CN104094484A - 以脉冲激光源发射预定输出脉冲轮廓的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操作一光学放大器的方法，其包括判定该光学放大器的一增益及提供一调变器驱动信号至一光学信号源。该调变器驱动信号是该光学放大器的该增益的一函数。该方法也也包括使用该光学信号源产生一输入光学信号。该输入光学信号包括第一多个脉冲，该第一多个脉冲的各个具有有关于该调变器驱动信号的一振幅。该方法进一步包括将该输入光学信号耦合至该光学放大器及使用该光学放大器放大该输入光学信号以产生包括第二多个脉冲的一输出光学信号。

Description

以脉冲激光源发射预定输出脉冲轮廓的方法及系统

背景技术

脉冲式激光源诸如Nd:YAG激光已用于执行诸如烧蚀、作标记、雕刻、微加工、切割及刻划的应用的基于激光的材料处理。最近，已开发基于光纤增益介质的激光系统。在一些此等基于光纤的激光系统中，利用光纤放大器。通常借由使用半导体泵激光光学泵抽利用光纤增益介质的一些光学放大器及激光。光纤增益介质通常由掺杂有稀土元素(诸如镱或钼)的硅石玻璃制成。镱用于光学放大器及在1020nm-1100nm波长范围内发射的激光。

当激光以随选脉冲模式操作时，一系列脉冲中的第一光学脉冲趋于比该系列中的随后脉冲更强大。此情形有时称为第一脉冲问题，并且因储存在激光增益介质中的能量(其在第一脉冲后显着空乏)在接下来的后续脉冲经过该增益介质时未得到完全补充而发生。然而，若接下来的脉冲在该增益介质完全恢复后到达，则将产生类似于第一脉冲的另一脉冲。因此，取决于脉冲重复率(其在激光操作期间可变动)，各脉冲中的能量将通常根据增益介质的状态而变化。在激光处理应用中，由于激光脉冲的不一致性将通常在处理操作期间产生对应的不一致结果，故此行为通常不合需要。

因此，此项技术中需要具有无关于脉冲重复频率的可重复输出脉冲特征的基于光纤的放大器。

发明内容

本发明大体上是关于光学放大器及激光的领域。更具体的说，本发明是关于用于提供对工业应用诸如烧蚀、修整、作标记、切割及焊接有用的增益补偿激光脉冲的方法及系统。仅举例而言，本发明已应用于具有包括脉冲宽度、峰值功率、重复率及时间脉冲形状的实时可调谐特性的激光源。然而，本发明具有更广泛的适用性且可应用于其他激光源及光学放大器系统。

根据本发明的一实施例，提供一种操作光学放大器的方法，该方法包括判定光学放大器的增益及提供调变器驱动信号至光学信号源。该调变器驱动信号系光学放大器的增益之函数。该方法也也包括使用光学信号源产生输入光学信号。输入光学信号包括第一多个脉冲，该第一多个脉冲的各个具有有关于调变器驱动信号的振幅。该方法进一步包括将输入光学信号耦合至光学放大器及使用光学放大器放大输入光学信号以产生包括第二多个脉冲的输出光学信号。

根据本发明的另一实施例，提供一种操作光学系统的方法。该方法包括提供种子光学信号，将种子光学信号耦合至第一光学放大器中，及使用第一光学放大器放大种子光学信号以产生预先放大的光学信号。该方法也也包括判定第一光学放大器的增益，判定第二光学放大器的增益及提供调变器驱动信号至光学调变器。调变器驱动信号是第一光学放大器的增益及第二光学放大器的增益的函数。该方法进一步包括：使用光学调变器调变预先放大的光学信号以产生包括第一多个脉冲的经调变光学信号，该第一多个脉冲的各个的特征在于作为调变器驱动信号的函数；将经调变光学信号耦合至第二光学放大器中；及使用第二光学放大器放大经调变光学信号以产生包括第二多个脉冲的输出光学信号。

根据本发明的一替代实施例，提供一种光学放大器系统。该光学放大器系统包括：光学信号源，其可操作以提供包括第一多个脉冲的输入光学信号；及控制电子器件，其耦合至光学信号源。光学放大器系统也也包括可操作以放大输入光学信号的光学放大器，该光学放大器具有输入及输出。光学信号源光学地耦合至输入。该光学放大器系统进一步包括回馈回路，该回馈回路耦合至光学放大器的输出或光学放大器的输入的至少一个且可操作以接收有关于光学放大器的增益的回馈信号。回馈信号耦合至控制电子器件并且控制电子器件可操作以基于回馈信号提供调变器驱动信号。输入光学信号的第一多个脉冲的各个的特征在于作为调变器驱动信号的函数的时间振幅轮廓。

根据本发明的另一替代实施例，提供一种光学系统。该光学系统包括：光学信号源，其可操作以提供种子光学信号；及光学调变器，其可操作以调变种子光学信号以产生包括第一多个脉冲的经调变光学信号。该光学系统也也包括：控制电子器件，其可操作以提供调变驱动信号至光学调变器；及光学放大器，其可操作以放大经调变光学信号，光学放大器具有输入及输出。光学放大器的输入耦合至光学调变器的输出。该光学系统进一步包括回馈回路，该回馈回路耦合至该光学放大器的输出或输入且可操作以侦测有关于光学放大器的增益的回馈信号。回馈信号耦合至控制电子器件。控制电子器件可操作以基于回馈信号提供调变器驱动信号且经调变光学信号的第一多个脉冲的振幅是调变器驱动信号的函数。

根据本发明的一特定实施例，提供一种光学系统，该光学系统包括：光学信号源，其可操作以产生种子光学信号；及第一光学放大器，其可操作以预先放大种子光学信号以产生预先放大之光学信号，第一光学放大器具有输入及输出。第一光学放大器的输入耦合至光学信号源。该光学系统也也包括：光学调变器，其耦合至第一光学放大器的输出且可操作以调变预先放大之光学信号以产生包括第一多个脉冲的经调变光学信号；及控制电子器件，其可操作以提供调变驱动信号至光学调变器。该光学系统进一步包括可操作以放大经调变光学信号的第二光学放大器，第二光学放大器具有输入及输出。第二光学放大器的输入耦合至光学调变器的输出。此外，该光学系统包括：第一回馈回路，其耦合至第一光学放大器的输出或输入且可操作以侦测有关于第一光学放大器的增益的第一回馈信号；及第二回馈回路，其耦合至第二光学放大器的输出或输入且可操作以侦测有关于第二光学放大器的增益的第二回馈信号。第一回馈信号及第二回馈信号耦合至控制电子器件，且控制电子器件可操作以基于第一回馈信号及第二回馈提供调变器驱动信号。经调变光学信号的第一多个脉冲的振幅是调变器驱动信号的函数。

根据本发明的一替代实施例，一种以脉冲式模式操作光学放大器或光学放大器链的方法的特征在于相对于光学放大器增益波动调整光学信号振幅以保存光学输出的时间脉冲形状及无关于脉冲序列特性的能量特性。在一些实施例中，基于量测的经放大自发发射信号(即，基于来自光学放大器的回馈信号等级)、借由记录触发光学输入信号源的电触发序列或其组合而判定光学放大器实际增益。根据不同实施例，经调整光学输入信号是借由充当振幅调变器的任何可控光学组件的动作而获得或借由直接调变放大器光学信号源而直接获得。如本文所述，回馈信号实现根据放大器中的增益对输入信号的振幅轮廓进行预先补偿。

借由本发明达成优于已知技术的大量益处。例如，本发明的实施例提供一种利用有关于放大器增益的信息预先补偿放大器特性以提供预定放大输出脉冲的放大器系统。结合下列正文及附图更详细地描述本发明的此等及其他实施例连同其许多优点及特征。

附图说明

图1是图解说明已知光学放大器系统的性能的简化方块图；

图2是图解说明根据本发明的一实施例的光学放大器系统的操作的简化方块图；

图3是图解说明根据本发明的另一实施例的光学放大器系统的操作的简化方块图；

图4是图解说明根据本发明的又一实施例的光学放大器系统的操作的简化方块图；

图5是图解说明根据本发明的一实施例的激光/放大器系统的控制系统的简化方块图；

图6图解说明用于根据本发明的一实施例的激光/放大器系统的例示性触发序列；

图7A图解说明根据本发明的一实施例的调变器驱动信号的例示性脉冲轮廓；

图7B图解说明根据本发明的一实施例的经调变光学输入信号的例示性脉冲轮廓；

图7C展示根据本发明的一实施例的目标输出光学信号的例示性脉冲轮廓；

图8是图解说明根据本发明的一实施例的操作光学放大器的方法的简化流程图；

图9是图解说明根据本发明的一实施例的操作光学系统的方法的简化流程图；及

图10是图解说明根据本发明的一实施例的双通光学放大器的例示性组态的简化方块图。

具体实施方式

本发明大体上是关于光学放大器及激光的领域。更具体的说，本发明是关于用于提供对工业应用诸如烧蚀、修整、作标记、切割及焊接有用的增益补偿激光脉冲的方法及系统。仅举例而言，本发明已应用于具有包括脉冲宽度、峰值功率、重复率及时间脉冲形状的实时可调谐特性的激光源。然而，本发明具有更广泛的适用性且可应用于其他激光源及放大器系统。

在不限制本发明的实施例的情况下，如本文所述的术语激光「脉冲」包括具有短或极短持续时间(通常持续(但不限于)一瞬间)的激光信号。然而，在该短持续时间内，激光的瞬态功率应被理解为通常随时间自脉冲开始之前的低位准或零位准改变至脉冲自身期间的高位准，且在脉冲已完成后回到低位准或零位准。在脉冲持续时间内瞬态激光功率随时间的特定变化是区分不同脉冲彼此的性质的重要参数。本文使用的术语「脉冲轮廓」描述脉冲持续时间期间瞬态强度随时间的此变化。其也也用于描述不同有关信号诸如电控制信号或所侦测的回馈信号随时间的变化。

在基于光纤或基于棒的光学放大器中，当输出脉冲能量接近放大器内所储存的能量时光学脉冲发生形状变形。在稳态模式中，信号强度是增益饱和效应的成因，而对于动态模式，能量密度是增益饱和效应的成因。主要结果是高功率脉冲在其传播穿过增益介质时失真。随着脉冲经过光纤放大器，其自光纤逐渐地提取更多能量，与此同时减小可用的增益。此逐渐减小的增益导致脉冲变形。共同让与的美国专利第7,742,511号中提供经组态以发射经塑形光学波形的光纤放大器系统的描述，该专利的说明书为所有目的而以引用的方式并入本文。应注意，美国专利第7,742,511号中利用的方法及系统可结合本文所述的方法及系统实施。在一实例中，美国专利第7,742,511号描述放大器中的增益饱和可如何经抗衡以借由产生具有低于下降边缘的上升边缘的调变器的驱动信号而产生基本上为正方形的输出脉冲。在其他实例中，美国专利第7,742,511号描述如何调整驱动信号以产生任何所要输出时间脉冲轮廓，诸如具有明显前缘过冲的脉冲轮廓或具有一个或两个中间脉冲尖峰的脉冲轮廓。

除在单脉冲持续时间内导致脉冲变形之外，增益饱和也也可在脉冲串中的诸脉冲之间导致功率变化，其取决于脉冲重复率。图1是图解说明已知光学放大器系统100的操作的简化方块图。光学放大器系统100包括光学信号源102、光学调变器104、光学放大器106及控制电子器件108。光学信号源102提供种子光学信号130。光学调变器104具有耦合至光学信号源102的第一输入、耦合至控制电子器件108的第二输入，及输出。控制电子器件108提供调变器驱动信号138至光学调变器104。光学调变器104调变种子光学信号130的振幅以提供经调变光学信号132。种子光学信号130可为连续波(CW)光学信号或脉冲式信号。在种子光学信号130是CW光学信号的情况下，光学调变器104可将CW种子光学信号130变换成包括多个脉冲的脉冲式光学信号。经调变光学信号132耦合至光学放大器106的输入。输入光学脉冲串132借由光学放大器106放大以变成经放大输出光学脉冲串134。

光学放大器106包括稀土掺杂的光纤增益介质。在图1所示的阐释性实例中，输入脉冲串132的脉冲具有基本上相同的振幅，且经放大输出脉冲串134的脉冲的特征在于取决于脉冲序列中的脉冲的位置的不同振幅。该序列中的第一脉冲142在放大期间通常比第二脉冲144及第三脉冲146经历更多增益，此是因为第一脉冲自增益介质提取相当大的一部分能量，该增益介质在第二脉冲144及第三脉冲146经过该增益介质时还未得到补充。第四脉冲148比第二脉冲及第三脉冲经历更多增益，此是因为第四脉冲148与第三脉冲146之间的时间延迟长至足以使增益恢复到基本程度。第五脉冲150相较于第四脉冲经历更少增益等等。序列中的不同脉冲之间的每一脉冲的能量可变性不合需要。

图2是图解说明根据本发明的一实施例的光学放大器系统200的操作的简化方块图。如关于图2所论述，本发明的实施例借由提供预先补偿的输入光学信号至光学放大器而实施动态补偿增益变化。光学系统200包括提供种子光学信号230的光学信号源202、光学调变器204、光学放大器206及控制电子器件208。光学信号源可为激光、激光/放大器组合等等。在一些实施例中，光学信号源202是半导体激光(例如，CW光纤布拉格光栅(FBG)稳定的半导体二极管激光，其在1032nm波长下操作、具有20mW输出功率)。在另一特定实施例中，光学信号源是在1064nm波长下操作具有100mW输出功率的外腔半导体二极管激光。在替代实施例中，光学信号源包括紧凑型固态激光或光纤激光。其他激光源、LED源等等可取决于特定应用而利用。因此，种子光学信号230可为CW信号或脉冲式信号，其取决于特定实施例。在使用CW信号的实施例中，脉冲可在经过光学调变器204后形成。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。

在特定实施例中，光学调变器204是光学振幅调变器，诸如在1064nm下具有带宽>3GHz的APE型铌酸锂马赫任德(Mach-Zehnder)调变器。根据本发明的其他实施例，光学调变器204是电光马赫任德型调变器，其提供产生短光学脉冲所需的带宽。在其他实施例中，光学调变器204是具有适合于振幅转换器的相位或频率的相位或频率调变器，诸如边缘光学滤波器、消光调变器或声光调变器。

根据本发明的一实施例，光学放大器206是光纤放大器。本发明的实施例中所利用的光纤放大器包括但不限于稀土掺杂的单包覆、双包覆或甚至多重包覆的光纤。此等光学放大器中所使用的稀土掺杂物包括镱(用于放大在介于980nm与1100nm之间的波长范围中的光)、铒、钬、镨、铥或钕(用于放大其他波长下的光)。在特定实施例中，在构造光学放大器150时所利用的全部基于光纤的组件利用维持偏光的单模式光纤。在替代实施例中，光学放大器206是固态棒放大器或固态碟放大器。根据一实施例，光学放大器206包括气态增益介质。根据不同实施例，光学放大器206包括单级光学放大器或多级光学放大器。

连同在信号波长下的经放大输出光学脉冲串234，经放大自发发射(ASE)可存在，在可包括信号波长的波长范围内共同传播。ASE也也可存在于放大器的输入端，相对于输入光学脉冲串232相反传播。ASE信号是直接有关于放大器的增益介质中的增益量。因此可借由监测正向传播ASE信号或反向传播ASE信号动态补偿脉冲之间的增益变化。在共同让与的美国专利第7,667,889号中提供经组态以利用正向传播ASE信号或反向传播ASE信号作为回馈信号以控制泵信号的光纤放大器系统的额外描述，该专利是说明书为所有目的而以引用的方式并入本文。应注意，美国专利第7,667,889号中所利用的方法及系统可结合本文描述的方法及系统实施。

再次参考图2，光学放大器系统200包括在光学放大器206与控制电子器件208之间的回馈回路240。如上所论述，回馈回路240侦测有关于放大器的增益的回馈信号(例如，ASE)。根据一实施例，使用信号分离器210将在第一波长下的正向传播ASE信号与在信号波长下的信号分离。信号分离器210可为波长解多任务器。波长解多任务器可为全部光纤波长解多任务器、二向色镜、光栅、棱镜或其他合适波长解多任务器。根据另一实施例，使用光学循环器(图2中未展示)在光学放大器206的输入端上侦测到反向传播ASE信号。根据不同实施例，ASE侦测器可侦测到ASE信号的全部或仅ASE信号的一部分。

正向传播ASE信号及反向传播ASE信号直接有关于光学放大器206的增益，且因此可充当回馈信号用于增益补偿。在任一实施例中，正向传播ASE信号或反向传播ASE信号撞击在一个或多个光侦测器212上以产生电回馈信号，该电回馈信号被馈送至控制电子器件208。应注意，光侦测器212可包括侦测不同波长的多个光侦测器、侦测在波长范围内的光的一个或多个光侦测器等等。作为一实例，ASE通常在不同于光学信号源的波长的波长下存在。在此实例中，在光学信号源之带宽外的波长下的ASE可用于产生回馈信号。或者，针对在1064nm下的光学信号，侦测器可使用滤波器侦测在窄频带内的ASE(例如，约1030nm)。也也可利用ASE侦测的多个频带。在又一替代实施例中，在除信号波长以外的基本上全部波长下的ASE信号可用于产生ASE信号。虽然图2中未图解说明，但是可使用一个或多个光侦测器以侦测在反向方向上自光学放大器朝光学调变器204传播的ASE。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。

控制电子器件基于电回馈信号产生调变器驱动信号238使得光学调变器204输出针对光学放大器206的增益变化经预先补偿的经调变光学信号232。在图2所示的阐释性实例中，序列中的第一脉冲242、第二脉冲244及第四脉冲248经按比例衰减使得经放大输出光学信号234中的多个脉冲具有基本上均匀的脉冲至脉冲振幅。借由一实施例提供的基于光纤的光学放大器特别适于具有恒定脉冲至脉冲特性的光学脉冲的放大，借此提供经放大输出光学信号234的均匀的脉冲至脉冲振幅。此外，在需要可变脉冲重复率、脉冲至脉冲能量等等的应用中，本发明的实施例是适合的。

如图2所示，回馈信号被提供至控制电子器件以预先补偿提供至光学调变器的驱动信号，及光学调变器的输出作为结果。因此，光学调变器的输出是预先失真或预先补偿的光学信号，当其借由光学放大器(例如，一个、两个、三个或更多个光学放大器)放大时，输出信号具有所要振幅轮廓(例如，基本上均匀的振幅轮廓)。本发明的实施例提供一种基于提供至光学放大器的输入信号及光学放大器的状态，特别是增益，而使用正向馈送及回馈控制的系统。

作为一实例，使用ASE回馈信号，在脉冲进入放大器之前量测ASE并将ASE馈送至控制电子器件。基于ASE回馈信号，电子控制器件提供电子输入信号至振幅调变器使得至放大器的光学输入信号适于达成所要输出脉冲轮廓。在一些实施例中，以足以针对脉冲串中的各脉冲提供预定电输入信号至振幅调变器的速率执行ASE的监测。在例示性实施方案中，若于短时段内接收大量脉冲，逐渐抑制增益，则ASE位准将降低且控制电子器件将相应地产生调变器驱动信号，此将导致经较大调变的光学信号，其需要较少放大来产生均匀输出脉冲。

根据一替代实施例，光学放大器系统200利用客户触发信号236作为至增益补偿系统的输入。该客户触发信号可结合ASE回馈信号或作为ASE回馈信号的替代而使用。控制电子器件208接收客户触发信号236，该客户触发信号包括具有特定序列的多个脉冲。控制电子器件208根据该序列中的各自脉冲的位置针对每一脉冲判定光学放大器206的增益且相应地产生调变器驱动信号238。例如，若激光根据该客户触发信号初始在100kHz下操作，则该客户触发信号改变成在50kHz下操作激光，与在100kHz下操作相比，此将通常导致额外增益。侦测到的重复率的变化可用于根据由客户触发信号中侦测到的重复率的变化引起的放大器增益的改变而修改调变器驱动信号238。因此，本发明的实施例使用客户触发信号，该客户触发信号提供有关触发脉冲的时序的信息，以计算将产生经调变输入信号及所要经放大输出信号的补偿信号。

根据本发明的实施例，提供导致产诸序列的生光学脉冲(其在时间上可能未被均等分隔)的方法及系统。此外，脉冲宽度及脉冲能量可以预定方式逐个脉冲地个别调整。此外，该等脉冲可包括任意串的光学脉冲序列。因此，虽然图2中图解说明具有基本上均匀振幅的脉冲，但是此并非本发明所要求且其他实施例利用增益补偿以提供具有预定输出振幅、脉冲宽度、脉冲至脉冲延迟、重复率等等的脉冲。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。

在一些实施例中，客户触发信号包括有关不同脉冲之间的时间间隔的信息，该信息可用于计算对由脉冲的放大引起的增益的影响。或者，或组合时序信息，客户触发信号可包括有关于先前脉冲历史例如在先前毫秒内的脉冲历史的信息，该信息可用于计算对来自历史脉冲的增益的影响并补偿此等影响。在增益分析过程期间可解决多个放大器之间的变化，基线值与每一唯一放大器相关。

使用可用于计算放大器增益的任一回馈信号或两个回馈信号(包括有关于放大器增益的信息或客户触发信号信息)，本发明的实施例提供用于调变递送至放大器的输入光学信号的方法及系统，在放大后，输入的预定调变轮廓导致所要输出光学信号轮廓。

图3是图解说明根据本发明的另一实施例的光学放大器系统300的操作的简化方块图。光学放大器系统300包括光学信号源302、光学放大器304及控制电子器件310。光学放大器304包括稀土掺杂的光纤增益介质。根据一实施例，光学系统300也也包括回馈回路338。回馈回路338侦测有关于光学放大器304的增益的回馈信号。根据一实施例，使用信号分离器306将在第一波长下的正向传播ASE信号与在信号波长下的信号分离。信号分离器306可为波长解多任务器。波长解多任务器可为全部光纤波长解多任务器、二向色镜、光栅、棱镜或其他合适的波长解多任务器。根据另一实施例，使用光学循环器(图3中未展示)在光学放大器304的输入端上侦测到反向传播ASE信号。在任一实施例中，正向传播ASE信号或反向传播ASE信号撞击在一个或多个光侦测器308上以产生电回馈信号。来自光侦测器308的电回馈信号被输入至控制电子器件310中，控制电子器件根据电回馈信号产生调变器驱动信号332。在反向传播ASE用于产生回馈信号的一些实施例中，ASE与在信号波长下的信号的分离可因存在于在信号波长下的反向传播信号中的功率可忽略而简化。

根据一替代实施例，光学系统300利用客户触发信号330以以上文参考图2所述的类似方式提供增益补偿。调变器驱动信号332用于控制光学信号源302，光学信号源产生预先补偿的输入光学脉冲串334使得经放大输出光学脉冲串336自脉冲至脉冲基本上均匀而无关于脉冲序列。根据一实施例，光学信号源302是借由受调变器驱动信号332控制的电流供电的激光二极管。

参考图3，提供经调变光学信号的光学信号源可与图2中所示的光学信号源202及光学调变器204比较。图3所示的实施例提供调变器驱动信号332至光学信号源，而非提供调变器驱动信号至光学调变器204，从而提供系统组件数量可减少的实施例。作为一实例，光学信号源302可为半导体激光，其使用调变器驱动信号332被直接调变。适合于调变的其他激光可用作光学信号源302。因此，本发明的实施例可结合光学信号源利用光学调变器或使用受直接控制的光学信号源。虽然图3中未展示，但是可利用额外预放大器模块以在可包括多个放大器模块的光学放大器304中的放大前先放大经调变光学信号334。此外，虽然图3中图解说明经放大输出光学信号336的均匀振幅，但是此并非本发明的实施例所要求且可借由实施例提供其他预定脉冲轮廓、脉冲之间的延迟等等。仅举例而言，图7C中图解说明例示性时间脉冲轮廓，其中在预定延迟时间后，具有三个阶梯子部分的第一脉冲形状之后是基本上呈顶帽形状的部分。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。

图4是图解说明根据本发明的又一实施例的光学放大器系统的操作的简化方块图。光学放大器系统400包括光学信号源402、第一光学放大器404(其可包括多个放大器模块且也可称为预放大器)、光学调变器408、第二光学放大器410(其可包括多个放大器模块)及控制电子器件418。如同图3所示的系统，图4所示的系统可与图2所示的系统共享共同组件。光学信号源402产生种子光学信号430，借由第一光学放大器404预先放大该种子光学信号。预先放大的光学信号432借由光学调变器408而调变以变成经调变光学信号434。虽然经调变光学信号的所有部分在经过光学调变器时呈现为已经历增益，但是应明白脉冲振幅的变化仅经提供以阐释放大并调变时间及/或振幅以提供具有预定轮廓的经调变光学信号434期间增益降低或脉冲增加的影响。经调变光学信号434借由第二光学放大器410放大以变成经放大输出光学脉冲串436，该经放大输出光学脉冲串的特征在于无关于脉冲序列特别是脉冲之间的时间延迟的基本上均匀的脉冲至脉冲振幅。

根据本发明的一实施例，光学系统400也也包括第一回馈回路442及第二回馈回路444，其等分别侦测有关于第一光学放大器404的增益的第一回馈信号及有关于第二光学放大器410的第二回馈信号。第一及第二回馈信号被输入至控制电子器件418中，控制电子器件基于第一及第二回馈信号提供调变器驱动信号440使得第一及第二光学放大器两者的增益变化在经调变光学信号434中得到预先补偿。根据一实施例，使用第一信号分离器406将在第一光学放大器404的输出处在第一波长下的正向传播ASE信号与在信号波长下的信号分离。经分离ASE信号撞击在第一光侦测器414上以产生第一电回馈信号。同样地，使用第二信号分离器412将在第二光学放大器410的输出处在第二波长下的正向传播ASE信号与在信号波长下的信号分离。经分离ASE信号撞击在第二光侦测器416上以产生第二电回馈信号。根据一实施例，第一信号分离器406及第二信号分离器412的各个可为波长解多任务器。波长解多任务器可为全部光纤波长解多任务器、二向色镜、光栅、棱镜或其他合适的波长解多任务器。根据其他实施例，第一及第二回馈信号的任一个或两个自在第一光学放大器404及第二光学放大器410的输入端上侦测到的反向传播ASE信号产生。根据替代实施例，光学系统400利用客户触发信号438以以如上文参考图2所述的类似方式提供增益补偿。

如图4所示，种子光学信号借由一个或多个第一放大器(例如，一预放大器群组)而放大并且在经过光学调变器408后被放大(例如在一组放大器模块中)。第一放大过程导致信号的一些失真，此是因为由于增益降低，每组中的较后脉冲的振幅可比该组中的较早脉冲小。第一回馈回路442中的回馈信号提供有关第一光学放大器404中的增益的信息且第二回馈回路444中的回馈信号提供有关于第二光学放大器410中的增益的信息。此回馈信息由控制电子器件使用以驱动光学调变器408并产生至第二光学放大器410的预定输入。调变器驱动信号440因此补偿第一放大过程期间引进的失真(例如预放大器)以及预先补偿将在第二功率放大器410中发生的失真。

图5是图解说明根据本发明的一实施例的激光/放大器系统的控制系统500的简化方块图。控制系统500包括处理单元510、内存520及数字至模拟转换器(DAC)530。根据一实施例，针对给定频率范围中的不同脉冲重复率预先计算给定目标脉冲轮廓的多个调变器驱动信号脉冲轮廓。接着预先计算的脉冲轮廓储存在内存520中。作为一阐释性实例，在自10Hz至500kHz的频率范围中可针对16个不同重复率预先计算调变器驱动信号的16个脉冲轮廓。每一预先计算的脉冲轮廓考虑与各自重复率相关的脉冲之间的增益变化。16个不同重复率可间隔相等或间隔不等。根据一实施例，该16个不同重复率在10Hz至100kHz范围中比在100kHz至500kHz范围中间隔更加密集，因为脉冲之间的增益变化在10Hz至100kHz范围中更显著。在其他实施例中，利用其他频率范围。在光学放大器的实时操作中，控制系统500取决于电回馈信号540、客户触发信号542、其组合等等选择脉冲串中每一脉冲的多个所储存的脉冲轮廓的一个。在一些实施例中，虽然储存16个脉冲轮廓，但是此并非本发明所要求并且较大数量或较少数量的脉冲轮廓可取决于特定应用而储存。作为一实例，可储存32个信号或64个信号以提供更精细步骤或更宽的频率范围。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。在特定实施例中，所储存的脉冲轮廓可与有关于客户触发信号的信息(例如，脉冲之间的延迟)、有关于增益的回馈信号、其组合等等相关。取决于与一个或多个放大器的增益相关的所要输出脉冲轮廓、触发客户信号、及/或回馈信号，可借由处理单元510选择所储存的脉冲轮廓以提供所要调变器驱动信号544。

根据本发明的实施例，施加于光学振幅调变器的驱动信号具有起源于数字型样使用高速DAC转换为模拟信号的塑形波形。使用计算机，借由在DAC板上的内存中产生波形的数字表示产生塑形波形。接着使用高速DAC将此数字型样转换为模拟信号。较佳地，DAC的输出上升及下降次数小于1ns，更佳小于500皮秒(ps)，最佳小于300ps。较佳地，DAC经组态以使用计算机每次发生一触发事件而产生加载至内存中的预先程序化波形。较佳地，DAC的采样率是至少500兆样本/秒(MS/s)，更佳地，其是至少1千兆样本/秒(GS/S)，最佳地，其系至少2GS/s。在此一采样率下，可每2奈秒(ns)或更佳定义数位型样。在1GS/s采样率下，此意谓任意波形可以1ns分辨率产生。较佳地，DAC具有大于100MHz的模拟电带宽，更佳地，模拟带宽大于300MHz，且最佳地，其大于1GHz。较佳地，DAC的电压分辨率是8位，更佳地，其是10位，最佳地，其是12位或更佳。

在一实施例中，响应于基于ASE回馈信号的增益，控制系统500接收电回馈信号540。在处理器510的控制下，控制系统500根据所接收的电回馈信号540自储存在内存520中的多个脉冲轮廓选择脉冲轮廓。DAC530根据所选脉冲轮廓输出调变器驱动信号544。根据一实施例，调变器驱动信号544被提供至图2中所示的调变器204。根据一替代实施例，调变器驱动信号544被提供至图3中所示的光学信号源302。

根据一替代实施例，控制系统500接收包括具有特定脉冲序列的多个脉冲的客户触发信号542。控制系统500根据脉冲序列中脉冲的位置针对每一脉冲判定放大器的增益。在处理器的控制下，控制系统500接着基于所判定增益自储存在内存520中的多个脉冲轮廓选择脉冲轮廓。根据本发明的实施例，处理器510可为任何类型的处理器，诸如微处理器、场可程序化闸极数组(FPGA)及/或应用特定集成电路(ASIC)。内存520可为任何类型的内存，诸如ROM或RAM内存。

根据一实施例，作为一实例，系统操作者可使用I/O模块550指定所要输出脉冲轮廓，例如具有锯齿形振幅轮廓的20ns宽脉冲或具有链形的50ns宽脉冲。在此实例中，内存520将包括多个所储存的脉冲，该等脉冲已被预先计算且在假定光学放大器及/或客户触发信号的特定条件下将产生调变器驱动信号，继而将产生所要输出脉冲轮廓。因此，针对增益介质的各种条件，处理单元将选择适当的所储存脉冲轮廓以产生所要输出脉冲轮廓。在一些实施例中，内存520包括一组内存，每一内存与一个所要输出脉冲形状相关。在此等实施例中，系统操作者可使用I/O模块自该组选择所要输出脉冲形状的一个且在产生适当调变器驱动信号时将使用特定内存中的条目。应注意，在一些实施例中，使用多个输入例如客户触发信号及ASE回馈信号针对多维内存选择内存中的脉冲轮廓。

虽然就储存在内存中且在产生预定光学脉冲轮廓时有用的一组脉冲轮廓论述了一些实施例，但是此并非本发明所要求且其他实施例可在激光操作时修改脉冲形状。作为一实例，在产生第一预定脉冲轮廓时利用内存的第一部分。计算可经执行以计算与第二组光学脉冲轮廓相关的第二组脉冲形状。接着可将此第二组脉冲形状储存在内存的第二部分中并随后在使用第一预定脉冲轮廓的操作完成后在产生第二预定脉冲轮廓时利用该等脉冲形状。因此，本发明的实施例提供可用于执行激光处理应用的一振荡或循环组的脉冲形状。在一些实施例中，操作者可使用I/O模块提供所要输出脉冲轮廓并且在一些实施例中处理器可实时计算适合用于产生所要输出脉冲轮廓的该组脉冲轮廓。因此，实施例提供可响应于可借由计算机或其他合适系统提供的操作者输入修改输出脉冲轮廓的光学放大器系统。

图6图解说明用于根据本发明的一实施例的激光/放大器系统的例示性客户触发脉冲序列。每一垂直竖线表示触发脉冲。在始于t1并结束于t2的时间讯框4中分析触发信息。5、6、7、8、9表示相邻触发脉冲之间的时间间隔。10表示在下一进入的触发脉冲之前的时间延迟。根据过去的触发信息，可使用许多不同分析及计算技术导出增益补偿系数。根据一实施例，自下列方程式导出补偿系数的近似值：

其中α是增益补偿系数且表示以其最大值的一分数表达的放大器的增益系数的瞬态值，是与每一触发脉冲相关的权重，τi表示触发时间标记，Epulse是脉冲能量，且δ(x)是当x＝0时具有无限值且当x≠0时具有0值的δ函数，其由δ函数在全部值内的积分为1的恒等式限制。在一些实施例中，根据上述方程式在自t1至t2的滑动时间窗内计算增益补偿系数。接着使用所计算的增益补偿系数以计算调变器驱动信号的脉冲轮廓。

图7图解说明根据本发明的一实施例的例示性脉冲轮廓。图7C展示根据本发明的一实施例的经放大输出光学信号的例示性目标光学脉冲轮廓714。图7B图解说明根据本发明的一实施例的产生例示性目标光学脉冲轮廓714所需的经调变光学输入信号的例示性脉冲轮廓。在此实例中，脉冲轮廓708、710及712表示经计算以分别以约200kHz、100kHz及30kHz的重复率产生例示性光学脉冲轮廓714的输入光学脉冲轮廓。图7A图解说明根据本发明的一实施例的产生经调变光学输入信号(其继而将产生例示性目标光学脉冲轮廓714)所需的调变器驱动信号的例示性脉冲轮廓。脉冲轮廓702、704及706表示产生脉冲重复分别为约200kHz、100kHz及30kHz的例示性光学脉冲轮廓714所需的调变器驱动信号。

如图7A中所示，调变器驱动信号对于不同脉冲重复率具有不同电脉冲振幅及波形，其导致如图7B中所示对于不同脉冲重复率也也具有不同光学脉冲振幅的经调变光学信号。应明白图7A所示的电输入信号与图7B所示的光学信号之间的差异由与光学调变器相关的转移函数引起。若正确选取调变器驱动信号波形，则经放大输出光学信号的脉冲轮廓714将基本上无关于脉冲重复率。此外，相较于与图7A中所示的电调变器驱动信号702、704及706相关的倾斜波形及图7B所示的经调变光学信号708、710及712的倾斜波形，经放大输出光学信号的脉冲轮廓714的特征在于脉冲轮廓的每一子部分的平顶波形或坪波形。如在共同让与的美国专利第7,742,511号中所述，具有比下降边缘低的上升边缘的倾斜波形补偿由增益饱和引起的脉冲形状变形。

如图7A至图7C所示，经调变光学信号708包括在～20ns与32ns之间逐渐上升的振幅，而输出光学信号714因在脉冲的此后部分期间增益滚降而具有平顶轮廓。在较低重复率下，例如与30kHz相关的脉冲轮廓712，经调变光学信号之斜率相对于脉冲轮廓708减小，其显示在此较低重复率下增益滚降较小。因此，借由提供具有适当形状之输入脉冲轮廓，获得所要输出脉冲轮廓。虽然针对三个重复率(例如，如借由监测客户触发信号所侦测)图解说明脉冲轮廓708、710及712，也可使用此等脉冲轮廓或储存在内存中的额外脉冲轮廓考虑放大器的增益。

当以软件实施时，本发明的组件本质上是执行所要任务的码段。程序或码段可储存在处理器可读媒体中。处理器可读媒体(也称为计算机可读媒体)可包括可储存或转移信息的任何媒体。处理器可读媒体的实例包括电子电路、半导体内存装置、ROM、闪存或其他非挥发性内存、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘等等。码段也可经由计算机网络诸如因特网、企业内部网络等下载。

图8是根据本发明的一实施例的操作光学放大器的方法的简化流程图。方法800包括判定光学放大器的增益(802)及提供调变驱动至光学信号源(804)。调变器驱动信号是增益的函数。方法800进一步包括使用光学信号源产生输入光学信号(806)。输入光学信号包括第一多个脉冲。第一多个脉冲的振幅有关于调变器驱动信号。该方法进一步包括将输入光学信号耦合至光学放大器中(808)及使用光学放大器放大输入光学信号以产生输出光学信号(810)。输出光学信号包括第二多个脉冲。在本发明的一些实施例中，输入信号被放大约20dB至约30dB。

根据一实施例，判定光学放大器的增益包括侦测有关于光学放大器的增益的回馈信号。根据一实施例，光学放大器是稀土掺杂的光学放大器。稀土掺杂通常是用于放大在介于980nm与1100nm之间的波长范围中的光的镱。其他稀土元素(诸如铒或钕)可用于放大在其他波长下的光。根据本发明的实施例，稀土掺杂的光纤可为单包覆、双包覆或多重包覆。其也可为维持偏光的光纤。光学放大器206可为单级光学放大器或可为多级光学放大器。根据一实施例，回馈信号包括分别与光学放大器的输出或输入分离的正向传播ASE信号或反向传播ASE信号。

根据一替代实施例，判定光学放大器的增益包括接收触发信号。触发信号包括具有特定脉冲序列的第三多个脉冲。基于触发信号的脉冲序列判定光学放大器的增益。根据一实施例，提供调变器驱动信号包括在处理器的控制下根据光学放大器的增益自储存在内存中的多个脉冲轮廓选择脉冲轮廓及根据所选脉冲轮廓提供调变器驱动信号。根据一实施例，产生输入光学信号包括调变借由光学信号源提供的种子光学信号。

应明白图8所示的特定步骤提供根据本发明的一实施例之操作光学放大器的特定方法。也可根据替代实施例执行其他步骤序列。例如，本发明的替代实施例可以不同顺序执行上文概述的步骤。此外，图8所示的个别步骤可包括多个子步骤，该多个子步骤可根据个别步骤以不同序列执行。此外，可取决于特定应用添加或移除额外步骤。一般技术者将认知许多变化、修改及替代。

图9是图解说明根据本发明的一实施例的操作光学系统的方法900的简化流程图。方法900包括提供种子光学信号(902)及将种子光学信号耦合至第一光学放大器(904)。方法900进一步包括使用第一光学放大器放大种子光学信号以产生预先放大的光学信号(906)。方法900进一步包括判定第一光学放大器的增益(908)及判定第二光学放大器的增益(910)。方法900进一步包括提供调变器驱动信号(912)。调变器驱动信号是第一光学放大器的增益及第二光学放大器的增益的函数。方法900进一步包括根据调变器驱动信号调变预先放大的光学信号以产生经调变光学信号(914)。经调变光学信号包括第一多个脉冲。借由调变器驱动信号判定第一多个脉冲的振幅。方法900进一步包括将经调变光学信号耦合至第二光学放大器(916)及使用第二光学放大器放大经调变光学信号以产生输出光学信号(918)。输出光学信号包括第二多个脉冲。

根据一实施例，判定第一光学放大器的增益(908)包括侦测有关于第一光学放大器的增益的第一回馈信号，且判定第二光学放大器的增益包括侦测有关于第二光学放大器的增益的第二回馈信号。根据一实施例，第一及第二光学放大器的各个是稀土掺杂的光纤放大器，且第一及第二回馈信号的各个包括ASE信号。

根据一替代实施例，判定第一光学放大器的增益(908)及判定第二光学放大器的增益(910)的各个包括接收触发信号。触发信号包括具有特定脉冲序列的第三多个脉冲。基于触发信号的序列判定第一光学放大器的增益及第二光学放大器的增益的各个。根据一实施例，提供调变器驱动信号(912)包括在处理器的控制下，根据第一光学放大器的增益及第二光学放大器的增益自储存在内存中的多个脉冲轮廓选择脉冲轮廓，及根据所选脉冲轮廓提供调变器驱动信号。

应了解图9所示的特定步骤提供根据本发明的一实施例之操作光学系统的特定方法。其他步骤序列也可根据替代实施例执行。例如，本发明的替代实施例可以不同顺序执行上文所概述的步骤。此外，图9所示的个别步骤可包括多个子步骤，该多个子步骤可根据个别步骤以不同序列执行。此外，可取决于特定应用添加或移除额外步骤。一般技术者将认知许多变化、修改及替代。

根据不同实施例，光学放大器可组态为如图2至图4中所示的单通光学放大器、或双通光学放大器。图10图解说明根据本发明的一实施例的利用光学循环器1002及反射器1020的双通光学放大器1010的例示性组态。光学循环器1002包括第一埠1004、第二埠1006及第三埠1008。光学放大器1010的第一端1012耦合至光学循环器1002的第二埠1006。光学放大器1010的第二端1014耦合至反射器1020。输入信号耦合至光学循环器1002的第一埠1004中。在通过光学循环器1002后，信号从光学循环器1002的第二埠1006离开并撞击在光学放大器1014的第一端1012上。对于第一时间信号接着经过光学放大器1010，信号在该光学放大器1010中被放大。信号自光学放大器1010的第二端1014出现，接着撞击在反射器1020上并被反射回至光学放大器1010中。对于第二时间信号经过光学放大器1010，在该光学放大器1010中信号被再次放大。自光学放大器1010的第一端1012出现的信号耦合至光学循环器1002的第二埠1006中。在通过光学循环器1002后，信号自光学循环器1002的第三埠1008离开。根据不同实施例，反射器1020可为镜或光纤布拉格光栅(FBG)。可使用双通光学放大器之其他组态。一般技术者应认知许多变化、修改及替代。

也应了解本文描述的实例及实施例仅出于阐释目的且根据本发明的不同修改或改变将为一般技术者所明白且将包括在本申请案的精神及范围内以及随附申请专利范围的范畴内。

Claims (27)

1.一种操作一光学放大器的方法，该方法包括：

判定该光学放大器的一增益；

提供一调变器驱动信号至一光学信号源，其中该调变器驱动信号是该光学放大器的该增益的一函数；

使用该光学信号源产生一输入光学信号，其中该输入光学信号包括第一多个脉冲，该第一多个脉冲的各个具有有关于该调变器驱动信号的一振幅；

将该输入光学信号耦合至该光学放大器；及

使用该光学放大器放大该输入光学信号以产生包括第二多个脉冲的一输出光学信号。

2.如请求项1的方法，其中该第一多个脉冲的该振幅的特征在于一时间振幅轮廓。

3.如请求项1的方法，其中该光学放大器包括一经掺杂光纤放大器。

4.如请求项1的方法，其中判定该光学放大器的一增益包括侦测有关于该光学放大器的该增益的一回馈信号。

5.如请求项4的方法，其中该回馈信号包括一经放大自发发射(ASE)信号。

6.如请求项5的方法，其中该ASE信号是一正向传播ASE信号或一反向传播ASE信号的至少一个。

7.如请求项4的方法，其中侦测一回馈信号包括将在除该输入光学信号的一波长之外的波长下的光与在该输入光学信号的该波长下的光分离。

8.如请求项1的方法，其中判定该光学放大器的一增益包括：

接收一触发信号，其中该触发信号包括第三多个脉冲；及

基于该第三多个脉冲的一序列判定该光学放大器的该增益。

9.如请求项1的方法，其中提供一调变器驱动信号包括：

使用该光学放大器的该增益自储存在一内存中的多个脉冲轮廓选择一脉冲轮廓；及

基于该所选脉冲轮廓提供一调变器驱动信号。

10.如请求项1的方法，其中产生一输入光学信号包括：

提供一种子光学信号；及

调变该种子光学信号。

11.一种操作一光学系统的方法，该方法包括：

提供一种子光学信号；

将该种子光学信号耦合至一第一光学放大器中；

使用该第一光学放大器放大该种子光学信号以产生一预先放大的光学信号；

判定该第一光学放大器的一增益；

判定一第二光学放大器的一增益；

提供一调变器驱动信号至一光学调变器，其中该调变器驱动信号是该第一光学放大器的该增益及该第二光学放大器之该增益的一函数；

使用该光学调变器调变该预先放大的光学信号以产生包括第一多个脉冲的一经调变光学信号，该第一多个脉冲的各个的特征在于作为该调变器驱动信号的一函数的一振幅；

将该经调变光学信号耦合至该第二光学放大器中；及

使用该第二光学放大器放大该经调变光学信号以产生包括第二多个脉冲的一输出光学信号。

12.如请求项11的方法，其中该第一多个脉冲的该振幅的特征在于一时间振幅轮廓。

13.如请求项11的方法，其中：

判定该第一光学放大器的一增益包括侦测有关于该第一光学放大器的该增益的一第一回馈信号；且

判定一第二光学放大器的一增益包括侦测有关于该第二光学放大器的该增益的一第二回馈信号。

14.如请求项13的方法，其中该第一回馈信号及该第二回馈信号的各个包括一ASE信号。

15.如请求项11的方法，其中判定该第一光学放大器的一增益及判定一第二光学放大器的一增益包括：

接收一触发信号，其中该触发信号包括第三多个脉冲；及

基于该第三多个脉冲的一序列判定该第一光学放大器的该增益及该第二光学放大器的该增益。

16.如请求项11的方法，其中提供一调变器驱动信号包括：

部分基于该第一光学放大器的该增益及该第二光学放大器的该增益自储存在一内存中的多个脉冲轮廓选择一脉冲轮廓；及

部分基于该所选脉冲轮廓提供一调变器驱动信号。

17.一种光学放大器系统，其包括：

一光学信号源，其可操作以提供包括第一多个脉冲的一输入光学信号；

控制电子器件，其耦合至该光学信号源；

一光学放大器，其可操作以放大该输入光学信号，该光学放大器具有一输入及一输出，其中该光学信号源光学地耦合至该输入；及

一回馈回路，其耦合至该光学放大器的该输出或该光学放大器的该输入的至少一个并且可操作以接收有关于该光学放大器的一增益的一回馈信号，其中该回馈信号耦合至该等控制电子器件，该等控制电子器件可操作以基于该回馈信号提供一调变器驱动信号，且其中该输入光学信号的该第一多个脉冲的各个的特征在于作为该调变器驱动信号的一函数的一时间振幅轮廓。

18.如请求项17的光学系统，其中该等控制电子器件包括一处理器、具有储存于其中的多个脉冲轮廓的一内存，及耦合至该处理器的一数字至模拟转换器(DAC)，其中该处理器根据该回馈信号自储存在该内存中的该多个脉冲轮廓选择一脉冲轮廓，且该DAC基于该所选脉冲轮廓提供该调变器驱动信号。

19.如请求项17的光学系统，其中该光学放大器包括经掺杂光纤光学放大器且该回馈信号包括一正向传播ASE信号或一反向传播ASE信号。

20.一种光学系统，其包括：

一光学信号源，其可操作以提供一种子光学信号；

一光学调变器，其可操作以调变该种子光学信号以产生包括第一多个脉冲的一经调变光学信号；

控制电子器件，其可操作以提供一调变驱动信号至该光学调变器；

一光学放大器，其可操作以放大该经调变光学信号，该光学放大器具有一输入及一输出，其中该光学放大器的该输入耦合至该光学调变器的一输出；及

一回馈回路，其耦合至该光学放大器的该输出或该输入且可操作以侦测有关于该光学放大器的一增益的一回馈信号，其中该回馈信号耦合至该等控制电子器件，且该等控制电子器件可操作以基于该回馈信号提供该调变器驱动信号，且其中该经调变光学信号的该第一多个脉冲之该等振幅是该调变器驱动信号的一函数。

21.如请求项20的系统，其中该光学放大器包括一经掺杂光纤放大器。

22.如请求项20的系统，其中该回馈信号包括一ASE信号。

23.如请求项20的系统，其中该等控制电子器件包括一处理器、具有储存于其中的多个脉冲轮廓的一内存，及耦合至该处理器的一数字至模拟转换器(DAC)，其中该处理器可操作以基于该回馈信号自储存在该内存中的该多个脉冲轮廓选择一脉冲轮廓，且该DAC可操作以基于该所选脉冲轮廓提供该调变器驱动信号。

24.一种光学系统，其包括：

一光学信号源，其可操作以产生一种子光学信号；

一第一光学放大器，其可操作以预先放大该种子光学信号以产生一预先放大的光学信号，该第一光学放大器具有一输入及一输出，其中该第一光学放大器的该输入耦合至该光学信号源；

一光学调变器，其耦合至该第一光学放大器的该输出且可操作以调变该预先放大的光学信号以产生包括第一多个脉冲的一经调变光学信号；

控制电子器件，其可操作以提供一调变器驱动信号至该光学调变器；

一第二光学放大器，其可操作以放大该经调变光学信号，该第二光学放大器具有一输入及一输出，其中该第二光学放大器的该输入耦合至该光学调变器的一输出；

一第一回馈回路，其耦合至该第一光学放大器的该输出或该输入且可操作以侦测有关于该第一光学放大器的一增益的一第一回馈信号；及

一第二回馈回路，其耦合至该第二光学放大器的该输出或该输入且可操作以侦测有关于该第二光学放大器的一增益的一第二回馈信号；

其中该第一回馈信号及该第二回馈信号耦合至该等控制电子器件，且该等控制电子器件可操作以基于该第一回馈信号及该第二回馈信号提供该调变器驱动信号，且其中该经调变光学信号的该第一多个脉冲的该等振幅是该调变器驱动信号的一函数。

25.如请求项24的光学系统，其中该第一光学放大器及该第二光学放大器的各个包括一经掺杂光纤放大器。

26.如请求项24的光学系统，其中该第一回馈信号及该第二回馈信号的各个包括一ASE信号。

27.如请求项24的光学系统，其中该等控制电子器件包括一处理器、具有储存于其中的多个脉冲轮廓的一内存，及耦合至该处理器的一数字至模拟转换器(DAC)，其中该处理器可操作以基于该第一回馈信号及该第二回馈信号自储存在该内存中的该多个脉冲轮廓选择一脉冲轮廓，且该DAC可操作以基于该所选脉冲轮廓提供该调变器驱动信号。