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)

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）