光器件中稳定闭环控制的重要性

　　在电信业陷于低迷的今天，那些主要的大厂商都采取了观望态度，而一些非常年轻的公司却在努力奋斗以走出困境，使他们在从事大多数前沿光器件的开发活动。 器件物理学和材料学领域内新的研究成果成为开发这些器件的关键。真正的挑战在光学领域：如何弯曲光线，如何交换光线，如何在特定波长产生相干光，如何在光纤中复用信道并以最低的损耗进行长距离的传输。

　　然而，如果没有辅助电子器件，光学器件将毫无用处。下一代的光器件如动态大范围可调激光器就需要复杂的电子器件。电子器件主要用来控制器件的性能，例如：噪声、电流回路的带宽、电压激励的线性度、温度控制的精度以及总的死循环控制规则等。设计这类电子器件需要掌握与光学领域完全不同的技巧。光器件厂商要想在光技术领域内提供完整的解决方案，就必须将前沿光学与嵌入式电子控制技术结合起来。

　　先进的光器件一般很难实现“即插即用”，而且在技术和接口上也缺少相应的工业标准来降低复杂度。这意味着光学领域内每一次新的发现都需要设计新的、独特的电子控制系统。　　

　　高级控制的需求

　　光器件需要多级控制。最简单的形式就是一个反馈组件驱动一个控制组件。然而，在大多数应用中，为了补偿老化效应和非线性效应，这种简单控制方案不能满足稳定性要求。

　　例如，在光交叉连接器中，要求光器件能够管理任意输入端到输出端的光交换。器件必须确保光强不超过规定的界限，从而保证必要的稳定性和可靠性。在这个简单的例子中，同时存在着4种控制环路（图1），分别是：可以测量整个波长反馈并提供器件管理的外部环路、光强控制环路、保证稳定性的内部电流环路以及温度控制环路。由此可见，一个光器件中就存在着4种控制信号。那么如何决定反馈的优先权呢，或者哪一种性能更重要呢？此外，还需要考虑许多动态因素：