[发明专利]主动确保波长稳定控制系统中正确选择信道的方法

说明书

本发明总的涉及可调谐激光器和其它可调谐光学信号源，并且尤其涉及主动确保包含可调谐激光器或可调谐光学信号源的波长稳定控制系统中主动确保正确选择信道的方法和装置。

光纤通信系统提供低损耗和极高的信息载运能力。在实际当中，光纤的带宽可以用于利用不同的载波同时传递多种不同的信道。有关的技术称作波分多路复用技术(WDM)。

各个信道所占用的波带宽度依据于多个因素，包括外加信息带宽、接受载波频移的限度、载波频率的不确定度，并依据于对由不理想的滤波器所致的信道之间串馈的可能的减少。

为了增大信道的数量，需要具有稳定和精确控制波长的激光器提供窄间隔的多种波长。但是，在实际当中，激光器发出的光在被认做激光器增益曲线的整个较宽的带宽范围。在常规的法布里-玻罗激光器中只有纵模鉴别由增益谱本身提供。因为激光腔是典型的法布里-玻罗干涉仪，所以能量输出在增益曲线上不连续，而是离散地发生，频率间隔很小。输出频率基于激光腔支持的离散纵模的数量。纵模将出现在这样的波长处，即半波长的整数等于激光器中谐振腔的反射镜之间的距离。激光器的振荡只发生在激光器增益曲线超过振荡腔光路中的损耗的频率处。在实际当中，加宽的激光器增益曲线超过腔损耗一个很大的频率范围，在8～10GHz的量级。

已有各种方法用于把激光器的振荡限制到竞争的一个纵模。一种方法是分配式反馈机制。分配式反馈(DFB)激光器是一种最通行的通讯激光器。与激光器结构结为一体的光栅把输出限制到一个频率。另一种最通行的方法需要使用与此种激光装置结合的选频外腔/标准具，探测激光器工作的输出波长并通过改变激光器的温度调节激光器、即公认的温度调谐。这种方式使得甚至在改变周围环境温度的条件下也能够有激光器的波长锁定。

基于标准具的波长稳定激光源在光学领域迅速变得具有优势。结合了基于标准具的波长稳定激光源的系统有时被称作波长稳定控制系统。这些系统典型的寿命为25年。

基于标准具的波长稳定激光源和控制系统需要实时波长变化，尤其当需要改变信道时。为了防止系统中其它的有效信道的数据损坏，不应当把波长改变或任何显著的波长歪斜失真发送过这几个其它的有效信道。因此，在波长或信道改变期间系统不希望它的激光源发射。在现今的波长稳定系统中，这主要意味着要改变波长，系统必须首先关上激光源。一旦激光源关断，它就被加热或冷却到对应于理想信道的波长的温度。随后再把激光源打开并将其锁定在理想信道的波长处。

基于标准具的波长稳定激光源和控制系统有无数的和多值的波长锁定选择。通过在进行认定为锁定到理想波长所必须的调节之前关断激光源，现行系统在暗中并唯一地以激光源的温度为根据地改变信道。引为这些系统具有无数的锁定选择，并且信道选择唯一地根据温度，所以如果激光源锁定到理想的温度或如果有跳跃的标准具模式并处于错误的波长，则不能正确地探测。所以，通过利用上述技术，现今的波长稳定控制系统不能确保选择正确的信道。

因此，希望并需要一种在波长稳定控制系统中主动(即激光源开通并发射)确保正确选择信道的机构。

本发明提供一种在波长稳定控制系统中主动确保正确选择信道的方法和装置。

本发明还提供一种在波长稳定控制系统中确保正确选择信道、但在信道选择过程中不关断系统激光源的方法和装置。

本发明的上述和其它特点和优点通过提供一个设置在波长温定控制系统中的激光器模块和一个整体的调制器和一个光放大器而实现。激光器模块有一个连结到光学链路的第一输出和经过信号鉴别器电路连结到控制器的第二输出。控制器控制系统的信道选择过程。在信道选择过程中，控制器按照减少第一和第二输出发射功率的需要调节增益部分、调制器和放大器，使得第一输出可以不被连结到链路(即系统的远端用户)的接收器探测到。控制器通过调节激光器模块并监控第二输出标准具特性而启动信道选择过程。通过跟踪标准具特性，控制器可以判断何时获得所需信道的波长。一旦获得该波长，该波长即被锁定并稳定下来。随后，控制器调节增益部分、调制器和放大器以获得使第一输出能被连结到链路的接收器探测的第一和第二输出的发射功率。这样可以不关断激光器模块或其输出并且不损坏光学链路的任何数据地执行信道选择过程。

通过下列参考附图对有效实施例的详细描述，本发明的前述和其它优点及特点将变得更加清晰。

图1表示根据本发明实施例构造的波长稳定控制系统；

图2是用于图1所示系统中的激光器模块的可变部件框图；

图3是图1所示系统中主动确保正确选择信道的方法流程图；