CN1180283C - 包括双控制回路的光衰减器 - Google Patents

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Abstract

光衰减器(200)包括光衰减模块(210)，分光镜(220)，检测器(240)和控制装置(250)。衰减模块(210)接收并衰减输入辐射(Pi)以产生输出辐射(Po)。检测器(240)接收辐射(0.1Po)并产生电信号T1。控制装置(250)通过第一反馈回路(262)用信号T1调节衰减模块(210)，使得衰减后的辐射的辐射功率维持在预定的电平上。出现输入辐射中断时控制装置(250)利用第二反馈回路(264)把模块(210)的温度调节到预定的温度上。中断结束时，把衰减模块(210)的控制转移回第一反馈回路。

Description

包括双控制回路的光衰减器
技术领域
本发明涉及包括双控制回路的光衰减器，该衰减器适用于要求控制光功率的光通信系统。此外，本发明还涉及利用双控制回路控制光衰减器的方法。
背景技术
传统的光通信系统包括多个用光纤波导连接的节点，在这些节点之间传输通信业务。在这样的系统中，目前的做法是采用波分复用(WDM)技术，沿着波导传播的光辐射包括分布在若干个彼此频率不同的波段中的辐射分量，每一个分量传递相关的一部分通信业务。在系统中不同的节点上包括光放大，以维持辐射的功率电平，以此改善信噪比，并扩大可能的通信范围。这样的光放大通常是由光泵掺铒光纤放大器(EDFA)提供的。EDFA是固有的非线性器件，因而使提供给它的输入辐射处于合理的工作范围内是很重要的。输入辐射功率不足可导致器件内的阈值效应，使它放大的辐射输出产生不稳定的波动。反之，输入辐射过大可导致器件内的饱和效应，因为该器件内可获得的激光泵送功率有限造。不论是输入辐射功率不足还是输入辐射功率过大，器件的特性都可能造成在器件所放大的辐射所传递的数据中引入差错的结果；在系统客户要求高度通信可靠性的通信系统中这样地引入差错是一个严重的问题。
为了解决上述问题，一般的做法是，在每一个EDFA之前采用线路外附(LBO)衰减器，来保证提供给EDFA的输入辐射处在EDFA工作不会把差错引入经由其传播的辐射的范围。另外，一般做法是，监视从衰减器向EDFA提供的辐射功率，并将其与对应于输入EDFA的最佳功率的基准电平加以比较；用负反馈回路调整衰减器提供的衰减，以便把输入EDFA的辐射功率维持在标称的基准电平上。
包括连接在相关的4EDFA之前的LBO衰减器的这样的电路，在实际上对于相对稳定的情况能令人满意地工作，在这种情况下输入衰减器的光功率波动逐渐出现，使得衰减器及其相关的反馈电路能够跟踪这个波动。但是，在传统的通信系统中，可能出现提供的光功率突然中断的情况，例如，当系统重新配置，以便包括新的引出-引入多路复用器时。
当这样的中断出现时，与衰减器相关的反馈回路通过减小衰减器提供的衰减来响应这个中断，因为中断就像输入辐射功率基本上为零电平。随后当中断之后光功率重新加在衰减器上时，出现短时间的问题；衰减器在中断期间被反馈回路设置为低衰减，以致于辐射重新加在衰减器上时，EDFA将过载，直至反馈回路有机会通过把衰减器的衰减增大到中断之前可以接受的水平来作出反应为止。这样过载的结果是，辐射中传递的数据破坏，而同时反馈回路中出现再调整。衰减器及其相关电路表现出比辐射中传递的数据脉冲持续时间长许多数量级的时间响应，因而数据破坏将继续出现，直至反馈回路作出反应为止。
针对输入辐射中这样的中断，传统的解决办法是，使反馈电路暂停，使提供给衰减器用来控制其衰减的控制信号在中断期间停留在中断前瞬间的值上。尽管，首先，控制电路这样的暂停可以减少EDFA中出现过载，但即使提供给衰减器的控制信号保持恒定，衰减器本身也可能在衰减方面有漂移的倾向。这样的漂移可能由于影响衰减器的一个或多个环境因素改变而出现。
发明内容
本发明者认识到，可以修改该电路，以便包括与衰减器温度关联的第二负反馈电路，从而使衰减器的温度在中断期间基本上保持恒定，该衰减器提供一种使其中传播的辐射依衰减器的温度衰减的特性。
按照本发明的第一方面，提供一种通信系统用的光衰减器，所述衰减器包括：
(a)衰减装置，用来接收光输入辐射，并对所述输入辐射进行光学衰减，以便产生相应的输出光辐射；和
(b)控制装置，用来控制衰减装置所提供的衰减，
其特征在于，
(c)在输入辐射加到衰减装置上时，控制装置利用第一反馈回路来监视输出辐射，并通过控制衰减装置的决定衰减的物理参数将其功率调节至预定电平；以及
(d)在衰减装置的输入辐射中断时，控制装置利用第二反馈回路来监视所述物理参数，并把所述参数调节在预定电平上。
本发明提供的优点是，衰减器能够把衰减装置的衰减维持在一个中断之后再次施加输入辐射时不造成过载的电平上。
衰减器最好包括光放大装置，用来接收和放大衰减装置的输出辐射，以便为衰减器的输出产生放大后的输出辐射。包括放大装置使衰减器可以为从其中通到放大后的输出辐射的输入辐射选择性地提供放大和衰减。放大装置最好包括掺铒光纤放大器。这样的放大器有过载和饱和的倾向，但是衰减装置和控制装置可以用来抵消放大器中的过载。在输入辐射中断时控制装置最好可以用来调节所述物理参数，使得随后重新施加输入辐射时衰减器内避免过载。
在中断过程中预定的电平最好是紧接在控制装置从利用第一回路控制衰减装置切换到利用第二回路控制衰减装置之前所述参数的一个值。或者，预定的电平可以是一个固定地设置的不修改的值。
在实际中衰减器表现出有限的响应频带宽度。为了避免在第一回路和第二回路之间切换时控制装置的瞬态建立干扰，控制装置最好可以用来在中断后重新施加输入辐射之后经过一段稳定时间间隔才从第二回路切换到第一回路。
为了让衰减器在适当时机切换到第二回路，控制装置最好包括检测装置，用来检测输入辐射中断的出现，所述中断是可以从输出辐射的辐射功率突然变化判断出来的，并用来促使控制装置切换到利用第二反馈回路来控制衰减装置。
在某些情况下，通信系统可以发出中断即将来临的报警信号。因此，控制装置最好包括一个检测装置，用来检测输入辐射中断的出现，所述检测装置用来解释提供给检测装置的指示输入辐射的中断即将来临的报警数据。
衰减装置所提供的衰减最好由决定衰减的光学部件的温度决定。这样，上述物理参数最好是衰减装置至少一个部分的温度。换句话说，衰减装置最好可提供对输入辐射的光学衰减，以便根据衰减装置的温度产生输出辐射。
为了实际上便于既加热又冷却所述衰减装置，以控制其衰减，所述衰减装置最好包括可以从控制装置控制的热电元件，以便加热或冷却衰减装置，从而控制衰减装置内的光衰减。
为了达到衰减器内功率效率的改进，控制装置最好可以用来借助脉宽调制(PWM)的电驱动信号驱动热电元件，以便控制热电元件的功率输入，从而控制衰减装置的温度。与可工作在非开关方式的等效电路相比，开关PWM控制提供的好处是产生PWM驱动信号的驱动电子电路中的功率损失较小。
衰减装置最好包括热敏电阻传感器，用来检测衰减装置的温度，并用来向控制装置提供衰减装置的温度测量值，以便在激活第二回路时使用。热敏电阻，当包括在分压器中时，能够为控制装置提供温度指示信号的有用量度。反之，热电偶传感器提供的电势往往处于微伏的数量级，并在获得适用于控制装置的适当量度之前要进行相当大的放大。
控制装置最好包括一个或多个微处理器，第一和第二反馈回路是用可以在所述一个或多个微处理器中运行的软件实现的。反馈回路的软件实现提供灵活性，尤其是在要求所述一个或多个微处理器来交换数据或与存在于通信系统中的其他微处理器通信的时候。
按照本发明的第二方面，提供一种通信系统用的控制光衰减器的方法，所述衰减器包括：
(a)衰减装置，用来接收光输入辐射和对输入辐射进行光学衰减，以便产生相应的光输出辐射；和
(b)控制装置，用来控制所述衰减装置所提供的衰减，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
(c)输入辐射加到衰减装置时，监视输出辐射，并利用所述控制装置的第一反馈回路通过控制决定衰减装置衰减的物理参数，把输出辐射的功率调节在预定的电平上；以及
(d)在衰减装置的输入辐射中断时，监视所述物理参数，并利用所述控制装置的第二反馈回路把所述参数调整至预定的电平。
附图说明
现将参照以下附图仅以举例的方式描述本发明的实施例。附图中：
图1是先有技术的包括衰减模块、EDFA和相关的单一回路控制电路的光衰减器的示意图；
图2是按照本发明第一方面的光衰减器的示意图；以及
图3是说明图2所示的衰减器的第一和第二控制回路之间控制转移的示意图。
具体实施方式
现将参见图1，其中示出整体用10指示的先有技术光衰减器。衰减器10包括可变光衰减模块20、分光镜30、掺铒光纤放大器(EDFA)40、光检测器50和控制电路装置60。衰减模块20包括单模光纤100与之相连的光输入端口。光纤100把输入光辐射传递到衰减模块20。模块20还包括通过单模光纤110连接到分光镜30光输入端口的光输出端口。分光镜30把在其输入端口接收的辐射的大体上90％和10％分别耦合到它的第一和第二光输出端口；实际上，分光率可以用在98∶2％至85％∶15％范围内。分光镜30的第一输出端口通过单模光纤120连接到EDFA 40的光输入端口。此外，分光镜30的第二输出端口通过单模光纤130连接到检测器50的光输入端口。EDFA 40包括光输出端口，从这里放大后的辐射被射入单模光纤140，以便进一步传播。检测器50包括连接到控制装置60第一输入端I1的电输出端T1。控制装置60包括对其施加功率基准电平信号PR的第二输入I2端。另外，控制装置60还包括电控制输出端V0，它连接到衰减模块20的电衰减控制输入端I3。
在图1中，光辐射传播的部分标记为“o”，而电信号通过的部分标记为“e”。
现将参照图1描述先有技术衰减器10的操作。具有相关辐射功率Pi的输入辐射沿着光纤100传播到衰减模块20的输入端口。模块20衰减输入辐射，并在其输出端口输出相应的具有相关辐射功率Po的衰减后的辐射。衰减后的辐射沿着光纤110传播到分光镜30，它通过光纤130把大体上10％的衰减后的辐射传播到检测器50，后者在电输出端T1处输出相应的电信号。分光镜30还通过光纤120把大体上90％衰减后的辐射耦合到EDFA 40，后者放大该辐射，以便产生具有相关功率0.9APo的输出辐射，式中A是EDFA 40提供的光功率放大因子。
控制装置60把在其输入端I1接收的来自检测器50的信号与基准电平PR加以比较，并试图通过设置它的信号Vo使它们的值等于适当的电平。信号Vo控制衰减模块20提供的衰减。控制装置60执行的负反馈控制的作用是把衰减后的辐射维持在与基准电平PR相关的功率电平Po上。若基准电平PR维持恒定，则衰减后的辐射将保持在EDFA 40宜于放大的恒定的功率电平上。
对于输入辐射的辐射功率只是随着时间逐渐变化、使得控制装置60能够跟踪并补偿这样的变化的稳态条件，衰减器10能够令人满意地工作。在没有输入辐射的衰减器10的初始上电状态下，控制装置60作出反应，以便把衰减模块20设置为最小衰减。然后输入辐射功率逐渐增大，直至衰减后的辐射功率开始超过基准电平PR的一点为止。在这一点上，控制装置60开始增大衰减模块20提供的衰减，以便使衰减后的辐射维持在基准电平PR决定的电平上。在这一点之后输入辐射的辐射功率的进一步增大将由控制装置60加以补偿。
先有技术衰减器10的问题出现在衰减器10取得稳定的工作状态，然后输入辐射突然中断的情况。在这样的情况下，控制装置60把这个中断解释为功率减小的输入辐射，并继续减小衰减模块20提供的衰减，力图稳定衰减后辐射的辐射功率。最后，控制装置60把模块20调整到它的最小衰减。当输入辐射在中断之后突然再次加上时，该辐射以低的衰减，例如，1dB(分贝)通过衰减模块20进行传播，并继续向EDFA 40传播，在这里40引起过载和饱和，从而使从这里向光纤140输出的辐射所传递的数据破坏。中断后重新加上输入辐射之后，控制装置60无法立即响应，因为它的响应频带宽度有限，但是，最后还是把衰减后的辐射建立到与基准电平PR对应的功率电平上。
为了解决中断结束后EDFA 40中的饱和问题，传统的做法是，修改控制装置60，使得它能够检测到何时来自检测器50的信号T1处于与无输入辐射对应的低范围。当无输入辐射的检测出现时，控制装置60把它的输出信号Vo维持在检测到无输入辐射之前瞬间的数值上，直至信号T1再次越出低范围后一个设定的时间周期，就是说，输入辐射重新加上时为止。这种传统的做法有一个相关的问题，就是即使信号Vo保持恒定，衰减模块在通过它的衰减方面也有漂移的倾向。这样的漂移可能是，例如，由于影响衰减器10的环境因素改变引起的。
本发明者通过设计示于图2的衰减器解决了与衰减器10相关的操作问题。图2中示出按照本发明第一方面的光衰减器的示意图；整体上衰减器用200标示。
衰减器200包括热可变光衰减模块210、设计上类似于分光镜30的分光镜220、设计上类似于EDFA 40的EDFA 230、设计上类似于检测器50的检测器240和用250指示的控制装置。控制装置250利用微处理器电路与相关的把模拟电输入信号转换成数字数据用的模数转换器(ADC)以及对衰减模块210进行脉宽调制(PWM)电流驱动用的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)功率晶体管实现。尽管控制装置250在软件控制下工作，它提供可用示于图2的等效电路代表的控制功能，就是说，选择开关功能260、第一和第二控制放大器功能262，264和监视器功能270。第一和第二放大器功能262，264分别提供第一和第二负反馈回路。
衰减模块210与上述的衰减模块20的差别在于，衰减器210包括可以冷却和加热模块210中的决定衰减的光学组件的热电元件，和安装成与热电元件热接触的热敏电阻传感器280。模块210表现出这样的特性，即从它的光输入端口提供给它的光输出端口的光衰减是由光学组件的温度决定的，这些组件的温度可利用热敏电阻传感器280测量。
现将参照图2描述包括衰减器200的各部分的相互连接。把输入辐射传输到衰减器200用的单模光纤300连接到衰减模块210的光输入端口。模块210的光输出端口通过单模光纤310连接到分光镜220的光输入端口。分光镜220的第一光输出端口通过单模光纤320连接到EDFA 230的光输入端口。单模光纤330连接到EDFA 230的光输出端口，在这里光放大后的辐射从衰减器200输出。分光镜220包括第二光输出端，后者通过单模光纤340连接到检测器240的光输入端口。在图2中，光辐射和电信号的路径分别用符号“o”和“e”表示。
来自检测器240的电输出连接到控制装置250的ADC(未示出)，而ADC的相应的数字输出连接到放大器功能262的反相输入I1端和监视器功能270的输入端E1。监视器功能270的输出端E2连接到放大器功能262的非反相输入端I2。而且，监视器功能270的输出端E3连接到放大器功能264的非反相输入端I4。另外，监视器功能270的输出端E5连接到开关功能260的控制输入端，以便在输出端E5处于第一状态下时的放大器功能262的输出和输出E5处于第二状态下时的放大器功能264的输出之间进行选择。开关功能260的输出可以选择性地连接到放大器功能262，264，依输出E5的状态而定，开关功能260的输出端通过MOSFET功率晶体管(未示出)连接到衰减模块210的电输入端I3。热敏电阻传感器280配置成分压电路的一部分，可以提供指示热电元件温度的电势。与热敏电阻传感器280相关的分压器的输出连接到控制装置250的ADC(未示出)；ADC可产生相应的数字输出，后者连接到监视器功能270的输入端E4和放大器功能264的反相输入端I5。监视器270还包括输入端J1，后者连接到其中包括衰减器200作为一部分的通信系统(未示出)。应该指出，实际上，功能260，262，264，270之间的连接相当于控制装置250中执行的软件中数据传输的通路。
现将参照图2描述衰减器200的操作。在衰减器200初始通电时，开关功能260设置成选择第一放大器功能262的输出。另外，衰减模块210设置成在它的光输入和输出之间提供一个在30dB的数量级上的高光衰减。或者，若预先知道输入辐射的功率比较低，则它可以设置为1dB数量级上的较低的衰减。然后把光输入辐射通过光纤300加到衰减器200上，并且当通过衰减模块210传输，以致不能够令EDFA 230过载时，处于一个足够低的初始电平。输入辐射通过衰减模块210经光纤310传播到分光镜220。分光镜220把这里所接收的辐射大体上90％的比率耦合到它的第一输出端口，并从这里耦合到光纤320，把这里所接收的辐射大体上10％耦合到它的第二输出端口，并从这里耦合到光纤340；实际上该比率可以在98％∶2％至85％∶15％的范围内，依所用的耦合器件而定。沿着光纤320传播的辐射在EDFA 230处被接收，在那里被放大，以提供放大后的辐射，后者被输出到光纤330中。检测器240接收沿着光纤340传播的辐射，并产生可指示在检测器240处接收的辐射功率的相应信号T1。信号T1通过它的相关的ADC(未示出)，被转换成相应的数字数值T1。监视器功能270在它的输出端E2输出与EDFA 230运行最优输入功率电平对应的基准数据数值。第一放大器功能262放大数据数值T1和基准值之间的差值，以提供放大后的差值。开关功能260由输出E5设置，以便选择这个第一放大器功能262放大后的差值，将其转换成相应的负反馈PWM信号，并通过MOSFET晶体管将这个信号加到衰减模块210的电输入端I3。这个PWM信号驱动包括在该模块210内的热电元件，后者改变包括在模块210内的光学部件的温度，所述部件的温度决定模块210提供的光衰减。若在模块210处接收的输入辐射已知最初是低电平，则控制装置250最好把该模块设置为它的最小衰减，因为数据数值T1小于来自输出端E2的基准值。
然后，向模块210的输入辐射逐渐增大。或者，可以减小衰减模决210提供的衰减。随着这样的增大或减小的出现，数据数值T1增大，直至它具有与来自输出端E2的基准电平相似的量值为止。输入辐射功率的进一步增大使数据数值T1部分地超过E5基准电平，结果是第一放大器功能262改变它的输出，以改变模块210的温度，以便增大模块210提供的衰减，从而把加到EDFA 230上的辐射功率维持在恒定的标称电平，EDFA 230在此电平下以优化的方式工作。这种把EDFA230的输入辐射功率维持在调节后的量值上的操作相当于衰减器200工作在它的调节方式下。
当处在调节方式下时，监视器功能270根据热敏电阻传感器280的测量结果，监视模块210的温度，并以此记录模块210的瞬时温度。
在衰减器200的正常工作下，加到衰减模块210的输入辐射具有足够的功率，使得衰减器200工作在它的调节方式下。
以衰减器200作为部件的光通信系统(未示出)则有必要中断提供给衰减器200的输入辐射，例如，为了系统重新配置的目的。该系统可能通过触发监视器功能270的输入J1或在输入J1上加上报警数据来向衰减器200指示中断就要出现。或者，衰减器200能够借助于监视检测器240的T1输出并识别何时T1数据值出现突然下降的监视器功能270来检测中断。当衰减器200通过它的T1输入得到中断的指示或者衰减器200本身检测到中断时，监视器功能270通过把开关功能260设置在它的第二状态上，使得第二放大器功能264的输出用来产生负反馈PWM输出信号，来驱动模块210的热电元件。在它的输出端E3，在中断之前监视器功能270输出一个相当于在它的输入端E4接收的值的数值；这个数值被称为基准温度电平。然后，控制装置250在中断开始之后在中断期间把衰减模块210及其相关光学组件的温度维持在一个类似于中断前瞬间模块210温度的水平上。第二放大器功能264在中断期间通过驱动热电元件，使得作为第二放大器功能264的输入I5的热敏电阻传感器280的输出类似于基准温度水平，来实现这样的温度调节。
上述通信系统可以通过触发控制装置250的输入J1，或把报警数据加至输入J1来指示中断的结束。或者，衰减器200可以通过控制装置250内T1数据数值的突然增大来检测中断的结束和输入辐射向中断之前的前电平的重新建立。当监视器功能270检测到这样的中断结束或由触发J1输入或向其输入数据所指示的中断结束时，监视器功能270设置其输出E5，以便使开关功能260切换至它的第一状态，使得放大器功能262继续执行控制，以便建立加到EDFA 230的辐射功率。
本发明者认识到，采用其衰减由其温度控制的衰减模块210特别有利；反之，先有技术的其他类型的衰减模块采用锂钕偏振片结合MachZehnder干涉仪，并基本上由加到偏振片上的控制电压而不是模块的温度进行控制。本发明以热学方法控制的衰减模块210能够把温度用作在衰减器200的输入辐射瞬间中断期间用于起稳定作用的参数。因为衰减器200的模决210在中断期间是温度控制的，所以与先有技术的不用热学方法控制而采用单一反馈回路并在输入辐射中断期间冻结控制其相关衰减模决的控制电压的衰减器相比，漂移的倾向较小。
模块210中的热电元件按照Seebeck效应工作，既能冷却，又能加热存在于模块210中的光学组件，后者用来对通过它传播的光辐射提供衰减。
现参见图3，其中示出说明分别与衰减器200的第一和第二放大器功能262，264相关的第一和第二控制回路之间的控制转移的曲线图。在时刻t0，衰减器200初始被激活，在时刻t0之后上述通信系统逐渐增大输入辐射功率。在时刻t1，T1数据值达到来自E5输出的基准电平；第一回路开始调节施加在EDFA 230的辐射的输入功率。系统继续增大衰减器200的输入辐射功率直至时刻t2，此后输入辐射功率稳定。在时刻t3，系统触发J1输入，以向衰减器200指示中断即将到来。衰减器200切换E5的状态来响应该触发，取消对第一回路(第一状态)的选择，而选择第二回路(第二状态)；或者，衰减器200可以切换E5状态来响应在时刻t4中断开始时T1数据值的突然下降。在时刻t4，中断开始了；状态E5选择第二回路，后者把模块210的温度稳定在温度Tb上。在时刻t5，刚好在中断结束之前，系统触发J1输入，用来表示就要把输入辐射重新加到衰减器200上；衰减器200通过切换E5状态响应这个触发，取消对第二回路(第二状态)的选择，而选择第一回路(第一状态)。或者，衰减器200可以等待到在指示给衰减器200重新加上输入辐射的时刻t6T1数据值突然增大为止，并用这样的突然增大作为切换E5状态的激励，把选择从第二回路变为第一回路。在时刻t6之后，衰减器200使用通过第一回路的控制来调节输入EDFA 230的辐射功率。在上述中，中断在时刻t4开始，并在时刻t5结束。在输入辐射重新在时刻T6加在衰减器上之后，切换回第一回路最好是在短时间内，就是说，在时间周期δt内完成，不然若第一回路在时刻t6上或稍前被激活，它就会瞬间漂移。
显然，在不脱离本发明的范围的情况下，对衰减器200可以作出修改。尽管上述控制装置250首先是用在一个或多个微处理器上运行的软件实现的，但是，控制装置250也可以利用模拟和数字电子组件，例如运算放大器、采样-保持电路和模拟开关的组合来实现。另外，对热电元件的功率控制也可以是连续的模拟形式，而不是上述的开关的PWM形式；但是，PWM开关电功率效率较佳，结果是MOSFET晶体管中的功率耗散可以忽略不计。在施加在衰减器200上的两个电源之间最好用4个MOSFET晶体管配置成电桥形式。
尽管已经在中断期间控制衰减模块210的温度方面描述了本发明，但是用控制装置250提供的双回路控制同样可以应用在其他物理参数上。例如，模块210可以改成根据加到其上的压力而不是温度进行控制，在修改的这种模块中，控制装置250可以控制中断期间用其第二回路施加的压力，而在非中断期间，使用第一回路来稳定施加在EDFA 230的辐射输入功率。

Claims (15)

1.一种用于通信系统的光衰减器，所述衰减器包括：
(a)衰减装置，用来接收光输入辐射，并对所述输入辐射进行光学衰减，以便产生相应的输出光辐射；和
(b)控制装置，用来控制所述衰减装置所提供的衰减，
其特征在于：
(c)监视装置，用来监视输出辐射功率，
(d)在所述输入辐射加到所述衰减装置上时，所述控制装置利用第一反馈回路和所述监视装置监视的所述输出辐射功率，以便通过控制所述衰减装置的决定衰减的物理参数将所述输出辐射功率调节至预定电平；
(e)检测装置，用来检测所述输入辐射的中断的出现；以及
(f)在检测到输入到所述衰减装置的所述输入辐射中断时，所述控制装置利用第二反馈回路来监视所述物理参数，并把所述参数调节在预定电平上。
2.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：它包括光放大装置，用来接收和放大衰减装置的输出辐射，以便产生放大后的输出辐射。
3.按照权利要求2的衰减器，其特征在于：所述放大装置包括掺铒光纤放大器。
4.按照权利要求1，2或3的衰减器，其特征在于：在所述输入辐射中断时所述控制装置能够调节所述物理参数，使得随后重新施加输入辐射时避免所述衰减器内过载。
5.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：在中断过程中预定的电平是从利用所述第一回路控制所述衰减装置到利用所述第二回路控制所述衰减装置的所述控制装置切换之前瞬间所述物理参数的一个值。
6.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：所述控制装置在中断后重新施加输入辐射之后经过一个稳定时间间隔才可以用来从第二回路切换到第一回路。
7.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：所述检测装置用于通过所述输出辐射的辐射功率突然变化来检测所述输入辐射的中断。
8.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：所述检测装置对提供给该检测装置的报警数据进行解释，指示输入辐射中断即将来临。
9.按照权利要求1-3及5-8中任何一项的衰减器，其特征在于：所述物理参数是衰减装置至少一个部分的温度。
10.按照权利要求9的衰减器，其特征在于：所述衰减装置对输入辐射提供光学衰减，以便根据所述衰减装置的温度产生输出辐射。
11.按照权利要求9的衰减器，其特征在于：所述衰减装置包括可以从所述控制装置控制的热电元件，用来加热或冷却所述衰减装置，从而控制衰减装置内的光衰减。
12.按照权利要求11的衰减器，其特征在于：所述控制装置用脉宽调制(PWM)的电驱动信号来驱动所述热电元件，以便控制所述热电元件的功率输入，从而控制所述衰减装置的温度。
13.按照权利要求9的衰减器，其特征在于：所述衰减装置包括热敏电阻传感器，用来检测所述衰减装置的温度，并用来向所述控制装置提供所述衰减装置的温度测量值，以便在激活所述第二回路时使用。
14.按照权利要求1的衰减器，其特征在于：所述控制装置包括一个或多个微处理器，所述第一和第二反馈回路是用可以在所述一个或多个微处理器中运行的软件实现的。
15.一种用于通信系统的控制光衰减器的方法，所述衰减器包括：
(a)衰减装置，用来接收光输入辐射，并对所述输入辐射进行光学衰减，以便产生相应的光输出辐射；和
(b)控制装置，用来控制所述衰减装置所提供的衰减，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
(c)当所述输入辐射加到所述衰减装置时，监视输出辐射，并利用所述控制装置的第一反馈回路通过控制决定所述衰减装置衰减的物理参数，把输出辐射的功率调节在预定的电平上；以及
(d)检测所述输入辐射的中断，并在检测到送往所述衰减装置的所述输入辐射中断时，监视所述物理参数，并利用所述控制装置的第二反馈回路把所述参数调整至预定的电平。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6747778B2 (en) * 2000-03-23 2004-06-08 Marconi Communications Limited Method and apparatus for generating a pulse width modulated signal and optical attenuator controlled by a pulse width modulated signal
JP2004055637A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Fujitsu Ltd 光増幅器
US6895161B2 (en) * 2002-09-30 2005-05-17 Rosemount Inc. Variable optical attenuator
US7327911B2 (en) * 2004-10-19 2008-02-05 Sioptical, Inc. Optical detector configuration and utilization as feedback control in monolithic integrated optic and electronic arrangements
US7290395B2 (en) * 2005-10-06 2007-11-06 Gentcorp Ltd High power thermoelectric controller
US20070240429A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Delta Electronics, Inc. Temperature controlling system adapted for a projection apparatus
US7862181B2 (en) * 2006-04-13 2011-01-04 Delta Electronics, Inc. Projection apparatus
JP5224361B2 (ja) * 2008-11-12 2013-07-03 古河電気工業株式会社 光学モジュールとその制御方法
US8538229B1 (en) * 2009-03-13 2013-09-17 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Pluggable variable optical attenuators and methods for making the same
TWI394969B (zh) * 2009-10-30 2013-05-01 Wistron Neweb Corp 測試系統
US20140158578A1 (en) 2012-12-06 2014-06-12 Jason Varan Folding apparatus for the containment and transport of bottles and method of use
US8691598B1 (en) 2012-12-06 2014-04-08 Ultratech, Inc. Dual-loop control for laser annealing of semiconductor wafers
CN103676708B (zh) * 2013-10-31 2017-07-28 江苏奥雷光电有限公司 一种可控光衰减器及其使用方法
CN106612513B (zh) * 2016-12-27 2023-11-17 京信网络系统股份有限公司 自动衰减装置、基站信号切换测试设备及测试方法
CN109541752B (zh) * 2018-11-06 2020-06-16 重庆邮电大学 一种基于全光纤光控系统的可调谐光衰减器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281219A (ja) * 1994-04-14 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ファイバ増幅器
DE19547603A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Sel Alcatel Ag Optische Verstärkereinrichtung
US6025947A (en) * 1996-05-02 2000-02-15 Fujitsu Limited Controller which controls a variable optical attenuator to control the power level of a wavelength-multiplexed optical signal when the number of channels are varied
US5966493A (en) * 1998-02-20 1999-10-12 Molecular Optoelectronics Corporation Fiber optic attenuators and attenuation systems
US6208798B1 (en) * 2000-03-03 2001-03-27 E-Tek Dynamics Variable optical attenuator with thermo-optic control
US20020031324A1 (en) * 2000-09-12 2002-03-14 Cao Simon Xiaofan Variable optical attenuator using microelectro mechanical mirror
US6611649B2 (en) * 2001-03-19 2003-08-26 Molecular Optoelectronics Corporation Variable optical attenuator with polarization maintaining fiber

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