CN102843192B - 混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置 - Google Patents

混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于光通信技术领域，提供一种混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置，所述混合光纤放大器包括RFA和不含有可变衰减器的EDFA，所述RFA包括泵浦信号合波器、泵浦激光器组、带外窄带滤波器以及光电探测器，所述EDFA包括顺次连接的输入耦合器、掺铒光纤、输出耦合器，以及输入光电探测器、输出光电探测器，所述混合光纤放大器还包括用于根据预期放大要求协调控制所述EDFA和/或RFA调整增益和/或增益斜率的控制模块。由于本发明技术方案通过控制模块协调控制EDFA和RFA，可以达到预期放大效果，此外，由于EDFA不含有可变衰减器，因此可以避免由于可变衰减器带来的一系列问题。

Description

混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置
技术领域
本发明属于光通信技术领域，尤其涉及一种混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置。
背景技术
在光通信领域中为了使得光信号能够传输更远距离，光纤放大器成为必不可少的器件之一，拉曼光纤放大器（Ramanfiberamplifier，RFA）与掺铒光纤放大器（erbium-dopedfiberamplifier，EDFA）已经在通信系统中得到了广泛应用，随着100G相干通信系统的逐步商用，系统对RFA的需求也会越来越大，同时由于RFA的增益介质就是传输光纤本身，增益系数相对较低，在改善系统的光信噪比（OpticalSignalNoiseRatio，OSNR）方面有独特的优势，但在功率提升方面性价比较差，而EDFA相比RFA来说噪声指数较大，但在信号功率放大方面比RFA有更高的性价比，因此可以考虑将RFA与EDFA在通信系统中将相互配合，相互补偿。但是现有技术中，RFA与EDFA都是独立使用、独立调整的，没有一个统一控制平台的来调整放大器的放大增益和增益系数，使得仅仅将现有的RFA与EDFA组合使用，很难达到预期的放大效果。
此外由于现有的EDFA内置有可变衰减器（VOA），其增益调整原理是：使得EDFA中的掺铒光纤上产生的增益保持不变，EDFA的增益变化就是通过掺铒光纤上产生的增益减去VOA的衰减值来实现，亦即当需要调整减小EDFA增益时，通过增大VOA的衰减值来实现，EDFA增益每减小1dB，VOA的衰减值将增大1dB，这样带来的结果就是EDFA在小增益时噪声指数比在大增益时大很多，同时泵浦激光器也将由于VOA的衰减值浪费很多能量。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供混合光纤放大器，旨在解决现有独立调整的RFA和EDFA由于没有统一控制，无法达到预期的放大效果，以及现有内置VOA的EDFA噪声指数较大的技术问题。
本发明是这样实现的，一种混合光纤放大器，包括：拉曼光纤放大器和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器，所述拉曼光纤放大器包括泵浦信号合波器、与所述泵浦信号合波器反射端连接的泵浦激光器组、与所述泵浦信号合波器输出端连接的带外窄带滤波器以及与所述带外窄带滤波器透射端连接的光电探测器，所述掺铒光纤放大器包括顺次连接的输入耦合器、掺铒光纤、输出耦合器，以及与所述输入耦合器小端连接的输入光电探测器、与所述输出耦合器小端连接的输出光电探测器，所述带外窄带滤波器的输出端连接到输入耦合器的输入端，所述混合光纤放大器还包括用于根据预期放大要求协调控制所述拉曼光纤放大器和/或掺铒光纤放大器调整增益和/或增益斜率的控制模块。
本发明的另一目的在于提供一种混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，所述混合光纤放大器包括拉曼光纤放大器和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器，所述调整方法包括：
根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH。
通过上述技术方案，本发明通过一控制模块对RFA和/或EDFA进行协调控制，根据预期放大要求，包括混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH，调整RFA和/或EDFA的增益和/或增益斜率，可以达到预期的放大效果。此外，由于本发明所述的混合光纤放大器中的EDFA不包括VOA，因此也不会出现因VOA衰减带来的噪声指数劣化、泵浦能量浪费的问题，由于不存在VOA衰减，相同增益情况下泵浦功率会小很多，有助于改善瞬态特性，同时也简化了EDFA的结构，使得增益控制方法更为简单，性能更可靠，在提高产品性能的同时，可以大幅降低成本，降低功耗。
附图说明
图1是本发明的较佳实施例提供的混合光纤放大器的结构图；
图2是不带VOA的EDFA在不同增益下的增益谱示意图；
图3是调整EDFA增益GE与RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益变化的示意图；
图4是只通过RFA增益GR实现混合光纤放大器增益变化的示意图；
图5是调整EDFA增益GE、RFA增益GR、RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益变化的示意图；
图6是调整RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图
图7是调整EDFA增益斜率TE、RFA增益GR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图；
图8是调整EDFA增益斜率TE、RFA增益斜率TR、RFA增益GR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图；
图9是本发明的较佳实施例混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整装置的结构方框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的混合光纤放大器将RFA和不带VOA的EDFA集成为一体，通过控制模块控制所述RFA和EDFA调整放大参数，包括控制RFA调整增益和/或增益斜率，控制EDFA调整增益，使得混合光纤放大器的放大效果符合预期要求。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的混合光纤放大器的结构图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例提供的混合光纤放大器包括：拉曼光纤放大器1和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器2，所述拉曼光纤放大器1包括泵浦信号合波器11、与所述泵浦信号合波器11反射端连接的泵浦激光器组12、与所述泵浦信号合波器11输出端连接的带外窄带滤波器13以及与所述带外窄带滤波器13透射端连接的光电探测器14，所述掺铒光纤放大器2包括顺次连接的输入耦合器21、掺铒光纤22、输出耦合器23，以及与所述输入耦合器21小端连接的输入光电探测器24、与所述输出耦合器23小端连接的输出光电探测器25，所述带外窄带滤波器13的输出端连接到输入耦合器21的输入端，所述混合光纤放大器还包括用于根据预期放大要求、控制所述拉曼光纤放大器1和/或掺铒光纤放大器2调整增益和/或增益斜率的控制模块3。
本发明实施例中，拉曼光纤放大器1的增益和增益斜率灵活可调，掺铒光纤放大器2的增益和增益斜率亦可调，通过控制模块3来实现上述调整，具体实现时，所述控制模块3可以为一块CPU及其外围电路，所述控制模块3可以根据掺铒光纤放大器2的输入光电探测器23和输出光电探测器25检测出的光功率值，根据预期放大要求的调整算法，来控制掺铒光纤放大器2改变增益或增益斜率，同时根据光电探测器14和拉曼光纤放大器1的调整算法，控制泵浦激光器组12调节不同波长的泵浦功率，实现调整增益和增益斜率。
作为优选的实施方式，所述泵浦激光器组12为1400~1499nm的泵浦激光器，所述泵浦激光器组12至少包含两种不同的泵浦波长，使得能够补偿由于掺铒光纤放大器2的增益斜率变化带来的增益波动的劣化。
在一般情况下，可以通过调整拉曼光纤放大器1的增益和增益斜率来满足放大要求，若为了实现大范围的增益及增益斜率的调节，可以通过调整掺铒光纤放大器2的增益，甚至同时调整拉曼光纤放大器1和掺铒光纤放大器2的增益以及拉曼光纤放大器1的增益斜率来满足更大范围的增益及增益斜率的调整要求。
在实际情况中，预期放大要求通常是在混合光纤放大器总增益斜率不变的情况下调整总增益，或者，在混合光纤放大器总增益不变的情况下调整总增益斜率，控制模块3通过控制拉曼光纤放大器1和/或掺铒光纤放大器2，来实现上述预期放大要求。
实施例二：
本发明实施例提供了一种混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，所述混合光纤放大器如实施例一所示，包括拉曼光纤放大器和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器，本实施例提供的所述调整方法，包括下述步骤：
步骤S201、根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现，调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH。
本步骤中，所述混合光纤放大器的总增益GH为拉曼光纤放大器增益GR与掺铒光纤放大器增益GE之和，所述混合光纤放大器的总增益斜率TH为拉拉曼光纤放大器增益斜率TR与掺铒光纤放大器增益斜率TE之和，所述预期的放大要求是所述混合光纤放大器预期的放大调整效果，包括总增益GH和/或总增益斜率TH，根据所述预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，比如可以要求在总增益斜率TH不变的情况下，调整总增益GH，若仅仅调整拉曼光纤放大器增益GR无法满足增益要求，可同时调整掺铒光纤放大器增益GE，并调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿由于掺铒光纤放大器增益改变的情况下引起的增益斜率的变化。
同样，在本调整方法中，通常的预期放大要求是在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH，或者，在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
由于本发明实施例提供的EDFA不包括VOA，因此直接通过增加泵浦功率来调整EDFA增益GE的同时必然会引起EDFA增益斜率TE变化，同样调整EDFA增益斜率TE必然会引起EDFA增益GE变化。作为一种具体的实施方式，参照图2，示出了不带VOA的EDFA在不同增益下的增益谱，图中示出了EDFA增益在16~20dB范围内的增益变化情况，对1529～1568nm整个C波段范围内，EDFA增益GE每变化1dB，EDFA增益斜率TE将变化0.85dB左右，且呈反比例变化，即满足关系其中dGE为所述掺铒光纤放大器增益GE的变化量，dTE为所述掺铒光纤放大器增益斜率TE的变化量。
作为具体的实施方式，本实施例中，可以通过带外ASE功率进行RFA增益调整，可以通过调节不同泵浦波长的功率进行RFA增益斜率调整，在调整EDFA增益时，EDFA增益=总输出功率-ASE补偿功率（与增益相关）-输入功率，改变EDFA增益时，调节泵浦功率使得总输出功率减去ASE补偿功率再减去输入功率的值达到目标要求的增益即可，只不过在达到目标增益后，EDFA的增益会产生一个增益斜率，而拉曼光纤放大器恰好又能够通过调节泵浦功率的比例来补偿这种增益斜率的变化，同样在调整EDFA增益斜率TE后会引起EDFA增益GE变化，而拉曼光纤放大器也可以补偿EDFA增益斜率TE的调整量。因此本发明实施例提供的混合光纤放大器在技术上是可行的。
为了使得更为清楚地了解本发明所述的混合放大器的调整过程，下面描述几个具体的调整实施例。
实施例三：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
本实施例中，调整掺铒光纤放大器增益GE，拉曼光纤放大器增益GR保持不变，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿由于掺铒光纤放大器增益GE变化引起的增益斜率的变化。
比如需要实现调整混合放大器总增益GH从28dB到30dB增益的变化，混合放大器的总增益斜率TH保持0不变，如图3所示，给出了通过调整EDFA增益GE与RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益变化的示意图，图示中，初始态下EDFA增益GE为18dB，增益斜率TE为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，为了实现混合放大器总增益GH从28dB变化到30dB，这里首先调节EDFA增益GE从18dB到20dB，RFA增益GR保持不变为10dB，由于EDFA增益GE在从18dB向20dB的调整过程中，增益改变了2dB，那么根据关系，可以得到EDFA增益斜率TE变小了1.7dB，由0变成了-1.7dB，因此为了保持混合放大器总增益斜率TH为0不变，RFA增益斜率TR必须增大1.7dB，这样即可实现混合放大器总增益从28dB变化到30dB，而混合放大器的总增益斜率保持0不变。
实施例四：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
本实施例中，只调整拉曼光纤放大器增益GR，同时保持拉曼光纤放大器增益斜率TR与掺铒光纤放大器增益GE不变。
同样假设需要实现调整混合放大器总增益GH从28dB到30dB增益的变化，混合放大器的总增益斜率TH保持0不变，如图4所示，给出了只通过RFA增益GR实现混合光纤放大器增益变化的示意图，图示中，初始态下EDFA增益GE为18dB，增益斜率TE为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，为了实现混合放大器总增益GH从28dB变化到30dB，这里就直接调节RFA增益GR从10dB调整到12dB，其它均保持不变，这样即可实现混合放大器总增益从28dB变化到30dB，而混合放大器的总增益斜率保持0不变。
实施例五：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
本实施例中，调整掺铒光纤放大器增益GE与拉曼光纤放大器增益GR，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿由于掺铒光纤放大器增益GE变化引起的增益斜率变化。
比如，假设需要实现调整混合放大器总增益GH从28dB到34dB增益的变化，混合放大器的总增益斜率TH保持0不变，如图5所示，给出了同时调整EDFA增益GE、RFA增益GR、RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益变化的示意图，图示中，初始态下EDFA增益GE为18dB，增益斜率TE为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，为了实现混合放大器总增益GH从28dB变化到34dB，这里调整EDFA增益GE从18dB到20dB，RFA增益GR从10dB到14dB，总体增益实现了从28dB到34dB的调节，但是由于EDFA增益GE在从18dB到20dB的调整过程中，增益斜率TE从0变成了-1.7dB，由于没有可调衰减器补偿，增益GE变化导致的增益斜率TE的变化，所以RFA增益斜率TR必须同时增大1.7dB才能保持混合放大器总增益斜率不变，这样即可实现混合放大器总增益从28dB变化到30dB，而混合放大器的总增益斜率保持0不变。
本实施例中，RFA与EDFA增益均可调整，增益可调范围大，适应多种跨距损耗。
上述实施例三到实施例五通过不同的调整方法实现了在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。一般情况下，可以通过实施例四所述的调整方法实现，若需要进一步扩大混合放大器的总增益调整范围，可以通过实施例三所述的调整方法实现，若还需要进一步实现混合放大器大范围动态增益调整，可以通过实施例五所述的调整方法实现。
实施例六：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
本实施例中，通过调整掺铒光纤放大器增益斜率TE间接调整掺铒光纤放大器增益GE，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿掺铒光纤放大器增益斜率TE的调整量。
比如需要实现调整混合放大器总增益GH从28dB到30dB增益的变化，混合放大器的总增益斜率TH保持0不变，同样如图3所示，本实施例与实施例三不同之处在于，本实施例是调整增益斜率TE来实现调整增益GE，而实施例一是直接调整掺铒光纤放大器增益GE，图示中，初始态下EDFA增益GE为18dB，增益斜率TE为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，在调整过程中RFA增益GR保持不变为10dB，需要将EDFA增益GE在从18dB调整到20dB，增益改变了2dB，那么根据关系，可以得到EDFA增益斜率TE变小了1.7dB，由0变成了-1.7dB，因此这里将EDFA增益斜率TE调整到-1.7dB，即可实现EDFA增益GE由18dB调整到20dB，为了保持混合放大器总增益斜率TH为0不变，RFA增益斜率TR必须增大1.7dB，最终实现混合放大器总增益从28dB变化到30dB，而混合放大器的总增益斜率保持0不变。
实施例七：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
本实施例中，通过调整掺铒光纤放大器增益斜率TE间接调整掺铒光纤放大器增益GE，同时也调整拉曼光纤放大器增益GR，并调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿掺铒光纤放大器增益斜率TE的调整量。
本实施例与实施例五不同之处在于，本实施例通过整掺铒光纤放大器增益斜率TE间接调整掺铒光纤放大器增益GE，而实施例五是直接调整掺铒光纤放大器增益GE。同样假设需要实现调整混合放大器总增益GH从28dB到34dB增益的变化，混合放大器的总增益斜率TH保持0不变，如图5所示，图示中，初始态下EDFA增益GE为18dB，增益斜率TE为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，这里需将EDFA增益GE从18dB到20dB，RFA增益GR从10dB到14dB，为了实现EDFA增益GE从18dB到20dB，通过调整增益斜率TE从0变成了-1.7dB即可，此外为了补偿斜率，RFA增益斜率TR必须同时增大1.7dB才能保持混合放大器总增益斜率不变。
实施例八：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
本实施例中，只调整RFA增益斜率TR，同时保持RFA增益GR与EDFA增益GE不变。
比如需要实现混合光纤放大器总增益斜率TH从变化0dB到4dB，混合放大器的总增益GH保持28dB不变，如图6所示，给出了只通过调整RFA增益斜率TR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图，图示中，初始状态下EDFA增益GE为18dB，EDFA增益斜率为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，调整RFA增益斜率TR从0dB到4dB，RFA增益GR与EDFA增益GE都保持不变，这样即可实现混合放大器总增益斜率TH从0dB变化到4dB，而混合放大器的总增益GH保持28dB不变。
在一种可能的实现方式中，对于有中间级接入的EDFA，比如接入有色散补偿器（DCM）的EDFA，由于DCM插损与设计标准值可能存在差别，这会引起EDFA增益谱产生增益斜率，通常来说，1dB的插损变化也会引起-0.85dB的增益斜率的变化，传统的增益可变的EDFA是通过调整VOA的损耗来补偿由于DCM的插损与标准值插损变化引起的增益斜率变化，而本实施例中，只通过设置拉曼增益斜率的变化量即可补偿这种由于DCM的插损与标准值插损变化引起的增益斜率变化。
实施例九：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
本实施例中，通过调整EDFA增益GE间接调整EDFA增益斜率TE，同时调整RFA增益GR来补偿EDFA增益GE的调整量。在本实施例中，假设EDFA的增益和增益斜率满足的数学关系，若需要将斜率调整减小2dB，那么根据所述数学关系可知，只需将EDFA的增益增大2.4dB即可。
比如，需要实现混合光纤放大器总增益斜率TH从0dB变化到-2dB，混合放大器的总增益GH保持28dB不变，如图7所示，给出了调整EDFA增益斜率TE、RFA增益GR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图，图示中，初始状态下EDFA增益GE为18dB，EDFA增益斜率为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，这里将EDFA增益GE增大2.4dB，即从18dB调整到20.4dB，可以间接实现将EDFA增益斜率TE从0dB调整到-2dB，此外还要将RFA增益GR从10dB调整到7.6dB，以补偿EDFA增益GE增大量，这样即可实现混合放大器总增益斜率TH从0dB变化到-2dB，而混合放大器的总增益GH保持28dB不变。
实施例十：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
本实施例中，通过调整EDFA增益GE间接调整EDFA增益斜率TE，同时也调整RFA增益斜率TR，并调整RFA增益GR来补偿EDFA增益GE的调整量。同样在本实施例中，假设EDFA的增益和增益斜率满足的数学关系，若需要将斜率调整减小2dB，那么根据所述数学关系可知，只需将EDFA的增益增大2.4dB即可。
比如，需要实现混合光纤放大器总增益斜率TH从0dB变化到-4dB，混合放大器的总增益GH保持28dB不变，如图8所示，给出了调整EDFA增益斜率TE、RFA增益斜率TR、RFA增益GR实现混合光纤放大器增益斜率变化的示意图，图示中，初始状态下EDFA增益GE为18dB，EDFA增益斜率为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，这里将EDFA增益GE增大2.4dB，即从18dB调整到20.4dB，可以间接实现将EDFA增益斜率TE从0dB调整到-2dB，此外为了达到混合光纤放大器总增益斜率TH从0dB变化到-4dB，还需将RFA增益斜率TR从0dB调整到-2dB，另外，还要将RFA增益GR从10dB调整到7.6dB，以补偿EDFA增益GE增大量，这样即可实现混合放大器总增益斜率TH从0dB变化到-4dB，而混合放大器的总增益GH保持28dB不变。
本实施例中，RFA增益斜率和EDFA增益斜率可相互补偿，增益斜率可调范围大，可正可负，由于没有EDFA中没有VOA，增益斜率调整也不会引入额外的噪声指数为代价。
实施例十一：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
本实施例中，调整掺铒光纤放大器增益斜率TE，同时调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿由于掺铒光纤放大器增益斜率TE变化引起的增益变化。
本实施例与实施例九的不同之处在于，本实施例是直接调整掺铒光纤放大器增益斜率TE，而实施例九是通过调整EDFA增益GE间接调整EDFA增益斜率TE，同样参照图7，初始状态下EDFA增益GE为18dB，EDFA增益斜率为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，根据EDFA的增益和增益斜率满足的数学关系，将增益斜率TE减小2dB，那么增益GE就会增大2.4dB，此时将RFA增益GR从10dB调整到7.6dB，即可以补偿EDFA增益GE增大量，最终实现了混合放大器总增益斜率TH从0dB变化到-2dB，而混合放大器的总增益GH保持28dB不变。
实施例十二：
在本实施例中，预期放大要求为在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
本实施例中，整掺铒光纤放大器增益斜率TE和拉曼光纤放大器增益斜率TR，同时调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿由于饵光纤放大器增益斜率TE变化引起的增益变化。
本实施例与实施例十不同之处在于，本实施例直接调整EDFA增益斜率TE，而实施例十通过调整EDFA增益GE间接调整EDFA增益斜率TE。同样参照图8，初始状态下EDFA增益GE为18dB，EDFA增益斜率为0，RFA增益GR为10dB，增益斜率TR为0，需要实现总增益GH保持28dB不变，总增益斜率TH从0dB变化到-4dB，这里将EDFA增益斜率TE和RFA增益斜率TR从0调整到-2dB，此时EDFA增益GE从18dB变化到20.4dB，将RFA增益GR从10dB调整到7.6dB即可补偿EDFA增益GE增大量，从而保证总增益GH保持28dB不变。
上述实施例八至实施例十二通过不同的调整方法实现了在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。一般情况下，可以通过实施八所述仅调整RFA增益斜率TR的调整方法实现，如果对于单波长泵浦的RFA，其增益斜率不可调，可以通过实施例九或实施例十一所述的调整方法实现，在某些特殊情况下，由于RFA的泵浦功率限制，在某些增益情况下，无法达到要求的增益斜率，单纯调整RFA或EDFA的增益斜率无法满足斜率调节要求，此时可以通过调整两者的斜率来实现，即可以通过实施例十或实施例十二所述的方法实现。
特别需要说明的是，在一些光通信系统中，对于包含有色散补偿器（DCM）中间级的EDFA，现有技术中，为了补偿由于DCM插损引起的增益斜率的变化，通常需要引入额外的VOA，而在本发明中，可以通过实施例八所述方法通过调整RFA增益斜率来补偿EDFA中间级不同的DCM插损引起的增益斜率变化。
实施例十三：
本实施例提供了一种混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整装置，如图9所示，包括调整控制单元90，用于根据预期放大要求，包括混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH，调整拉曼光纤放大器和/或掺铒光纤放大器，所述调整控制单元90包括拉曼调整模块901和/或掺铒调整模块902，其中，所述拉曼调整模块901用于调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR，所述掺铒调整模块902用于调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE。
本实施例所述的调整控制单元90实现了实施例一所述调整模块的功能，调整控制单元90可以根据预期放大要求以及混合放大器中的RFA和EDFA的放大能力，选择合适的放大控制方法，通过拉曼调整模块901控制RFA和/或通过掺铒调整模块902控制EDFA执行相应的放大操作。比如，掺铒调整模块902可以根据中间级接入损耗的增益斜率补偿方法调整RFA的增益斜率，掺铒调整模块902和拉曼调整模块901还可以根据EDFA增益与增益斜率的数学关系得到自身需要的调整量，并对RFA和EDFA做出相应调整。
综上，本发明实施例提供的混合光纤放大器中的RFA的增益和增益斜率可动态调整，EDFA的无需VOA亦可实现增益和增益斜率动态调整，对于混合光纤放大器的总增益调整可通过单独或同时调整RFA增益和EDFA增益，混合光纤放大器的总增益斜率调整单独调整RFA增益斜率或同时调整EFA与EDFA的增益斜率。本发明实施例提供的混合光纤放大器可以根据预期放大要求，控制RFA和EDFA进行相应联合调整，可以达到预期的调整效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合光纤放大器，其特征在于，所述混合光纤放大器包括：拉曼光纤放大器(1)和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器(2)，所述拉曼光纤放大器(1)包括泵浦信号合波器(11)、与所述泵浦信号合波器(11)反射端连接的泵浦激光器组(12)、与所述泵浦信号合波器(11)输出端连接的带外窄带滤波器(13)以及与所述带外窄带滤波器(13)透射端连接的光电探测器(14)，所述掺铒光纤放大器(2)包括顺次连接的输入耦合器(21)、掺铒光纤(22)、输出耦合器(23)，以及与所述输入耦合器(21)小端连接的输入光电探测器(24)、与所述输出耦合器(23)小端连接的输出光电探测器(25)，所述带外窄带滤波器(13)的输出端连接到输入耦合器(21)的输入端，所述混合光纤放大器还包括用于根据预期放大要求、控制所述拉曼光纤放大器(1)和/或掺铒光纤放大器(2)调整增益和/或增益斜率的控制模块(3)；所述控制模块(3)用于控制所述拉曼光纤放大器(1)和/或掺铒光纤放大器(2)，使得在混合光纤放大器总增益不变的情况下调整总增益斜率；所述控制模块(3)用于控制所述拉曼光纤放大器(1)和/或掺铒光纤放大器(2)，使得在混合光纤放大器总增益不变的情况下调整总增益斜率。
2.如权利要求1所述混合光纤放大器，其特征在于，所述控制模块(3)用于控制所述拉曼光纤放大器(1)和/或掺铒光纤放大器(2)，使得在混合光纤放大器总增益斜率不变的情况下调整总增益。
3.一种混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，所述混合光纤放大器包括拉曼光纤放大器和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器，所述调整方法包括：
根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH；
所述根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH，具体包括：
调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH。
4.一种混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，所述混合光纤放大器包括拉曼光纤放大器和不含有可变衰减器的掺铒光纤放大器，所述调整方法包括：
根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH；
所述根据预期放大要求，调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述混合光纤放大器的总增益GH和/或总增益斜率TH，具体包括：
调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH。
5.如权利要求3所述混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，所述调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述在混合光纤放大器总增益斜率TH不变的情况下调整总增益GH，包括：
调整掺铒光纤放大器增益GE，拉曼光纤放大器增益GR保持不变，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿由于掺铒光纤放大器增益GE变化引起的增益斜率的变化；
或者，只调整拉曼光纤放大器增益GR，同时保持拉曼光纤放大器增益斜率TR与掺铒光纤放大器增益GE不变；
或者，调整掺铒光纤放大器增益GE与拉曼光纤放大器增益GR，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿由于掺铒光纤放大器增益GE变化引起的增益斜率变化；
或者，通过调整掺铒光纤放大器增益斜率TE间接调整掺铒光纤放大器增益GE，同时调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿掺铒光纤放大器增益斜率TE的调整量；
或者，通过调整掺铒光纤放大器增益斜率TE间接调整掺铒光纤放大器增益GE，同时也调整拉曼光纤放大器增益GR，并调整拉曼光纤放大器增益斜率TR来补偿掺铒光纤放大器增益斜率TE的调整量。
6.如权利要求4所述混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，所述调整拉曼光纤放大器的增益GR、增益斜率TR和/或调整掺铒光纤放大器的增益GE、增益斜率TE，实现调整所述在混合光纤放大器总增益GH不变的情况下调整总增益斜率TH，包括：
只调整拉曼光纤放大器增益斜率TR，同时保持拉曼光纤放大器增益GR与掺铒光纤放大器增益GE不变；
或者，通过调整掺铒光纤放大器增益GE间接调整掺铒光纤放大器增益斜率TE，同时调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿掺铒光纤放大器增益GE的调整量；
或者，通过调整掺铒光纤放大器增益GE间接调整掺铒光纤放大器增益斜率TE，同时也调整拉曼光纤放大器增益斜率TR，并调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿掺铒光纤放大器增益GE的调整量；
或者，调整掺铒光纤放大器增益斜率TE，同时调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿由于掺铒光纤放大器增益斜率TE变化引起的增益变化；
或者，整掺铒光纤放大器增益斜率TE和拉曼光纤放大器增益斜率TR，同时调整拉曼光纤放大器增益GR来补偿由于饵光纤放大器增益斜率TE变化引起的增益变化。
7.如权利要求5或6所述混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，在一定波长范围内，调整掺铒光纤放大器增益GE的同时，掺铒光纤放大器增益斜率TE成比例变化；调整掺铒光纤放大器增益斜率TE的同时，掺铒光纤放大器增益GE成比例变化。
8.如权利要求7所述混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，在1529～1568nm波长范围内，掺铒光纤放大器增益GE和增益斜率TE的变化关系为其中dGE为所述掺铒光纤放大器增益GE的变化量，dTE为所述掺铒光纤放大器增益斜率TE的变化量。
9.如权利要求7所述混合光纤放大器的增益、增益斜率的调整方法，其特征在于，所述调整掺铒光纤放大器增益GE和益斜率TE根据输入光电探测器和输出光电探测器检测的光功率值来调整实现，所述调整拉曼光纤放大器增益GR通过控制带外放大自发辐射功率来实现，所述调整拉曼光纤放大器增益斜率TR通过控制泵浦激光器组中不同泵浦波长的泵浦功率来实现。
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