CN1315273C - 光发射机 - Google Patents

Abstract

数据单元(1010)不仅输出代表各个光脉冲串波长的波长信息，还输出以光脉冲串形式传输的信息信号。第一调制信号处理单元(1051)接收信息信号，并在任意不含信息信号的无数据周期中插入电信号(“假信号”)，并输出该合成的信号作为调制信号。假信号的幅度与信息信号的相同。波长信息处理单元(1021)输出与波长信息相应的波长控制电流，并且在任意无数据周期中，输出对应于一个波长的波长控制电流，这个波长与波长信息所代表的那些波长是不相同的。波长可调光源(1030)输出与波长控制电流相应的波长的光。光调制单元(1040)用调制信号调制从波长可调光源(1030)输出的光，并且输出已调制的信号作为光脉冲串。因此，在将间歇产生的光脉冲串放大时防止了产生光涌。

Description

光发射机

技术领域

本发明涉及光发射机，具体涉及发送以脉冲串信号形式(例如，光脉冲串)的信息信号的光发射机。

背景技术

图7是示出包含常规光发射机的光传输系统结构的方框图，其中，通过改变施加的波长控制电流，控制波长可调光源，从而在时分模式中输出不同波长的光脉冲串(于是各光脉冲串的波长各不相同)。下面参考图7描述该常规的光传输系统。

在图7中，常规的光传输系统包括光发射机1000，光传输装置2000，光接收机2041到204n。光发射机1000包括数据单元1010，波长信息处理单元1020，波长可调光源1030，和光调制单元1040。光传输装置2000包括光传输路径2010，光放大器2020和波长路由器2030。

在具有上述结构的光传输系统中，数据单元1010输出以光脉冲串形式传输的信息信号，和代表各光脉冲串波长的波长信息。根据从数据单元1010输出的波长信息，波长信息处理单元1020相对于各个光脉冲串，对波长可调光源1030施加预定的波长控制电流。于是，波长可调光源1030输出具有对应于从波长信息处理单元1020输出的波长控制电流的波长的光。光调制单元1040采用数据单元1010输出的信息信号调制从波长可调光源1030输出的光。这样，产生并输出了光脉冲串。

光放大器2020放大由光调制单元1040输出并在光传输路径2010中传输的光脉冲串。波长路由器2030包括多个输出端，并根据光放大器2020输出的光脉冲串波长，将光脉冲串分别通过不同的输出端输出。光接收器2041到204n分别用于波长路由器2030相应的多个输出端，并将从波长路由器2030输出的光脉冲串转换成电信号(信息信号)。另一种方式是，将光放大器2020设置在波长路由器2030和光接收器2041到204n之间。

不过，根据上述常规的光传输系统，如果把图8(a)示出的间歇光信号(光脉冲串)输入光放大器2020，则光放大器2020的输出光信号在光信号幅度中将有瞬时增大(称作“光涌”)，从而产生如图8(b)所示的波形恶化。人们知道，光涌产生的原因是当光信号在长的无数据周期后输入时，由于与光放大器2020相联系的固有(physiological)特性和/或结构(如弛豫时间常数)而存在的瞬时响应特性。如果光信号具有随时间的幅度涨落，各个光接收机的最佳识别幅度也将随该幅度涨落而涨落。于是，在光接收机中的数据是根据其预先指定的识别幅度来识别的结构中，存在难以稳定取得最佳传输特性的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种光发射机，它能够在被传输的诸如间隙发生的光脉冲串之类的短脉冲群信号时，当引导光信号通过光放大器后，发射在一定程度上能防止光涌的光信号。

本发明具有能达到上述目的的下列方面。

本发明的第一个方面的目标在于一种发射用作短脉冲群信号的信息信号的光发射机，包括：一个数据单元，用于输出信息信号和代表相应于信息信号波长的波长信息；一个调制信号处理单元，用于接收信息信号并输出调制信号，该调制信号包括信息信号和插入到无数据周期的预定电信号，其中无数据周期是在没有信息信号的时间间隔；一个波长信息处理单元，用于接收波长信息并且输出波长控制电流，其中波长控制电流对应于有信息信号的波长，并对应于在无数据周期中的预定波长；一个波长可调光源，用于输出其波长相应于波长控制电流的光；和光调制单元，采用调制信号调制波长可调光源输出的光。

这样，根据第一个方面，调制信号处理单元在无数据周期中插入预定的电信号，从而可以控制光调制单元的输出光功率。于是，当输出光信号传输通过包括光放大器的光传输装置被传输时，可以防止光涌的发生。

在基于第一个方面的第二个方面中，通过调制信号处理单元在无数据周期中插入的预定电信号幅度等于数据单元输出的信息信号幅度。

这样，根据第二个方面，调制信号处理单元在无数据周期中插入的预定电信号幅度等于信息信号幅度。于是，得到了来自光调制单元的恒定输出光功率，并防止了在光放大器中放大传输的光信号时发生光涌。

在基于第一个方面的第三个方面中，通过调制信号处理单元在无数据周期中插入的预定电信号平均电功率等于数据单元输出的信息信号的平均电功率。

这样，根据第三个方面，调制信号处理单元在无数据周期中插入的电信号平均电功率等于信息信号的平均电功率。于是，得到了来自光调制单元的恒定光输出功率，并防止了在光放大器中放大传输的光信号时发生光涌。

在基于第一个方面的第四个方面中，调制信号处理单元通过波形与信息信号包络相反的信号，多路复用由数据单元输出的信息信号。

这样，根据第四个方面，调制信号处理单元通过波形与信息信号包络相反的信号，多路复用信息信号。于是，得到了来自光调制单元的恒定输出光功率，并防止了在光放大器中放大传输的光信号时发生光涌。

在基于第一个方面的第五个方面中，预定波长与信息信号相应的波长不同。

这样，根据第五个方面，在无数据周期中插入的预定电信号的光波长与信息信号相应的波长不同。于是，防止了在光放大器中放大传输的光信号时发生光涌，而不影响信息信号。

在基于第一个方面的第六个方面中，调制信号处理单元控制插入无数据周期的预定电信号幅度，从而在接收信息信号的光放大器中得到恒定的输入光功率。

这样，根据第六个方面，调制信号处理单元控制插入无数据周期的预定电信号幅度，从而在光放大器中得到恒定的输入光功率。于是，可有效防止在光放大器中发生光涌。

在基于第一个方面的第七个方面中，调制信号处理单元控制插入无数据周期中的预定电信号的平均电功率，从而在接收信息信号的光放大器中得到恒定的输入光功率。

这样，根据第七个方面，调制信号处理单元控制插入无数据周期中的预定电信号的平均电功率。于是，在光放大器得到恒定的输入光功率，并能有效防止在光放大器中发生光涌。

在基于第一个方面的第八个方面中，光发射机，还包括存储单元，它存储在从光发射机传播到接收信息信号的光放大器的光传输路径中损耗与波长的关系，其中，根据在存储单元中存储的信息，调制信号处理单元控制插入到无数据周期中的预定电信号，这样在光放大器得到恒定的输入光功率。

这样，根据第八个方面，在存储单元中存在着在光传输路径中的损耗与波长的关系。于是，在光放大器得到考虑了光传输路程上损耗的恒定输入光功率，并能有效防止在光放大器中发生光涌。

本发明的这些和其它目的，特征，方面和优点，可通过结合附图，从下面的本发明详细描述中更清楚地了解。

附图说明

图1是根据本发明第一个实施例的光发射机结构的方框图。

图2是根据本发明第一个实施例的信息信号和调制信号的示意图。

图3是根据本发明第二个实施例的光发射机结构的方框图。

图4是根据本发明第二个实施例的信息信号和调制信号的示意图。

图5是根据本发明第三个实施例的光发射机结构的方框图。

图6是根据本发明第三个实施例的信息信号，调制信号，和到放大器的输入信号的示意图。

图7是常规光传输系统的结构方框图。

图8是示出在常规光传输系统的光放大器中如何可能发生的光涌或光信号幅度中瞬时涨落的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图，详细描述本发明的各个实施例。

(第一个实施例)

图1是根据本发明第一个实施例的光发射机1001的结构方框图。在图1中，光发射机1001包括数据单元1010，波长信息处理单元1021，波长可调光源1030，光调制单元1040，和第一调制信号处理单元1051。

图2(a)示出从数据单元1010提供给第一调制信号处理单元1051的信息信号。在图2(b)中，示出从第一调制信号处理单元1051输出并施加到光调制单元1040的调制信号。注意，光调制单元1040的输出光信号波形与图2(b)示出的波形相同。下面将参考图1和图2描述光发射机1001的运作。

数据单元1010输出以光脉冲串形式传输的信息信号，和代表各个光脉冲串波长的波长信息。第一调制信号处理单元1051接收从数据单元1010输出的信息信号，并且如图2所示，将电信号(下面称作“假信号”)插入任意的“无数据周期”(也就是没有信息信号的时间间隔)，并输出所合成的信号作为调制信号。假信号的幅度与信息信号的相同。波长信息处理单元1021输出与数据单元1010输出的波长信息相应的波长控制电流。此外如图2(b)所示，在任意无数据周期中，波长信息处理单元1021也输出与波长(λ0)相应的波长控制电流，这波长(λ0)与从数据单元1010输出的由波长信息代表的波长(λ1，λ2)是不同的。与从波长信息处理单元1021输出的波长控制电流相应，波长可调光源1030输出相应波长的光。光调制单元1040采用从第一调制信号处理单元1051输出的调制信号，调制波长可调光源1030的输出光，并输出光脉冲串形式的调制信号。

虽然本发明示出了用两个波长(λ1，λ2)传输信息信号的简单情况，本发明也适用于用一个波长，三个或更多的波长来传输信息信号的情况；这些情况对在下面描述的第二和第三个实施例同样正确。

这样，通过改变所施加的波长控制电流，提供了其波长可调光源可控的光发射机，从而在时分复用模式下输出不同波长的光脉冲串(所以各光脉冲串的波长互不相同)。在根据本发明的光发射机中，和信息信号幅度相同的电信号被插入到任意的无数据周期中，所选择的无数据周期的光波长，要与被传输的所有光脉冲串波长都不相同。这样，可以从光调制单元取得恒定的光输出功率而不影响以光脉冲串形式传输的信息信号。因此，当从光调制单元1040输出的光信号通过包括光放大器的光传输装置传输时，能够防止出现光涌。

(第二个实施例)

图3是根据本发明第二个实施例的光发射机1002的结构方框图。在图3中，光发射机1002包括数据单元1010，波长信息处理单元1021，波长可调光源1030，光调制单元1040和第二调制信号处理单元1052。在图3中，用相同的标识表示与图1中部件相对应的部件，对其描述不再重复。

图4(a)示出数据单元1010输出的信息信号，图4(b)示出施加到光调制单元1040的调制信号。注意，光调制单元1040输出的光信号波形与图4(b)示出的光信号波形相同。下面将参考图3和图4描述光发射机1002的运作。由于该实施例基于第一个实施例，故只描述其区别。

第二调制信号处理单元1052接收数据单元1010输出的信息信号。第二调制信号处理单元1052将波形为信息信号包络反转(示于图4(b))的信号(假信号)与信息信号多路复用，并输出作为调制信号的合成信号。

这样，通过改变所施加的波长控制电流，提供其波长可调光源可控的光发射机，从而以时分复用模式输出不同波长的光脉冲串(于是各光脉冲串的波长互不相同)。在根据本发明的光发射机中，将具有与信息信号极性反转的包络信号多路复用，这样对任意无数据周期中的光波长要选得与所有被传输的光脉冲串的波长都不相同。因此，可以从光调制单元取得恒定的光输出功率而不影响以光脉冲串形式传输的信息信号。从而当光调制单元1040输出的光信号通过包括光放大器的光传输装置波传输时，可以防止出现光涌。

(第三个实施例)

图5是根据本发明第三个实施例示出的光发射机1003的结构方框图。在图5中，光发射机1003包括数据单元1010，波长信息处理单元1021，波长可调光源1030，光调制单元1040，第三调制信号处理单元1053和存储单元1060。在光发射机的输出端1003，通过光传输路径2010耦合光放大器2020。在图5中，用相同的标识标记与图1或图7中部件相应的部件，对其描述不再重复。

图6(a)示出数据单元1010输出的信息信号，图6(b)示出施加到光调制单元1040的调制信号。注意，光调制单元1040的输出光信号的波形与图6(b)示出的相同。图6(c)示出光放大器2020的输入信号。下面，参考图5和图6描述光发射机1003的运作。因为该实施例基于第一个实施例，故只描述其区别。

存储单元1060存储在光传输路径2010中的损耗与波长的关系。第三调制信号处理单元1053接收数据单元1010输出的信息信号。根据存储单元1060存储的信息，第三调制信号处理单元1053控制插入到无数据周期中的电信号(信号)幅度，从而取得光放大器2020的恒定输入光功率，如图6(b)所示。因而，即使在信息信号和假信号在输入光放大器2020前和从光发射机1003输出后的易受到不同损耗量的情况中，也能得到光放大器2020的恒定输入光功率，如图6所示，从而防止了光涌。

在具有多个光放大器的情况中，最好控制假信号的幅度，从而能对最后一个光放大器提供恒定输入功率。

用第二个实施例中描述的假信号(也就是具有与信息信号相反极性图案的轮廓包络的信号)也可以得到类似的效果。

这样，提供了一种光发射机，在时分复用模式中输出有不同波长的光脉冲串(这样各光脉冲串的波长互不相同)。在根据该本实施例的光发射机中，在任意无数据周期中插入电信号(假信号)，并控制假信号的幅度，从而根据有关的信息与波长的相关性(作为光传输通道路径的特性)为光放大器提供恒定的输入光功率。对所选的任意无数据周期的光波长，要与所有被传输的光脉冲串波长都不同。于是取得光放大器的恒定输入光功率，从而实现与波长无关的均匀传输特性。

虽然详细描述了本发明，上述描述在各方面都是示范性的，并不是限制性的。须理解，在不背离本发明范围的情况下，可设计许多其它的修改和变化。

Claims (7)

1.一种发射作为脉冲串信号的信息信号的光发射机，其特征在于，包括：

一个数据单元，用于输出信息信号和表示相应于信息信号波长的波长信息；

一个调制信号处理单元，用于接收信息信号并输出调制信号，该调制信号包括信息信号和插入到无数据周期的预定电信号，其中无数据周期是没有信息信号的时间间隔；

一个波长信息处理单元，用于接收波长信息并且输出波长控制电流，其中波长控制电流相应于有信息信号的波长，并相应于无数据周期中的预定波长，且预定波长与所述相应于信息信号的波长不同；

一个波长可调光源，用于输出其波长相应于波长控制电流的光；和

光调制单元，用于采用调制信号调制波长可调光源输出的光。

2.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，由调制信号处理单元在无数据周期中插入的预定电信号幅度等于数据单元输出的信息信号幅度。

3.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，通过调制信号处理单元在无数据周期中插入的预定电信号平均电功率等于数据单元输出的信息信号的平均电功率。

4.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，调制信号处理单元用波形与信息信号包络相反的信号而多路复用由数据单元输出的信息信号，并输出结果信号作为调制信号。

5.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，调制信号处理单元控制插入到无数据周期的预定电信号幅度，从而在接收信息信号的光放大器中得到恒定的输入光功率。

6.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，调制信号处理单元控制插入到无数据周期中的预定电信号的平均电功率，从而在接收信息信号的光放大器中得到恒定的输入光功率。

7.如权利要求1所述的光发射机，其特征在于，还包括存储单元，存储在从光发射机传播到接收信息信号的光放大器的光传输路径中损耗与波长的关系，

根据在存储单元中存储的信息，调制信号处理单元控制插入到无数据周期中的预定电信号，这样在光放大器得到恒定的输入光功率。

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