CN1977476A - 光分插放大设备 - Google Patents

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Abstract

在被配置在光电信系统的光纤跨度(2，3)之间的光分插放大设备(1)中，包括在串行路径中连接的第一输入放大器(4)、信道分插设备(7)以及输出放大器(8)。该输入放大器(4)被配置用于产生实质上恒定的输出功率，以致于放大的自发发射(ASE)噪声的输出功率用于补偿在光纤跨度破损的情形中信号功率的损失，以确保在分插设备上添加的任何信道的继续存在。根据本发明，提供附加的输入放大器(9)，用于在第一输入放大器失效时产生补偿ASE噪声。

Description

光分插放大设备
技术领域
本发明涉及用于波分多路复用(WDM)光纤电信系统中的光分(接)插(入)(add/drop)放大设备，并且涉及确保在这样的光分插放大设备上添加的光信道的继续存在(survival)的方法。
背景技术
众所周知，光分插放大设备(节点)位于WDM光电信系统内的光纤跨度(span)的相互连接处，并允许添加光信道到光纤跨度上或从光纤跨度撤销光信道，并放大正在进行的WDM光信道(通过信道)，以恢复其功率，用于沿下一跨度传输。利用该设备使用光分插多路复用器(OADM)设备来添加/撤消(分接/插入)光信道。
通常，这样的放大设备包括安排在恒定功率模式中的输出(或增强器)光放大器，即不管任何输入功率变化，输出功率没有改变。例如，利用光电二极管和使用反馈环路，通过监测光放大器的输出功率，能够实现恒定功率模式，以致于输出功率波动被用作光放大器的光泵的误差信号。
在导致相互连接(这是该设备的上游)的光纤跨度中断的情形中，如果不采取措施，则这能引起问题，因为仅仅到达输出放大器的信道将是在该设备上增加的光信道，并且在尝试维持恒定输出功率时，这些信道将被过度放大。反过来，这将使光放大器在该设备的后续相互连接(即，业务卡接收机)下行流上过载，并由于高的发射功率而在传播期间引起非线性失真。
为了避免这个问题而采取的一种措施的示例公开在国际专利申请公开号WO02080409中，其中分插放大设备包括也操作在恒定功率模式中的输入光放大器(或前置放大器)。该输入放大器位于OADM设备之前，其将放大的自发发射(ASE)噪声放大，以补偿由于光纤跨度破损(breakage)而丢失的信道功率，以致于提供给输出放大器的输入是恒定功率的。
然而，在输入放大器自身出现故障的情形中，这种补偿是无效的。呈现本发明，以努力至少部分克服公知光放大设备的限制。
发明内容
根据本发明，提供一种被配置在光电信系统中的光纤跨度之间的光分插放大设备，其包括：第一输入放大器；耦合到第一输入放大器的信道分插设备；耦合到信道分插设备的输出放大器，其中输入放大器被配置用于产生实质上恒定的输出功率，以致于放大的自发发射(ASE)噪声的输出功率用于在光纤跨度破损的情形中补偿信号功率的损失，以确保在分插设备上添加的任何信道的继续存在，该设备的特征在于附加输入放大器，其被配置用于在第一输入放大器失效的情形中提供补偿放大的自发发射噪声。本发明甚至在光纤跨度破损和/或第一输入放大器失效的情形中确保添加信道的继续存在。
有利地，附加输入放大器被耦合到第一输入放大器，并被配置用于响应于第一输入放大器的故障而运行。优选地，该附加输入放大器被配置用于在它未检测到来自第一输入放大器的任何光功率时接通。当第一输入放大器包括监测器输出时，该附加输入放大器的光电二极管优选地被配置用于感测来自第一输入放大器的监测器输出的光。
有利地，设定该附加输入放大器的输出功率，以致于在它接通时，它将提供与由第一输入放大器先前产生的功率相同的输出功率，并被配置用于产生实质上恒定的输出功率。
根据本发明的第二方面，提供确保在光分插放大设备上添加的信道继续存在的方法，其中该光分插放大设备被配置在光电信系统中的光纤跨度之间，其中在该放大设备的输入放大器中产生的放大的自发发射(ASE)噪声被用于补偿在光纤跨度破损的情形中信号功率的损失，以确保在分插设备上添加的任何信道的继续存在，其特征在于，在输入放大器失效的情形中，在附加输入放大器中产生补偿噪声。本发明的方法确保甚至在光纤跨度破损和/或输入放大器失效的情形中添加信道的继续存在。
有利地，该方法进一步包括：附加输入放大器感测来自输入放大器的监测器输出的光。
附图说明
现在，将参考附图仅利用示例详细说明根据本发明构造的光分插放大设备，其中：
图1是该设备的方框图；
图2显示了第一输入放大器以及附加输入放大器的输出的图形；
图3显示了继续存在的添加的信道的图形；和
图4是更详细显示图1所示的设备一部分的方框图。
具体实施方式
参考图1，显示了利用参考标号1指示的光分插放大设备(或光分插节点)，并在虚线框中显示了在WDM光纤通信网络中相互连接两个光纤跨度2、3。该通信网络例如包括环形网络，其中节点1被串行连接，以形成闭环或另一网络结构的一部分。设备1包括在该设备的输入和输出之间串联连接的输入光放大器(或前置放大器)4、光衰减器5(这是可选的，并可以是固定的或可变的衰减)、色散补偿模块(DCM)6(用于补偿沿传输光纤累积的色散，并且这也是可选的)、光分插多路复用器(OADM)设备7以及输出(或增强器)光放大器8。输入和输出光放大器包括例如掺铒光纤放大器(EDFA)，并且每个都使用反馈环路操作在恒定功率模式中，以控制放大器泵功率(该控制环路未在图中显示，因为这容易被本领域技术人员所理解)。所述的设备在功能上因而与我们早先的国际专利申请WO02080409中所述的系统相同。
在该国际专利申请中给出的一个例子中，进入分插放大设备1的信号包括40条信道，其中一些在OADM 7上被撤销，同时在那儿添加单个信道。在光纤跨度2破损的情形中，反馈机制利用由输入光放大器4生成的ASE噪声替换39条信道的丢失功率，以维持在OADM 7的输出上的恒定输出功率。因此，在输出放大器8的输出上添加信道的功率在破损之后与破损之前保持相同，并且输出放大器8继续工作在其标称工作点上。可以假定：在输出放大器8的输出上没有出现功率变化，因为ASE功率等于通过信道丢失的功率。
然而，在所引用的国际专利申请中所述的业务生存性解决方案在输入放大器4自身失效的情形中将不起作用。实际上，在这样的情形中，这个放大器将不输出任何ASE噪声，并且补偿效果丢失。
根据本发明，提供附加(或备用)输入光放大器(或前置放大器)9，其在放大器4故障的情形中保护第一(工作)输入放大器4。备用输入放大器的输出利用光耦合器10耦合到OADM 7的设备上游的主光程。如所示的，该耦合器优选位于DCM 6的输出和OADM 7的输入之间。选择该耦合器的分束比，以考虑在两个分支中的不同损失。
备用输入放大器9被配置为在第一输入放大器4失效时自动接通。在第一输入放大器运行的所有时间上，备用放大器保持被断开。通过利用光学转接线将第一输入放大器4的监视器输出端口12连接到备用输入放大器9的输入，方便地实现备用输入放大器的自动接通。
如果在操作中第一(主)输入放大器4出现故障，则被关闭并使用监测器光电二极管11监测主输入放大器4输出的备用输入放大器9启动并在输入上提供ASE噪声给输出放大器8，以保证在OADM滤波器7上添加的信道的继续存在。参考图4，主输入放大器4具有监测器输出12，其输出放大器的输出光功率的小部分x％。这被连接到备用放大器9的输入，备用放大器使用光电二极管11检测这个输出功率并使用这个输出功率作为开关。当备用放大器9不再检测到任何光输入功率或光功率落在预定阈值之下时，备用放大器被接通。这种模式的光功率控制保证了快速响应以及与影响输入放大器的电子设备的故障一起操作，并防止这二者之间的通信。由于备用输入放大器9仅需要输出ASE噪声，所以其设计与主输入放大器4相比简单得多，并且它的电子设备也被简化，以允许非常快速的接通以及降低成本。备用输入放大器9和输出功率控制环路一起工作在恒定功率模式中(该控制环路没有显示在图4中，并且本领域技术人员可以容易地导出)。其输出功率被设定在与主输入放大器4相同的值上，因此在它被接通时，它将提供和先前由主输入放大器4提供的功率相同的输出功率。
图2分别显示了第一输入放大器4和备用输入放大器9的输出功率(A)和(B)，并且显示了主输入放大器4的失效(A)以及备用输入放大器9的后继的快速接通(B)。图3显示了和主输入放大器4的输出功率(A)相比的生存信道接收的功率(C)。如可以看出的，仅在快速瞬变期间才出现功率变化，在这个时间之后，接收功率恢复到其操作值。由于快速接通(＜1ms)，避免了损害转发器的危险，并且在任何临界情况能够发生之前恢复业务。

Claims (7)

1.一种光分插放大设备(1)，用于配置在光电信系统的光纤跨度(2，3)之间，包括：
第一输入放大器(4)；
信道分插设备(7)，耦合到第一输入放大器(4)；
输出放大器(8)，耦合到信道分插设备(7)，
该输入放大器(4)被配置用于产生实质上恒定的输出功率，以致于放大的自发发射噪声的输出功率用于补偿在光纤跨度(2)破损的情形中信号功率的损失，以确保在分插设备上添加的任意信道的继续存在，其特征在于，附加输入放大器(9)，其被配置用于在第一输入放大器(4)失效的情形中提供补偿放大的自发发射。
2.如权利要求1所述的光分插放大设备(1)，其中附加输入放大器(9)被连接到第一输入放大器(4)，并被配置用于响应于第一输入放大器的失效而运行。
3.如权利要求2所述的光分插放大设备(1)，其中附加输入放大器(9)被配置用于在它未检测到来自第一输入放大器(4)的任何光功率时接通。
4.如权利要求3所述的光分插放大设备(1)，其中附加输入放大器的光电二极管(11)被配置用于感测来自第一输入放大器(4)的监测器输出(12)的光。
5.如权利要求1-4之中任一项所述的光分插放大设备(1)，其中设定附加输入放大器(9)的输出功率，以致于在它被接通时，它将提供与以前由第一输入放大器(4)提供的功率相同的输出功率，并被配置用于产生实质上恒定的输出功率。
6.一种确保在光分插放大设备上中添加的信道继续存在的方法，其中该光分插放大设备被配置在光电信系统的光纤跨度之间，其中在该放大设备的输入放大器中产生的放大的自发发射噪声用于补偿在光纤跨度破损的情形中信号功率的损失，以确保在该分插设备上添加的任何信道的继续存在，其特征在于，在输入放大器失效的情形中，在附加输入放大器中产生补偿噪声。
7.如权利要求6所述的确保信道继续存在的方法，还包括：
附加输入放大器感测来自输入放大器的监测器输出的光。
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