TW496976B - Integrated optical system monitoring system - Google Patents
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496976 A7 ____B7 _______ 五、發明說明(() 發明背角1 波長分割多工(波長分割多工)系統通常包含在傳送器 中多個分開調變之雷射二極體。此等雷射二極體係調在不 同波長操作。當於光纖結合時,波長分割多工光信號包含 頻譜分隔頻道之對應數目。沿著傳輸鏈路,此等頻道在增 益光纖中被集體放大,如拉曼泵激系統中之餌摻雜光纖及/ 或一般光纖。在接收端,頻道通常利用薄膜濾波器系統彼 此隔離,以使各光電二極體分別偵測。 波長分割多工系統之優點爲單一光纖之傳輸容量可以 增加。歷史上,在每一光纖中,僅傳輸單一頻道。反之, 現代波長分割多工系統中,每一光纖中可考慮有數百或數 千頻譜分開之頻道。此可產生每一光纖資料速率能力之附 隨增加,並可致能頻道增加/中斷系統。此外,波長分割多 工系統之每一資料位元之成本,一般較可比較非多工式系 統成本爲少。此係因爲,沿鏈路所需之任何放大系統,可 由所有在單光纖鏈路傳輸之分別頻道所分享。對非多工系 統而言,每一頻道/光纖將需要其自身之放大系統。 雖然如此,與實施波長分割多工系統相關之挑戰仍存 在。第一,傳送器與接收器本質上更爲複雜,除了雷射二 極體及接收器外’尙需額外之光學組件將頻道組合至波長 分割多工光纖信號中,或自其分開。此外,當頻道放開其 頻譜分離並彼此重疊時,具有頻道漂移之危險,如此會使 在接收端的頻道分離以及解調互相干涉。 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -H— ϋ ϋ n ϋ n n 心-0、· MM ΜΗ· ΜΜ Μ·· w ΜΗ 蜃 - 496976 A7 ____B7________ 五、發明說明(> ) 本發明槪沭 爲確保適當之保障頻帶可保持在相鄰頻道之間,同時 也保證頻道之載波頻率或波長,關於其他頻道以及關於其 波長分配均正確,在大多數波長分割多工傳輸系統中需要 光監視系統。其在例如增加/中斷多工器及開關之波長分割 多工頻道路由系統中亦爲實用以確保特定光學頻道可加以 適當控制。進一步,當反饋至例如可變衰減器時,有關光 頻道中相對與絕對功率之資訊係甚爲重要。 然而,歷史上光監視系統係爲相當大而複雜之系統。 其尺寸及複雜性,以及結果維護需求,無法使其統合至提 供高位準功能之系統,例如跨連接開關,放大器系統及整 合接收器,監視系統及發射器中。 本發明係關於光學監視系統,其具有整合至一小封裝 中作爲子系統,或甚至可能在波長分割多工系統中作爲獨 立系統,或需要光學頻譜監視之其他應用中。 一般而言,在一方面,本發明特徵在一光學監視系統 。其包括一密封之封裝,以及一密封於此封裝內之光學座 架。一光學纖維辮經由饋入路進入封裝,以連接並且終止 於光座架。可調式濾波器連接至光座架之頂部,將由光纖 維辮傳輸之光學信號過濾。一偵測器亦連接至光座架,自 可調式濾波器偵出濾波後之信號。因此,整體系統已整合 在一較佳爲小型封裝中之單一座架上。此種構型可使系統 作爲一子系統使用,例如,在提供較高功能位準以及光學 信號處理能力之較大系統中。 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) . -----------------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 496976 A7 ___ B7___ 五、發明說明(乃) 在此較佳實施例中,一絕緣體亦整合於光學座架上, 以防止後反射進入光纖維辮。 較佳實施例利用一參考信號源,亦較佳爲整合在產生 參考信號之光學座架上,其係由可調式濾波器濾波。如此 之參考信號將光學信號波長之絕對量度致能,以保證每一 光學信號以適當波長傳播,以及偵出跨越所有此等信號之 波長漂移問題。結果,此系統除了例如保證可以保持相鄰 頻道間之防護頻帶外,具有偵出絕對頻率之能力。 在目前之實施例中,參考信號源包括寬頻帶源及一校 準器。此校準器可將自例如超級冷光發光二極體(SLED)之 寬頻帶信號,轉換爲具有穩定頻譜特性之信號。 在其他實施例中,兩個物理性離散可調式濾波器腔室 係被利用。傳統上,腔室調整係被同步化,以獲得經由兩 個腔室之淨値信號傳輸。 通常,根據另一方面本發明之特徵亦在於製造一集成 光學監視系統之方法。此方法包含在密封封裝中構造一光 學座架。一光纖維辮經光纖饋路插入封裝中並終止在光學 座架上。一可調式濾波器亦裝設在光學座架頂部,以將自 光纖維辮之光學信號濾波。最後,建立在光學座架上之一 偵測器,從可調式濾波器偵測出濾波後之光學信號。 本發明以上和其他之特性,包括構造之不同新穎細節 ,零件之組合及其他優點,將參考所附圖式,及申請專利 範圍中所指出者詳予說明。其應當瞭解地是,具體實現本 發明之特定方法及裝置,係以說明方式顯示’並非限制本 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
496976 A7 五、發明說明(Y ) 發明。在不背離本發明之範圍下,本發明之原理及特性可 引用於其他不同及眾多實施例中。 Ρ1忒簡略說明 在所附圖式中,參考號碼代表不同圖式中之相同部分 。圖式並不需要精確比例,強調在於本發明原理之說明, 圖中: 圖1爲一槪要方塊圖,根據本發明說明光監視系統之 實施例,並附一插圖顯示波長分割多工信號之頻譜特性及 濾波器轉移功能; 圖,2八,28,2(:爲範例波長分割多工信號之頻譜圖,說 明以本發明之光學頻道監視系統可診斷之不同問題; 圖3爲較詳細之方塊圖,說明本發明光學頻道監視系 統第一實施例之光學序列; 圖4爲一頻譜圖,說明本發明之光學監視系統第一實 施例之波長分割多工系統及參考信號; 圖5爲本發明第一實施例之集成光學頻道監視系統之 立體圖; 圖6爲部份立體圖,顯示頂部已移除之密封包封,及 建於包封內之光學座架; 圖7爲槪要略圖,顯示包圍可調濾波器之光學序列一 部份,其中此濾波器係被安排在雙重通過組態(double pass configuration) ·, 圖8爲本發明之單一及雙重通過組態中濾波器之轉移 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) * 496976 A7 _B7_ 五、發明說明(< ) 函數頻譜圖; 圖9爲不具有集成參考號源/偵測器的光學功率監視器 之光學序列。 元件符號說明 10插圖 12載波信號 14參考信號 16組合光信號; 100監視系統 110參考源 111參考信號 114曲線 120控制信號 118驅動器電子 122參考偵測器 124信號偵測器 126後處理電子 128控制器 132光纖 134光座架 136第一準直透鏡 138絕緣體 140波長分割多工濾波器 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---I----訂·--------' 496976 A7 _B7_ 五、發明說明(V)
142SLED 143透鏡 146校準器 145摺疊鏡 150可調式濾波器 152透鏡 154/156濾波器 148第一聚焦透鏡 158參考信號偵測器 160L-帶光電二極體 214/216 曲線 222/224光學服務頻道 252/256安裝及校正結構 300密封包封 310冷卻器 312饋路 410偏振擾頻器 412波束分裂器 414法拉第鏡 416法布里-珀羅空腔 510/512 曲線 齩佳窨施例之詳細說明 圖1說明光學系統監視系統100,其係根據本發明之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線j 496976 A7 _^_____ 五、發明說明(' ) 原理建構。 在較佳或傳統說明例中,系統接收一波長分割多工信 號14,其頻譜特性如插入之曲線10所說明。特別是,曲 線10顯示功率爲波長之函數。波長分割多工信號14包含 多頻道或調變載波信號12 °在此系統中’此等頻道分布爲 二頻帶中,即C-頻帶,由1530nm伸展至1565nm,及L-頻帶,其由1570伸展至1605nm。 波長分割多工信號14進入監視系統100 °根據第一實 施例,自參考源110之波長參考信號111係加至波長分割 多工信號14中。組合之波長分割多工及波長參考信號 14/111由可調式濾波器150濾波。插入曲線114說明可調 式濾波器150之示範轉移函數。傳輸峰値Π6根據控制信 號120而變,該信號由控制器128控制之驅動器電子裝置 118產生。驅動器電子裝置包括直流-直流電源供應器’一 斜波產生器,熱電冷卻驅動電路及LED驅動器。 組合之光學信號16 ’其由可調式濾波器濾波,包括濾 波後波長參考信號以及濾波後波長分割多工信號14 °濾波 後參考信號由參考偵測器122偵測出’濾波後之波長分割 多工信號係被信號偵測器系統124偵測出。此等偵測器產 生電子信號,由後處理電子裝置126接收。一後續控制器 128實施如頻道目錄之分析功能。 在較佳實施例中,後處理電子裝置126包含光學接收 器電路,信號及波長參考及數位硬體,包括數位轉換器。 較佳的是,每一個偵測器操作在差動偵測系統,以將 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) . ------ - ------•丨 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----訂---------線· 496976 __B7___ 五、發明說明(各) 具有增益轉換多工器之共同模式噪音減至最低,以增加動 態範圍。增益轉換係以4:1多工器及數個電阻器實施。此 種組態可經由處理器128之軟體指令獲得不同之接收器靈 敏度。這樣做的優點係可增加動態範圍。每一次掃瞄係以 不同增益實施數次,而記錄後之信號係組合於軟體中。 在較佳實施例中,類比至數位轉換器以每秒200千次 掃描至每秒百萬次掃描採樣,而具有所需RAM的控制器 128用於採樣的儲存與處理。 根據較佳實施例,圖1之光學頻道監視系統具有數種 不同操作模式。在基本模式中,爲單頻道掃瞄,一增加之 斜波電壓施加於可調式濾波器150。因此驅動濾波器150 之法伯特羅空腔(Fabry-Perot cavity)以半線性作大小之改變 。由於此自行校正,電壓斜波之特別特性並不嚴格,因爲 連續校正之實施會包含在頻帶參考信號外。 圖2A,2B,及2C說明可由光學系統監視系統100所 指出之不同問題。例如,圖2A中,信號12之相對強度, 及其與噪音底13相對之絕對信號強度,均可偵出。此資訊 可用作爲控制信號供上流及下流增益均衡器之用。圖2B 說明,頻道內加工品16,在頻道以較高功率位準作業時, 亦可測出,其與可變衰減器操作有關。最後如圖2C說明 ,由放大系統所加之增益傾斜問題,亦可辨認出。但應瞭 解,本發明可應用於許多與光學信號有關之頻譜內容之應 用上。 圖3顯示光學監視系統之光學序列。 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n ϋ n n n n VI^0Jfl n ·1 n n 線· 496976 A7 ______B7^______— 五、發明說明(1 ) 光纖132終止於光座架134之上。光學信號14由光 纖一般之裂開或拋光之端面發射出。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光學信號自光纖核心發出後,傳統上爲發散。其由一 第一準直透鏡136準直。較佳的是,所有透鏡係利用敘述 於美國專利第5,618,474號中之大量傳輸方法,其全文以 參考方式倂入此間。本發明可與其他型之微透鏡相容,例 如由衍射,二組光組件,傾斜係數方法或折射元件重覆所 產生者。 二色性鏡140用來將參考信號111加至光學信號14。 此等二色性鏡或濾波器,被稱爲波長分割多工濾波器。在 說明實施中,波長分割多工濾波器140在波帶13〇〇nm左 右時爲反射性的,在1500nm時可通過。 在說明之實施例” 1300nm參考信號係由發光二極體 142產生。在一實施中,此發光二極體係超級發光放射二 極體(SLED)。 自LED之散射光束係由第二準直透鏡予以準直。 校準器146用來將自SLED之相對寬頻帶信號轉換爲具有 穩定頻譜特性之參考信號。更特別的是,校準器146作用 爲具有200十億赫茲(GHz)之自由頻譜範圍(FSR)的法布里_ 珀羅濾波器。此可有效的轉換SLED’s之連續,寬頻帶頻 譜在每200GHz有一能量峰値之信號。此等峰値爲穩定的 ,特別當系統之溫度在由熱電冷卻器或其他裝置所穩定控 制下時。 一折疊鏡145將參考信號導至波長分割多工濾波器 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) · 496976 A7 _ B7___- 五、發明說明( 140。應注意,此鏡並不需要,但用來方便系統整合在緊密 之光座架上。 組合後之光學信號14/111經絕緣體138傳輸。此組件 用以防止從隨後之光學組件後反射至光纖132。 第一聚焦透鏡148用以將準直後之組合波束Μ/πι聚 焦於可調式濾波器150上。可調式濾波器之後’波束被第 三準直透鏡152再度準直,並發射至第二個二色性/波長分 割多工濾波器154。 第二波長分割多工濾波器154作用爲將自濾波後之參 考信號從可調式濾波器15〇之濾波後光束16中的濾波後之 光學信號分開。在說明之實施中,第二波長分割多工濾波 器154在頻帶1300nm時爲反射,但在1500nm附近時爲可 通過。結果,濾波後之參考信號被導向至波長參考偵測器 122,以備光電轉換。 濾波後光學信號傳輸至信號偵測系統124。在說明之 實施例中’ L-頻帶及頻帶由第三波長分割多工濾波器 156使其彼此分開。此波長分割多工濾波器156在C-頻帶 爲反射,在L-頻帶爲可通過。結果’波長分割多工信號之 C-頻帶被C-頻帶光電二極體158所偵測;L-頻帶從波長分 割多工濾波器156傳輸,並被L-頻帶光電二極體160所偵 出。在其他實施例中,二個以上之頻帶,例如三或四個, 可同時被增加額外之波長分割多工濾波器及偵測器偵出。 圖3實施例提供頻帶外校正。其產生之優點爲,校正 可與波長監視同時發生。特別是在用一個或多個爐波器模 12 本紙張尺度用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) " !~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ ϋ n n n n n nv 一口T > n In n ·ϋ I n i I _ 496976 A7 __B7____ 五、發明說明(\l) 式供信號偵測時,另一個模式可用以同時濾波此校正信號 Ο 在另一實施例中,利用一相似穩定源,以作頻帶內校 正。此實施例之缺點爲,偵測器之上流需要複雜之後處理 及/或多工功能,以在校正與監視之間切換。 在另一實施中,利用其他LED源,例如LED源操作 於接近 1400nm,例如 InGaAsP SLED。 可調式濾波器150之顯著優點爲,其可選擇之自由頻 譜範圍。在較佳實施例中,自由頻譜範圍在1550nm波長 時,爲20nm<FSR<170nm。其具有更高之精密度較佳,即 大於3000並且一緊密尺寸。 在較佳實施例中,此可調式濾波器敘述於美國專利申 請序號第〇9/649,168中,由Flanders提出,標題爲可調法 布里-珀羅濾波器,此申請以參考方式倂入此文。 在較佳實施例中,選擇一 40nm FSR。除了相對於校正 參考頻帶外,能夠同時掃瞄L-頻帶及C·頻帶。通常,爲使 同時掃瞄,濾波器之FSR必須至少大於一主頻帶之帶寬, 俾濾波器之連續模式可同時存取二頻帶。此FSR必須小於 頻帶之組合帶寬,以使同時存取。通常,FSR由濾波器中 之法布里-珀羅諧振腔之長度1,FSR=21/c決定。 此三向同時掃瞄可降低總掃瞄時間,及提供同時之校 正。在其他實施例中,可調式濾波器之自由頻譜範圍增加 至57.5nm,以使能監視在C-頻帶及L-頻帶側邊之光學服 務頻道。 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 496976 A7 _____Β7_ 五、發明說明(β) 在某些實施中耶空間模式孔隙,與可調式濾波器共用 。此種濾波器內孔隙,在未用額外之空腔控制裝置時甚爲 理想。例如在某實施例中,單模式光纖長度,追隨濾波器 以衰減較高級模式。 圖4爲一功率爲波長函數之曲線圖,說明圖3實施例 之主動與被動光學組件間之關係。 曲線210說明由SLED 142放射之光頻譜。如所說明 ,其爲一相當寬帶信號,自約1250 nm伸展至1350nm。此 校準器作爲法布里-珀羅濾波器,以轉換寬頻帶輸出爲以 200GHz間隔,以l300nm爲中心之系歹(1尖峰,如曲線212 所示。 曲線214說明第一波長分割多工濾波器140之反射能 力。其在1300nm範爲爲反射,在1500nm範圍爲傳輸。此 可使參考信號111及光學信號14之組合以產生組合信號 14/111 〇 曲線220顯示光學信號14,其含多個與每一頻道有關 之能量尖峰,跨C-頻帶及L-頻帶在1500nm至超過 16G〇nm伸展。頻譜上,在頻道之二側爲二光學服務頻道 222及224,其可用以傳輸額外頻道資訊。 曲線216爲第三波長分割多工濾波器156之反射曲線 。其有一尖銳之C-頻帶與L-頻帶間之渡越,故將二頻帶分 開’俾由C-頻帶偵測器158及L-頻帶偵測器160所偵出。 圖5說明光學頻道監視系統100,統合在單一小型之 光座架134上。其亦說明光學頻道監視系統之第二實施例 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格χ 297公餐) . π裝--------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再—填寫本頁) 496976 A7 ^_____B7 ____ 五m_論帶)及 L-頻帶之個別偵測器。反之,單偵測器 160用以偵測光學信號。其優點爲結構簡單,但無任何同 時作C-頻帶及L-頻帶之掃瞄機會。在一實施中,實施例依 賴增加之濾波器頻譜範圍約115nm,或大於此範爲以掃瞄 全信行頻帶。其他實施例中,C/L頻帶及波長分割多工濾 波器156建立在偵測器160之前,以僅提供C或L頻帶掃 瞄。 光纖132特別終結在安裝及校正結構252之光座架 134上。此結構252固定光纖於第一準直透鏡136之附近 ,其固定在一己之安裝及校正結構254上。 在參考信號光學序列中,SLED 142產生一寬帶光束, 其由固定在安裝與校正結構256上之第二準直透鏡144聚 焦。其將光束準直以通過在光座架134上之校準器146。 校準器產生'之參考信號由折疊鏡145反射至第一波長分割 多工濾波器140。結果,組合光束14/111傳輸至絕源體 138,其直接裝在說明實施中之光座架134上。 絕緣體之後,一固定在安裝與校正結構258上之聚焦 透鏡148將組合光束焦在可調式濾波器150上,其係固定 在濾波器安裝及校正結構258上。自濾波器150之光束, 由安裝與校正結構260上之第三準直透鏡152再度準直。 此光束由第二波長分割多工濾波器154分開爲參考光束及 光學信號。參考信號由偵測器122偵出。濾波後光學信號 ,經由第二波長分割多工濾波器154發射至信號光電二極 體 160 〇 15 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------j 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496976 A7 ______ _B7 ___ 五、發明說明 如熱控管270所示,其由控制器用以控制包封之熱電 冷卻器。 圖6說明光座架134之建立於密封包封300之中。熱 電冷卻器310建立在光座架134之下方。光纖132通過一 光纖饋路312,以終結於光座架134。此圖式中,密封包封 300之頂部以移去。其較佳有〇·75χ〇·5吋之蝴碟密封包封 之校準器。 圖7爲一方塊圖,說明本發明第三實施例之可調式濾 波器之結構。此實施例中,圖3之可調式濾波器15〇由說 明系統取代。 特別的是,自絕緣體138之組合光學信號/參考信號 M/lll:經偏振擾頻器410傳輸。以產生未偏振之信號,其 50%通過偏振光束分裂器412。傳輸之信號由參考號碼411 代表。 偏振擾頻器保證進入之光束,具有偏振狀態之均勻分 布’俾偏振光棄分裂器始終能通過確爲50%之光。如無擾 頻器’進入光束其偏振可能與偏振光束分裂器平行或垂直 ,或'中間狀態,意即,傳輸之光在0-100%間變化。 光學信號主要通過二同步之法布里-珀羅濾波器諧振腔 416。此舉之完成係經將信號自圖7之右側傳輸,通過可調 式濾波器150,以法拉第鏡414將信號反射,再第二次將 此信號傳輸回至法布里-珀羅諧振腔416。法拉第鏡414有 一像應光束411之偏振旋轉90度。 具有旋轉偏振之信號由偏振工束分裂器412分裂,並 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝----1----訂---------線j 496976 A7 -----B7____ 五、發明說明(v4) 以信號16輸出。此組合之二次濾波信號傳輸至偵測器系統 416,其包括單一偵測器,一偵測器系統,或L_頻帶,c-頻帶’及參考信號光、電偵測器122 , 158及160,視實施/ 實施例而定。 或者,可應用二尹立,系列,同步之濾波器。典型是 一絕緣體建於二爐波器間。 圖8說明一增加之波長選擇性,其係由雙通或二濾波 器空腔配置而獲得。單通濾波器之轉移功能由曲線510說 明,雙通構型可達較陡之轉移功能,如曲線512說明。 雙通或二濾波器空腔構型之優點爲,去加重任何濾波 器之轉移功能之側辮。 圖9顯示本發明另一實施例之光學序列。此構型稱爲 光學功率監統。無參考信號。〇頻帶及L頻帶光電二 極體1W及1纟0則備製。其在光頻道12之相對間隔或功率 甚爲重要時,極爲有用,但對光信號14中之光頻道12之 絕對波長則否。 本發明以參考較佳實施例予以說明如上,精於此技藝 人士將可瞭解,可有不同之改變,形式上及細節上變化, 而不致有悖本發明申請專利範圍內之範疇。 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --I I----訂·---I I I--j
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1·一種集成光學監視系統,其包含: 一密封之封裝; 一密封於封裝中之一光座架; 一光纖維辮經由光纖饋路進入封裝,以連接光座架並 終結於其上; 一可調式濾波器,其連接至座架之頂部,其可將光纖 維辮供應之光信號濾波;並且 .一偵測器,其連接至座架’以自可調式濾波器偵測出 濾、波後之光信號。 2·如申請專利範圍第1項之光學監視系統,進一步包 含一絕緣體以抑制後反射進入光纖維辮。 3.如申請專利範圍第1項之光學監視系統,進一步包 含安裝於光學座架上:之絕緣體,以抑制後反射進入光纖維 辮。 4·如申請專利範圍第1項之光學監視系統,進一步包 含一參考信號源,產生一參考信號,其由可調式濾波器濾 波。 5.如申請專利範圍第1項之光學監視系統’進一步包 含安裝在光座架之參考信號源,產生一參考信號,其由可 調式濾波器濾波。 6·如申請專利範圍第5項之光學監視系統’其中之參 考信號源包括: 一寬頻帶源;以及 一校準器,自寬頻帶源之寬頻帶信號,產生一有穩定 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I n n n n n n 一 δ、« n n ϋ ϋ n ϋ n I n n ϋ n n ϋ n ϋ n n n n ϋ n ϋ n I I n d n ϋ , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 496976 A8 B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 頻譜特性之參考信號。 7.如申請專利範圍第1項之光學監視系統,進一步包 含: 一參考信號源,裝設於光座架上,該源產生一參考信 號’其由可調式濾波器濾波; 一參考信號偵測器,其偵出已由可調式濾波器濾波之 參考信號。 8·如申請專利範圍第1項之光學監視系統,其中,光 座架係小於0.75吋χθ.5吋。 9·如申請專利範圍第1項之光學監視系統,進一步包 含: 一裝設在光座架之參考信號源,其產生參考信號; 一裝設在光座架上之準直透鏡,以改進參考信號之準 直; 、 一裝設在光座架之組合濾波器,在可調式濾波器濾波 前’將參考信號插入光信號之光束路徑中; 一裝設於光座架之分離濾波器,其在可調式濾波器濾 波後,信號自光信號分離; 一裝設於光座架之參考信號偵測器,其自分離濾波器 偵出參考信號。 10· —種方法,用以建造一集成光學監視系統,其包含 在密封之包封中建立一光座架; 經由光纖饋路插入一光纖維辮進入包封中; 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -I I I 1 I I I ill — —— — — — I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ 496976 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 連接光纖維辮於光座架 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 設立一可調式濾波器於光座架之頂部,以將自光纖維 辮之光信號濾波; 在光座架上建立一偵測器,以偵出自可調式濾波器之 濾波後光信號。 Π.如申請專利範圍第10項之方法,進一步包含在光 座架上安裝一絕緣體,以抑制後反射進入光纖維辮。 12. 如申請專利範圍第11項之一種方法,進一步包含 產生一參考信號;以及 以可調式濾波器將參考信號濾波。 13. 如申請專利範圍第10項之方法,進一步包含: 在光座架上安裝一參考信號源;以及 在光座架上安裝一組合濾波器,將自參考信號源之參 考信號插入光信號之光束路徑中。 14. 如申請專利範圍第13項之方法,其中,設立參考 信號源之步驟含: 安裝一寬頻帶源;以及 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 安裝一校準器,其將從寬頻帶源之放射,轉換爲有穩 定頻譜特性之參考信號。 15. 如申請專利範圍第10項之方法,其中之光座架小 於 0.75x0.5 吋。 16. 如申請專利範圍第10項之方法,進一步包含·· 在光座架上安裝一參考信號源; 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公Θ " 496976 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 在光座架上安裝一準直透鏡,以改進參考信號之準直 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在光座架上安裝一組合濾波器,在由可調式濾波器濾 波前,將參考信號插入光信號之光束路徑中;以及 在光座架上安裝一分離濾波器,在可調式濾波器濾波 後,將參考信號自光信號分離。 17. —種光學監視系統,其包含: 用於光學信號之一信號源,該信號具有分布在第一頻 帶及第二頻帶之頻譜分離頻道; 一可調式濾波器,其將光信號濾波; 一二色性濾波器,其將可調式瀘波器之濾波後光信號 中之第一頻譜帶從第二頻譜帶分離; 第一光學信號偵測器,以偵測出濾波後光信號中之第 一頻譜帶之頻道;以及 第二光學信號偵測器,以偵測出濾波後光信號中之第 二頻譜帶之頻道。 18. 如申請專利範圍第17項之光學監視系統,進一步 包含一絕緣體,用以抑制後反射進入信號源。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19. 如申請專利範圍第17項之光學監視系統,進一步 包含: 一參考信號源,用以產生在第一及第二頻譜帶外之參 考信號;以及 一參考信號偵測器,用以偵測出可調式濾波器濾波後 之參考信號。 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 496976 A8 B8 C8 D8 f、申請專利範圍 20. 如申請專利範圍第19項之光學監視系統,其中之 參考源包括: 一寬頻帶源;以及 一校準器,其產生一具有穩定頻譜特性之參考信號。 21. 如申請專利範圍第20項之光學監視系統,其中此 校準器作爲一法布里-珀羅濾波器,以產生具有與寬頻帶源 之一寬帶信號,頻譜分離之能量尖峰之參考信號。 22. 如申請專利範圍第17項之光學監視系統,其中之 第一及第二頻譜帶爲L及C通訊頻帶。 23. 如申請專利範圍第17項之光學監視系統,其中, 可調式濾波器之自由頻譜範圍係選擇爲可在第一及第二頻 譜帶中同時偵測。 Q4.如申請專利範圍第17項之光學監視系統,其中, 可調式濾波器之自由頻譜範圍大於第一頻譜帶及第二頻 譜帶之個別範圍,而小於第一頻譜帶及第二頻譜帶相加之 範圍。 25. —種方法,用於光學信號監視,其包含: 接收一光學信號,其具有頻譜上分離之頻道,分布在 第一頻譜帶及第二頻譜帶之內; 將光信號濾波; 將在濾波後光信號之第一頻譜帶從第二頻譜帶分離; 偵測出濾波後光信號中之第一頻譜帶中之頻道;以及 偵測出濾波後光信號中之第二頻譜帶中之頻道。 26. 如申請專利範圍第25項之方法,進一步包含抑制 5 --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496976六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 後反射至信號源。 27·如申請專利範圍第25項之方法,進一步包含產生 參考信號及將參考信號濾波。 28.如申請專利範圍第25項之方法,進一步包含: 產生一參考信號;以及 將參考信號與光信號同步濾波。 29·如申請專利範圍第25項之方法,進一步包含同時 將光信號中之第一及第二頻譜帶濾波。 30.如申請專利範圍第25項之方法,其中第一及第二 頻譜帶爲L及C通訊頻帶。 31如申請專利範圍第25項之方法,進一步包含控制 調諧步驟之自由頻譜範圍,使能夠在第一及第二頻譜帶中 同時偵測。” 32·—種光學監視系統,其包括: 用於光信號之信號源,具有分布在低頻譜帶中之頻譜 分離頻道; 一參考源,用以產生一在頻譜帶外之參考信號; 一可調式濾波器,其將光信號及參考信號爐波; 一參考信號偵測器,用以偵測濾波後之參考信號;以 及 > 一光信號偵測器,用以偵測濾波後之光信號。 33. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,進一步 包含一絕緣體,用以抑制後反射進入信號源。 34. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,其中此 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -in n n n ·ϋ I *ϋ n n n n n n n n n n n 一-0、霉 mm* mm > (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨釋 496976 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 信號源爲一光纖維辮。 35. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,其中此 參考源包含: 一寬頻帶源; 一校準器,其自寬帶源之寬帶信號,產生具有穩定頻 譜特性之參考信號。 36. 如申請專利範圍第35項之光學監視系統,其中寬 頻帶源包括超級發光二極體。 37. 如申請專利範圍第35項之光學監視系統,其中之 校準器,其作用爲法布里-珀羅濾波器,以產生參考信號, 其具有頻譜上自寬帶源之寬帶信號之空間分開之能量尖峰 〇 38. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,進一步 包含組合濾波器,其將參考信號在被可調式濾波器濾波之 前,插入光信號之光束路徑中。 39. 如申請專利範圍第38項之光學監視系統,其中之 組合濾波器爲二色性濾波器。 40. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,進一步 包含分離濾波器,其在可調式濾波器濾波後,將參考信號 自光信號分離。 41. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,其中可 調式濾波器同時濾波光信號及參考信號。 42. 如申請專利範圍第32項之光學監視系統,進一步 包含一處理器,其在監視光學信號時,校準監視系統。 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --* - * --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 496976 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 43·—種方法,以供光學信號監視之用,其包含: 接收:一光學信號,其具有頻譜分離之頻道,分布於頻 譜帶中; 產生一參考信號; 主動濾波光信號及參考信號; 偵測濾波後之參考信號,同時偵測濾波後之光學信號 ;以及 參考濾波後之參考信號,分析光學信號之頻譜特性。 44.如申請專利範圍第43項之方法,進一步包含抑制 反射回至信號源。 45·如申請專利範圍第43項之方法,其中產生參考信 號之步驟包含: 產生一寬頻帶信號;以及 將寬頻帶信號濾波,以產生有穩定頻譜特性之參考信 號。 46. 如申請專利範圍第43項之方法,進一步包含在可 調式濾波器濾波前,組合參考信號於光信號之光束路徑中 〇 47. 如申請專利範圍第46項之方法,進一步包含在可 調式濾波器濾波後,將參考信號自光信號分離。 48. 如申請專利範圍第41項之方法,進一步包含同時 濾波光信號與參考信號。 49. 如申請專利範圍第41項之方法’進一步包含: 同時濾波光信號與參考信號;以及 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·--------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 496976 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 在監視光信號時,參考該參考信號以校正及監視系統 Ο 5〇·—種光學監視系統,其包含: 供光信號之信號源,其光訊號具有頻譜分離頻道; 一可調式濾波器系統,其經序列濾波器空腔將光信號 濾波; 一光信號偵測器,以偵測由可調式濾波器系統濾波之 光信號。 51·如申請專利範圍第5〇項之光學監視系統,其中之 可言周式;濾波器包含以雙重通過組態之濾波器空腔,使光信 號不僅〜次通過濾波器空腔。 52·如申請專利範圍第51項之光學監視系統,其中可 調式;濾波器系統包含偏振光束分裂器及法拉第鏡。 53·如申請專利範圍第50項之光學監視系統,其中可 調式;濾波器包含多個濾波空腔,光學信號經其中傳播。 54·如申請專利範圍第53項之光學監視系統,其中可 調式濾波器包含第一法布里-珀羅諧振腔及第二法布里-珀 羅諧振腔。 55·如申請專利範圍第54項之光學監視系統,其中之 第一法布里-珀羅諧振腔及第二法布里-珀羅諧振腔,係彼 此分開。 56·如申請專利範圍第5〇項之光學監視系統,其中之 光源爲光纖維辮。 57·如申請專利範圍第5〇項之光學監視系統,進一步 木紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規袼(21〇 X 297公爱 --------^---------^ IA (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 496976 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 包含一參考源,以產生由可調式濾波系統濾波之參考信號 ’以及用以偵測濾波後參考信號之參考信號偵測器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 58·如申請專利範圍第57項之光學監視系統,其中之 參考源包含: 一寬頻帶源;以及 一校準器',其產生有穩定頻譜特性之參考信號。 59 —種作爲光學信號監視之方法,包含: 接收一光信號,其具有頻譜分離之頻道; 將光信號第一次通過可調式法布里-珀羅諧振腔; 將光信號第二次通過可調式法布里-珀羅諧振腔;以及 偵測經二次濾波之光信號。 6〇_如申請專利範圍第59項之方法,其中光學信號通 過可調式法布里_珀羅諧振腔之步驟,包含將光學信號雙重 通過同一諧振腔一次以上。 61.如申請專利範圍第60項之方法,其中將光學信號 通過可調式法布里-珀羅空腔之步驟,進一步包含在通過空 腔之間旋轉光束之偏振,然後利用偏振分離。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 61如申請專利範圍第59項之方法,其中將光學信號 通過可調式法布里-珀羅諧振腔之步驟,包含將光信號通過 不同之空腔。 63·如申請專利範圍第59項之方法,其中光學信號通 過可調式法布里-珀羅諧振腔之步驟,包含將光學信號通過 不同但同步之空腔。 64·如申請專利範圍第59項之方法,其中接收光學信 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 496976 A8 B8 C8 D8 f、申請專利範圍 號之步驟包含從光纖維辮接收光學信號。 65. 如申請專利範圍第59項之方法,進一步包含產生 一參考信號,其由光學信號濾波。 66. 如申請專利範圍第65項之方法,其中產生參考信 號步驟包含: 產生一寬頻帶信號;以及 濾波此寬頻帶信號,以產生有穩定頻譜特性之參考信 號。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----訂------ 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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