DE69727061T2

DE69727061T2 - System mit durch rückkopplung kontrollierten optischen verstärkern

Info

Publication number: DE69727061T2
Application number: DE69727061T
Authority: DE
Inventors: Gunnar Bo LAGERSTRÖM; Gunnar Forsberg; Magnus ÖBERG; Dag Bonnedal; Bengt Johansson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: MY123816A; SE9603337D0; EP0917775A1; JP2001500336A; EP0917775B1; BR9711785A; ATE257297T1; DE69727061D1; US6215583B1; SE9603337L; WO1998011681A1; CN1130859C; SE506403C2; CN1230314A; ES2213834T3; AU4324697A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit optischen Verstärkern, und insbesondere ein System, in dem Übertragungssignale Wellenlängen-gemultiplext (WDM) sind, und einen Steuerprozess in diesem System.
STAND DER TECHNIK
Wellenlängen-Multiplexen (WDM) ist eine Technologie, die die Übertragung einer Zahl optischer Signale über einen Lichtwellenleiter bzw. über ein optisches Kabel unter Verwendung unterschiedlich aufgeteilter Lichtwellenlängen zulässt. Auf diese Weise lässt sich die Informationsführkapazität signifikant erhöhen. Die Kapazität ist abhängig von der Bandbreite der Faser, der Zahl der verwendeten Wellenlängenkanäle und davon, wie dicht die Wellenlängenkanäle in der Praxis beieinander liegen können. Das Signal bei jeder Wellenlänge breitet sich unabhängig von den anderen Signalen über die Faser aus, so dass jedes Signal einen diskreten Kanal großer Bandbreite repräsentiert.
Werden Signale über lange Distanzen gesendet, so sind die Signale zu regenerieren oder zu verstärken, bei wiederholten Intervallen. Bei der letztgenannten Alternative ist es möglich, optische Verstärker als Beispiel zu verwenden. Ein optischer Verstärker kann aus einem Erbium-dotierten optischen Kabel bestehen, das mittels eines Halbleiterlasers hoher Energie gepumpt wird, was im folgenden als Pumplaser bezeichnet wird.
Der optische Verstärker unterscheidet sich von seinem elektrischen Gegenstück dahingehend, dass der optische Verstärker versucht, die Ausgangsenergie bzw. Leistung konstant zu halten, während der elektrische Verstärker eine konstante Verstärkung hat.
Die Tatsache, dass die Ausgangsenergie konstant ist, führt zu einem Problem dann, wenn die Zahl der Kanäle geändert wird, absichtlich oder aufgrund von Fehlern. Es kann demnach wünschenswert sein, die Fähigkeit zur Steuerung der Ausgangsenergie zu haben. Es ist bereits bekannt, die Verstärkung eines optischen Verstärkers mit der Hilfe von Pilottönen zu steuern (siehe EP 0 637 148 A1 ). Es ist ein Identifizierpilotton auf jede gemultiplexte Wellenlänge moduliert. Jeder Verstärker in dem System bestimmt anhand des Pilottons die Gesamtzahl der Wellenlängen, die gesendet werden, und erzielt eine entsprechende Regulierung der Verstärkung durch den Verstärker. Entweder lässt sich eine Steuerung bzw. Vorwärtssteuerung oder eine Regelung bzw. Rückkoppelungssteuerung verwenden. Das Patentdokument zeigt auch an, dass zusätzlich zum Zählen der Zahl der Kanäle sich die Amplitude der Pilottöne auf den Kanälen zum Erzielen einer besseren Regulierung messen lässt.
Es ist auch vorab bekannt (siehe GB 2 294 170), in zahlreichen Varianten den Verstärker dadurch zu steuern, dass die gesamte optische Energie bei dem Verstärkerausgang gemessen wird und diese mit einer Differenzspannung verglichen wird. Dies erzielt ein Gegenkoppelungssignal zum Steuern des Verstärkers. Zusätzlich lässt sich die Zahl der Kanäle zählen, und ihre Regulierung kann mit der Hilfe hiervon angeglichen werden.
Es ist auch bekannt (siehe US 4,991,229 ), einen optischen Verstärker dadurch zu steuern, dass die Energie lediglich eines Wellenlängenkanals gemessen wird. Dies erfolgt durch Ausfiltern des Kanals mit Hilfe eines WDM-Kopplers und Detektion desselben. Andernfalls wird die Rückkoppelungssteuerung so bewirkt, wie oben beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Problem mit vorbekannter Technologie zum Steuern der Ausgabeenergie von einem optischen Verstärker lediglich durch Zählen der Zahl der Kanäle besteht darin, dass die Zahl der Kanäle lediglich ein grobes Maß der Ausgabeenergie des Verstärkers darstellen. Ein anderes Problem besteht darin, dass bei Modulation eines Pilottons auf Daten in einem Wellenlängenkanal das System empfindlicher gegenüber Störungen wird, da die 'Einsen' und 'Nullen' beeinflusst werden und Daten möglicherweise verloren gehen können.
In EP 0 637 148 A1 ist aufgezeigt, dass die Amplituden der überlagerten Pilottöne gemessen werden könnten. Das Problem mit diesem Messverfahren besteht darin, dass es schwierig sein kann, die Amplituden auf allen Kanälen zur selben Zeit zu messen. Ferner kann es schwierig sein und eine lange Zeit erfordern, eine geringe Amplitude zu messen, die der Pilotton hat, wenn er einem anderen Signal überlagert ist.
Ein Problem bei der Messung der Gesamtenergie bei dem Ausgang des Verstärkers besteht darin, dass auch die Zahl der Kanäle zu zählen ist.
Ein Problem bei dem Messen der optischen Energie bei lediglich einem Kanal des Verstärkerausgangs besteht darin, dass ein teurer WDM-Koppler zum Ausfiltern des Kanals erforderlich ist.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Lösung dieses Problems durch Bezeichnen zumindest eines Kanals ausschließlich für die Energiesteuerung. Zumindest ein bekanntes Prüfsignal wird hierauf gesendet, und dessen Amplitude wird gemessen. Werden mehrere Prüfsignale verwendet, so wird der Mittelwert herangezogen.
Die Amplitude lässt sich auf vielfältige Weisen messen. Eine einfache und günstige Vorgehensweise besteht im Abgreifen von Licht von dem Verstärkerausgang mit einem üblichen Koppler. Das Prüfsignal, das in diesem Fall ein Sinussignal oder dergleichen ist, lässt sich durch Filtern mit Hilfe eines schmalbandigen Filters extrahieren, wonach die Amplitude gemessen wird. Als Prüfsignal ist auch ein digitales Signal als Beispiel denkbar.
Die Vorteile hiervon bestehen darin, dass Messungen schneller, zuverlässiger erfolgen, und die übertragenen Daten werden nicht gestört. Ein anderer Vorteil besteht darin, dass dem Prüfsignal ein doppelter Zweck zugewiesen werden kann, in dem ihm irgendeine andere Anwendung bei irgendeiner anderen Stelle zugewiesen wird.
Ein zusätzliches Problem mit zuvor bekannten Lösungen besteht darin, dass Pumplaser immer noch teuer sind. Dies wird bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Verwendung eines Pumplasers zum Unterstützen von zumindest zwei unterschiedlichen Verstärkern gelöst, während die Steuerung der Energie der Verstärker durch getrennte Ballastlaser für jeden Verstärker gehandhabt wird. Der Ballastlaser wird dann über einen Multiplexer an den Verstärkereingang gekoppelt, und er beeinflusst somit die Eingangsenergie des Verstärkers und hierdurch indirekt dessen Ausgangsenergie bzw. Leistung. Der Vorteil hiervon besteht darin, dass er weniger teuer ist.
Bei einer Ausführungsform des Ballastlaserkonzepts erfolgt eine Redundanzkoppelung. Dies wird durch zwei Verstärker erzielt, die gemeinsam zwei Pumplaser teilen. Jeder Pumplaser kann jeden einzelnen oder beide der Verstärker zu selben Zeit steuern. Der Vorteil hiervon besteht in einer signifikant erhöhten Fehlersicherheit.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt ein Blockschaltbild eines optischen Systems, das für fünf Kanäle optimiert ist, in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik.
2 zeigt ein Blockschaltbild desselben Systems wie in 1, jedoch mit lediglich zwei vorliegenden Kanälen.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Verstärker über einen Pumplaser gesteuert wird.
4 zeigt ein Blockschaltbild einer Zahl von Details nach 3.
5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Verstärker über Ballastlaser gesteuert werden.
6 zeigt ein Blockschaltbild einer Variante nach 5, wobei zwei Pumplaser redundant gekoppelt sind.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein optischer Verstärker kann aus einem Erbium-dotierten optischen Kabel bestehen, das mit einem Halbleiterlaser hoher Energie/Leistung oder dergleichen gepumpt wird, was nachfolgend als Pumplaser bezeichnet wird.
Die 1 zeigt in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik ein optisches System, das für fünf Kanäle 8a, 8b, 8c, 8d und 8e unter Verwendung eines Wellenlängenmultiplexers optimiert ist. Das System kann beispielsweise Teil des Telefonsystems sein. In dem optischen System hat ein optischer Verstärker 1 eine konstante Ausgangsenergie bzw. Leistung. Der Verstärker 1 wird durch einen Pumplaser 2 gesteuert. Eine optische Faser 6 führt in den Verstärker 1 ausgehend von anderen Knoten in dem System, und eine optische Faser 7 führt von dem Verstärker 1 zu anderen Knoten in dem System. In der Faser 6, 7 können Kanäle ergänzt oder weggelassen werden. In dem gezeigten Beispiel kommen vier Kanäle 8a, 8c, 8d und 8e über die erste Faser 6 in den Verstärker 1, sie werden verstärkt, und sie treten bei der zweiten Faser 7 aus. Ein zusätzlicher Kanal 8b wird hiernach ausgehend von einem Sender 3 ergänzt. Alle Kanäle 8a, 8b, 8c, 8d und 8e sind dann von derselben Stärke, und ein ausgewählter Kanal 8d kann durch ein Filter 4 gelesen werden, zum Auswählen der spezifischen Wellenlänge des ausgewählten Kanals 8d und zum Weitersenden derselben zu einem Empfänger 5. Alle Kanäle 8a, 8b, 8c, 8d, 8e verringern sich in der Stärke, je weiter sie sich ausbreiten, da sie jedoch dieselbe Stärke haben, besteht kein Problem bei der Nach- bzw. Neuverstärkung derselben.
Die 2 zeigt dasselbe System wie in 1. In diesem Fall ist das System immer noch für fünf Kanäle optimiert, jedoch kommt lediglich ein erster Kanal 8a in den Verstärker 1. Der einzelne Kanal 8a wird annäherungsweise viermal so stark gegenüber der Situation, bei der es vier Kanäle gibt, die verstärkt werden. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Gesamtausgabeenergie von einem optischen Verstärker im Prinzip konstant ist, d. h. die Ausgabeenergie bzw. Leistung hängt tatsächlich primär von der Ausgabeenergie des Pumplasers 2 ab, der mit dem Verstärker gekoppelt ist, und weniger von der Eingabeenergie bzw. Leistung zu dem Verstärker 1.
Wird ein zweiter Kanal 8b dann ergänzt, so sind die Kanäle 8a und 8b dann nicht so stark, was zu Problemen führt. Das Filter 4 ist praktisch nicht ideal, so dass dann, wenn das Filter die Auswahl des zweiten Kanals 8b versucht, der erste Kanal 8a überwiegt, da er so stark ist, und ein Nebensprechen kann auftreten.
Demnach ist die Fähigkeit zum Steuern der Ausgangsenergie/ Leistung der Verstärker 1 Kanäle sehr wünschenswert.
Da die Ausgangsenergie von einem optischen Verstärker primär von der Ausgangsenergie des mit dem Verstärker gekoppelten Pumplasers abhängt, ist es gemäß der Erfindung möglich, die obigen Probleme dadurch zu lösen, dass der Pumplaser in der in 3 gezeigten Weise gesteuert wird. Ein optischer Verstärker 11 wird durch einen Pumplaser 12 gesteuert. Zum Steuern der Kanalausgabeenergie des Verstärkers 11 wird eine Rückkoppelungssteuerschaltung verwendet, die durch Messen der Kanalausgangsenergie des optischen Verstärkers 11 und Bereitstellen eines Prozesswerts PV funktioniert. In einem Controller wird der Prozesswert PV mit einer gewünschten Kanalausgangsenergie, d. h. einem Einstellpunkt SP, verglichen, der in Übereinstimmung mit der Programmierung des Controllers 15 ein Prozessanforderungssignal PD emittiert, das über den Pumplaser 12 die Kanalausgangsenergie des Verstärkers 11 so steuert, dass sie sich der gewünschten Ausgabe nähert. Dieses Angleichen erfolgt selbstverständlich nicht unmittelbar. Ändert das Prozessanforderungssignal PD über den Pumplaser 12 die Kanalausgangsenergie des Verstärkers 11, so können sich die Bedingungen bereits geändert haben, was ein neues Messen der Kanalausgangsenergie des Verstärkers 11 erfordern würde, und demnach das Bereitstellen eines neuen Prozessanforderungssignals PD. Dieser Prozess kann fortlaufend stattfinden, und eine Regelschleife bzw. eine negative Rückkoppelungssteuerschleife wird erzeugt, die mit einer bestimmten Zeitverzögerung die Kanalausgangsenergie des Verstärkers 11 so angleicht, dass sie immer in der Nähe des gewünschten Werts liegt.
Der Controller 15 ist ein üblicher PID-Controller (Proportional-Integrier-Differenzier). In Kürze lassen sich die drei unterschiedlichen Terme des Controllers 15 zusammenfassen: ein großer Proportionalterm führt im Ergebnis zu einer erhöhten Geschwindigkeit des Controllers, jedoch ebenso als Regel zu einer verringerten Stabilität. Das Einführen eines Integrierterms eliminiert zurückbleibende Fehler in dem Prozessanforderungssignal, verringert jedoch die Stabilität, je größer der Term ist. Das Einführen eines Differenzierterms kann die Stabilität verbessern, jedoch kann die Differenzierung rauschartiger Messsignale schwierig sein. Ein sorgsames Abwägen der Terme ist erforderlich in Abhängigkeit davon, welche Anforderungen man an die Steuerung bzw. Regelung stellt.
Ein Zahl von Wellenlängenkanälen laufen durch den Verstärker 11. Bei zumindest einem Prüfsignalkanal werden keine Daten übertragen. Zumindest ein bekanntes Prüfsignal A, das zum Anzeigen der Kanalausgangsenergie des Verstärkers 11 verwendet wird, wird hier übertragen. Das Prüfsignal A kann ein Pilotton sein, ein digitales Signal, oder irgendein anderes Signal, wie auch immer, das sich prüfen lässt.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Detektieren des/der Prüfsignals/Prüfsignale besteht im Messen der Amplitude des/der Prüfsignalkanals/Prüfsignalkanäle. Bei Verwendung mehrerer Prüfsignale A wird ein Mittelwert der Amplitude geeignet verwendet. Ein anderes Verfahren besteht in der Anwendung eines digitalen Prüfsignals A und im Lesen desselben. Es ist selbstverständlich möglich, dass sich zahlreiche Prüfsignale A in unterschiedlichen Prüfsignalkanälen ausbreiten.
Nach dem Verstärker 11 wird Licht unter Verwendung eines optischen Demultiplexers 13 abgegriffen, und das Licht wird zu einem Detektorblock 14 übertragen, und es werden der/die Prüfsignalkanal/Prüfsignalkanäle mit dem Prüfsignal A gelesen. Der Demultiplexer 13 kann ein WDM-Koppler sein, ein üblicher Optokoppler oder dergleichen. Ein WDM-Koppler erzielt im Vergleich mit einem üblichen Optokoppler ein besseres STN-Verhältnis ausgehend von dem Detektorblock 14, das die Kanäle deselektiert bzw. nicht wieder aufgestellt werden, jedoch ist andererseits der WDM-Koppler teurer. Zum Verbessern des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses bei Verwendung eines üblichen Optokopplers wird ein optisches Filter (in der Figur nicht gezeigt) vor den Detektorblock 14 gekoppelt.
Die 4 zeigt, wie sich einige Details von dem in 3 gezeigten Detektorblock 14 implementieren lassen. Die Amplitude ist bei zwei Prüfsignalen zu messen, die in diesem Fall Pilottöne sind, und die in demselben Kanal gesendet werden.
Der Detektorblock 14 hat nach 4 eine Fotodiode 27, einen Linearverstärker 28, einen Amplitudenmessblock 31, einen Detektor 32 und einen Tongenerator 29.
Die Fotodiode kann von dem Typ PN (Positiv-Negativ) oder PIN (Positiv-Intrinsisch-Negativ) sein. Licht wird von dem Ausgang des optischen Verstärkers 11 abgegriffen, und es wird über eine Fotodiode 27 und den Linearverstärker 28 in eine Spannung umgesetzt, die in dem Amplitudenmessblock 31 gemessen wird.
Die Pilottöne können Frequenzen haben, die zwischen 50–60 kHz liegen, mit einer 6 kHz-Beabstandung als Beispiel. Der Tongenerator 29 wird zum Bereitstellen von Referenzsignalen für die Amplitudenmessung verwendet, durch Zuführen von zwei Sinuswellen oder dergleichen mit Frequenzen, die zwei kHz höher liegen als die Pilottöne, d. h. in dem Bereich 52–62 kHz zu dem Amplitudenmessblock 31. Die Frequenzdifferenz zwischen dem Pilotton und dessen entsprechendem Referenzsignal liegt dann bei 2 kHz, jedoch können andere Frequenzen auftreten, und diese sollten ausgefiltert werden.
Der Amplitudenmessblock 31 enthält zwei Bandpassfilter von ungefähr 2 kHz und zwei Amplitudenmessgeräte, wodurch die Amplituden der zwei Pilottöne erhalten werden. Das Ergebnis wird A/D umgesetzt und in den Detektor 32 zugeführt, wo der Mittelwert der zwei Amplituden herangezogen wird, und ein Ausgabeenergie-abhängiger Prozesswert PV wird zu dem Controller 15 gesendet. Der Controller funktioniert so, wie oben beschrieben, und er emittiert das Prozessanforderungssignal PD, das indirekt die Ausgangsenergie des optischen Verstärkers 11 steuert.
Pumplaser sind immer noch ziemlich teuer. Eine Variante der oben beschriebenen Erfindung ist in 5 gezeigt. Damit es möglich ist, in diesem Fall ein Pumpen von zwei optischen Verstärkern 11a und 11b unter Verwendung eines einzigen Pumplasers 12 auszuführen, wird das Prozessanforderungssignal PD von dem Controller 15 zu einem separaten Ballastlaser 16 gekoppelt, der weniger kostspielig als ein Pumplaser ist. In diesem Fall ist es der Ballastlaser, der die Steuerung erzielt, während Pumplaser lediglich zum Pumpen der Verstärker verwendet werden.
Der Ballastlaser 16 hat eine Wellenlänge unterschiedlich von der Kanalwellenlänge, und das Licht des Ballastlasers 16 wird in die Faser zu dem Eingang des Verstärkers 11 über einen Multiplexer 17 gemultiplext, der ein WDM-Koppler sein kann, ein üblicher Optokoppler oder dergleichen. Der WDM-Koppler hat theoretisch eine geringere Dämpfung, jedoch ist es wahrscheinlich am praktischsten, einen üblichen Optokoppler zu verwenden. Der Kopplungskoeffizient sollte bevorzugt niedrig (1–15%) sein, zum Vermeiden einer Dämpfung in der Faser.
Wird eine Zahl von Verstärkern 11a oder 11b in Folge vereint, so ist die Wellenlänge des Ballastlasers auszufiltern. Es kann demnach geeignet sein, die Wellenlänge 1530 nm zu verwenden, da viele Verstärker bereits 1530 nm-Filter hierin umfasst aufweisen, zum Unterdrücken der Verstärkerspitze in dem Verstärker.
Es ist bei der oben beschriebenen Vorgehensweise selbstverständlich möglich zuzulassen, dass ein einzelner Pumplaser mehr als zwei Verstärker steuert. Anderenfalls funktioniert die Ausführungsform gemäß 5 in derselben Weise wie diejenige nach 3.
Ein Ballastlaser 16 kann auch dann verwendet werden, wenn man die Sicherheit zu erhöhen wünscht, was in 6 gezeigt ist. Die Kopplung ist dieselbe wie in 5 mit der Ausnahme, dass zwei Pumplaser 12a und 12b verwendet werden. Diese sind redundant so gekoppelt, dass zwei Verstärker 11a und 11b gemeinsam die Pumplaser 12a und 12b teilen. Der Vorteil hiervon besteht darin, dass, sollte einer der Pumplaser 12a oder 12b zusammenbrechen, die Verstärker 11a und 11b immer noch aufgrund der Tatsache funktionieren, dass der verbleibende Pumplaser seine Pumpenergie verdoppelt.
Bei dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, mehr Verstärker und Pumplaser zu verwenden.
Bei Verwendung von Pumplasern können selbstverständlich andere bekannte Verfahren ebenso zum Lesen des Prüfsignals verwendet werden. Beispielsweise lässt sich die Gesamtenergie bei zumindest einem vorgegebenen Kanal messen. Ein anderes Verfahren besteht in der Modulation eines oder mehrerer Prüfsignale A auf die Signale sämtlicher Kanäle und dem anschließenden Messen der Amplitude der Prüfsignale A. Dies kann jedoch die Übertragung von Daten in den Kanälen stören, und da in diesem Fall die Prüfsignalamplitude kleiner ist, ist es schwieriger, sie zu messen, als in dem Fall, wenn das Prüfsignal seinen eigenen Kanal hat.
Als ein alternatives Verfahren zum Messen der Ausgangsenergie des Verstärkers 11 ist es auch denkbar, irgendein Prüfsignal überhaupt zu verwenden, jedoch anstelle hiervon ein Mittel zum Zählen der Kanäle zu haben, und dann die Gesamtausgangsenergie von dem Verstärker 11 zu messen. Die Gesamtausgangsenergie wird dann durch die Zahl der Kanäle geteilt. Das ausschließliche Zählen der Zahl der Kanäle ohne gleichzeitiges Messen der Ausgangsenergie erzielt lediglich eine grobe Messung der Ausgangsenergie des Verstärkers 11.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen erfolgt die Gegenkopplung immer durch Abgreifen von Licht bei dem Ausgang des Verstärkers. Wird anstelle hiervon Licht bei dem Eingang des Verstärkers abgegriffen, so führt dies zu einer Vorwärtsregelungs-Steuerung. Die Vorwärtsregelungs-Steuerung erfordert viel größere Kenntnis des Leistungsumfangs des Systems als die Rückkoppelung, da man das Ergebnis nicht sehen kann, und eine Vorwärtsregelung ist demnach schwieriger zu implementieren. Ist eine Gegenkoppelung zuverlässiger, so ist andererseits die Vorwärtsregelung schneller. Mit präzisen Messungen des Systems lässt sie sich ausführen. Es kann vorteilhafter sein, eine nicht lineare Controllervorrichtung anstelle eines üblichen PID-Controllers zu verwenden.

Claims

Optisches System mit, erstens einem optischen Verstärker (11), der zumindest einen Eingang und einen Ausgang enthält, zweitens einer Steuerschaltung zum Steuern der Ausgangsenergie des Verstärkers (11) mit der Hilfe eines Prozessanforderungssignals (PD) von einer Steuervorrichtung (15), wobei die Steuerschaltung die Steuervorrichtung (15) enthält, einen Detektorblock (14) und eine Vorrichtung (13) zum Abgreifen von Licht von dem Eingang oder Ausgang des Verstärkers zu dem Detektorblock (14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Prüfsignal (A) angeordnet ist, um in zumindest einen Prüfsignalkanal gesendet zu werden, der ausgebildet ist, um über den Verstärker (11) geführt zu werden, und dass der Detektorblock (14) ausgebildet ist zum Messen der Amplitude des/der Prüfsignals/Prüfsignale (A).
Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabgriffsvorrichtung (13) angeordnet ist, um durch Filtern die Wellenlänge des Prüfsignals (A) zu erzeugen.
Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabgriffsvorrichtung (13) ein WDM-Koppler ist.
Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Extrafilter zwischen der Lichtabgriffsvorrichtung (13) und dem Detektorblock (14) angeordnet ist, zum Erzeugen der Wellenlänge des Steuersignals (A) durch Filtern.
Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektorblock (14) zum Erzeugen des Frequenzprüfsignals (A) durch Filtern angeordnet ist.
Optisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektorblock (14) ein elektrisches Schmalbandfilter enthält.
Optisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Schmalbandfilter zum direkten Lesen der Amplitude der Frequenz des Prüfsignals (A) angeordnet ist.
Optisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Schmalbandfilter angeordnet ist zum Lesen der Amplitude einer Frequenz zwischen der Frequenz des Prüfsignals (A) und einem Referenzsignal.
Optisches System nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabgriffsvorrichtung (13) ein Optokoppler ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Prüfsignale für die Anwendung angeordnet sind, und dass ein Mittelwert der Prüfsignalamplituden herangezogen werden.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsenergie des Verstärkers (11) pro Kanal vorgesehen ist, für eine indirekte Steuerung durch das Prozessanforderungssignal (PD) mittels der Tatsache, dass der Verstärker (11) ausgebildet ist für eine Steuerung durch einen Pumplaser (12) und mittels der Tatsache, dass der Pumplaser (12) angeordnet ist für eine Steuerung durch das Prozessanforderungssignal (PD).
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsenergie des Verstärkers (11) pro Kanal ausgebildet ist für eine indirekte Steuerung durch das Prozessanforderungssignal (PD) mittels der Tatsache, dass der Verstärker (11) angeordnet ist für eine Steuerung durch einen Ballastlaser (16), gekoppelt mit dem Eingang des Verstärkers (11) über einen Multiplexer (17), und mittels der Tatsache, dass der Ballastlaser (16) ausgebildet ist für eine Steuerung durch das Prozessanforderungssignal (PD).
Optisches System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Verstärker (11a, 11b) ausgebildet sind, um einen gemeinsamen Pumplaser (12) zu teilen.
Optisches System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Verstärker (11a, 11b) ausgebildet sind, um zumindest zwei gemeinsame Pumplaser (12a, 12b) zu teilen, und dass die Pumplaser (12a, 12b) jeweils mit der Fähigkeit zum Steuern eines oder mehrerer der Verstärker (11a, 11b) angeordnet sind.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfsignal (A) ein Pilotton oder dergleichen ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfsignal (A) ein digitales Signal ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) einen Controller (15) enthält, mit einem Eingang für ein Prozesswertsignal (PV), einen Eingang für ein Einstellpunktsignal (SP) und einem Ausgang für das Prozessanforderungssignal (PD), dass das Prozesswertsignal ausgebildet ist, um von der Ausgangsenergie des Verstärkers (11) abzuhängen, und dass das Einstellpunktsignal (SP) ausgebildet ist, um die gewünschte Ausgangsenergie von dem Verstärker (11) festzulegen.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) ein Prozessanforderungssignal (PD) bereitstellt, das eine nicht lineare Funktion des Prozesswertsignals (PV) ist.
Prozess zum Steuern bzw. Regeln, mit der Hilfe eines Prozessanforderungssignals (PD) der Ausgangsenergie bzw. Leistung eines optischen Verstärkers (11), enthaltend zumindest einen Eingang und zumindest einen Ausgang, unter Verwendung einer Steuerschaltung mit einer Steuervorrichtung (15), einem Detektorblock (16) und einer Vorrichtung von Abgreifen von Licht von dem Eingang oder Ausgang des Verstärkers (11) zu dem Detektorblock (14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Prüfsignal (A) in zumindest einem Prüfsignalkanal gesendet wird, der über den Verstärker (11) passiert, dass Licht zu dem Detektorblock (14) abgegriffen wird, dass der Detektorblock (14) die Amplitude(n) des/der Steuersignals/Steuersignale (A) misst, dass der Detektorblock (14) auf der Grundlage des abgegriffenen Lichts ein Prozesswertsignal (PV) bildet, das von der Ausgangsenergie des Verstärkers (11) abhängt, dass das Prozesswertsignal (PV) in die Steuervorrichtung (15) zugeführt wird, dass die Steuervorrichtung (15) das Prozessanforderungssignal (PD) emittiert, das die Ausgangsenergie des Verstärkers (11) ändert.
Prozess nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellpunktsignal (SP) in die Steuervorrichtung (15) zugeführt wird, das Einstellpunktsignal (SP) die gewünschte Ausgangsenergie des Verstärkers (11) anzeigt, und dass das Prozessanforderungssignal (PD) das Reduzieren der Differenz zwischen dem Prozesswertsignal (PV) und dem Einstellpunktsignal (SP) anstrebt.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabgriffsvorrichtung (13) durch Filtern die Wellenlänge des Prüfsignals (A) extrahiert.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Extrafilter zwischen der Lichtabgriffsvorrichtung (13) und dem Detektorblock (14) durch Filtern die Wellenlänge des Prüfsignals (A) extrahiert.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–20, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektorblock (14) durch Filtern die Frequenz des Prüfsignals (A) extrahiert.
Prozess nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein schmalbandiges Filter in dem Detektorblock (14) mittels Filtern die Frequenzdifferenz zwischen der Frequenzdifferenz zwischen der Frequenz des Prüfsignals (A) und einem Referenzsignal extrahiert.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Prüfsignale verwendet werden und dass ein Mittelwert der Prüfsignalamplitude herangezogen wird.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–25, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessanforderungssignal (PD) den Verstärker (11) steuert, durch Steuern eines Pumplasers (12), der den Verstärker (11) steuert.
Prozess nach einem der Ansprüche 19–25, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessanforderungssignal (PD) den Verstärker (11) steuert, durch Steuern eines Ballastlasers (16), der den Verstärker (11) steuert.