等第一及第二調整模組212、213以分別接收該等第一及第二光調整信號La1、La2，並分別將該等第一及第二光調整信號La1、La2進行光電轉換，以分別產生第一及第二調整信號Ea1、Ea2。在此實施例中，該等第一及第二光電轉換模組214、215各自為一常規PIN型光電二極管，但不限於此。

該等第一及第二偵測模組216、217分別耦接該等第一及第二光電轉換模組214、215以分別接收該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2，並分別根據該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2產生該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2。該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2分別相關於該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2各自之一BER、一Q因子及一SNR中之一者。在此實施例中，舉該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2分別相關於該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2各自之該BER為例，但不限於此。該等第一及第二偵測模組216、217先分別測量該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2各自之該BER，並將各自所測量的該BER的結果進行對數(logarithmic)計算log(BER)，得到各自所對應的該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2。

該比較單元22耦接該等第一及第二偵測模組216、217以分別接收該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2，並將該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2進行比較(即，將該第一量測信號Ms1減掉該第二量測信號Ms2)，以產生一誤差信號Es。

該控制單元23用來同時產生該等第一及第二設定信號S1、S2(即，該設定信號輸出)，並將該等第一及第二設定信號S1、S2分別傳輸至該等第一及第二調整模組212、213。該控制單元23耦接該比較單元22以接收該誤差信號Es，並根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co。

需說明的是，當該等第一及第二調整模組212、213各自為一僅可調整色散值的色散調整模組時，該控制裝置2僅可操作在一色散控制模式。該控制單元23所產生的該等第一及第二設定信號S1、S2分別指示一第一額外色散值及一第二額外色散值。舉例來說，該第一額外色散值與該第二額外色散值可互為相反數，但不限於此。該等第一及第二調整模組212、213分別將該等第一及第二額外色散值加入各自所對應的該等第一及第二分光信號L1、L2，以調整各自所對應的該等第一及第二分光信號L1、L2的色散。如此一來，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co是輸出至該TDC器34，以致該TDC器34根據該控制信號輸出Co調整其自身的該可調色散補償值，進而調整該光通訊系統3所發送的相關於該光信號Ls之該第二光放大信號As2的色散。

參閱圖3及圖4，為該控制裝置2操作在該色散控制模式，該光信號Ls為一58GBd 4階脈衝振幅調變(PAM4)光信號，且其光訊雜比為27.7dB，該等第一及第二額外色散值分別為40ps/nm及-40ps/nm的情況下，該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2，及該誤差信號Es之波形圖。圖3及圖4之橫軸為該已補償光信號Cl所具有的殘餘色散量。由圖4可知，該誤差信號Es具有極性。當該誤差信號Es大於零時，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co會使該TDC器34調降其自身的該可調色散補償值，以致該已補償光信號Cl之殘餘色散量下降；反之，當該誤差信號Es小於零時，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co會使該TDC器34調升其自身的該可調色散補償值，以致該已補償光信號Cl之殘餘色散量上升。如此一來，經多次調整後，該已補償光信號Cl之殘餘色散量最終會趨近於10ps/nm，對應該誤差信號Es等於零，以優化該光通訊系統3之鏈路傳輸性能。此外，由於該誤差信號Es具有極性，且只要該誤差信號Es改變，該控制單元23即可得知如何對應調整其所產生的該控制信號輸出Co來調整該TDC器34的該可調色散補償值。也就是說，該控制裝置2具有高監控靈敏度，且不需如習知技術當BER低於一預定值時，習知控制單元14(見圖1)需使其所輸出的控制信號輸出抖動及偏移。如此一來，可避免降低該光通訊系統3的鏈路傳輸性能。

需說明的是，在圖4中，由於考慮到光纖色散與光纖非線性失真或該光發射器31啁啾(chirp)之間的相互作用，因此該誤差信號Es等於零時，該已補償光信號Cl之殘餘色散量為10ps/nm。

此外，當該等第一及第二調整模組212、213各自為一僅可調波長的光帶通濾波模組時，該等第一及第二調整模組212、213分別具有第一及第二中心波長值，且該控制裝置2僅可操作在一波長控制模式。該等第一及第二設定信號S1、S2分別指示一第一預設中心波長位移值及一第二預設中心波長位移值。舉例來說，該第一預設中心波長位移值與該第二預設中心波長位移值可互為相反數，但不限於此。該等第一及第二調整模組212、213分別根據該等第一及第二設定信號S1、S2之該等第一及第二預設中心波長位移值調整其各自所對應的該等第一及第二中心波長值。如此一來，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co是輸出至該光發射器31，以致該光發射器31根據該控制信號輸出Co調整其所發送的該光信號Ls的一中心波長，以使該光信號Ls的該中心波長未發生偏移。

參閱圖5及圖6，為該控制裝置2操作在該波長控制模式，該光信號Ls為一58GBd 4階脈衝振幅調變(PAM4)光信號，且其光訊雜比為27.7dB，該等第一及第二預設中心波長位移值分別為120ps/nm及-120ps/nm的情況下，該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2，及該誤差信號Es之波形圖。圖5中，對於該第一量測信號Ms1而言，橫軸為該光信號Ls的該中心波長與該第一調整模組212之該第一中心波長值的偏移量。對於該第二量測信號Ms2而言，橫軸為該光信號Ls的該中心波長與該第二調整模組213之該第二中心波長值的偏移量。由圖6可知，該誤差信號Es具有極性。當該誤差信號Es大於零時，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co會使該光發射器31所發送的該光信號Ls的該中心波長減少；反之，當該誤差信號Es小於零時，該控制單元23所產生的該控制信號輸出Co會使該光發射器31所發送的該光信號Ls的該中心波長增加。如此一來，經多次調整後，該光信號Ls之該中心波長偏移量最終會趨近於零偏差，也就是0pm。此時，對應該誤差信號Es等於零，所以該控制裝置2可以優化該光通訊系統3之鏈路傳輸性能。此外，圖6相似於圖4，由於該誤差信號Es具有極性，且只要該誤差信號Es改變，該控制單元23即可得知如何對應調整其所產生的該控制信號輸出Co來調整該光發射器31所發送的該光信號Ls的中心波長，使得該控制裝置2具有高監控靈敏度。

另外，在其他實施例中，該光通訊系統3可為一波長分波多工(Wavelength Division Multiplexing，WDM)傳輸系統。在此實施態樣下，該光偵測單元21還包括一耦接在該分光器35與該分光模組211間的波長可調光濾波模組(圖未示)，用來供該控制裝置2所預監測之波長的光信號通過，並濾除其他非要監測之波長的光信號。

＜第二實施例＞

參閱圖7，本發明該控制裝置2’的第二實施例與該第一實施例相似，二者不同之處在於：以可用來調整波長及色散的第一及第二TDC模組212’、213’來分別取代圖2之該等第一及第二調整模組212、213；該控制單元23還接收一用來指示該控制裝置2’是操作於一色散控制模式及一波長控制模式二者其中之一的控制指令Ci，且還根據該控制指令Ci同時產生該等第一及第二設定信號S1、S2，以致該控制裝置2’可操作於該色散控制模式及該波長控制模式二者其中之一。當該控制指令Ci指示操作於該色散控制模式時，該等第一及第二設定信號S1、S2分別指示該等第一及第二額外色散值，該控制裝置2’的操作與該控制裝置2(見圖2)操作在該色散控制模式時的作動相同；當該控制指令Ci指示操作於該波長控制模式時，該等第一及第二設定信號S1、S2分別指示該等第一及第二預設中心波長位移值，該控制裝置2’的操作與該控制裝置2操作在該波長控制模式時的作動相同，故於此不贅述。

＜第三實施例＞

參閱圖8，本發明該控制裝置2”的第三實施例與該第二實施例相似，二者不同之處在於：以一光偵測單元21”取代該光偵測單元21(見圖7)；該控制單元23根據指示操作於該色散控制模式或該波長控制模式的該控制指令Ci，依序產生一初始設定信號S0，及該等第一與第二設定信號S1、S2。該初始設定信號S0、該等第一及第二設定信號S1、S2組合成該設定信號輸出。在此實施例中，該光偵測單元21”包括一TDC模組210、一光電轉換模組218，及一偵測模組219。

該TDC模組210用於接收該光回授信號Lf，及依序接收該初始設定信號S0與該等第一及第二設定信號S1、S2。該TDC模組210先根據該初始設定信號S0調整其自身所具有的一中心波長值及一可調色散補償值二者其中之一。接著，該TDC模組210根據該第一設定信號S1調整該光回授信號Lf，以產生該第一光調整信號La1。最後，該TDC模組210根據該第二設定信號S2調整該光回授信號Lf，以產生該第二光調整信號La2。該光電轉換模組218耦接該TDC模組210以依序接收該等第一及第二光調整信號La1、La2，並將該等第一及第二光調整信號La1、La2進行光電轉換，以依序分別產生該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2。該偵測模組219耦接該光電轉換模組218以依序接收該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2，並根據該等第一及第二調整信號Ea1、Ea2依序分別產生該等第一及第二量測信號Ms1、Ms2。

需說明的是，在此實施例中，該TDC模組210根據該初始設定信號S0調整其自身所具有的該中心波長值或該可調色散補償值後，該光偵測單元21”會先接收到該第一設定信號S1，並先產生該第一量測信號Ms1。接著，該光偵測單元21”再接收到該第二設定信號S2，並再產生該第二量測信號Ms2。該控制單元23產生該第二設定信號S2的時間與產生該第一設定信號S1的時間間隔一預設時間(即，該光偵測單元21”產生該第一量測信號Ms1所需的時間)。

參閱圖9A及圖9B，其說明該控制指令Ci指示操作於該色散控制模式，且該控制裝置2”執行一控制方法來優化該光通訊系統3(見圖2)之傳輸性能，該控制方法包含以下步驟。

步驟40：該控制單元23根據該控制指令Ci，將該TDC器34的該可調色散補償值調整為一預定值。在此實施例中，該預定值為零，但不限於此。

步驟41：該控制單元23根據該控制指令Ci，產生並輸出該初始設定信號S0。

步驟42：該TDC模組210根據該初始設定信號S0，將其自身的該中心波長值調整至與該光信號Ls的該中心波長相同。

步驟43：該控制單元23根據該控制指令Ci，產生指示該第一額外色散值的該第一設定信號S1。

步驟44：該光偵測單元21”根據該第一設定信號S1，調整該光回授信號Lf，以得到該第一量測信號Ms1。

需說明的是，在步驟44中，還進一步包含子步驟441、442、443之細部流程。

子步驟441：該TDC模組210將該第一設定信號S1的該第一額外色散值加入該光回授信號Lf，得到該第一光調整信號La1。

子步驟442：該光電轉換模組218將該第一光調整信號La1進行光電轉換，以得到該第一調整信號Ea1。

子步驟443：該偵測模組219根據該第一調整信號Ea1，得到相關於該第一調整信號Ea1之該BER的該第一量測信號Ms1。

步驟45：該控制單元23於該預設時間後，根據該控制指令Ci產生指示該第二額外色散值的該第二設定信號S2。

步驟46：該光偵測單元21”根據該第二設定信號S2重新調整該光回授信號Lf，以得到該第二量測信號Ms2。

需說明的是，在步驟46中，還進一步包含子步驟461、462、463之細部流程。

子步驟461：該TDC模組210將該第二設定信號S2的該第二額外色散值加入該光回授信號Lf，得到該第二光調整信號La2。

子步驟462：該光電轉換模組218將該第二光調整信號La2進行光電轉換，以得到該第二調整信號Ea2。

子步驟463：該偵測模組219根據該第二調整信號Ea2，得到相關於該第二調整信號Ea2之該BER的該第二量測信號Ms2。

步驟47：該比較單元22將該第一量測信號Ms1減掉該第二量測信號Ms2，得到該誤差信號Es。

步驟48：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調整該光通訊系統3所發送的相關於該光信號Ls之該第二光放大信號As2的色散。

需說明的是，在步驟48中，還進一步包含子步驟481、482、483之細部流程。

子步驟481：該控制單元23判斷該誤差信號Es的大小是否大於零。若是，則進行子步驟482；若否，則進行子步驟483。

子步驟482：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調降該TDC器34的該可調色散補償值的大小，並跳回子步驟441繼續執行，以反覆監控隨著外在環境(如，溫度)或傳輸距離影響而有不同色散變化的該已補償光信號Cl。

子步驟483：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調升該TDC器34的該可調色散補償值的大小，並跳回子步驟441繼續執行。

參閱圖10A及圖10B，其說明該控制指令Ci指示操作於該波長控制模式，且該控制裝置2”所執行用來優化該光通訊系統3(見圖2)之傳輸性能的另一控制方法包含以下步驟。

步驟50：該控制單元23根據該控制指令Ci，控制該光發射器31來將其所發送的該光信號Ls的該中心波長調整為一預定值。

步驟51：該控制單元23根據該控制指令Ci，產生並輸出該初始設定信號S0。

步驟52：該TDC模組210根據該初始設定信號S0，將其自身的該可調色散補償值調整為零。

步驟53：該控制單元23根據該控制指令Ci，產生指示該第一預設中心波長位移值的該第一設定信號S1。

步驟54：該光偵測單元21”根據該第一設定信號S1調整該光回授信號Lf，以得到該第一量測信號Ms1。

需說明的是，在步驟54中，還進一步包含子步驟541、542、543之細部流程。

子步驟541：該TDC模組210根據該第一設定信號S1的該第一預設中心波長位移值，調整其自身的該中心波長值，並根據該光回授信號Lf產生該第一光調整信號La1。

子步驟542：該光電轉換模組218將該第一光調整信號La1進行光電轉換，以得到該第一調整信號Ea1。

子步驟543：該偵測模組219根據該第一調整信號Ea1，得到相關於該第一調整信號Ea1之該BER的該第一量測信號Ms1。

步驟55：該控制單元23於該預設時間後，根據該控制指令Ci，產生指示該第二預設中心波長位移值的該第二設定信號S2。

步驟56：該光偵測單元21”根據該第二設定信號S2調整該光回授信號Lf，以得到該第二量測信號Ms2。

需說明的是，在步驟56中，還進一步包含子步驟561、562、563之細部流程。

子步驟561：該TDC模組210根據該第二設定信號S2的該第二預設中心波長位移值，重新調整其自身的該中心波長值，並根據該光回授信號Lf產生該第二光調整信號La2。

子步驟562：該光電轉換模組218將該第二光調整信號La2進行光電轉換，以得到該第二調整信號Ea2。

子步驟563：該偵測模組219根據該第二調整信號Ea2，得到相關於該第二調整信號Ea2之該BER的該第二量測信號Ms2。

步驟57：該比較單元22將該第一量測信號Ms1減掉該第二量測信號Ms2，以得到該誤差信號Es。

步驟58：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調整該光發射器31所發送的該光信號Ls的該中心波長。

需說明的是，在步驟58中，還進一步包含子步驟581、582、583之細部流程。

子步驟581：該控制單元23判斷該誤差信號Es的大小是否大於零。若是，則進行子步驟582；若否，則進行子步驟583。

子步驟582：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調降該光信號Ls的該中心波長，並跳回子步驟541繼續執行，以反覆監控該光信號Ls的該中心波長。

子步驟583：該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，來調升該光信號Ls的該中心波長，並跳回子步驟541繼續執行。

綜上所述，上述多個實施例中的每一者具有以下優點：藉由該控制單元23根據該誤差信號Es產生該控制信號輸出Co，可監控該光通訊系統3的色散或該光信號Ls的該中心波長偏移的問題。此外，由於該誤差信號Es具有極性，當該誤差信號Es大於零時，代表要調降該TDC器34的該可調色散補償值(或該光信號Ls的該中心波長)；當該誤差信號Es小於零時，代表要調升該TDC器34的該可調色散補償值(或該光信號Ls的該中心波長)，使得該控制裝置2具有高監控靈敏度，進而不需如習知技術當BER低於一預定值時，習知控制單元14(見圖1)需使其所輸出的控制信號輸出抖動及偏移。如此一來，可避免降低該光通訊系統3的鏈路傳輸性能，以達到優化該光通訊系統3之傳輸性能之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2、2’、2”‧‧‧控制裝置

21、21”‧‧‧光偵測單元

210‧‧‧可調色散補償模組

211‧‧‧分光模組

212、212’‧‧‧第一調整模組

213、213’‧‧‧第二調整模組

214‧‧‧第一光電轉換模組

215‧‧‧第二光電轉換模組

216‧‧‧第一偵測模組

217‧‧‧第二偵測模組

218‧‧‧光電轉換模組

219‧‧‧偵測模組

22‧‧‧比較單元

23‧‧‧控制單元

3‧‧‧光通訊系統

31‧‧‧光發射器

32‧‧‧光放大器

33‧‧‧光鏈路

34‧‧‧可調色散補償器

35‧‧‧分光器

36‧‧‧光接收器

As1‧‧‧第一光放大信號

481~483‧‧‧子步驟

50~58‧‧‧步驟

541~543‧‧‧子步驟

As2‧‧‧第二光放大信號

Ci‧‧‧控制指令

Cl‧‧‧已補償光信號

Co‧‧‧控制信號輸出

Ea1‧‧‧第一調整信號

Ea2‧‧‧第二調整信號

Es‧‧‧誤差信號

Is‧‧‧輸入信號

Ls‧‧‧光信號

Lo‧‧‧光信號輸出

Lf‧‧‧光回授信號

L1‧‧‧第一分光信號

L2‧‧‧第二分光信號

La1‧‧‧第一光調整信號

La2‧‧‧第二光調整信號

Ms1‧‧‧第一量測信號

Ms2‧‧‧第二量測信號

S0‧‧‧初始設定信號

S1‧‧‧第一設定信號

S2‧‧‧第二設定信號

40~48‧‧‧步驟

441~443‧‧‧子步驟

461~463‧‧‧子步驟

561~563‧‧‧子步驟

581~583‧‧‧子步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明習知一光通訊系統； 圖2是一方塊圖，說明本發明控制裝置之一第一實施例與一光通訊系統一起使用； 圖3是一波形圖，說明該第一實施例操作在一色散控制模式時的第一及第二量測信號； 圖4是一波形圖，說明該第一實施例操作在該色散控制模式時的一誤差信號； 圖5是一波形圖，說明該第一實施例操作在一波長控制模式時的該等第一及第二量測信號； 圖6是一波形圖，說明該第一實施例操作在該波長控制模式時的該誤差信號； 圖7是一方塊圖，說明本發明控制裝置之一第二實施例； 圖8是一方塊圖，說明本發明控制裝置之一第三實施例； 圖9A與圖9B是一流程圖，說明該第三實施例的該控制裝置執行一種控制方法來優化一光通訊系統之傳輸性能；及 圖10A與圖10B是一流程圖，說明該第三實施例的該控制裝置執行另一種控制方法來優化該光通訊系統之傳輸性能。

Claims (17)

1. 一種用於優化一光通訊系統之傳輸性能的控制裝置，適用於接收該光通訊系統之一分光器所分割出的一光回授信號，並根據該光回授信號產生一控制信號輸出來調整該光通訊系統所傳輸之一光信號，該控制裝置包含： 一光偵測單元，用於接收該光回授信號，及接收一設定信號輸出，並根據該設定信號輸出調整該光回授信號以產生一第一量測信號及一第二量測信號，該等第一及第二量測信號各自相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者； 一比較單元，耦接該光偵測單元以接收該等第一及第二量測信號，並將該等第一及第二量測信號進行比較以產生一誤差信號；及 一控制單元，用來產生該設定信號輸出，並將該設定信號輸出傳輸至該光偵測單元，且耦接該比較單元以接收該誤差信號，該控制單元根據該誤差信號產生該控制信號輸出。
2. 如請求項1所述的控制裝置，其中，該比較單元將該第一量測信號減掉該第二量測信號，得到該誤差信號。
3. 如請求項1所述的控制裝置，其中，該設定信號輸出包括一第一設定信號及一第二設定信號，該光偵測單元包括 一分光模組，用於接收該光回授信號，並將該光回授信號等比例分割，以產生彼此功率相同的一第一分光信號及一第二分光信號， 一第一調整模組及一第二調整模組，耦接該分光模組以分別接收該等第一及第二分光信號，且分別接收該等第一及第二設定信號，並分別根據該等第一及第二設定信號分別調整該等第一及第二分光信號，以分別產生一第一光調整信號及一第二光調整信號， 一第一光電轉換模組及一第二光電轉換模組，分別耦接該等第一及第二調整模組以分別接收該等第一及第二光調整信號，並分別將該等第一及第二光調整信號進行光電轉換，以分別產生一第一調整信號及一第二調整信號，及 一第一偵測模組及一第二偵測模組，分別耦接該等第一及第二光電轉換模組以分別接收該等第一及第二調整信號，並分別根據該等第一及第二調整信號產生該等第一及第二量測信號，該等第一及第二量測信號分別相關於該等第一及第二調整信號各自之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者。
4. 如請求項3所述的控制裝置，其中， 該等第一及第二調整模組各自為一色散調整模組，該等第一及第二設定信號分別指示一第一額外色散值及一第二額外色散值，及 該等第一及第二調整模組分別根據該等第一及第二設定信號調整各自所對應的該等第一及第二分光信號的色散，該光通訊系統根據該控制信號輸出調整該光信號的色散。
5. 如請求項3所述的控制裝置，其中， 該等第一及第二調整模組各自為一可調波長的光帶通濾波模組，該等第一及第二設定信號分別指示一第一預設中心波長位移值及一第二預設中心波長位移值，及 該等第一及第二調整模組分別具有第一及第二中心波長值，且分別根據該等第一及第二設定信號調整各自所對應的該等第一及第二中心波長值，該光通訊系統根據該控制信號輸出調整該光信號的一中心波長。
6. 如請求項3所述的控制裝置，其中， 該等第一及第二調整模組分別為可用來調整波長及色散的一第一可調色散補償模組及一第二可調色散補償模組， 該控制單元還接收一用來指示操作於一色散控制模式及一波長控制模式二者其中之一的控制指令，且還根據該控制指令產生該設定信號輸出，以致該控制裝置可操作於該色散控制模式及該波長控制模式二者其中之一， 當操作於該色散控制模式時，該控制單元所產生的該控制信號輸出用來調整該光信號的色散，及 當操作於該波長控制模式時，該控制單元所產生的該控制信號輸出用來調整該光信號的一中心波長。
7. 如請求項1所述的控制裝置，其中， 該控制單元還接收一用來指示操作於一色散控制模式及一波長控制模式二者其中之一的控制指令，且還根據該控制指令產生該設定信號輸出，以致該控制裝置可操作於該色散控制模式及該波長控制模式二者其中之一， 當操作於該色散控制模式時，該控制單元所產生的該控制信號輸出用來調整該光信號的色散，及 當操作於該波長控制模式時，該控制單元所產生的該控制信號輸出用來調整該光信號的一中心波長。
8. 如請求項7所述的控制裝置，其中，該控制單元根據該控制指令依序產生並輸出一初始設定信號、一第一設定信號及一第二設定信號，該初始設定信號與該等第一及第二設定信號組合成該設定信號輸出，該光偵測單元包括 一可調色散補償模組，用於接收該光回授信號，及依序接收該初始設定信號與該等第一及第二設定信號，該可調色散補償模組先根據該初始設定信號調整其自身所具有的一中心波長值及一可調色散補償值二者其中之一，接著根據該第一設定信號調整該光回授信號，以產生一第一光調整信號，最後根據該第二設定信號調整該光回授信號，以產生一第二光調整信號， 一光電轉換模組，耦接該可調色散補償模組以依序接收該等第一及第二光調整信號，並將該等第一及第二光調整信號進行光電轉換，以依序分別產生一第一調整信號及一第二調整信號，及 一偵測模組，耦接該光電轉換模組以依序接收該等第一及第二調整信號，並根據該等第一及第二調整信號依序分別產生該等第一及第二量測信號，該等第一及第二量測信號分別相關於該等第一及第二調整信號各自之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者。
9. 如請求項6或8所述的控制裝置，其中， 當該控制指令指示操作於該色散控制模式時，該等第一及第二設定信號分別指示一第一額外色散值及一第二額外色散值，及 當該控制指令指示操作於該波長控制模式時，該等第一及第二設定信號分別指示一第一預設中心波長位移值及一第二預設中心波長位移值。
10. 一種用於優化一光通訊系統之傳輸性能的控制方法，由一控制裝置所執行，該控制裝置適用於接收該光通訊系統之一分光器所分割出的一光回授信號，該控制方法包含以下步驟： (A)根據一用來指示該控制裝置操作於一色散控制模式及一波長控制模式二者其中之一的控制指令，產生一第一設定信號； (B)根據該第一設定信號調整該光回授信號，以得到一相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第一量測信號； (C)根據該控制指令產生一第二設定信號； (D)根據該第二設定信號重新調整該光回授信號，以得到一相關於該光回授信號調整後的一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第二量測信號； (E)根據該等第一及第二量測信號得到一誤差信號；及 (F)根據該誤差信號產生一用來調整該光通訊系統所傳輸之一光信號的控制信號輸出。
11. 如請求項10所述的控制方法，其中，在步驟(E)中，該控制裝置將該第一量測信號減掉該第二量測信號，得到該誤差信號。
12. 如請求項10所述的控制方法，該光通訊系統包括一具有一可調色散補償值的可調色散補償器，該控制裝置包含一具有一中心波長值的可調色散補償模組，其中，該控制指令指示該控制裝置操作於該色散控制模式，且在步驟(A)之前還包含以下步驟： (G)根據該控制指令，將該可調色散補償器的該可調色散補償值調整為一預定值； (H)根據該控制指令，產生並輸出一初始設定信號；及 (I)根據該初始設定信號，將該可調色散補償模組的該中心波長值調整至與該光信號的一中心波長相同。
13. 如請求項12所述的控制方法，該等第一及第二設定信號分別指示一第一額外色散值及一第二額外色散值，其中， 步驟(B)包括以下子步驟 (B1)將該第一設定信號的該第一額外色散值加入該光回授信號，得到一第一光調整信號， (B2)將該第一光調整信號進行光電轉換，得到一第一調整信號，及 (B3)根據該第一調整信號得到該相關於該第一調整信號之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第一量測信號，及 步驟(D)包括以下子步驟 (D1)將該第二設定信號的該第二額外色散值加入該光回授信號，得到一第二光調整信號， (D2)將該第二光調整信號進行光電轉換，得到一第二調整信號，及 (D3)根據該第二調整信號得到該相關於該第二調整信號之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第二量測信號。
14. 如請求項12所述的控制方法，其中，步驟(F)包括以下子步驟 (F1)判斷該誤差信號的大小是否大於零， (F2)當子步驟(F1)的判斷結果為是時，根據該誤差信號產生該控制信號輸出，來調降該可調色散補償值的大小，及 (F3)當子步驟(F1)的判斷結果為否時，根據該誤差信號產生該控制信號輸出，來調升該可調色散補償值的大小。
15. 如請求項10所述的控制方法，該控制裝置包含一具有一可調色散補償值及一中心波長值的可調色散補償模組，其中，該控制指令指示該控制裝置操作於該波長控制模式，且在步驟(A)之前還包含以下步驟： (J)根據該控制指令，將該光信號的一中心波長調整為一預定值； (K)根據該控制指令，產生並輸出一初始設定信號；及 (L)根據該初始設定信號，將該可調色散補償模組的該可調色散補償值調整為零。
16. 如請求項15所述的控制方法，該等第一及第二設定信號分別指示一第一預設中心波長位移值及一第二預設中心波長位移值，其中， 步驟(B)包括以下子步驟 (B1)根據該第一設定信號調整該可調色散補償模組的該中心波長值，並產生一第一光調整信號， (B2)將該第一光調整信號進行光電轉換，得到一第一調整信號，及 (B3)根據該第一調整信號得到該相關於該第一調整信號之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第一量測信號，及 步驟(D)包括以下子步驟 (D1)根據該第二設定信號，重新調整該可調色散補償模組的該中心波長值，並產生一第二光調整信號， (D2)將該第二光調整信號進行光電轉換，得到一第二調整信號，及 (D3)根據該第二調整信號得到該相關於該第二調整信號之一誤碼率、一Q因子及一訊雜比中之一者的第二量測信號。
17. 如請求項15所述的控制方法，其中，步驟(F)包括以下子步驟 (F1)判斷該誤差信號的大小是否大於零， (F2)當步驟子(F1)的判斷結果為是時，根據該誤差信號產生該控制信號輸出，來調降該光信號的該中心波長，及 (F3)當步驟子(F1)的判斷結果為否時，根據該誤差信號產生該控制信號輸出，來調升該光信號的該中心波長。