[发明专利]自动光学链路功率控制

说明书

技术领域

本申请涉及光信号功率控制，尤其涉及可变增益放大器的控制以提供光信号之内每一信道上的恒定增益。

发明背景

当今社会，光学联网技术的重要性已得到很好地理解。光网络能在非常长的距离上以很高的数据速率传输大量的信息。对于很长的光通信距离，通常有多个信道或波长复用在一起并且被插入横跨很长距离的光纤光缆中。包括多个波长的光信号在光纤光缆中传播，直到到达其目的地。然后，对该信号进行解复用，再进一步处理各个波长。

通常，比较重要的是，这些波长或信道的光功率水平具有特定的功率分布。例如，通常，波分复用信号中的每一波长最好具有相同的功率水平。这些功率水平可以根据光放大器沿光学链路的跨距损耗和增益值来控制。通常，光学跨距具有插入光纤内的光放大器。光放大器对光信号之内的每一波长施加增益，从而产生每一波长的输出功率水平。

每信道功率和所有信号信道的总功率应该在网络节点的输出和输入处以及横跨光纤跨距处得到控制。这些节点包括但不限于EDFA、光插/分节点、数据发送和接收节点以及色散补偿节点。

当光学链路内的光信道个数随时间而变化时，控制光信道功率会进一步复杂化，特别是，如果光信号内的信道个数发生变化，则该链路内的一个或多个光放大器的增益也需要改变以便维持每一信道的较佳输出光功率。参照图1，光学链路100显示出包括头端节点110和远端节点150。头端节点110通过光纤光缆和多个光放大器耦合到远端节点150。在这种情况下，有第一光放大器120、第二光放大器130，直到第N光放大器140。

为了恰当地管理该链路，应该控制每一光放大器(120，130，140，150)的输入和输出处的功率水平。如上所述，这些功率水平在光信道的个数突然改变时可能出现恶化，并且放大器无法迅速响应。许多系统还只使用固定增益放大器，这种放大器要求所有的跨距损耗必须具有预定的损耗值。固定增益放大器的使用使得链路100上的功率管理更困难。例如，某些系统可以在光学链路中使用衰减器，以使跨距损耗匹配于这些放大器的固定增益。

因此，所需的是解决上述缺点的系统和方法。

发明概要

描述了光学链路中横跨一个或多个放大器节点的增益的控制系统、装置和方法。在一个实施方式中，提供了一种快本机放大器恒定增益控制环，它针对光信号内的每一信道维持了横跨放大器节点的恒定增益。提供了慢链路级增益设置控制环，用于设置和/或调节放大器节点上的目标增益。响应于各种事件和机制，上述慢链路级增益设置控制环执行增益调节序列以便调节目标增益。还提供了“飞行时间”保护方法，以确保上述快本机放大器增益控制环和慢链路级增益设置控制环之间的一致性。

即使上述信号内的信道个数可能变化，快本机放大器增益控制环和慢链路级增益设置控制环也能在放大器节点处维持横跨所有光学信道的恒定增益。该快本机放大器增益控制环通过调节放大器的增益而响应于放大器输出(或输入)处的功率水平的突然变化，以便维持每一信道的恒定增益。结果，在光学链路中上述信号内的每一信道都看到固定的增益和损耗分布，这不取决于信号内的信道总数。

上述慢链路级增益设置控制环为光学链路内的每一放大器节点设置目标增益值。这些较慢的控制环响应于相对较慢的功率水平变化，像光学链路内各组件的温度变化或各组件在老化过程中出现的性能变化等事件都可能引起这种相对较慢的功率水平变化。

提供了增益调节序列，使得慢链路级增益设置控制环可以调节每一放大器节点上的目标增益值。各种事件和机制都可以用于触发该增益调节序列。例如，上述跨距内的放大器节点通过发送一放大器增益请求，便可以启动一增益调节序列。这种放大器增益请求可响应于放大器本机处所检测到的信息(比如在预定阈值之下或之上的输入功率的变化)而产生的。在其它示例中，在光学跨距的初始安装时，便可以按定义好的周期时间增量或响应于系统内的信道个数的变化而启动一增益调节序列。本领域技术人员将认识到其它事件和机制也可以用于触发一增益调节序列。

因为快本机放大器增益控制环和慢链路级增益设置控制环按相对不同的速度操作，所以提供了“飞行时间”保护方法以确保放大器处的本地测量和计算与从头端节点处发送过来的较慢的增益参数同步。这种保护方法确保利用来自光学链路的最当前信息来设置放大器的目标增益水平。

根据附图和下面的详细描述，将明显看到本发明的其它目标、特征和优点。

附图简述