TW535374B - Optical add/drop multiplexer apparatus, method of controlling the same and optical communication system - Google Patents

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535374 五、發明説明（ 1 ) 發 明背景 發 明領域 本發明 係 有 關 — 種 用於波長分割多工式（WDM)光學 通 信系統 的 光 學 連 接 /去除連接式多工器裝置（以下稱 爲 0 ADM 裝 置 )? 係 使 含有指定到特定波長之通路的信 號 光從波 長 分 割 多 工 式信號光（以下稱爲WDM信號光） 上 去除連 接 或 將 之 連 接於其上，其中該WDM信號光含 有 許多分 別 指 定 到 呈 獨立而適當間隔開之波長上的通 路 〇 本發明 亦 有 關 一 種 方法以控制OADM裝置以及使用 OADM 裝 置 之 WDM光學通信系統。 相 關技術 說 明 利用單 模 型 式 矽 石 光纖之光學通信的特徵是大容量 的 傳輸。 使 用 其 波 長 落在1 · 5 5微米處亦即落在單模光 纖 中具有 最 低 耗 損 之 波長區域內的W D Μ光學通信系 統 ,實際上Ε :補 ί當 〔作— -種利用其大容量傳輸優點的技 術 〇 至於含 有 依 篩 網 形 式交互連接很多點之網路結構以 取 代特定 兩 點 間 之 傳 輸的WDM光學通信系統，變成必 需 在網路 節 點 上 對 含 有指定到特定波長之通路的信號 光 施行連 接 或 去 除 連 接。具有這種特性之0 A D Μ裝置 的 特殊結 構 係 說 明 於 例如由發表於（“ Κ 〇 g a k u G i j u t s U K( )n t a k u t 〇，，， 光 學 技 術 接觸，Vol.35，No.6，PP.343- 34 8，1 9 9 7 )標 題 爲 厂 纖 維光柵」的論文中。 - 3- 535374 五、發明説明（2) 前述文件所說明之OADM裝置的原理係顯示於第5 圖中。於第5圖中，含有許多各指定到特定波長之通路 的W D Μ信號光，係從光纖5 3的光纖端點5 3 a傳送到光 纖54的光纖端點54a上。該OADM裝置係包括：光學 環流路5 1 , 5 2 ;纖維光柵區段5 5，具有沿其軸心形成的循 環折射指數式光柵5 6 ;光纖5 7 5係用於使連接於光學環 流器5 1上之信號光去除連接；以及光纖5 8係用於使信 號光連接到光學環流器5 2上。 以下將詳細說明如第5圖所示之OADM裝置。假定 形成於纖維光柵區段55上之循環折射指數式光柵56, 具有於各WDM信號光中只有含指定到特定波長λ k之 通路的信號光會受到反射的特徵。假定從光纖5 3的光 纖端點5 3 a入射的WDM信號光含有分別指定到從λ 1 到λ η之波長上的信號光，只有含指定到特定波長λ k 之通路的信號光會在纖維光柵區段55的循環折射指數 式光柵5 6上受到反射，並經由光學環流器5 1將之輸出 (放到）到光纖端點57a上。 根據類似的原理，從光纖58的光纖端點58a入射而 含有指定到特定波長λ k之通路的信號光會在纖維光 柵區段5 5的循環折射指數式光柵5 6上受到反射，並經 由光學環流器52將之輸出（放到）到光纖54的光纖端 點5 4a上。也就是說，由兩個光學環流器51，52及纖維 光柵區段55構成之OADM裝置的特性是能夠連接/去 除連接含有指定到特定波長λ k之通信的信號光，其中 -4- 535374 五、發明説明（3 ) 波長λ k係對應到形成於纖維光柵區段5 5上之循環折 射指數式光柵5 6的光柵間隔。 由於不必要的是循環折射指數式光柵5 6的反射波長 會隨著環境溫度的變化而改變，且已知纖維光柵本身之 反射波長具有〇.〇1奈米/ °C的溫度依賴度，故通常係將 纖纖光柵區段5 5收維於溫度補償包或是溫度無關包內， 以致即使當環境溫度改變時也可以使纖維光柵區段5 5 的特徵不受影響。使用溫度補償包可以使纖維光栅之 溫度依賴度下降到0 · 0 0 1 n m (奈米）/ °C左右。不過，當 WDM光學通信系統內各相鄰通路之間間隔變得比目前 狀態亦即其數値爲0 · 8奈米左右更窄時，這種溫度補償 特徵是不夠的。 於光學網路內根據通信交通的定常增加而發生變化 的例子裡，係重新設計光學網路的傳輸路線，以致可能 必需改變已連接/去除連接信號光的通路或是該已連接 /去除連接信號光在特定節點上的通路數目。此例中， 該OADM裝置必需具有其信號光分別將不同通路指定 到不同波長上的連接/去除連接特性，且較佳的是提供 一種具有可調反射波長的纖維光柵。 由於纖維光柵的反射波長係藉由沿軸心形成之循環 折射指數式光柵5 6的光柵間隔而定出的，故能夠藉由 沿著纖維光柵之縱軸方向施加應力以改變循環折射指 數式光柵5 6之光柵間隔而改變其反射波長。於 A.Iocco等人在1997年12月發表於Electronics 535374 五、發明説明（4 ) L e 11 e r s V ο 1 . 3 3，N 〇 . 2 5標題爲「（布雷格光柵式可快調 濾光片）」的論文中揭示了一種用以改變反射波長的 技術。於該技術中，係藉由跨越壓電螺線管施加直流電 壓使該壓電螺線管伸展/壓縮，並藉由該壓電螺線管的 伸展/壓縮改變沿軸心形成之循環折射指數式光柵的光 柵間隔，以致能夠改變該纖維光柵的反射波長。 如同該文件中所顯示的，第6圖顯示的是壓電螺線管 位移與波長平移之間的關係，其中反射波長能夠在波長 上產生大槪1 5 nm (奈米）的變化。於將用於改變反射波 長之器件加到纖維光柵上的例子裡，係將壓電螺線管及 其伴隨電路加到OADM裝置上。這會使裝置變複雜，且 變得難以施行具有高準確度的溫度補償作用。結果，該 0 A DM裝置無法達成使包含用來當作OADM裝置元件 之纖維光柵的反射波長穩定下來的作用。期間，當使各 相鄰通信通路間之間隔變得更窄以便提供一種大容量 WDM光學通信系統時，變得更難達成對用來當作 OADM裝置元件之反射式濾光片具有穩定特徵的要 求。 發明之扼要說明 本發明的某一目的是提供一種光學連接/去除連接式 多工器裝置當作用於施行W D Μ光學通信系統的基礎 元件，基本上光學連接/去除連接式多工器裝置會選擇 具有纖維光柵之反射波長的通路，並使其上連接/去除 連接用波長亦即反射波長穩定下來，本發明的另一目的 535374 五、發明説明（5 ) 是提供一種用來控制OADM裝置的方法以及一種利用 0 A D Μ裝置的波長分割多工式（w D Μ )光學通信系統，其 中該0 A D Μ裝置會選擇具有纖維光柵之反射波長的通 路並使其上連fe /去除連接用波長亦即反射波長穩定下 來。該OADM裝置會在其連接/去除連接用波長經由環 境溫度的變化而改變的例子裡，將其連接/去除連接用 波長亦即用來當作OADM裝置元件之纖維光柵的反射 波長校正爲目前的波長。 根據本發明的一種含有具可調機構之反射性濾光片 的OADM裝置係具有穩定的特徵，其中在反射性濾光片 上反射光的波長不會經由環境溫度的變化而改變。於 OADM裝置中，分支並粹取出已連接/去除連接信號光 中當作監視光的部分，進一步將監視光分支成兩束光， 且使分支之後的兩束光之一穿透具有波長依賴性的光 學濾光片。將穿透光學濾光片的監視光以及另一束未 穿透光學濾光片的監視光引導到偵測單位的偵測器上， 並於偵測單位上得到兩束監視光之光學功率的比例。 藉由控制該可調機構使該反射性光學濾光片的反射波 譜特徵穩定下來，以致其比例的數値可能是預定的數 値。 圖式簡述 第1圖顯不的是一種根據本發明第一實施例之 OADM裝置的結構。 第2 A圖顯不的是一種光學濾光片的特徵曲線。 535374 五、發明説明（6 ) 第2 B圖顯示的是在使用具有如第2 A圖所示特徵曲 線之光學濾光片的例子裡，其纖維光柵之反射波長的變 化量額以及由偵測器1所偵測到之光學功率對由偵測 器2所偵測到之光學功率的比例。 第3 A圖顯示的是另一種光學濾光片的特徵曲線。 第3 B圖顯示的是在使用具有如第3 A圖所示特徵曲 線之光學濾光片的例子裡，其纖維光柵之反射波長的變 化量額以及由偵測器1所偵測到之光學功率對由偵測 器2所偵測到之光學功率的比例。 第4圖顯示的是一種根據本發明第二實施例之 0 A D Μ裝置的結構。 第5圖顯示的是一種根據習知設計之〇 A D Μ裝置的 原理。 第6圖顯示的是壓電螺線管位移與波長平移之間的 關係。 較佳實施例的詳細說明 第1圖顯示的是一種根據本發明第一實施例之 OADM裝置的結構。該OADM裝置係包括：光學環流器 1 1，1 2 ;光纖1 3，1 4 ;纖維光柵區段1 6 ;耦合子1 8，1 9 ;光學 濾光片2 0 ;光纖2 5 ,係用於使信號光去除連接；光纖2 6， 係用於使信號光連接；以及控制器2 9。光纖1 3含有落 在端點上的光纖端點1 3 a，且光纖1 4含有落在端點上的 光纖端點1 4 a。纖維光柵區段1 6具有沿其軸心形成的 循環折射指數式光柵1 5。該纖維光柵區段1 6之反射 535374 五、發明説明（7) 波譜的半幅寬度通常是〇 ·2奈米。光纖2 5含有落在細 點上的光纖端點25a，且光纖26含有落在端點上的光纖 端點2 6 a。含有指定到特定波長之通路的信號光會在 循環折射指數式光柵1 5上受到反射，並經由光學環流 器1 1將之輸出（放到）到光纖27a上。也就是說，能夠從 光纖2 5之光纖端點2 5 a使含有指定到特定波長之通路 的信號光去除連接。 將纖維光柵區段1 6上形成有循環折射指數式光柵 1 5的中間部位固定於可調機構1 7上。當作一種實例， 該可調機構1 7可能是由壓電螺線管構成的。該壓電螺 線管係藉由跨越壓電螺線管施加直流電壓而伸展/壓縮 的，並藉由該壓電螺線管的伸展/壓縮使形成有依機械 方式耦合於壓電螺線管上之纖維光柵區段1 6之循環折 射指數式光柵1 5的部位伸展和壓縮。結果，改變了循 環折射指數式光柵的光柵間隔。這種功能使吾人能夠 選擇指定到會在纖維光柵區段1 6上受到反射之特定波 長的通路。 扮演著光學分支裝置角色的光學耦合子1 8會分支出 來自光纖27a的部分信號光，並將當作監視光的已分支 光束引導到光纖27b上。必需使由光學耦合子1 8分支 到光纖2 7 b上的監視光不致實質上減低從光纖端點 2 5 a粹取出之已去除連接信號光的功率。較佳的是，使 分支到光纖2 7 b上當作監視光之信號光具有2 0分貝 (百分之一）的光學功率。 535374 五、發明説明（8 ) 光學鍋合子1 9會進一步對已由光學耦合子1 8分支 出的監視光進行分支。較佳的是在考量稍早提及之分 割處理下其分支比例爲1 :丨。由光學耦合子丨9以丨：！ 之比例分支出的監視光會進入光纖2 8 a和2 8 b。 光纖2 8 b係連接於光學濾光片2 〇上。光學濾光片 20具有呈溫和耗損依賴度之透射波譜特徵。當作一種 實例，該光學濾光片2 0可能是利用一種具有長週期之 光珊構成的。 已進入光纖28b並穿透光學濾光片20的監視光會進 入光偵測電路2 1上用來當作控制器2 9元件的偵測器 2。另一方面，已進入光纖2 8 a的監視光會在未穿透光 學濾光片2 0下進入光偵測電路2 1的偵測器1。對應 到光偵測電路所偵測到監視光之光學功率的類比電氣 信號係經由類比/數位（A/D)轉換器22輸入到微電腦23 上。δ亥1¾¾(電01¾ 2 3會得到已芽透光纖2 8 a之監視光對已 穿透光纖2 8 b及光學濾光片2 0之監視光的功率比例。 因爲纖維光柵區段1 6的反射波譜特徵會受該纖維光 柵區段1 6之循環折射指數式光柵1 5的在光柵間隔上 肇因於環境溫度之變化的影響，故該纖維光柵區段1 6 之循環折射數式光柵1 5上所反射的信號光會受害於由 中心波長及其光學功率構成的變化，即使從光纖1 3入 射之信號光具有穩定波譜時亦然。 在計算基礎上，該纖維光柵區段1 6之循環、折射指數 式光柵1 5上肇因於在〇到7 0 °C間之環境溫度改變而 -10- 535374 五、發明説明（9 ) 產生的反射波譜特徵變化是大約0.7奈米。光學耦合 子1 8實質上會呈現出在信號光波譜的變化上不具有任 何波長依賴度的特徵。如是，經由光纖2 7 b入射到光學 耦合子1 9上的監視光具有的波長與在光纖端點2 5 a上 偵測到之信號光波長是相同的。也就是說，經由光纖 27 b入射到光學耦合子丨9上的監視光會對光纖端點 2 5 a上之信號光波譜施行高逼真度的監視作用。光學 耦合子1 8實質上也會呈現出在信號光或監視光波譜的 變化上不具有任何波長依賴度的特徵。如是，從光學耦 合子1 9入射到光纖2 8 a和2 8 b上各監視光會具有相同 的波譜。光學耦合子1 8 , 1 9在監視光波長範圍內不具 有任何波長依賴度的條件能夠很容易地藉由使用標準 的1 · 5能帶波長無關熔融型式的光纖耦合子而得到滿 足。 如同稍早提及的，由光偵測電路2 1之偵測器1和偵 測器2偵測到的信號光會單獨地經由控制器2 9的a/D 轉變器22進行A/D轉換，然後經由微電腦23對由光偵 測電路2 1之偵測器1和偵測器2偵測到的信號光施行 分割，以便得到由偵測器1所偵測到之光學功率對由偵 測器2所偵測到之光學功率的比例。於這種應用中，受 害於經由光學濾光片2 0之衰減作用的監視光百分比係 取決於該監視光的波譜。如是於使纖維光柵區段1 6之 反射波譜特徵受到影響的例子裡，會在由偵測器1所偵 測到之光學功率對由偵測器2所偵測到之光學功率的 -11- 535374 五、發明説明（10 ) 比例上發生變化。據此，能夠藉由擷取前述關係而偵測 到纖維光柵區段1 6之反射波譜特徵的變化量額。 在改變從光纖端點1 3 a入射之信號光波譜的例子裡， 已穿透光學濾光片2 0之監視光的光學功率會隨著監視 光波長由於環境溫度的變化以及入射信號光之波譜變 化而改變。未穿透光學濾光片2 0之監視光的光學功率 也會由於：於入射信號光之波譜變化而改變。如上所述， 由於微電腦2 3會得到由偵測器1所偵測到之光學功率 對由偵測器2所偵測到之光學功率的比例，故無論入射 信號光之波譜變化爲何：都能夠穩定地得到纖維光柵區 段1 6之反射波譜特徵的變化量額。 如同稍早提及的，微電腦2 3會根據所偵測之波長變 化量額經由數位/類比（D/A)轉換器24輸出用於可調機 構1 7的控制信號。控制信號係取決於用來構成可調機 構1 7之螺線管型式而以電壓或電流形式出現的。 於OADM裝置中，在改變具有反射波長之通路設定 的例子裡，係取消具有上述反射波長之監視器，而施加 預定的控制信號，然後再次起動具有反射波長之監視 器。 第2 A圖顯示的是一種用來施行根據本發明之 0 A D Μ裝置之光學濾光片特徵的實例。如第2 A圖所示 之光學濾光片在中心波長上具有相對於離開中心波長 5奈米的波長上局出5分貝的線性衰減特徵。這裡，中 心波長指的是由信號光之操作波長範圍定出的參考波 -12- 535374 五、發明説明（n) 長，且與中心波長的差異指的是與該參考波長的差異。 第2B圖顯示的是在已進入光學濾光片之監視光具 有如第2 A圖所示之波長特徵的例子裡，由偵測器1所 偵測到之光學功率對由偵測器2所偵測到之光學功率 的比例。於第2B圖中，水平軸代表的是與光學濾光片 之中心波長的差異5垂直軸代表的則是由偵測器1所偵 測到之光學功率對由偵測器2所偵測到之光學功率的 比例。 如第2A圖所示，吾人應該了解的是穿透光學濾光片 之監視光在波長上的變化，會因爲監視光隨著光學濾光 片2 0之使用而改變，而造成在由偵測器1所偵測到未 穿透光學濾光片之監視光之光學功率對由偵測器2所 偵測到已穿透光學濾光片之監視光之光學功率之比例 上的變化。於第2 B圖中，雖則在假定光學耦合子1 9之 分支比例爲1 : 1下進行計算，然而不必要該光學耦合子 1 9之分支比例限制爲1 : 1。 第3 A圖顯示的另一種用來施行根據本發明之 OADM裝置之光學濾光片特徵的實例。如第3 A圖所示 之光學濾光片具有的特徵是其監視光衰減特徵會相對 於其中心波長與監視光波長之間的差異而非線性地改 變。第3 B圖顯示的是在已進入光學濾光片之監視光具 有這種波長特徵的例子裡，由偵測器1所偵測到之光學 功率對由偵測器2所偵測到之光學功率的比例。如第 3 B圖所示，由偵測器1所偵測到之光學功率對由偵測器 -13- 535374 五、發明説明（12 ) 器2所偵測到之光學功率的比例，會相對於其中心波長 與監視光：波長之間的差異而非線性地改變。據此，若光學 濾光片具有如第3 A圖所示之特徵，則無論其與中心波 長之差異爲何都能夠對該可調機構執行定常控制，並減 輕控制系統的負擔。 第4圖顯示的是根據本發明另一實施例用於監視從 第1圖之光纖端點2 6 a入射到光纖2 6之信號光的裝 置。於第4圖中，係藉由監視從光纖端點4 6 a入射到循 環折射指數式光栅3 5之信號光在反射波譜上的變化而 得到與第1圖相同的效應。於第4圖中，符號3 0代表 的是OADM裝置，符號3 1，32代表的是光學環流器，符 號3 3 5 3 4代表的是光纖，符號3 6代表的是纖維光柵區 段，符號37代表的是可調機構，符號38，39代表的是光 學耦合子，符號4 0代表的是光學濾光片，符號4 1代表 的是光偵測電路，符號47,48 a，4 8b代表的是光纖，符號 42代表的是a/d轉換器，符號43代表的是微電腦，符號 44代表的是D/A轉奐器，符號45代表的是用於使信號 光去除連接的光纖，符號4 6代表的是用於使信號光連 接的光纖，而符號4 9代表的是控制器。其作業原理與 如第1圖所示之〇 A D Μ裝置是相同的。從光纖端點 4 6 a連接含有指定到特定波長之通路的信號光而使之 在纖維光柵區段3 6之循環折射指數式光柵3 5上受到 反射，並經由光學環流器3 2將之輸出到光纖3 4上。配 置在纖維光柵區段3 6與光學環流器3 2之間用來當作 -14- 535374 五、發明説明（13 ) 光學分支裝置的光學耦合子3 8，會使從纖維光柵區段 3 6反射的部分信號光分支出來，並將已分支的光當作監 視光引導到光纖4 7上。光學耦合子3 9會進一步對已 由光學耦合子3 8分支之監視光進行分支，且使已由光 學耦合子3 9分支之監視光進入光纖4 8 a和4 8 b。已進 入光纖48b之監視光會穿透光學濾光片40並進入光偵 測電路4 1的偵測器2。另一方面，已進入光纖4 8 a之監 視光會在未穿透光學濾光片4 0下進入光偵測電路4 1 的偵測器1。微電腦43會得到已穿透光纖48a之監視 光對已光學濾光片4 0及光纖4 8 b之監視光的比例。 沿軸心形成之循環折射指數式光柵1 5 5 3 5之反射波 譜特徵通常都是非指向性的。如是在第1圖之監視方 法與第4圖之監視方法之間的效應是相同的。吾人可 以使用任意一種方法以便對可調機構1 7，3 7進行控 制。在循環折射指數式光柵1 5，3 5之反射波譜特徵都 不具有指向性的例子裡，較佳的是一起使用第1圖和第 4圖之監視方法以便分別對可調機構1 7，3 7進行控制。 各可調機構1 7，3 7可能是由任何具有用於改變纖維 光柵區段1 6，3 6之循環折射指數式光柵1 5，3 5上光栅 間隔之機制構成的。由於循環折射指數式光柵1 5，3 5 上反射波長之瞬態變化係由纖維光柵在環境溫度上的 變化所造成的，亦即由循環折射指數式光柵1 5 5 3 5之光 柵間隔變化或是玻璃之折射指數變化所造成的，因此可 調機構1 7，3 7並不需要高速的回應。據此，用於添加應 -15- 535374 五、發明説明（14 ) 力以便伸展/壓縮纖維光柵區段1 6，3 6的機制並不受限 於壓電螺線管；它也可能是一種電磁螺線管，其中係使 流動的電流受到控制的，而電磁力係可變的並將可變的 電磁力加到纖維光柵區段1 6，3 6上。另一種方法使用 的可能是一種熱膨脹裝置，其中係藉由使用加熱器或 P e r 11 e r (柏芾爾）裝置以改變其環境溫度而造成纖維光 柵區段1 6，3 6上的熱學膨脹或熱學收縮，因此改變了沿 纖維光柵區段1 6，3 6軸心形成之循環折射指數式光柵 1 5，3 5的光柵間隔。又一種方法使用的也可能是一種熱 膨脹裝置，其中改變了經由溫度在折射指數上生成的變 化以控制其反射波譜。 雖則纖維光柵區段1 6，3 6通常是布雷格光柵，然而也 可以使用具有較寬反射能帶寬度的尖銳光柵以便經由 號節點對由許多分別指定到特定波長之通路構成的 信號光進行連接/去除連接。可以使用一種介電多重層 濾光片當作光學濾光片2 0，4 0。在考量與光纖2 8 b，4 8 b 的相容性下較佳的是使用一種具有長週期的光柵。 在使用布雷格光柵且只對中WDM光學信號含有指 定到特定汲長之通路的光學信號進行連接/去除連接的 例子，可能必需根據光學網路的擴充或修正對已在特定 節點上連接/去除連接之信號光的設定進行改變。在使 用壓電螺線管當作可調機構的例子裡，如第1圖所示會 允許產生大槪1 5奈米的波長平移。這容許吾人於充分 大於〇 · 8奈米的範圍內對波長的調節當作W D Μ光學通 -16- 535374

jL、發明説明（15) 信系統內各相鄰通路之間的間隔，如是滿足了前述對光 學網路的請求。此例中，能夠改變或重新定出偵測器1 對偵測器2比例的目標數値，且微電腦2 3，4 3會控制可 調機構1 7，3 7以致偵測器1對偵測器2的量測比例會 與偵測器1對偵測器2比例的目標數値重合。

雖則上述實施例中使用的是循環折射指數式光柵 1 5，3 5，然而吾人也可以使用介電多重層濾光片以取代 循環折射指數式光柵1 5，3 5。在這個例子裡，可以使用 壓電螺線管或電磁鐡而於濾光片上施加機械力以便改 變其反射波譜。取代地，較佳的是使用纖維光柵以便使 可調機構的結構變簡單。 於已經由環境溫度的變化改變其反射波譜特徵的例 子裡，係藉由使用根據本發明的OADM裝置，而能夠藉 著將用來當作OADM裝置元件之纖維光柵的連接/去除 連接波長校正爲目前的波長使OADM裝置的連接/去除 連接特徵穩定下來。

本發明提供了 一種具有隱定之連接/去除連接特徵 而不致受諸如環境溫度的變化之類影響的OADM裝置 。該Ο A D Μ裝置結合了一種含有可調機構的反射性濾 光片，其中該反射性濾光片之反射波長不會因環境溫度 上的變化而改變，其方式是對已連接或去除連接的部分 信號光進行分支並將之粹取爲監視光，進一步將監視光 分支成兩個光束，在分支之後令兩個光束之一穿透具有 波長依賴性的光學濾光片，將該已穿透光學濾光片監 視光以及另一未穿透光學濾光片監視光引導到偵測 電路的偵測器上，得到兩個監視光之光學功率的 -17- 535374 五、發明説明（16 ) 比例，並使可調機構受到控制以致該比例的數値可能是 一預定。 根據本發明對監視光進行分支而得到已穿透光學濾 光片監視光與另一未穿透光學濾光片監視光的比例以 控制可調機構。如是其控制作用不致因所偵測到之監 視光在光學功率上伴隨著反射性濾光片之反射波譜變 化的變化而受到影響。 較之纖維光柵區段1 6，3 6，第1圖中的光學濾光片2 0 以及第4圖中的光學濾光片40都會顯示出溫和的波長 依賴性。透射比例會因爲波長的變化而作溫和的改變， 以致由環境溫度變化造成之特徵變化很小因此允許施 行穩定的控制。特別是，在使用長週期光柵的例子裡假 定其溫度依賴性爲大約0.001奈米（nm)/°C那麼小而符 合本發明的目的。雖則光學濾光片2 0,4 0不含可調機 構，然而吾人能夠很容易地以封裝方式爲它們提供溫度 補償作用。如同透射比例因光學濾光片20,4 0之波長 變化而產生的變化是溫和的，由微電腦偵測到之監視光 在光學功率上的變化會變得比纖維光柵區段1 6，3 6在 反射波譜上的變化更小。纖維光柵在反射波譜上的變 化主要係由環境溫度之變化造成的。如是，高速控制不 再是控制方法的必要需求。藉由微電腦內的適當時間 平均處理而允許對可調機構作高準確度的控制。 符號說明 1，2…偵測器 -18- 535374 五、發明説明（17 ) 11，12,31，32,51，52...光學環流器 13，1 4,25,26527a，27b528a，28b，3 3,34545546,47,48a，48b，5 3,5 4,5 7,5 8...光纖 13&，14 352 5 3,263,4 6&，5 3 3,5 4&，5 7&，5 8&...光纖端點 1 5，3 5，3 6 ...循環折射指數式光柵 1 6,3 6,5 5 ...纖維光柵區段 17,3 7...可調機構 18，1 9,3 8,3 9...光學耦合子 20.40.. .光學濾光片 2 1，41 ...光偵測電路 22.42.. .類比/數位轉換器 23，4 3 ...微電腦 24.44.. .數位/類比轉換器 2 9，4 9...控制器 30.. .光學連接/去除連接式多工器裝置 -19-

Claims (1)

1. 535374 92 4* ~9，·ν 丫·； 年月日H補充六、申請專利範圍 第90 1 087 57號「光學連接/去除連接式多工器裝置，其 控制方法與光學通信系統」專利案 (9 2年4月9日修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種光學連接/去除連接式多工器裝置，其特徵爲包 括： 反射性濾光片，係含有波長可調機構以便反射具 有預設波長之信號光； 第一光學分支元件，係用於分支出在反射性濾光 片上受到反射的部分信號光當作第一監視光；以及 控制單元，係以該第一監視光爲基礎用於控制該 波長可調機構。 2 .如申請專利範圍第1項之光學連接/去除連接式多工 器裝置，其中包括： 第二光學分支元件，係用於將第一監視光分支成 第二監視光和第三監視光； 光學濾光片，係含有波長依賴性以便使第二監視 光穿透其間； 偵測單元，係用於得到已穿透光學濾光片之第二 監視光對另一未穿透光學濾光片之第三監視光之光 學功率的比例， 其中該控制單元會以該光學功率比例爲基礎控制 該波長可調機構。 -1- 修正丨 六、申請專利範圍 3 .如申請專利範圍第2項之光學連接/去除連接式多工 器裝置，其中該光學濾光片之透射波譜的半幅寬係大 於該反射性濾光片之反射波譜的半幅寬。 4 ·如申請專利範圍第3項之光學連接/去除連接式多工 器裝置，其中該光學濾光片含有長週期光柵。 5 .如申請專利範圍第3項之光學連接/去除連接式多工 器裝置，其中該反射性濾光片含有布雷格（B r a g g )光 栅或是尖銳光柵。 6 ·如申請專利範圍第2項之光學連接/去除連接式多工 器裝置，其中該光學濾光片具有波長依賴性，亦即其 光學功率的比例會依與中心波長之差異相關的方式 作線性的改變。 7 · 一種利用光學連接/去除連接式多工器裝置之波長分 割多工式光學通信系統，其特徵爲該光學連接/去除 連接式多工器裝置含有： 反射性濾光片，含有波長可調機構以便反射具有 預定波長之信號光； 第一光學分支元件，用於分支出在反射性漉光片 上受到反射的部分信號光當作第一監視光；以及 控制單元，係以該第一監視光爲基礎用於控制該 波長可調機構。 8 ·如申請專利範圍第7項之波長分割多工式光學通信 系統，其中該光學連接/去除連接式多工器裝置含有： -2- 5353M

   申請專利範圍 第二光學分支元件，係用於將第一監視光分支成 第二監視光和第三監視光； 光學濾光片，係含有波長依賴性以便使第二監視 光穿透其間； 偵測單元，係用於得到已穿透光學濾光片之第二 監視光對另一未穿透光學濾光片之第三監視光之光 學功率的比例， 其中該控制單元會以該光學功率比例爲基礎控制 該波長可調機構。 9 .如申請專利範圍第8項之波長分割多工式光學通信 系統，其中該光學濾光片之透射波譜的半幅寬係大於 該反射性濾光片之反射波譜的半幅寬。 1 0 .如申請專利範圍第9項之波長分割多工式光學通信 系統，其中該光學濾光片含有長週期光柵。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之波長分割多工式光學通信 系統，其中該反射性濾光片含有布雷格光柵或是尖銳 光柵。 1 2 ·如申請專利範圍第8項之波長分割多工式光學通信 系統，其中該光學濾光片具有波長依賴性，亦即其光 學功率的比例會依與中心波長之差異相關的方式作 線性的改變。 1 3 ·〜種用於控制光學連接/去除連接式多工器裝置的 方法，該裝置包括一反射性濾光片，其具有波長可調 3- 535374-___ 修正 __補充 六、申請專利範圍 機構與具有波長依賴性之光學攄光片，其特徵爲該方 法包括： 分支出在反射性濾光片上受到反射的部分信號光 當作第一監視光；以及 以該第一監視光爲基礎用於控制該波長可調機構 〇 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之用於控制光學連接/去除 連接式多工器裝置之方法，包括： 將第一監視光分支成第二監視光和第三監視光； 使第二監視光穿透該光學濾光片；以及 偵測出已穿透光學濾光片之第二監視光對另一未 穿透光學濾光片之第三監視光之光學功率的比例， 其中於控制步驟中，以該光學功率比例爲基礎控 制該波長可調機構。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之用於控制光學連接/去除 連接式多工器裝置之方法，其中該光學濾光片具有波 長依性，亦即其光學功率的比例會依與中心波長之 差異相關的方式作線性的改變。 一 4 -