[实用新型]实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种掺铒光纤放大器。特别是涉及一种用于在掺铒光纤放大器处于自动增益锁定的控制方式下，在输入光强变化或设定增益改变时，能够快速实现目标增益的锁定，从而有效保证整个光通信系统稳定可靠的实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置。

背景技术

EDFA(掺铒光纤放大器)是光通信网络中的关键器件之一，对传输在光纤中的信号进行放大，从而有效提升了光信号的传输距离。随着光网络的容量不断提升，网络结构进一步复杂化，对EDFA控制方式也提出了新的要求。传统的模拟控制方式为数字控制方式所取代，在数字控制方式下，EDFA的配置更加灵活、功能更加完善，但如何保证EDFA快速而稳定实现目标增益仍然是一个技术重点和难点。

EDFA的控制方式分为自动电流控制模式(ACC)，自动功率控制模式(APC)和自动增益控制模式(AGC)三种。前两种都较容易实现，而AGC模式的实现则较为复杂。EDFA按增益控制方式又可划分为固定增益放大器(FGA)和可变增益放大器(VGA)，需要在输入光强变化、设定增益值发生改变或模式切换等工作条件发生变化时，快速的调整泵浦电流(I_PUMP)，从而实现目标增益的锁定。

传统的控制方式为前馈和反馈结合的控制方式，如美国专利《Variable Gain OpticalAmplifiers》(专利号7，317，570)中提到，前馈采用固定的比例公式，而反馈则采用PID算法。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种在传统的控制算法基础上，结合前馈和反馈的控制模式，能够有效保证整个光通信系统稳定可靠的实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置，包括有：接收掺铒光纤放大器输入光强的依次相连的输入光电探测二极管、输入光探测跨导电路和输入光模数转换器，以及接收掺铒光纤放大器输出光强的依次相连的输出光电探测二极管、输出光探测跨导电路和输出光模数转换器，所述的输入光模数转换器和输出光模数转换器的输出均连接计算单元，所述的计算单元输出经数模转换器和泵浦激光器至掺铒光纤。

所述的计算单元是由数字处理器构成。

本实用新型所采用的另一种实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置，包括有：接收掺铒光纤放大器输入光强的依次相连的输入光电探测二极管、输入光探测对数放大电路和输入光模数转换器，以及接收掺铒光纤放大器输出光强的依次相连的输出光电探测二极管、输出光探测对数放大电路和输出光模数转换器，所述的输入光模数转换器和输出光模数转换器的输出均连接计算单元，所述的计算单元输出经数模转换器和泵浦激光器至掺铒光纤。

所述的计算单元是由数字处理器构成。

本实用新型的实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置，当光强变化时，采用本实用新型的调节K因子，可以快速实现高精度的收敛控制。本实用新型的优点就在于：结构简单；响应速度快；实现增益锁定准确度高。相对于前馈控制方式，解决了增益锁定精度的问题；相对于的反馈控制模式，解决了相应速度慢的问题，成功的将反馈和前馈控制有机的结合起来，实现快速收敛。

附图说明

图1是采用调K实现EDFA快速收敛的结构框图；

图2是采用PID算法实现EDFA快速收敛的结构框图；

图3是基于对数放大电路算法实现EDFA快速收敛的结构框图；

图4是前馈因子K与增益之间的关系图；

图5是计算K的流程图。

其中：

101：掺铒光纤                  102：输入光电探测二极管

103：输入光探测跨导电路        104：输入光模数转换器

105：设定增益值                106：泵浦激光器

107：数模转换器                108：Kx+B计算模块

109：调节后的K值               111：输出光电探测二极管

112：输出光探测跨导电路        113：输出光模数转换器

114：ASE计算模块               208：PID计算模块

209：调节后的P值               210：Error的计算模块

303：输入光探测对数放大电路    308：对数查找表

312：输出光探测对数放大电路

具体实施方式