MX2007015915A - Metodo y aparato para controlar un amplificador optico semiconductor para usarse en una red optica pasiva. - Google Patents

Abstract

Un amplificador óptico que incluye: un amplificador que tiene un puerto de entrada y un puerto de salida, el cual se coloca a lo largo de una línea de señales principal del amplificador óptico; un circuito de generación de láser simulado que tiene una salida acoplada a la línea de señales principal y que opera para alimentar una señal simulada al amplificador; un primer detector óptico para detectar el nivel de potencia de la señal simulada en el amplificador y producir una primera señal del nivel de potencia; un segundo detector óptico para detectar un nivel de potencia amplificado de la señal simulada producido por el amplificador y alimentar una segunda señal de nivel de potencia; un dispositivo de memoria para almacenar datos de calibración con respecto a las características de ganancia del amplificador; y un circuito de control de ganancia el cual recibe entradas del primer detector óptico y el segundo detector óptico, y tiene una salida acoplada al amplificador. El circuito de control de ganancia opera para controlar la ganancia del amplificador sobre la base de la primera señal del nivel de potencia, la segunda señal del nivel de potencia y los datos de calibración.

Description

METODO Y APARATO PARA CONTROLAR UN AMPLIFICADOR OJPTICO SEMICONDUCTOR PARA USARSE EN UNA RED OPTICA AS VA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con un método y aparato para controlar un amplificador óptico semiconductor para usarse en una red óptica pasiva, y, de manera más especifica, con un método y aparato para mantener la ganancia del amplificador óptico semiconductor a un 1 nivel predeterminado durante una operación normal de la red óptica pasiva.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Varios sistemas de comunicación actuales utilizan la tecnología de la red óptica pasiva (PON) . Los operadores de redes actualmente utilizan PON para proporcionar servicios de comunicaciones de banda ancha, como datos, televisiones por suscripción y telefonía, a hogares y pequeñds negocios. Esos sistemas PON típicamente pueden soportar un alcance máximo de la fibra óptica de 20 km (es decir, de la oficina central al abonado o suscriptor) , y una "relación de división", máxima de 32 abonados por fibra alimentadora . Esos límites se deben a limitaciones en la salida de potencia del transmisor óptico y la sensibilidad del receptor óptico en componentes comercialmente disponibles. Una forma de extender el alcance e incrementar la relación de división de una PON es usar amplificadores ópticos para compensar las pérdidas de la fibra y el divisor óptico adicionales. Debe notarse que la invención discutida a continuación se enfoca en un PON del orden de Gigabit (GPON) , Recomendación de ITU-T G.984. Sin embargo, también es aplicable a otras tecnologías PON, incluyendo pero sin limitarse a la PON de Banda ancha (BPON, ITU-T Recomendación G.983)1 y PON de Ethernet del orden de Gigabit (GEPON, IEEE 802.3ah) . Las PON existentes que típicamente operan sobre un plano de longitud de onda de aproximadamente 1490 nm en la dirección corriente abajo, y 1310 nm en dirección corriente arriba. Para usar la misma banda de longitud de onda para un alcancé extendido y/o relación de división más grande, los amplificadores ópticos semiconductores (SOA) son actualmente una tecnología barata primaria, la cual puede ser disíeñada para usarse en la banda de longitud de onda de 1490 nm y 1310 nm. Un SOA típicamente tiene una banda de onda útil de aproximadamente 40 nn La banda de ónda GPON corriente abajo estandarizada está en el intervalo de 1480 nm a 1500 nm, o aproximadamente 20 nm: de ancho. Para transmisiones corriente arriba, los estándares GPON actuales especifican una banda de onda de 1260 nm a 1360 nm, o de aproximadamente 100 nm de ancho. Los láseres corriente arriba típicos actualmente operan alrededor de 1310 nm, con una banda de onda la cual es de aproximadamente 20 nm a 30 nm de ancho. Para reducir la contribución del ruido de emisión espontáneo amplificado (ASE) del SOA a la calidad de la señal corriente arriba, la banda de la señal corriente arriba deberá limitarse a aproximadamente 20 nm, como de 1300 nm a 1320 nm, por ejemplo, usando un láser multiplexado por división de longitud de onda (CWDM) . La Figura 1 ilustra un sistema PON amplificado típico 10. Refiriéndose a la Figura 1, el sistema incluye una unidad de red óptica (ONU) 12, un acoplador óptico lxN 14 (como una variación, los acopladores ópticos 2xN son utilizados para proteger los diseños de PON) , un primer multiplexor por división de longitud de onda (WDM) 16 y segundo multiplexor por división de longitud de onda 18, los cuales se acoplan a un primer SOA 20 y un segundo SOA 22. En la modalidad dada, el primer SOA 20 amplifica señales que se propagan en la dirección corriente abajo, y el segundo SOA 22 amplifica señales que se propagan en la dirección corriente arriba. El sistema 10 incluye además un terminador de línea óptica OLT, el cual se localiza en la oficina central. Como se muestra, el OLT incluye un transmisor 26, un receptor 28, y un WDM 32, el cual acopla ambos del transmisor 26 y el receptor 28 a la fibra alimentadora . Con respect!o a la operación, cuando una ONU 12 tiene datos que enviar, y además ha recibido una cesión de transmisión de acuerdo a lo definido en el protocolo PON, la ONU 12 envía una ráfaga de datos en la dirección corriente arriba, a través de uno (o más) SOA 22 a la OLT en la oficina central. La PON amplificada 10 tiene una pluralidad de ONUs 12 acopladas al primer SOA 22 y la fibra alimentadora p'or medios de acoplador óptico de N puertos 14. De esté modo, en la dirección corriente arriba, el acoplador 14 combina las señales de salida de las ONU 12, y acopla la señal combinada a la entrada del primer SOA corriente arriba 22, por medio del filtro WDM 16. El nivel de potencia recibido en el SOA corriente arriba 22 puede variar de entre las ONU 12, debido, por ejemplo, a diferencias en las longitudes de las fibras de distribución y a variaciones en la potencia de salida del transmisor de la ONU. De este modo, la señal de entrada corriente arriba en el SOA 22 tendrá un intervalo dinámico amplio sobre escalas de tiempo del orden de 1 µe a 10s de µ= o más. Los amplificadores ópticos, como los SOA, están típicamente diseñados para ser amplificadores de potencia constante o ganancia constante. En la aplicación PON, el SOA corriente abajo 20 puede ser de ganancia constante o potencia constante. Sin embargo, para el SOA corriente arriba 22, la operación de ganancia constante necesaria debido a diferencias en el nivel de la señal de entrada de las diferentes ONU 12, y el uso de la operación en modo de ráfaga para transmitir datos en la dirección corriente arriba. Es bien sabido que los dispositivos semiconductores experimentan cambios permanentes en su estructura cristalina con el tiempo y uso, lo cual afecta su desempeño. Debido a este efecto de envejecimiento, la ganancia del SOA se deteriorará con el tiempo. De este modo deben implementarse medios apropiados para verificar y compensar la variación de ganancia. Sin embargo, la medición de la ganancia SOA corriente arriba 22 con exactitud suficiente para verificar y compensar el envejecimiento se vuelve difícil debido al intervalo dinámico de la señal de entrada corriente arriba. En consecuencia, existe la necesidad de un método y aparato efectivos, baratos, para controlar la ganancia de los SOA utilizados en la dirección corriente arriba en aplicaciones PON, los cuales al mismo tiempo puedan proporcionar un canal de supervisión óptica para la comunicación entre la oficina central (CO) y un nodo remoto. Un objetivó de la presente invención es proporcionar un método y aparato que logre esos objetivos.

SUMARIO DE LA INVENCION En consecuencia, la presente invención se relaciona con un sistema y un método para mantener la ganancia de un amplificador óptico semiconductor en un nivel predeterminado durante la operación normal del dispositivo, aún cuándo el dispositivo esté procesando datos ráfaga en la dirección corriente arriba. De manera más especifica, la presente invención se relaciona con un ' amplificador óptico que incluye: un amplificador que tiene un puerto de entrada y un puerto de salida, el cual está colocado a lo largo de una linea de señales principal del amplificador óptico; un circuito de generación de láser simulado que tiene una salida acoplada a la linea de señales principal y que opera para alimentar una señal simulada en el amplificador; un primer detector óptico para detectar un nivel de potencia de la señal simulada en el amplificador y producir una primera señal del nivel de potencia o energía; y un segundo detector óptico para detectar un nivel de potencia amplificado! de la señal simulada producida por el amplificador y producir una segunda señal del nivel de potencia; un dispositivo de memoria para almacenar datos de calibración con respecto a las características de ganancia del amplificador; y un circuito de control de ganancia el cual recibe entradas del primer detector óptico y el segundo detector óptico, y tiene una salida acoplada al amplificador. El circuito de control de ganancia calcula la ganancia del SOA sobre la base de la primera señal del nivel de potencia, la segunda señal del nivel de potencia y los datos de calibración. El circuito de control de ganancia forma además un circuito de retroalimentación el cual opera sobre la ganancia calculada para mantener la ganancia en un nivel predeterminado, por ejemplo ajustando la corriente de accionamiento en el SOA. La presente invención también se relaciona con un método para controlar la ganancia de un amplificador óptico. El método incluye los pasos de almacenar datos de calibración con respecto a las características de ganancia del amplificador en el dispositivo de memoria, por ejemplo, durante el montaje, acoplar una señal simulada sobre una línea de señales principal del amplificador óptico, y alimentar la señal simulada al amplificador, donde la señal simulada es acoplada con una señal de datos corriente arriba antes de ser ajlimentada al amplificador; detectar un nivel de potencia de la señal simulada alimentada al amplificador y producir una primera señal del nivel de potencia; detectar un nivel de potencia amplificada de la señal simulada producida por el amplificador y producir una segunda señal del nivel de potencia; y controlar la ganancia del amplificador sobre la base de la primera señal del nivel de potencia, la segunda señal del nivel de potencia y los datos de calibración, de modo que la ganancia del amplificador se mantenga en un nivel predeterminado durante la operación del amplificador óptico. La presente invención proporciona ventajas significativas sobre los sistemas de la técnica anterior. De manera más importante, la presente invención proporciona una red PON que utiliza un SOA que proporciona el procesamiento de las señales de datos en ráfaga corriente arriba, manteniendo a la vez la ganancia del SOA en un nivel predeterminado a pesar del envejecimiento del dispositivo, utilizando un circuito barato, simple. Las ventajas adicionales de la presente invención se volverán evidentes a aquellos expertos en la técnica tras la siguiente descripción detallada de las modalidades ejemplares de la presente invención. La invención en si, junto con los objetivos y ventajas adicionales!, puede ser comprendida mejor con referencia a la siguiente descripción detallada de las Figuras acompañantes.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las siguientes Figuras sirven para ilustrar los principios de la invención. La Figura 1 ilustra un diseño de PON de la técnica anterior, ejemplar. La Figura 2 ilustra una configuración de SOA de la técnica anterior. La Figura 3 ilustra una entrada de señal de datos en ráfaga ejemplar en el SOA. La Figura 4 ilustra una modalidad ejemplar de un circuito de control de SOA de acuerdo con la presente invención . La Figura 5 ilustra un perfil de ganancia ejemplar de un SOA. La Figura 6 ilustra otra modalidad ejemplar de la presente invención. La Figura 7 ilustra una modalidad ejemplar con respecto al uso de un solo enlace simulado en conjunto con múltiples SOA. La Figura 8 ilustra otra modalidad ejemplar de la presente invención, la cual permite el uso de la señal de láser simulado para propósitos de verificación.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Antes de discutir la presente invención, se proporciona una breve discusión de métodos de la técnica anterior para controlar amplificadores ópticos, como SOAs y amplificadores de fibra modificados con erbio (EDFA) , para facilitar y comprender la presente invención. La Figura 2 ilustra un método de la técnica anterior, ejemplar, para controlar amplificadores ópticos en una aplicación de comunicaciones por fibra típica. Refiriéndose a la Figura 2, el fotodetector 31 en la entrada mide el nivel de la señal óptica de entrada vía el acoplador 33, y él fotodetectór 32 en la salida del amplificador óptico 25 mide la señal óptica de salida vía el acoplador 34. Un circuito de control del amplificador 35 utiliza esos niveles de la señal óptica medidos para determinar la ganancia del amplificador óptico 25. El circuito de control del amplificador 35 utiliza además un circuito de control de retroaliméntación para controlar el amplificador óptico para intentar mantener la ganancia constante o la potencia de salida constante. En sistemas de la técnica anterior, los amplificadores ópticos están diseñados para tratar con señales ópticas promedio casi constantes, como las producidas por sistemas de transmisión punto a punto como el SONET o Ethernet. Puesto que el nivel de la señal de entrada óptica promedio al amplificador óptico 25 es casi constante, pueden ser utilizados detectores ópticos relativamente lentos 31 y 32 para medir la potencia promedio de la señal óptica. Sin embargo, el nivel de señal de la señal óptica corriente arriba de la PON varia de ráfaga a ráfaga, dependiendo de cuales ONU envíen la señal. Por lo tanto, el esquema de control tradicional mostrado en la Figura 2 usado para controlar amplificadores ópticos no es adecuado para controlar un amplificador corriente arriba en una aplicación PON. La Figura 3 ilustra un ejemplo de un nivel de señal dinámica amplia en la entrada del SOA corriente arriba 25 y la variación de la duración de las ráfagas corriente arriba. Esas variaciones en el nivel de la señal de entrada hacen difícil diseñar un circuito de control que compare exactamente la señal de entrada con la señal de salida, dando como resultado una lectura inexacta de la ganancia del SOA. Por lo tanto, como se hizo notar anteriormente y se muestra en la Figura 2, es necesario un circuito de retroalimentación para verificar los niveles de entrada y salida del SOA para medir la ganancia y para permitir el ajuste de la corriente de accionamiento para ¡mantener el nivel predeterminado. Además, a medida que: un SOA envejece, el SOA típicamente requiere mayor corriente de accionamiento para mantener su valor de ganancia predeterminado. Debe notarse que puede ser generada ; una alarma cuando la corriente de accionamiento o excitación excede un umbral predeterminado, para indicar que el SOA está cerca del fin de su vida. De este modo, los niveles de potencia de la señal óptica de entrada y salida al SOA deben ser medidos exactamente sin importar el intervalo dinámico y variación de la duración de las ráfagas ópticas en la entrada al SOA. Como se explica con mayor detalle más adelante, la presente invención se relaciona con un método y un aparato el cual es 'capaz de mantener la ganancia y el nivel de potencia de salida del SOA en el nivel deseado, sin importar las variaciones en el nivel de la señal de entrada, debido a que, por ejemplo, la operación de los modos de ráfagas, y el envejecimiento de los diferentes componentes, como el SOA y los componentes de la ONU. Debe notarse que la presente invención es particularmente aplicable a la trayectoria de señales corriente arriba de la PON, puesto que el modo de operación corriente arriba permite un modo de ráfagas (la señal corriente abajo es típicamente continua ¡y de una sola fuente) . La Figura 4; ilustra una modalidad ejemplar de un circuito SOA 40 de la presente invención. El circuito SOA 40 contiene la misma configuración básica que el circuito SOA ilustrado en la Figura 2 (IQS cuales son indicados por los mismos números de referencia) , pero incluye los siguientes componentes adicionales. Refiriéndose a la Figura 4, los componentes adicionales incluyen una unidad de control láser 47 que se acopla a un láser simulado 46. El láser simulado 46 se acopla a la línea de señales principal por medio del acoplador 44. Además, un filtro DM 43 se acopla entre el acoplador 33 y el primer detector óptico 31. La salida del primer detector óptico 31 también se acopla al circuito de control láser 47. Continuando una memoria no volátil 45 se acopla a un circuito de control de ganancia de SOA 36. Finalmente, un filtro WDM 37 se acopla entre el acoplador 34 y el detector óptico 32, y otro filtro WDM 49 se coloca sobre la línea de señales principal en la salida del dispositivo. Con respecto a la operación de la modalidad ejemplar mostrada en la Figura 4, una señal del láser simulado 46 se acopla al puerto de entrada del SOA 25, junto con la señal de entrada óptica corriente arriba, utilizando el primer acoplador óptico 44. Debe notarse que el primer acoplador óptico 44 puede ser, por ejemplo, el acoplador de potencia o un filtro de multiplexion por división de onda (WDM) . El láser simulado 46 tiene una longitud de onda ??, la cual está fuera de la banda de onda de PON corriente arriba pero dentro del espectro de ganancia del SOA 25. El segundo acoplador óptico 33 deriva una porción de la señal óptica combinada, y la señal derivada bifurcada pasa entonces a través de un filtro de señales ópticas WDM 43, el cual opera para pasar la señal a ???, rechazando a la vez la señal óptica de la ráfaga corriente arriba. La salida del filtro de señales ópticas WDM¡ 43 se acopla al primer detector óptico 31. El primer detector óptico 31 opera para medir la señal simulada. Cómo se explica con mayor detalle más adelante, la señal simulada, de acuerdo a lo medido por el primer detector óptico 31, es utilizada como referencia para un nivel SOA de entrada 25. En el puerto de salida del SOA 25, el tercer acoplador óptico 34 s utilizado para derivar una pequeña porción de la señal óptica amplificada combinada. El segundo filtro WDM óptico 37 es utilizado para bloquear la señal PON de la ráfaga corriente arriba, dejando pasar a la vez la señal simulada amplificada. El segundo detector óptico 32 opera para detectar la señal simulada amplificada, y el :nivel de la señal en el segundo detector óptico 32 és utilizada como referencia para la salida del SOA. La salida del tercer acoplador óptico 34 puede ser acoplada a un filtro WDM óptico adicional 49, el cual bloquee la señal láser simulada amplificada y únicamente deja pasar la señal óptica de PON de la ráfaga corriente arriba amplificada hacia OLT. Debe notarse que la inclusión del filtro WDM de simulación 49 en la configuración del circuito es opcional. Por ejemplo, si son necesarios SOA múltiples en el diseño de PON amplificada, la señal simulada se le puede permitir propagarse con la señal de la ráfaga al siguiente SOA, el cual no necesita tener láser simulado propio. Además, el láser simulado puede también ser modulado para usarse en un canal de comunicaciones simple, como será descrito mejor más adelante. Refiriéndosé nuevamente a la Figura 4, en la modalidad dada, el láser simulado 46 genera una señal de i onda continua (CW) no modulada. Por lo tanto, las señales de acuerdo a lo medido en el primer detector óptico 31 y el segundo detector óptico 32 son altamente estables y pueden ser usados para calibrar el valor de ganancia del SOA 25. Debe notarse que pueden ser utilizados procedimientos de calibración estándar para calibrar el SOA 25. Una vez completado el proceso de calibración, los niveles de señal relativos medidos en el primer detector óptico 31 y el segundo detector óptico 32 pueden ser utilizados para calcular los valores de ganancia de SOA como; sigue. Si la luz incidente sobre el primer detector óptico 31 da como resultado una fotocorriente ?? y la luz incidente sobre el segundo detector óptico 32 da como resultado una fotocorriente I2, la ganancia total G : para el SOA 25 (incluyendo la señal PON corriente arriba) es definida por la ecuación 1, la cual es: donde a es el valor de calibración, el cual es una constante y no cambia con la ganancia del SOA. La constante de calibración a, se almacena en la memoria no volátil 45 una vez completado el proceso de calibración. De este modo, durante la operación, el circuito de control de ganancia de SOA 36, el cual se acopló al primer detector óptico 31 y el segundo detector óptico 32, y a la memoria no volátil 45, opera para controlar la polarización aplicada a SOA 25 para mantener la ganancia constante del SOA: 25 durante la operación del dispositivo, de acuerdo con la relación definida por la ecuación 1. Como se discutió anteriormente, la señal óptica PON corriente arriba deberá tener un intervalo de longitud de onda óptica de 20 nm a 30 nm. Un SOA típicamente tiene aproximadamente 45 nm de ancho de banda de ganancia con una¡ ganancia relativamente plana sobre este ancho de banda de ganancia (es decir, una variación de aproximadamente 3{ dB) . Además, el perfil de ganancia del SOA típicamente no cambia mucho durante la operación. Por lo tanto, mantener una ganancia del SOA constante a la longitud de onda de láser simulado Ad asegurará que la ganancia en la longitud de onda de PON de la señal corriente arriba también se mantenga constante. En la modalidad dada, debido a que el láser simulado 46 es usado únicamente para propósitos de medición, es preferible que el láser simulado tenga un nivel de potencia más bajo (por ejemplo, unos cuantos dB menos) que el nivel de potencia de la señal óptica PON corriente arriba más baja anticipada en la entrada del amplificador óptico 25. Como resultado, la señal del láser simulado tendrá un efecto despreciable sobre la operación de la operación del SOA 25. La Figura 5 ilustra el perfil de ganancia del SOA asi como las posibles longitudes de onda de la señal óptica de PON corriente arriba y la señal del láser simulado con relación al perfil de ganancia. La Figura 5 ilustra que la longitud de onda del láser simulado, Ad debe ser separada del intervalo de alcance de la señal PON corriente arriba, dentro de la ventana del espectro de ganancia del SOA. De este modo, como resultado de la configuración de la modalidad anterior, puesto que la señal del láser simulado, más que la señal óptica de PON de la ráfaga corriente arriba, es : usada para controlar la ganancia del SOA, la ganancia del SOA puede ser establecida con exactitud con un circuito de control relativamente simple.

Debe notarse que los SOA comercialmente disponibles pueden no proporcionar suficiente ganancia para todas las aplicaciones de PON amplificada. Si es necesaria más ganancia, puede ser utilizado un amplificador de dos etapas, que incorpore una cascada de dos o más SOA. En ese caso, puede ser utilizada una segunda modalidad ejemplar de la presente invención para controlar ambas etapas de los SOA con un solo láser simulado. La Figura 6 ilustra una configuración de circuito ejemplar de la segunda módalidad de la presente invención. Refiriéndose ahora a la Figura 6, además de los componentes contenidos en la primera modalidad, el circuito incluye un : segundo SOA 61, el cual recibe la salida del acoplador 34, un acoplador óptico 62, el cual deriva una porción de la salida del segundo SOA. Esta señal es acoplada a un filtro DM óptico 63, el cual bloquea la señal de la ráfaga corriente arriba y pasa la señal del láser simulado amplificada. La salida del filtro WDM 63 es proporcionada a un detector óptico 64, el cual mide la señal del láser simulado amplificada. Entonces, de la misma manera como se discutió anteriormente con la primera modalidad con respecto a la primera etapa del amplificador 25, los niveles de señal relativos medidos en el detector óptico 32 y el detector óptico 64, después de la calibración inicial, pueden ser usados para calcular la ganancia del SOA 61 de la segunda etapa de la siguiente manera. Si la luz incidente sobre el detector óptico 32 da como resultado la fotocorriente I2 y la luz incidente sobre el detector óptico 64 da como resultado la fotocorriente I3, la ganancia total G' para la segunda etapa SOA 61 (incluyendo la señal de PON corriente arriba) es definida por la ecuación 2, la cual es: donde a' és el valor de calibración para el segundo SOA 61, el cual típicamente no es igual a a, el valor de calibración para el primer SOA 25. El valor de calibración, a' , también se almacena en la memoria no volátil 45 al concluir el proceso de calibración. Durante la operación, el circuito de control de ganancia del SOA 36, el cual se acopla a los detectores ópticos 32 y 64, y a la memoria no volátil 45, controla la polarización aplicada al segundo ; SOA 61, para mantener una ganancia constante del segundo SOA 61 definida por la relación expuesta en la ecuación (2) . Por supuesto, en esta modalidad, el circuito de control de ganancia del SOA 36 también proporciona control de retroalimentación del primer SOA 25, como en la primera modalidad. De este modo, la ganancia de1 ambos, los SOA de la primera etapa y la segunda etapa, puede ser controlada independientemente usando la misma señal de láser simulado. La Figura 7 ilustra un divisor de potencia óptica ejemplar 69 acoplado como entrada al láser simulado 46, y en sus salidas a una pluralidad de filtros de WD o acopladores ópticos. Esos a su vez se acoplan a la linea de señales principal via el filtro WDM o el acoplador y se alimentan a los amplificadores de SOA de la misma manera que en la primera modalidad ilustrada en la Figura 4. La Figura 7 ilustra como una sola señal de láser simulada puede ser acoplada á múltiples SOA. La Figura 8 ilustra una configuración ejemplar la cual permite el uso de la señal láser simulada para propósitos de telemetría. Específicamente, la Figura 8 muestra los componentes adicionales que permiten la función anterior, y que pueden ser agregados a cualquiera de las modalidades anteriores. Debe notarse que únicamente los componentes necesarios de las configuraciones anteriores para facilitar la comprensión de la operación de esta modalidad, y los componentes adicionales requeridos son ilustrados en la Figura 8. Refiriéndose a la Figura 8, el dispositivo incluye uno o más detectores 71, los cuales operan para verificar los valores de los parámetros de operación del SOA; un dispositivo de agent,e de administración de elementos 72, el cual puede ser implementado utilizando un microcontrolador, y que opera para recolectar datos de los detectores 71, y para dar formato a esos datos recibidos en mensajes; un transmisor 73 el cual opera para colocar los mensajes formados por el agente de administración de elementos 72 en un paquete de datos de un formato predeterminado, por ejemplo, pero sin limitarse a cuadros de Ethernet, serializar el mensaje y transmitir los mensajes como un flujo de bits a una velocidad de reloj predeterminada; y un dispositivo acoplador 74 que opera combinando los datos de mensaje producidos por el transmisor 73 con la salida del circuito de control del láser 47, de modo que la ganancia del láser simulado 46 sea modulada cuando el transmisor 73 esté activo. En el OLT, el sistema de verificación incluye además un filtro WDM 75 el cual opera para extraer la señal modulada del láser simulado de la señal corriente arriba agrégada. La señal modulada es entonces detectada por un fotodetector 76 y recuperada y formateada en paquetles de datos por el receptor 77. Una unidad administradora de elementos 78 procesa los mensajes en paquetes de datos para su uso adicional en la administración del SÓA y la operación del mismo, así como de la PON. El receptor 77 y el administrador de elementos 78 pueden ser acoplados por medio de una red de comunicaciones de datos, por ejemplo, una red de área local, la cual no se ilustra con el propósito de simplificar. Los procesos descritos en relación con las Figuras 4-8 pueden ser implementados en dispositivos alámbricos duros, instrucciones fijas o firmware o programas y sistemas* de programación o software que se ejecuten en un procesador. Una unidad de procesamiento para una implementación de programas y sistemas de programación o software o instrucciones fijas o firmware está contenida preferiblemente en el circuito de control del láser 47 o también en parte en el circuito de control de ganancia del SOA 36. Cualquiera de esos procesos puede estar contenido en un medio legible por computadora que pueda ser leido por un circuito dé control de láser 47 o también en parte en el circuito de control de ganancia del SOA 36. Un medio legible por computadora puede ser cualquier medio capaz de contener instrucciones que sean efectuadas por un microprocesador, incluyendo un disco CD, disco DVD, disco magnético u óptico, cinta, memoria removible o no removible, basada en silicio, señales de transmisión alámbricas o inalámbricas empaquetadas o no empaquetadas . Aquellos expertos en la técnica apreciarán que un medio legible por computadora puede contener instrucciones para que una computadora efectúe un método de control del nivel de potencia alimentado a un amplificador óptico, el método comprende al menos los pasos de: detectar el nivel de potencia de una señal en ráfagas a ser alimentada a un circuito amplificador del amplificador óptico, siendo la señal en ráfagas detectada en el puerto de entrada del amplificador óptico; acoplar una señal de generación de láser simulado al puerto de entrada del amplificar óptico; y controlar el nivel de potencia de una señal producida por el circuito de generación del láser simulado para mantener el nivel de potencia de una señal formada por la combinación de la señal en ráfagas, y la señal de generación de láser simulado a un nivel sustancialmente constante, siendo la señal combinada alimentada al circuito amplificador. Las instrucciones pueden incluir además acoplar al menos una porción de la señal de ráfaga a un circuito de control de ganancia el cual opera para controlar el nivel de potencia de la señal producida por el circuito de generación de láser simulado; acoplar la salida del circuito de generación de láser simulado con la señal en ráfagas para formar: la señal combinada; y acoplar al menos una porción de la señal combinada al circuito de control de ganancia. La presente invención proporciona ventajas significativas sobre : los sistemas de la técnica anterior.

De manera más importante, la presente invención proporciona una red de PON que proporciona el procesamiento de señales de datos en ráfagas corriente arriba, manteniendo a la vez la ganancia del SOA a un nivel predeterminado utilizando un circuito barato, simple. La presente invención también proporciona ventajas adicionales sobre los dispositivos de la técnica anterior. De manera más especifica, además de aquéllos ya anotados anteriormente, la presente invención puede ayudar a la sectorización de fallas si el OLT experimenta una reducción en la potencia óptica corriente arriba, o pérdida de la señal óptica corriente arriba. Puesto que el láser simulado está aislado del divisor pasivo, las fibras de distribución y fibras de bajada de la red PON, que utilizan la señal de láser simulado, puede determinarse fácilmente si el SOA es funcional midiendo la ganancia del SOA. Si el SOA es funcional, el problema debe ser en la planta de fibra entre el amplificador óptico y los abonados. Por otro lado, si la ganancia del SOA no está en un intervalo nominal, puede confirmar que el problema se encuentra en el SOA, y el técnico no puede ser despachado a reiemplazarlo . Sin la señal del láser simulado para controlar el SOA en la forma descrita por la presente invención, no hay manera de distinguir entre esas fallas.

Aunque han sido descritas ciertas modalidades especificas de la presente invención, debe notarse que la presente invención puede ser realizada en otras formas sin apartarse del espíritu o características esenciales de la misma. De este modo, las presentes modalidades se consideran por lo tanto en todos los aspectos, ilustrativos y no restrictivos, siendo el alcance de la invención indicado por las reivindicaciones anexas, y todos los cambios que entren dentro del significado y alcance de la equivalencia de las reivindicaciones pretenden por lo tanto ser abarcadas aquí.

Claims (20)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
2. REIVINDICACIONES 1. Un amplificador óptico, caracterizado porque comprende : un amplificador que tiene un puerto de entrada y un puerto de salida, el amplificador colocado a lo largo de una linea de señales principal del amplificador óptico; un circuito de generación de láser simulado que tiene una salida acoplada a la linea de señales principal y que opera para alimentar una señal simulada al amplificador ; un primer detector óptico para detectar un nivel de potencia de la señal simulada alimentada al amplificador y producir una primera señal del nivel de potencia; un segundo; detector óptico para detectar un nivel de potencia : amplificado de la señal simulada producida por el amplificador y producir una segunda señal del nivel de potencia; un dispositivo de memoria para almacenar datos de calibración con respecto a las características de ganancia del amplificador; y un circuito de control de ganancia el cual recibe entradas del primer detector óptico y el segundo detector óptico, y que tiene una salida acoplada al amplificador; el circuito de control de ganancia opera para controlar la ganancia del amplificador sobre la base de la primera señal del nivel de potencia, y la segunda señal de nivel de potencia y los datos de calibración. 2. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: un primer acoplador conectado a la linea de señal principal y que opera para acoplar la señal simulada sobre la líriea de señales principal; un segundo acoplador conectado a la linea de señales principal y que opera para acoplar al menos una porción de la señal producida por el primer acoplador al primer detector óptico; y un tercer acoplador corregido a la linea de señales principal qúe opera para acoplar al menos una porción de una señal producida por el amplificador al segundo detector óptico.
3. 3. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además: un primer filtro colocado entre una salida del primer acoplador y una entrada del primer detector óptico, el filtro opera para filtrar señales diferentes a la señal simulada de modo que únicamente la señal simulada sea recibida por el primer detector óptico; y un segundo filtro colocado entre una salida del segundo acoplador y una entrada del segundo detector óptico, el filtro opera para filtrar las señales de salida diferentes a la señal simulada, de modo que únicamente la señal simulada sea recibida por el segundo detector óptico.
4. 4. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de memoria comprende una memoria no volátil, y la memoria se acopla al circuito de control de ganancia.
5. 5. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un circuito de control de láser el cual se acopla al circuito de generación de láser simulado y que recibe una señal de salida del primer detector óptico, el circuito de control de láser opera para generar una señal de control para controlar la amplitud de la señal simulada.
6. 6. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia de la señal simulada es distinta de las frecuencias de las señales de datos corriente arriba a ser procesadas por el amplificador óptico, estando la frecuencia de la señal simulada dentro de un ancho de banda de operación del amplificador .
7. 7. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de control de ganancia controla la ganancia del amplificador, de modo que la ganancia se mantenga en un nivel predeterminado durante la operación normal del amplificador óptico.
8. 8. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las señales de datos, corriente arriba a ser procesadas por el amplificador óptico incluyen señales de datos en ráfagas.
9. 9. El amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el amplificador comprende un amplificador óptico semiconductor.
10. 10. Un método para controlar la ganancia del amplificador óptico, el método comprende: acoplar una señal simulada sobre una linea de señales principal del amplificador óptico, y alimentar la señal simulada al amplificador, siendo la señal simulada acoplada con la señal ; de datos corriente arriba antes de ser alimentada al amplificador; detectar un 1 nivel de potencia de la señal simulada alimentada al amplificador y producir una primera señal de nivel de potencia; detectar un nivel de potencia amplificado de la señal simulada producida por el amplificador y producir una segunda señal del nivel de potencia; almacenar datos de calibración con respecto a las características de ganancia del amplificador en un dispositivo de memoria; y controlar la ganancia del amplificador sobre la base de la primera señal del nivel de potencia, la segunda señal del nivel de potencia y los datos de calibración, de modo que la ganancia del amplificador se mantenga en un nivel predeterminado durante la operación del amplificador óptico.
11. 11. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el acoplamiento de la señal simulada sobre la línea de señales principal es efectuado utilizando un primer acoplador.
12. 12. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque i comprende además acoplar al menos una porción de una señal producida por el primer acoplador al primer detector óptico.
13. 13. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el acoplamiento de al menos una porción de la señal1 producida pór el amplificador al segundo detector óptico es efectuado utilizando un tercer acoplador .
14. 14. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además: depositar un primer filtro entre una salida del primer acoplador y la entrada del primer detector óptico, el primer filtro opera para filtrar señales diferentes a la señal simulada, ' de modo que únicamente la señal simulada sea recibida por el primer detector óptico; y colocar un segundo filtró entre una salida del segundo acoplador y una entrada del segundo detector óptico, el segundo filtro opera para filtrar señales diferentes a la señal simulada de modo que únicamente la señal simulada sea recibida por el segundo detector óptico .
15. 15. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los datos de calibración son almacenados en una memoria no volátil.
16. 16. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la frecuencia de la señal simulada es distinta de las frecuencias de las señales de datos corriente arriba a ser procesadas por el amplificador óptico, estando la frecuencia de la señal simulada dentro de un ancho de banda de operación del amplificador.
17. 17. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las señales de datos, corriente arriba a ser procesadas por el amplificador óptico incluyen señales de datos en ráfagas.
18. 18. El método para controlar un amplificador óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el amplificador comprende un amplificador óptico semiconductor.
19. 19. Un sistema de comunicación que tiene un amplificador óptico, el sistema de comunicación se caracteriza porque comprende: un amplificador que contiene un puerto de entrada y un puerto dé salida, el amplificador colocado a lo largo de una linea de señales principal del amplificador óptico; un circuito ¡de generación de láser simulado que tiene una salida acoplada a la linea de señales principal ; un circuito de control de láser que opera para generar una señal de salida la cual se acopla al circuito de generación de láser simulado y que controla la salida del circuito de generación de láser simulado; un detector para verificar un parámetro de operación del amplificador; un procesador acoplado al detector, un procesador opera para; recibir datos del detector y dar formato a los datos en un formato de transmisión; y un dispositilvo modulador que opera para modular las señales de salida con los datos recibidos por el procesador; donde la señal producida por el circuito de generación de láser simulado es una señal modulada que contiene datos recibidos por el procesador.
20. 20. El sistema de comunicación de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque incluye además un receptor que tiene un dispositivo de desmodulación el cual desmodula la señal producida por el circuito de generación' de láser simulado para extraer los datos recibidos por el 'procesador.