[发明专利]一种FM-EDFA自动增益控制装置

权利要求书

1.一种FM-EDFA自动增益控制装置，其特征在于，包括：泵浦可调FM-EDFA、模态综合检测模块和模态反馈控制电路；

所述泵浦可调FM-EDFA包括复用器、少模掺铒光纤FM-EDF、可调泵浦单元和泵浦剥离器；其中，可调泵浦单元又包括泵浦光源、模态调制器和驱动电路；

驱动电路在泵浦控制信号控制下，分别对泵浦光源的输出功率和模态调制器的模态进行调节，产生多模泵浦光；复用器将少模信号光与多模泵浦光合并在一起注入FM-EDF实现信号光放大；再将放大的信号光和泵浦光传输至泵浦剥离器，泵浦剥离器滤除FM-EDF输出的泵浦光，从而输出少模放大信号；

所述模态综合检测模块包括多通道偏振检测和模态综合表征两个功能单元，其作用是实现多种组合模态的表征和测量；其中，多通道偏振检测单元又包括四个分光板，四个偏振检偏器，一个偏振转换器以及四个光电探测器；

少模放大信号进入多通道偏振检测单元通过四个分光板进行分束，主光束输出该FM-EDFA自动增益控制装置的绝大部分信号功率，四束次光束的信号分别进入水平检偏器、垂直检偏器、+45°检偏器、+45°检偏器和偏振转换器，得到四路偏振状态的光信号，然后通过四个光电探测器将四路偏振状态的光信号转换成电信号，同时测得四路偏振状态的光信号的功率和模态综合表征单元对来自多通道偏振检测单元的多路输出电信号进行适当地组合和权重计算，输出模态综合表征结果；

其中，模态综合表征结果为有效偏振度eDOP，有效偏振度eDOP由四路偏振检测通道的模式复用信号功率和按下面式子组合计算得到：

其中，

所述模态反馈控制电路用于实现增益信息映射、泵浦功率/模态预测和泵浦控制信号的产生；

根据FM-EDFA中信号模态的演化规律，预先建立输出模式增益特性与模态综合表征结果之间的关系，反过来从模态综合检测结果中提取模式增益，实现增益信息映射；然后通过FM-EDFA的解析或半解析方法优化计算出达到增益控制目标所需泵浦模式和功率的多模泵浦模态组合，实现泵浦功率/模态预测；最后，模态反馈控制电路根据可调泵浦单元的可控特性，产生泵浦控制信号，再按照多模泵浦模态组合控制可调泵浦单元中泵浦光源和模态调制器调整到所需状态，发出所需多模泵浦，从而在FM-EDF中与输入信号实现低差模增益放大。

2.根据权利要求1所述的一种FM-EDFA自动增益控制装置，其特征在于，所述可调泵浦单元具体包括两种形式，一种为可调泵浦激光器阵列和模式选择光子灯笼；另一种为单泵浦激光器和空间光调制器。