发明名称 光学信号交换器之控制装置及控制方法
摘要 本发明之目的是提供光学信号交换器之控制装置及控制方法,即使当进行具有不同光学输入位准之频道切换时,其亦能够控制光输出位准为固定。为达此目的,依据光学信号交换器之控制装置,在使用各具有多数个被配置在平面上之倾斜镜的MEMS镜阵列之三维型式光学信号交换器中,各倾斜镜具有角度可控制之反射表面,依序地被分别的MEMS镜阵列所反射且从一特定位置被输出之光学信号功率被光功率检测部份所检测,并且反射该光学信号之倾斜镜的反射表面角度被回授控制,以至于在先前被设定之目标值和输出光功率之间的差量绝对值成为最小。
申请公布号 TW584737 申请公布日期 2004.04.21
申请号 TW092102278 申请日期 2003.01.30
申请人 富士通股份有限公司 发明人 尾佑治;森和行
分类号 G02B26/08 主分类号 G02B26/08
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种光学信号交换器控制装置,其包含一组第一镜阵列和一组第二镜阵列,各镜阵列具有被配置在平面上之多数个倾斜镜,各倾斜镜具有一可控制之反射表面角度,并且其依序地利用该第一和第二镜阵列而反射一输入光学信号,以从一特定位置输出,用以控制该第一和第二镜阵列之各倾斜镜的反射表面角度,该光学信号交换器控制装置包含:一组光功率检测单元,其检测从该特定位置输出之光学信号的功率;以及一组角度控制单元,其控制该第一和第二镜阵列倾斜镜反射表面之至少一组的角度,其反射该光学信号,以至于被该光功率检测单元所检测之光功率固定成为在对应于该特定位置所设定之目标値。2.依据申请专利范围第1项之控制装置,其中该角度控制单元包含:一组第一镜驱动部份,其在固定控制方向逐步地改变该第一镜阵列的各倾斜镜之反射表面角度;一组第二镜驱动部份,其在固定控制方向逐步地改变该第二镜阵列的各倾斜镜之反射表面角度;以及一组比较控制部份,其即时地在反射表面角度利用该第一镜驱动部份和该第二镜驱动部份之至少一组被改变之前和之后,计算被该光功率检测单元所检测之在该目标値和分别的输出光功率値之间的差量绝对値,以彼此比较绝对値,并且依据该比较结果而决定该第一镜驱动部份和该第二镜驱动部份之分别的控制方向,以回授控制反射表面的角度,以至于该差量之绝对値成为最小。3.依据申请专利范围第2项之控制装置,其中该比较控制部份包含:一组差量电路,其得到在该目标値和被该光功率检测单元所检测之光功率値之间的差量;一组绝对値检测电路,其检测利用该差量电路所得到之差量绝对値;一组保持电路,其保持指示被该绝对値检测电路所检测之绝对値信号经一固定的时间,然后输出该信号;一组比较电路,其比较来自该绝对値检测电路之输出信号以及来自该保持电路之输出信号,并且依据被分别的输出信号所指示之绝对値的大/小关系,而输出位准被改变之信号;一组控制信号产生电路,其依据来自该比较电路之输出信号的位准,而产生用以决定该第一镜驱动部份和该第二镜驱动部份之分别的控制方向之控制信号;以及一组管理控制电路,其管理来自该比较电路之输出信号以控制该控制信号产生电路之操作设定。4.依据申请专利范围第2项之控制装置,其中该比较控制部份检测在该目标値和被该光功率检测单元所检测之输出光功率値之间的差量之符号变化,并且依据该差量绝对値之比较结果和该符号变化检测结果,而切换被控制角度之倾斜镜或该倾斜镜之反射表面的轴方向。5.依据申请专利范围第2项之控制装置,其中该比较控制部份,对于该第一和第二镜阵列分别的倾斜镜之反射表面的分别轴,在回授控制反射表面角度之前的启始状态,调查以决定其中被该光功率检测单元所检测之输出光功率値接近该目标値之控制方向,并且依据各该被决定的控制方向而依序地切换各轴之回授控制。6.依据申请专利范围第5项之控制装置,其中该比较控制部份依据该被决定之分别的控制方向,而同时地进行多数个轴之至少两个轴的回授控制。7.依据申请专利范围第5项之控制装置,其中该比较控制部份依据该被决定之分别的控制方向,同时地进行多数个轴之至少两个轴的回授控制,并且接着进行另一轴之回授控制。8.依据申请专利范围第2项之控制装置,其中该比较控制部份,对于该第一和第二镜阵列分别的倾斜镜之反射表面的分别轴,在回授控制反射表面角度之前的启始状态,启始地设定反射表面角度,以至于相关于从该特定位置输出之光学信号的光学损失成为最小,并且接着依据与多数个轴之至少一个轴相关的任意控制方向而回授控制。9.依据申请专利范围第8项之控制装置,其中该比较控制部份,在该启始设定之后,依据与多数个轴之至少两个轴相关的任意控制方向而同时地进行回授控制。10.依据申请专利范围第8项之控制装置,其中该比较控制部份,在该启始设定之后,粗略地调整相关于多数个轴之至少一个轴的任意控制方向之反射表面角度,并且接着精细地调整相关于多数个轴之另一轴的任意控制方向之反射表面角度以进行回授控制。11.依据申请专利范围第10项之控制装置,其中用以粗略调整该反射表面角度之轴数目,依据在该目标値和被该光功率检测单元所检测之输出光功率値之间的差量値而被设定。12.依据申请专利范围第1项之控制装置,其中该角度控制单元包含一组控制判断部份,其判断是否该目标値被设定而超过该目标値可控制之范围,以依据该判断结果,而输出告知不可能形成控制之信号。13.依据申请专利范围第4项之控制装置,其中该角度控制单元包含一组异常检测处理部份,其当所有轴方向的差量绝对値成为最小时,检测输入至光学信号交换器之光学信号的异常,而不需检测该差量之符号改变。14.依据申请专利范围第1项之控制装置,其中当被该光功率检测单元所检测的光功率之改变数量超过先前被设定之値时,该角度控制单元停止该反射表面之角度控制。15.一种光学信号交换器之控制方法,该光学信号交换器包含一组第一镜阵列和一组第二镜阵列,各镜阵列具有被配置在平面上之多数个倾斜镜,各倾斜镜具有一可控制之反射表面角度,并且其依序地利用该第一和第二镜阵列而反射一输入光学信号,以从一特定位置输出,用以控制该第一和第二镜阵列之各倾斜镜的反射表面角度,该控制方法包含之处理程序有:检测光从该特定位置输出之学信号的功率;并且控制该第一和第二镜阵列倾斜镜反射表面之至少一组的角度,其反射该光学信号,以至于被该光功率检测单元所检测之光功率固定成为在对应于该特定位置所设定之目标値。图式简单说明:第1图是展示依据本发明第一实施例之光学信号交换器控制装置结构的功能方块图。第2图是展示应用第1图之控制装置的光学信号交换器之全面组态的分解图。第3a-3c图是说明在其中光学信号交换器的输出光功率被控制至最大之情况的概念图。第4图是说明当被切换至不同光学输入位准之频道时在光输出位准中改变的概念图。第5图是说明在其中光学信号交换器之光输出位准被控制成为固定之情况的概念图。第6图展示在第一实施例中被使用之计数器控制信号产生电路以及控制且监视电路之特定电路组态。第7图是说明对照于第一实施例之控制部份的操作之时序图。第8图是展示依据本发明第二实施例的光学信号交换器之控制装置结构的功能方块图。第9a-9c图是说明第二实施例之控制操作的概念图。第10图是展示第二实施例中用以判断是否控制被继续或被终止之判断方法的流程图。第11图是展示被使用于本发明第三实施例之控制装置的比较控制部份之基本部份构造的功能方块图。第12图是说明第三实施例之控制操作的流程图。第13图是说明关于第三实施例之另一控制操作范例的流程图。第14图是说明用以实现第13图之控制操作的精确度改进之应用范例的流程图。第15图是展示依据本发明第四实施例之光学信号交换器的控制装置结构之功能方块图。第16图是说明第四实施例之控制操作的流程图。第17图是说明第16图之控制操作的准确性可改进之概念图。第18图是展示关于第四实施例之另一范例的方块图。第19图是展示被使用于本发明第五实施例控制装置的比较控制部份之结构的功能方块图。第20图展示一组范例,其中一功能被提供用以判断连接至相关于第五实施例之信号交换器先前级的系统之异常发生。第21图是展示被使用于本发明第六实施例之控制装置中的比较控制部份结构之功能方块图。第22图是展示一般的三维型式光学信号交换器之组态范例的透视图。第23图是展示用以最小化光学信号交换器内部的光损失之控制装置组态范例的功能方块图。第24图是用以说明最小化光学信号交换器内部的光损失之控制问题的图形。
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