發明專利說明書
※申請案號：
※申請日期： ※ＩＰＣ分類：
一、發明名稱：(中文/英文)
同時光隔離與波道監控的系統 / SIMULTANEOUS OPTICAL ISOLATION AND CHANNEL MONITORING TECHNIQUE FOR DWDM SYSTEMS
二、申請人：共 人
指定 為應受送達人
三、發明人：
◎專利代理人：
四、聲明事項
□主張專利法第二十七條第一項國際優先權：
□主張專利法第二十九條第一項國內優先權：
□ 主張專利法第二十六條微生物：
□ 熟習該項技術者易於獲得，不須寄存
五、中文發明摘要：
本案係為一種同時兼具光隔離與波道監控之系統，
用以監控一光輸入信號之波道，其主要元件包含一光隔 離器，係利用光輸入信號經過光隔離器後，其偏振狀態 隨波長改變而有不同的偏振狀態輸出，並具有隔離反射 光之干擾；一分光器，連接於該光隔離器後，用以將該 光輸入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一線 性偏光鏡，連接於該分光器後，用以濾出該光監控信號 之一偏振分量；以及一光偵測器，連接於該線性偏光鏡 後，用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而達成該 光輸入信號之波道監控。
六、英文發明摘要：
We propose to utilize an optical isolator, which is usually required for a tunable laser, and a linear polarizer to monitor the wavelength of a tunable laser. Tunable laser sources are critical components for DWDM networks as spare sources or fast wavelength-switching devices. The wavelength monitor for controlling a tunable laser diode must cope with multiple output
wavelengths and the required tuning speed. Fabry- Perot (FP) etalons have been commercially used for wavelength control of DWDM lasers. However, a FP etalon can not distinguish among different channels since it has periodic wavelength characteristic. This makes it difficult to monitor the mode-hopping problem that might happen in tuning a tunable laser. Etalons with special tuning mechanism or array waveguide gratings were also proposed to monitor tunable lasers, but they may have limited response speed or require expensive components. A tunable laser module is usually packaged with an optical
isolator to avoid external optical feedback to
the laser chip and a FP etalon to stabilize its wavelength. The optical isolator is usually made of birefringent optical crystals and Faraday rotator. If the birefringence is not compensated in the isolator and the index dispersion is included, the output polarization will vary with the wavelength. By applying an optical polarizer at the isolator output, the transmission ratio becomes wavelength dependent. This property is more pronounced for a multi-stage isolator than a single-stage isolator. The wavelength-dependent transfer function can be used for wavelength detection or channel monitoring. This technique can be very compact and low-cost since the
isolator is usually included in a tunable laser module. It can be widely tunable by inserting a phase-shifter and a polarization rotator between the isolator and the output polarizer, so it can also be applied in optical networking units to monitor DWDM channels.
七、指定代表圖：
（一）本案指定代表圖為：
（二）本代表圖之元件代表符號簡單說明：
11．．．可調式雷射 12．．．光隔離器
13．．．分光器 14．．．線性偏光鏡 15．．．檢光二極體
八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
九、發明說明：
[發明所屬之技術領域]
本案係為一種波道監控之系統，尤指一種同時兼具光隔 離與波道監控之系統。
[先前技術]
隨著資訊網路蓬勃發展，光纖通訊日趨重要。它不僅提 供了低傳輸損耗而且具有高傳輸容量，尤其配合緊密分 波多工(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM)技術，一條光纖可以同時傳輸16, 32或甚至更多的 波長。在如此緊密的波長間距中，波長的漂移將造成嚴 重的通道串音。有鑑於此，雷射光源波長的監控更顯重 要。商品化上雖然已有單波長監控系統的應用，但僅能 監控單一波長，卻無法監控雷射光源的模態跳躍(Mode- hopping)現象。
在DWDM網路中，可調式雷射光源係為一個非常重要的元 件，諸如具多波長切換輸出之備用光源、快速波長交換 系統等，皆會使用到可調式雷射光源。因此對於可調式 雷射之波道監控必須能同時兼顧處理多個波長切換輸出 以及快速波長調動等問題。
雖然在商業產品中已有法布里-比洛析光器(Fabry-Perot Etalon)應用於可調式雷射光源中監控其每一通道中心波
長，但由於法布里-比洛析光器具有週期性頻譜特性，所 以無法辨認出其通道位置。而以可調式法布里-比洛析光 器或陣列波導光柵(AWG)作為監控模組，則分別受限於調 動速度及價格昂貴等問題。
先前技術的功能僅可作為多個區段可調式雷射光源之波 長監控，卻無法監控雷射光源的模態跳躍現象，如：法 布里-比洛析光器，而以可調式法布里-比洛析光器或陣 列式波導光柵(AWG)光學元件作為監控單元，則分別受限 於調動速度及價格昂貴等問題。雖然在較新的產品中也 有利用薄膜濾波器來作為波道監控單元，但其監控波道 波段不可調整，且薄膜濾波器的頻譜特性響應波段固 定。
美國專利文件U. S. Pat. No. 6,339,492 B1內容為可調 式光濾波器，其機制為調整相移器(Phase-Shifter)及偏 振旋轉子(Rotator)組合而成。整個可調式濾波器之架構 為第一級線性偏光鏡、雙折射係數波板、可變法拉第偏 振旋轉子及第二級線性偏光鏡，其中雙折射係數波板與 可變法拉第偏振旋轉子之放置前後次序是可變換的。另 一架構則是在上一架構中多加入一可變的相移器，因此 可達成傳輸光頻譜特性之位移。上述專利之主要設計考 量點係為可調式光濾波器，無法兼具光隔離與光通道監 控等雙重功能。
美國專利文件U. S. Pat. No. 6,421,131 B1內容為雙折 射係數干涉儀，主要是利用液晶來提供兩正交偏振之間 的光程差，並且藉由相位延遲板(Retarder)來增加光程 差，該篇專利主要是應用於光頻譜量測系統，亦無法兼 具光隔離與光通道監控等雙重功能。
爰是之故，申請人有鑑於習知技術之缺失，乃經悉心試 驗與研究，並一本鍥而不捨的精神，終創作出本案「同 時光隔離與波道監控之系統」。
[發明內容]
本案之主要目的係為兼顧現有之光隔離器的功能，且利 用具有雙折射係數特性之光隔離器配合一線性偏光鏡，
以同時達成波道監控的功能，不僅架構簡單，且監控波 段又容易調整，本案之另一目的係為提供一種同時光隔 離與波道監控之系統，用以監控一光輸入信號之波道，
其包含一光隔離器，係因光輸入信號經過光隔離器後，
其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀態輸出，並隔 離反射光之干擾；一分光器，連接於該光隔離器後，用 以將該光輸入信號分離成一光輸出信號與一光監控信 號；一線性偏光鏡，連接於該分光器後，用以濾出該光 監控信號之一偏振分量；以及一光偵測器，連接於該線 性偏光鏡，用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而 達成該光輸入信號之波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該偏振分量係為水平偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量係為垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量可為任意角度線性偏振 分量。
根據上述構想，其中該光偵測器係為一檢光二極體。
根據上述構想，其中該線性偏光鏡及該光偵測器可以一 偏振分光器及二光偵測器代替。
根據上述構想，其中該等光偵測器係為檢光二極體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一線性偏光鏡，即可應用於光塞取多工(OADM)網 路及接收端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
本案之又一目的係為提供一種同時光隔離與波道監控之 系統，用以監控一光輸入信號之波道，其包含一光隔離 器，係利用光輸入信號經過光隔離器後，其偏振狀態隨 波長變化而有不同的偏振狀態輸出，並隔離反射光之干 擾；一波片，連接於該光隔離器後，用以修正光信號監 控波段，以達成該光輸入信號之波道與光頻譜特性響應 之調整；一分光器，連接於該波片後，用以將該光輸入 信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一線性偏光 鏡，連接於該分光器，用以濾出該光監控信號之一偏振 分量；以及一光偵測器，連接於該線性偏光鏡，用以偵 測該光監控信號之該偏振分量，進而達成該光輸入信號 之波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該波片可以一相移器或一偏振旋轉 子代替。
根據上述構想，其中該偏振分量係為水平偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量係為垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量可為任意角度線性偏振 分量。
根據上述構想，其中該光偵測器係為一檢光二極體。
根據上述構想，其中該線性偏光鏡及該光偵測器可以一 偏振分光器及二光偵測器代替。
根據上述構想，其中該等光偵測器係為檢光二極體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一偏光鏡，即可應用於光塞取多工網路及接收 端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
本案之再一目的係為提供一種同時光隔離與波道監控之 系統，用以監控一光輸入信號之波道，其包含一光隔離 器，係利用光信號經過光隔離器後，其偏振狀態隨波長 改變化而有不同的偏振狀態輸出，並隔離反射光之干 擾；一分光器，連接於該光隔離器後，用以將該光輸入 信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一波片，連 接於該分光器後，用以修正該光監控信號之光頻譜波 段，以達成該光監控信號之波道與光頻譜特性響應之調 整；一線性偏光鏡，連接於該波片後，用以濾出該光監 控信號之一偏振分量；以及一光偵測器，連接於該線性 偏光鏡後，用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而 達成該光輸入信號之波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該波片可以為一相移器或一偏振旋 轉子代替。
根據上述構想，其中該偏振分量係為水平偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量係為垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該偏振分量可為任意角度線性偏振 分量。
根據上述構想，其中該光偵測器係為一檢光二極體。
根據上述構想，其中該線性偏光鏡及該光偵測器可以一 偏振分光器及二光偵測器代替。
根據上述構想，其中該等光偵測器係為檢光二極體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一偏光鏡，即可應用於光塞取多工網路及接收 端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
本案之再一目的係為提供一種同時光隔離與波道監控之 系統，用以監控一光輸入信號之波道，其包含一光隔離 器，係利用光信號經過光隔離器後，其偏振狀態隨波長 改變而有不同的偏振狀態輸出，並隔離反射光之干擾；
一波片，連接於該光隔離器後，用以修正該光監控信號 之光頻譜波段，以達成該光輸入信號之波道與光頻譜特 性響應之調整；一分光器，連接於該波片後，用以將該 光輸入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一光 循環器，連接於該分光器後，用以分離出該光監控信號 之一第一偏振分量與一第二偏振分量；一第一光偵測 器，連接於該光循環器及一偏光鏡後，用以偵測該光監 控信號之該第一偏振分量，進而達成該光輸入信號之波 道監控；以及一第二光偵測器，連接於該光循環器，用 以偵測該光監控信號之該第二偏振分量，進而達成該光 輸入信號之波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該波片可以一相移器或一偏振旋轉 子代替。
根據上述構想，其中該第一偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第二偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第一、二偏振分量可為任意角度 線性兩正交偏振分量。
根據上述構想，其中該光循環器與該第一光偵測器之間 包含一線性偏光鏡。
根據上述構想，其中該第一光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中該第二光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一偏光鏡，即可應用於光塞取多工網路及接收 端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
本案之再一目的係為提供一種同時光隔離與波道監控之 系統，用以監控一光輸入信號之波道，其包含一光隔離 器，利用光信號經過光隔離器後，其偏振狀態隨波長改 變而有不同的偏振狀態輸出，並隔離反射光之干擾；一 分光器，連接於該光隔離器後，用以將該光輸入信號分 離成一光輸出信號與一光監控信號；一波片，連接於該 分光器後，用以修正該光監控信號之光頻譜波段，以達 成該光監控信號之波道與光頻譜特性響應之調整；一光 循環器，連接於該分光器後，用以分離出該光監控信號 之一第一偏振分量與一第二偏振分量；一第一光偵測
器，連接於該光循環器後，用以偵測該光監控信號之該 第一偏振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控；以 及一第二光偵測器，連接於該光循環器，用以偵測該光 監控信號之該第二偏振分量，進而達成該光輸入信號之 波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該波片可以一相移器或一偏振旋轉 子代替。
根據上述構想，其中該第一偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第二偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第一、二偏振分量可為任意角度 線性兩正交偏振分量。
根據上述構想，其中該光循環器與該第一光偵測器之間 包含一線性偏光鏡。
根據上述構想，其中該第一光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中該第二光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一偏光鏡，即可應用於光塞取多工網路及接收 端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
本案之再一目的係為提供一種同時光隔離與波道監控之 系統，用以監控一光輸入信號之波道，其包含一光隔離 器，利用光信號經過光隔離器後，其偏振狀態隨波長改 變而有不同的偏振狀態輸出，並隔離反射光之干擾；一 分光器，連接於該光隔離器後，用以將該光輸入信號分 離成一光輸出信號與一光監控信號；一光循環器，連接 於該分光器後，用以分離出該光監控信號之一第一偏振 分量與一第二偏振分量；一第一光偵測器，連接於該光 循環器後，用以偵測該光監控信號之該第一偏振分量，
進而達成該光輸入信號之波道監控；以及一第二光偵測 器，連接於該光循環器，用以偵測該光監控信號之該第 二偏振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控。
根據上述構想，其中該光輸入信號係由一可調式雷射所 產生。
根據上述構想，其中該光隔離器係具有雙折射係數。
根據上述構想，其中該第一偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第二偏振分量係為水平偏振分量 或垂直偏振分量。
根據上述構想，其中該第一、二偏振分量可為任意角度 線性兩正交偏振分量。
根據上述構想，其中該光循環器與該第一光偵測器之間 更包含一線性偏光鏡。
根據上述構想，其中該第一光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中該第二光偵測器係為一檢光二極 體。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器及一偏光鏡，即可應用於光塞取多工網路及接收
端。
根據上述構想，其中於該光輸入信號之前加入一偏振控 制器，即可應用於光塞取多工網路及接收端。
[實施方式]
本案係為具有快速監控之可調式雷射光源之波道監控系 統及技術，主要係利用一顆光隔離器(Optical
isolator)及一個偏光鏡(Optical polarizer)組成。選 用一顆具有雙折射(Birefringent)特性之光隔離器及一 個線性偏振偏光鏡。由於光隔離器具有隔離反射波之功 能，因此大部分雷射均會內建一顆光隔離器來阻止反射 波干擾雷射光源，因此只須外加一個偏光鏡即可構成監 控波道雙折射濾波器。適當地設計光隔離器及調整偏光 鏡之指向角(Orientation)來完成波道監控所需之頻譜特 性，所以藉由其傳輸頻譜特性響應辨認出其波道。因此 由上述之光學元件組合，可以正確地偵測出波道所在位 置。
在緊密分波多工(Dense Wavelength Division
Multiplexing, DWDM)網路傳輸系統中，往往需要以可調 式雷射光源作為備用光源或快速波長切換裝置，因此監 控模組必須能夠監控多個波長，而我們所提出的架構中 善用具雙折射係數特性的光隔離器及配合一線性偏光鏡 組成一波道監控模組，而該模組可以容易地調整一線性 偏光鏡的指向角或在光隔離器與一線性偏光鏡中間加入 相移器 (Phase-shifter)及偏振旋轉子(Rotator)調整監 控波段光頻譜特性。本案之監控波道模組亦適用於網路 中，並不限於雷射光源之監控波道應用。
由於光隔離器大部分均由雙折射係數之晶體構裝而成，
且雙折射係數晶體的材料折射係數(no, ne)與光波長有 關，因此以固定45度線性偏振入射光輸入，經過雙折射 係數晶體之後，則會因入射光之波長的不同而有不同的 偏振狀態輸出。再藉由加入一線性偏光鏡即可形成光濾 波器。本案係藉由光濾波器之傳輸光頻譜特性來達成光 波道監控之功能，並且光隔離器具有隔離反射波干擾雷 射光源之功效。以下列舉較佳實施例一至較佳實施例 六，以對本案之系統作一清楚詳細之說明。
較佳實施例一
請參閱第一圖，其係本案較佳實施例一之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其包含有一光隔離器12、
一分光器13、一線性偏光鏡14、及一檢光二極體15。其 中，該光隔離器12係接收來自一可調式雷射11所發出之 一光輸入信號，並因該光輸入信號之波長變化而於該光 隔離器12後產生不同的偏振狀態輸出，除此之外，該光 隔離器12並具有隔離反射光干擾之功效。
當該光輸入信號通過該光隔離器12後，即傳送至該分光 器13，並經由該分光器13將該光輸入信號分離成一光輸 出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸出信號係作 為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為本案系統波 道監控之用，並繼續傳送至該線性偏光鏡14，藉由該線 性偏光鏡14來濾出該光監控信號之一偏振分量(水平偏振 分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分量)，而該檢光 二極體15則用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而 達成該光輸入信號之波道監控。
上述之該光隔離器12係具有雙折射係數。該線性偏光鏡 14與該檢光二極體15之組合可使用一偏振分光器71與二 檢光二極體72、73來代替，如第七圖所示。而於該光隔
離器12之前加入一偏振控制器或一偏振控制器與一線性 偏光鏡之組合，即可應用於光塞取多工(Optical Add- Drop Multiplexing, OADM)網路及接收端。
較佳實施例二
請參閱第二圖，其係本案較佳實施例二之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其係於較佳實施例一之光 隔離器後加上波片，以利光傳輸頻譜特性之調整。該系 統包含有一光隔離器22、一波片23、一分光器24、一線 性偏光鏡25、及一檢光二極體26。其中，該光隔離器22 係接收來自一可調式雷射21所發出之一光輸入信號，並 因該光輸入信號之波長變化而於該光隔離器22後產生不 同的偏振狀態輸出，除此之外，該光隔離器22並具有隔 離反射光干擾之功效。而該波片23係用以修正該光監控 信號之光頻譜波段，以達成該光輸入信號之波道與光頻 譜特性響應之調整。
當該光輸入信號通過該光隔離器22與該波片23後，即傳 送至該分光器24，並經由該分光器24將該光輸入信號分 離成一光輸出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸 出信號係作為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為 本案系統波道監控之用，並繼續傳送至該線性偏光鏡 25，藉由該線性偏光鏡25來濾出該光監控信號之一偏振 分量(水平偏振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分 量)，而該檢光二極體26則用以偵測該光監控信號之該偏 振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控。
上述之該光隔離器22係具有雙折射係數。該波片23可使 用一相移器與一偏振旋轉子來代替。該線性偏光鏡25與 該檢光二極體26之組合可使用一偏振分光器71與二檢光 二極體72、73來代替，如第七圖所示。而於該光隔離器 22之前加入一偏振控制器或一偏振控制器與一線性偏光 鏡之組合，即可應用於OADM網路及接收端。
較佳實施例三
請參閱第三圖，其係本案較佳實施例三之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其係將較佳實施例二之波 片的設置位置做一變換。該系統包含有一光隔離器32、
一分光器33、一波片34、一線性偏光鏡35、及一檢光二 極體36。其中，該光隔離器32係接收來自一可調式雷射 31所發出之一光輸入信號，並因該光輸入信號之波長變 化而於該光隔離器32後產生不同的偏振狀態輸出，除此 之外，該光隔離器32並具有隔離反射光干擾之功效。
當該光輸入信號通過該光隔離器32後，即傳送至該分光 器33，並經由該分光器33將該光輸入信號分離成一光輸 出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸出信號係作 為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為本案系統波 道監控之用，並繼續傳送至該波片34，藉由該波片34來 修正該光監控信號之光頻譜波段，以達成該光輸入信號 之波道與光頻譜特性響應之調整。該線性偏光鏡35係連 接於該波片34，用以濾出該光監控信號之一偏振分量(水 平偏振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分量)，而 該檢光二極體36則用以偵測該光監控信號之該偏振分 量，進而達成該光輸入信號之波道監控。
上述之該光隔離器32係具有雙折射係數。該波片34可使 用一相移器與一偏振旋轉子來代替。該線性偏光鏡35與 該檢光二極體36之組合可使用一偏振分光器71與二檢光 二極體72、73來代替，如第七圖所示。而於該光隔離器 32之前加入一偏振控制器或一偏振控制器與一線性偏光 鏡之組合，即可應用於OADM網路及接收端。
較佳實施例四
請參閱第四圖，其係本案較佳實施例四之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其係將較佳實施例二之線 性偏光鏡與檢光二極體，以光循環器、線性偏光鏡、及 二檢光二極體等元件來代替，其主要功能為分離出兩個 正交偏振之光傳輸頻譜特性，藉此光傳輸頻譜特性，本 案之架構將可應用於更多領域，並且更具有價值。該系 統包含有一光隔離器42、一波片43、一分光器44、一光 循環器45、一第一檢光二極體47、及一第二檢光二極體 48。其中，該光隔離器42係接收來自一可調式雷射41所 發出之一光輸入信號，並因該光輸入信號之波長變化而 於該光隔離器42後產生不同的偏振狀態輸出，除此之 外，該光隔離器42並具有隔離反射光干擾之功效。而該 波片43係用以修正該光輸入信號之光頻譜位置，以達成 該光輸入信號之波道與光頻譜特性響應之調整。
當該光輸入信號通過該光隔離器42與該波片43後，即傳 送至該分光器44，並經由該分光器44將該光輸入信號分 離成一光輸出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸 出信號係作為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為 本案系統波道監控之用，並繼續傳送至該光循環器45，
藉由該光循環器45來分離該光監控信號之一第一偏振分 量(水平偏振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分 量)與一第二偏振分量(水平偏振分量或垂直偏振分量或 任意指向角偏振分量)，該第一檢光二極體47則用以偵測 該光監控信號之該第一偏振分量，而該第二檢光二極體 48則用以偵測該光監控信號之該第二偏振分量，進而達 成該光輸入信號之波道監控。
上述之該光隔離器42係具有雙折射係數。該波片43可使 用一相移器與一偏振旋轉子來代替。該光循環器45與該 第一檢光二極體47之間更包含一線性偏光鏡46。而於該 光隔離器42之前加入一偏振控制器或一偏振控制器與一 線性偏光鏡之組合，即可應用於OADM網路及接收端。
較佳實施例五
請參閱第五圖，其係本案較佳實施例五之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其係將較佳實施例三之線 性偏光鏡與檢光二極體，以光循環器、線性偏光鏡、及 二檢光二極體等元件來代替，其主要功能為分離出兩個 正交偏振之光傳輸頻譜特性，藉此光傳輸頻譜特性，本 案之架構將可應用於更多領域，並且更具有價值。該系 統包含有一光隔離器52、一分光器53、一波片54、一光 循環器55、一第一檢光二極體57、及一第二檢光二極體 58。其中，該光隔離器52係接收來自一可調式雷射51所 發出之一光輸入信號，並因該光輸入信號之波長變化而 於該光隔離器52後產生不同的偏振狀態輸出，除此之 外，該光隔離器52並具有隔離反射光干擾之功效。
當該光輸入信號通過該光隔離器52後，即傳送至該分光 器53，並經由該分光器53將該光輸入信號分離成一光輸 出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸出信號係作 為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為本案系統波 道監控之用，並繼續傳送至該波片54，藉由該波片54來 修正該光監控信號之光頻譜波段，以達成該光輸入信號 之波道與光頻譜特性響應之調整。該光循環器55係連接 於該波片54後，用以分離出該光監控信號之一第一偏振 分量(水平偏振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分 量)與一第二偏振分量(水平偏振分量或垂直偏振分量或 任意指向角偏振分量)，該第一檢光二極體57則用以偵測
該光監控信號之該第一偏振分量，而該第二檢光二極體 58則用以偵測該光監控信號之該第二偏振分量，進而達 成該光輸入信號之波道監控。
上述之該光隔離器52係具有雙折射係數。該波片54可使 用一相移器與一偏振旋轉子來代替。該光循環器55與該 第一檢光二極體57之間更包含一線性偏光鏡56。而於該 光隔離器52之前加入一偏振控制器或一偏振控制器與一 線性偏光鏡之組合，即可應用於OADM網路及接收端。
較佳實施例六
請參閱第六圖，其係本案較佳實施例六之同時光隔離與 波道監控系統之架構示意圖，其係將較佳實施例五之波 片省略不使用，讓本案之架構更為精簡。該系統包含有 一光隔離器62、一分光器63、一光循環器64、一第一檢 光二極體66、及一第二檢光二極體67。其中，該光隔離 器62係接收來自一可調式雷射61所發出之一光輸入信 號，並因該光輸入信號之波長變化而於該光隔離器62後 產生不同的偏振狀態輸出，除此之外，該光隔離器62並 具有隔離反射光干擾之功效。
當該光輸入信號通過該光隔離器62後，即傳送至該分光 器63，並經由該分光器63將該光輸入信號分離成一光輸 出信號與一光監控信號，例如90:10。該光輸出信號係作 為本案系統之輸出，而該光監控信號則作為本案系統波 道監控之用，並繼續傳送至該光循環器64，藉由該光循 環器64來分離出該光監控信號之一第一偏振分量(水平偏 振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏振分量)與一第二 偏振分量(水平偏振分量或垂直偏振分量或任意指向角偏 振分量)，該第一檢光二極體66則用以偵測該光監控信號 之該第一偏振分量，而該第二檢光二極體67則用以偵測 該光監控信號之該第二偏振分量，進而達成該光輸入信 號之波道監控。
上述之該光隔離器62係具有雙折射係數。該光循環器64 與該第一檢光二極體66之間更包含一線性偏光鏡65。而 於該光隔離器62之前加入一偏振控制器或一偏振控制器 與一線性偏光鏡之組合，即可應用於OADM網路及接收 端。
請參閱第八圖，其係當線性偏光鏡固定其指向角19度 時，在不同的光輸入信號偏振狀態下之系統頻譜特性響 應圖。由圖可知，一旦輸入偏振狀態改變，則其頻譜響 應也會產生對應之變化。
請參閱第九圖，其係八個ITU波道之每一波道連續12分鐘 之監控圖。為了方便比較，此實驗係使用一多波長量測 儀(波長準確性＝5pm)來對光監控信號進行量測，由圖可 知，共有八個波道被監控，而使用多波長量測儀與使用 本案架構所量測出的結果，具有相當高的一致性。其中 該八個波道之間並無任何交集，顯示出本案架構能清楚 地區別出入個波道，而在一段時間的監測下，個別波道 之量測結果仍然非常穩定。
綜上所述，本案之架構不僅兼顧現有之光隔離器的功 能，且利用具有雙折射係數之光隔離器配合一線性偏光 鏡，以同時達成波道監控的功能，不僅架構簡單，且監 控波段又容易調整，有效改善習知技術之缺失，是故具 有產業價值，進而達成發展本案之目的。
本案得由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然 皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
元件符號說明
第一圖：其係本案較佳實施例一之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第二圖：其係本案較佳實施例二之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第三圖：其係本案較佳實施例三之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第四圖：其係本案較佳實施例四之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第五圖：其係本案較佳實施例五之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第六圖：其係本案較佳實施例六之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第七圖：其係本案系統使用偏振分光器之示意圖。
第八圖：其係當線性偏光鏡固定其指向角19度時，在不 同的光輸入信號偏振狀態下之系統頻譜特性響應圖。
第九圖：其係八個ITU波道之每一波道連續12分鐘之監控 圖。
[圖式簡單說明]
第一圖：其係本案較佳實施例一之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第二圖：其係本案較佳實施例二之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第三圖：其係本案較佳實施例三之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第四圖：其係本案較佳實施例四之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第五圖：其係本案較佳實施例五之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第六圖：其係本案較佳實施例六之同時光隔離與波道監 控系統之架構示意圖。
第七圖：其係本案系統使用偏振分光器之示意圖。
第八圖：其係當線性偏光鏡固定其指向角19度時，在不 同的光輸入信號偏振狀態下之系統頻譜特性響應圖。
第九圖：其係八個ITU波道之每一波道連續12分鐘之監控 圖。
十、申請專利範圍：
1.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，而該光輸入信號經過該 光隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀 態輸出；一分光器，連接於該光隔離器，用以將該光輸 入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一線性偏 光鏡，連接於該分光器，用以濾出該光監控信號之一偏 振分量；以及一光偵測器，連接於該線性偏光鏡，用以 偵測該光監控信號之該偏振分量，進而達成該光輸入信 號之波道監控。
2.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該光輸入 信號係由一可調式雷射所產生。
3.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該光隔離 器係具有雙折射係數。
4.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該偏振分 量係為水平偏振分量或垂直偏振分量。
5.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該偏振分
量係為任意指向角偏振分量。
6.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該光偵測 器係為一檢光二極體。
7.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該線性偏 光鏡及該光偵測器可以一偏振分光器及二光偵測器代 替。
8.如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該等光偵 測器係為檢光二極體。
9.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中於該光輸 入信號之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工(OADM)網路及接收端。
10.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中於該光 輸入信號之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多 工網路及接收端。
11.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，而該光輸入信號經過該 光隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀 態輸出；一波片，連接於該光隔離器，用以修正該光監 控信號之光頻譜波段，以達成該光輸入信號之波道與光 頻譜特性響應之調整；一分光器，連接於該波片，用以 將該光輸入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；
一線性偏光鏡，連接於該分光器，用以濾出該光監控信 號之一偏振分量；以及一光偵測器，連接於該線性偏光 鏡，用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而達成該 光輸入信號之波道監控。
12.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該光輸 入信號係由一可調式雷射所產生。
13.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該光隔 離器係具有雙折射係數。
14.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該波片 可以一相移器及一偏振旋轉子代替。
15.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該偏振 分量係為水平偏振分量或垂直偏振分量。
16.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該偏振 分量係為任意指向角偏振分量。
17.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該光偵 測器係為一檢光二極體。
18.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中該線性 偏光鏡及該光偵測器可以一偏振分光器及二光偵測器代 替。
19.如申請專利範圍第18項所述之系統，其中該等光 偵測器係為檢光二極體。
20.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工網路及接收端。
21.如申請專利範圍第11項所述之系統，其中於該光 輸入信號之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多 工網路及接收端。
22.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，而該光輸入信號經過該 光隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀 態輸出；一分光器，連接於該光隔離器，用以將該光輸 入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一波片，
連接於該分光器，用以修正該光監控信號之光頻譜波
段，以達成該光監控信號之波道與光頻譜特性響應之調 整；一線性偏光鏡，連接於該波片，用以濾出該光監控 信號之一偏振分量；以及一光偵測器，連接於該線性偏 光鏡，用以偵測該光監控信號之該偏振分量，進而達成 該光輸入信號之波道監控。
23.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該光輸 入信號係由一可調式雷射所產生。
24.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該光隔 離器係具有雙折射係數。
25.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該波片 可以一相移器及一偏振旋轉子代替。
26.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該偏振 分量係為水平偏振分量或垂直偏振分量。
27.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該偏振 分量係為任意指向角偏振分量。
28.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該光偵 測器係為一檢光二極體。
29.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中該線性 偏光鏡及該光偵測器可以一偏振分光器及二光偵測器代 替。
30.如申請專利範圍第29項所述之系統，其中該等光 偵測器係為檢光二極體。
31.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工網路及接收端。
32.如申請專利範圍第22項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多工 網路及接收端。
33.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，而該光輸入信號經過該 光隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀 態輸出；一波片，連接於該光隔離器，用以修正該光監 控信號之光頻譜波段，以達成該光輸入信號之波道與光 頻譜特性響應之調整；一分光器，連接於該波片，用以 將該光輸入信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；
一光循環器，連接於該分光器，用以分離出該光監控信 號之一第一偏振分量與一第二偏振分量；一第一光偵測 器，連接於該光循環器，用以偵測該光監控信號之該第 一偏振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控：以及 一第二光偵測器，連接於該光循環器，用以偵測該光監 控信號之該第二偏振分量，進而達成該光輸入信號之波 道監控。
34.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該光輸 入信號係由一可調式雷射所產生。
35.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該光隔 離器係具有雙折射係數。
36.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該波片 可以一相移器及一偏振旋轉子代替。
37.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該第一 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
38.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該第二 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
39.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該光循
環器與該第一光偵測器之間更包含一線性偏光鏡。
40.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該第一 光偵測器係為一檢光二極體。
41.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該第二 光偵測器係為一檢光二極體。
42.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工網路及接收端。
43.如申請專利範圍第33項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多工 網路及接收端。
44.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，該光輸入信號經過該光 隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀態 輸出；一分光器，連接於該光隔離器，用以將該光輸入 信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一波片，連 接於該分光器，用以修正該光監控信號之光頻譜波段，
以達成該光監控信號之波道與光頻譜特性響應之調整；
一光循環器，連接於該分光器，用以分離出該光監控信 號之一第一偏振分量與一第二偏振分量；一第一光偵測 器，連接於該光循環器，用以偵測該光監控信號之該第 一偏振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控；以及 一第二光偵測器，連接於該光循環器，用以偵測該光監 控信號之該第二偏振分量，進而達成該光輸入信號之波 道監控。
45.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該光輸 入信號係由一可調式雷射所產生。
46.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該光隔 離器係具有雙折射係數。
47.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該波片 可以一相移器及一偏振旋轉子代替。
48.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該第一 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
49.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該第二 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
50.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該光循 環器與該第一光偵測器之間更包含一線性偏光鏡。
51.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該第一 光偵測器係為一檢光二極體。
52.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中該第二 光偵測器係為一檢光二極體。
53.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工網路及接收端。
54.如申請專利範圍第44項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多工 網路及接收端。
55.一種同時光隔離與波道監控之系統，用以監控一 光輸入信號之波道，其包含：一光隔離器，係接收該光 輸入信號並隔離反射光之干擾，該光輸入信號經過該光 隔離器後，其偏振狀態隨波長改變而有不同的偏振狀態 輸出；一分光器，連接於該光隔離器，用以將該光輸入 信號分離成一光輸出信號與一光監控信號；一光循環
器，連接於該分光器，用以分離出該光監控信號之一第 一偏振分量與一第二偏振分量；一第一光偵測器，連接 於該光循環器，用以偵測該光監控信號之該第一偏振分 量，進而達成該光輸入信號之波道監控；以及一第二光 偵測器，連接於該光循環器，用以偵測該光監控信號之 該第二偏振分量，進而達成該光輸入信號之波道監控。
56.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該光輸 入信號係由一可調式雷射所產生。
57.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該光隔 離器係具有雙折射係數。
58.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該第一 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
59.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該第二 偏振分量係為水平偏振分量、垂直偏振分量、或任意指 向角偏振分量。
60.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該光循 環器與該第一光偵測器之間更包含一線性偏光鏡。
61.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該第一 光偵測器係為一檢光二極體。
62.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中該第二 光偵測器係為一檢光二極體。
63.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器及一偏光鏡，即可應用於 光塞取多工網路及接收端。
64.如申請專利範圍第55項所述之系統，其中於該光 隔離器之前加入一偏振控制器，即可應用於光塞取多工 網路及接收端。
十一、圖式：
