[发明专利]光信号明暗比监测装置与方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种光信号明暗比(Extinction Ratio，ER)监测装置与 方法。

背景技术

一般内建于光网络节点的光频谱分析仪(Optical Spectrum Analyzer，OSA)原有功能可监测如光功率、光波长、光路径损失、光信号 噪声比(Optical Signal To Noise Ratio，OSNR)等参数。现今常用的技 术中，常以数字通讯分析仪(Digital Communication Analyzer，DCA)来 观测光信号的眼图(Eye Diagram)，以分析光信号相关参数，例如光信号 的ER值。眼图是虚拟随机二元序列信号经过循序取样(Sequential Sampling)重建而成。

图1是一种计算光信号的ER值的范例流程。图1的范例中，将接收 的光信号101经由光电转换110，而成为电信号脉冲110a，再经过循序取 样与眼图重建120而成相对应的眼图120a，然后从中分析出光信号位“1” 与位“0”的两光功率值130，进而求得ER值。

Christopher M.Miller等人于1994年发表的文献中，使用眼图分析 仪(Eye Diagram Analyzer)来执行数字传输系统的光信号相关参数的设 定，其中的光信号的ER值的计算公式的定义如下：

Extinction ratio(dB)=10·log10[One levelZero level]]]>

光信号位“1”与位“0”的两平均光功率P₁与P₀的位置是取决于长 条统计图(Histogram)的峰值(Peak Value)，而峰值的地方就是准位“1” (Level One)与准位“0”(Level Zero)的位置。

美国专利号5,535,038揭露一种以直接量测功率来决定ER值的装置 与方法。如图2的范例所示，以功率量测器(Means for Measuring Power)210来量测调变信号(Modulated Signal)的功率值P_mod，而以伏特 计(Voltmeter)(等同于量测光功率)220为例，来量测光功率平均值P_av。 再利用下列公式来决定ER值：

ER=Pav+PmodPav-Pmod.]]>

此装置需要光电转换230来将光信号转换成电信号。

美国专利公开号2007/0109533揭露一种非取样式的Q值量测 (Non-Sampling-Based Q-Factor Measuring)装置与方法。如图3的范例 所示，此技术通过一个光信号领域转换模块，对于欲监测的光信号光功率 波形转换为其它领域信号形式，例如通过功率至波长转换模块 (Power-To-Wavelength Conversion Module)310，转换为光波长变化波形。 当光信号由光功率变化波形转换为光波长变化波形，则光信号在光波长领 域的Q值定义如下：