CN102361468A - 掺饵光纤放大器开泵控制方法 - Google Patents

Abstract

一种掺饵光纤放大器开泵控制方法，该方法所用的控制装置：光电二极管输入端通过光纤接收光信号，数字处理器根据接收到的光信号计算出控制量，通过数模转换器将控制量输出给泵浦激光器，进而控制掺铒光纤中的能量强度，控制方法是：关泵阶段将泵浦激光器最大电流设置为零，开泵后泵浦激光器最大电流缓慢增加至额定最大电流值；泵浦电流控制模块控制增益控制模块的工作，增益控制模块调整增益值，泵浦电流控制模块包括有前馈控制模块和反馈控制模块，开泵之后所述的增益控制模块分三个阶段调整增益值：增益值为G0阶段，增益切换阶段，增益值为Gset阶段。本发明可以控制EDFA开泵阶段的输出功率缓慢单调增加，使EDFA级联系统在开泵时稳定可控。

Description

掺饵光纤放大器开泵控制方法

技术领域

本发明涉及一种掺饵光纤放大器。特别是涉及一种能够有效控制掺饵光纤放大器(EDFA)开泵过程的掺饵光纤放大器开泵控制方法。

背景技术

掺铒光纤放大器(EDFA)的出现加速了光通信得发展。EDFA自身具有以下优点：对数据格式和速率透明；增益大噪声小；直接对光信号进行放大，省去了电再生中继器，节省成本；增益带宽大，扩大了传输容量。

EDFA作为DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件，必然需要适应光网络的新需求。在WDM光传输系统中EDFA实现对光信号的增益锁定放大，其目的是保证各心道的输出光功率保持为一恒定值。在EDFA的级联系统中，每个EDFA模块的输出状态都会影响到后级接收机，当系统中某个EDFA因为加入系统而需要进行开泵操作时，会引起后级接收机的输入光大幅度变化。如果开泵操作不可控，或者因为开泵而产生光功率大幅度波动，则会引起下级设备的保护误动作，甚至产生器件损坏等恶劣影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决EDFA开泵可能引起的下级接收机误操作或引起下级器件损坏，使开泵过程稳定可控的掺饵光纤放大器开泵控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种掺饵光纤放大器开泵控制方法，该方法所用的控制装置包括有：光电二极管、模数转换器、数字处理器、数模转换器、泵浦激光器和掺铒光纤，所述的光电二极管输入端通过光纤接收光信号，所述的数字处理器根据接收到的光信号计算出控制量，通过所述的数模转换器将控制量输出给所述的泵浦激光器，进而控制所述掺铒光纤中的能量强度，掺饵光纤放大器开泵控制方法是：关泵阶段将泵浦激光器最大电流设置为零，开泵后泵浦激光器最大电流缓慢增加至额定最大电流值；泵浦电流控制模块控制增益控制模块的工作，增益控制模块调整增益值，所述的泵浦电流控制模块包括有前馈控制模块和反馈控制模块，开泵之后所述的增益控制模块分三个阶段调整增益值：增益值为G0阶段，增益切换阶段，增益值为Gset阶段。

在增益值为G0阶段和增益值切换阶段，泵浦电流控制只有反馈控制模块工作，在增益值为Gset阶段，泵浦电流控制的反馈控制模块和前馈控制模块两部分工作。

增益值G0的设置必须要满足条件G0＜Gset。

开泵后泵浦激光器最大电流是按如下公式缓慢增加：

Imax’＝Imax’+Istep

其中Istep是最大电流增加的步长，为常数。泵浦激光器额定最大工作电流Imax，实际工作电流I的范围0～Imax’，当泵浦激光器关闭时，将Imax’设置为零，开泵之后令Imax’逐步增加，当Imax’增加到额定最大电流值Imax时停止。

本发明的掺饵光纤放大器开泵控制方法，能够解决EDFA开泵可能引起的下级接收机误操作或引起下级器件损坏，可以控制EDFA开泵阶段的输出功率缓慢单调增加，使EDFA级联系统在开泵时稳定可控。

附图说明

图1是本发明方法所用掺饵光纤放大器开泵控制的结构框图。

其中，

101：光电二极管          102：模数转换器

103：数字处理器          104：前馈控制模块

105：反馈控制模块        106：增益值为G0阶段

107：增益值切换阶段      108：增益值为Gset阶段

109：增益控制模块        110：泵浦电流控制模块

111：数模转换器          112：泵浦激光器

113：掺铒光纤

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的掺饵光纤放大器开泵控制方法做出详细说明。

本发明的掺饵光纤放大器开泵控制方法，是用于掺饵光纤放大器开泵控制装置上的，是通过该控制装置控制掺饵光纤放大器开泵。

如图1所示，所述的掺饵光纤放大器开泵控制装置包括有：光电二极管101、模数转换器102、数字处理器103、数模转换器111、泵浦激光器112和掺铒光纤113，所述的光电二极管101输入端通过光纤接收光信号，所述的数字处理器103根据接收到的光信号计算出控制量，通过所述的数模转换器111将控制量输出给所述的泵浦激光器112，进而控制所述掺铒光纤113中的能量强度。

本发明的掺饵光纤放大器开泵控制方法是：在关泵阶段将EDFA(掺饵光纤放大器)中的泵浦激光器112最大电流设置为零，开泵后泵浦激光器112最大电流缓慢增加至额定最大电流值；泵浦电流控制模块110控制增益控制模块109的工作，增益控制模块109调整增益值，所述的泵浦电流控制模块110包括有前馈控制模块104和反馈控制模块105，开泵之后所述的增益控制模块109分三个阶段调整增益值：增益值为G0阶段106，增益切换阶段107，增益值为Gset阶段108。

在增益值为G0阶段106和增益切换阶段108，泵浦电流控制110只有反馈控制模块105工作，通过反馈控制，将当前增益值调节到G0。在增益值为Gset阶段108，泵浦电流控制110的反馈控制模块105和前馈控制模块两部分工作。增益切换阶段当前增益值Gacutal由G0逐步变化到Gset，Gacutal(n)＝Gactual(n)+Gstep，n≥0，Gactual(0)＝G0。增益为Gset阶段，泵浦电流由反馈控制切换到反馈控制和前馈控制共同决定。其中，增益为G0阶段设置当前增益Gactual＝G0，增益值G0的设置必须要满足条件G0＜Gset。

开泵后泵浦激光器112最大电流是按如下公式缓慢增加：

Imax’＝Imax’+Istep

其中Istep是最大电流增加的步长，为常数。泵浦激光器额定最大工作电流Imax，实际工作电流I的范围0～Imax’，当泵浦激光器关闭时，将Imax’设置为零，开泵之后令Imax’逐步增加，当Imax’增加到额定最大电流值Imax时停止。

从而，使本发明可以控制EDFA开泵阶段的输出功率缓慢单调增加，使EDFA级联系统在开泵时稳定可控。

下面结合图1，说明本发明掺饵光纤放大器开泵控制方法的控制过程。

在泵浦激光器关闭阶段，由泵浦电流控制模块110将泵浦最大电流值设置为零。开泵之后泵浦最大电流值逐步增加，达到额定最大电流值后停止增加。

开泵之后由增益控制模块109控制当前增益值，当前增益值分三个阶段调整：增益值为G0阶段106，增益值切换阶段107，增益值为Gset阶段108。

在增益值为G0阶段106，泵浦电流控制模块110只采用反馈控制模块105的计算结果输出给数模转换器111，将当前增益值调节到G0。

增益值切换阶段107，采用逐步增加增益值的方式，将当前增益值由G0调节到Gset，泵浦电流控制模块110采用反馈控制模块105的计算结果输出给数模转换器111。

增益值为Gset阶段108，将泵浦电流控制模块110的输出值由只有反馈控制模块105切换到前馈控制模块104和反馈控制模块105共同作用。

Claims (4)

1.一种掺饵光纤放大器开泵控制方法，该方法所用的控制装置包括有：光电二极管(101)、模数转换器(102)、数字处理器(103)、数模转换器(111)、泵浦激光器(112)和掺铒光纤(113)，所述的光电二极管(101)输入端通过光纤接收光信号，所述的数字处理器(103)根据接收到的光信号计算出控制量，通过所述的数模转换器(111)将控制量输出给所述的泵浦激光器(112)，进而控制所述掺铒光纤(113)中的能量强度，其特征在于，掺饵光纤放大器开泵控制方法是：关泵阶段将泵浦激光器(112)最大电流设置为零，开泵后泵浦激光器(112)最大电流缓慢增加至额定最大电流值；泵浦电流控制模块(110)控制增益控制模块(109)的工作，增益控制模块(109)调整增益值，所述的泵浦电流控制模块(110)包括有前馈控制模块(104)和反馈控制模块(105)，开泵之后所述的增益控制模块(109)分三个阶段调整增益值：增益值为G0阶段(106)，增益切换阶段(107)，增益值为Gset阶段(108)。

2.根据权利要求1所述的掺饵光纤放大器开泵控制方法，其特征在于，在增益值为G0阶段(106)和增益值切换阶段(108)，泵浦电流控制(110)只有反馈控制模块(105)工作，在增益值为Gset阶段(108)，泵浦电流控制(110)的反馈控制模块(105)和前馈控制模块两部分工作。

3.根据权利要求1所述的掺饵光纤放大器开泵控制方法，其特征在于，增益值G0的设置必须要满足条件G0＜Gset。

4.根据权利要求1所述的掺饵光纤放大器开泵控制方法，其特征在于，开泵后泵浦激光器(112)最大电流是按如下公式缓慢增加：

Imax’＝Imax’+Istep

其中Istep是最大电流增加的步长，为常数。泵浦激光器额定最大工作电流Imax，实际工作电流I的范围0～Imax’，当泵浦激光器关闭时，将Imax’设置为零，开泵之后令Imax’逐步增加，当Imax’增加到额定最大电流值Imax时停止。

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