CN106301579B - 一种突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统。该方法，包括获取第一输入光信号，第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；根据第一输入光信号，确定对第一输入光信号的延时时长和第一馈值，第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时光放大器中泵浦输出的电流值，延时时长包括对第一输入光信号记时的开始时刻到泵浦输出电流的时长，第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；在延时时长的结束时刻，泵浦采用第一馈值对第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。实现了对第一输入光信号进行延时后放大，延长的时长可以用于对第一馈值的精确计算。

Description

一种突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统
技术领域
本发明涉及通信技术，尤指一种突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统。
背景技术
随着网络技术的发展，可以通过光纤传输大量的语音、数据、视频等业务。同时，为了提升光网络传输的效率，由光分组交换(optical packet switching，简称OPS)或光突发交换(optical burst switching，简称OBS)技术组成的光交换系统和光无源接入网络(Optical passive network，简称PON)正被越来越广泛的应用。
图1是现有技术的光放大器结构示意图，如图1所示，现有技术中，通过第二分光器，将输入光信号分为两路子输入光信号，即进入光探测器PD2第一子输入光信号，和进入掺稀土元素放大器的第二子输入光信号，其中，第二子输入光信号首先与来自泵浦Pump的不同波长光，在合波器WDM中汇合，再一起进入掺稀土元素介质，使得第二子输入光信号获得放大，最后，放大后的第二子输入光信号进入第三分光器之后获得，分为两路子输出光信号，即进入光探测器PD3的第一子输出光信号，和直接输出的第二子输出光信号。其中，光放大器控制模块包括系统信息采集模块，前馈处理模块，时钟模块，系统控制模块，后馈处理模块，以使对系统进行控制。
然而，由于突发光信号存在较长时间的无光空闲间隔，以及不同突发光信号幅度变化较大，可能导致通过放大器后的突发光信号的各个不同部分经历不同的增益，从而产生信号畸变，并导致误码率较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统，用以解决误码率较高的问题。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种突发光信号放大控制方法，包括：
获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；
根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。
进一步的，所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之前，还包括：
根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；
若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；
若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
进一步的，所述在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之后，还包括：
根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
进一步的，所述获取第一输入光信号之后，还包括：
将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；
若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；
若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，所述在延时时长的结束时刻，光放大器的泵浦采用第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得输出光放大信号之后，还包括：
将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；
若大于，则返回到系统的初始化状态；
若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
进一步的，所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，包括：
根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种方法，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，所述根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法，确定所述延时时长和所述第一馈值，包括：
根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
本发明提供了一种突发光信号放大控制装置，包括：
获取模块，用于获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；
确定模块，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
放大模块，用于在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。
进一步的，所述确定模块，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
进一步的，所述确定模块，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
进一步的，所述确定模块，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，所述确定模块，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
进一步的，所述确定模块，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，所述确定模块，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
本发明提供了一种突发光信号放大系统，包括：光放大控制器、延时器和光放大器，所述延时器与所述光放大器连接，
所述延时器，用于将第一输入光信号进行时长为延时时长的延时处理，输出第二输入光信号；
所述光放大控制器分别与所述延时器和所述光放大器连接，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的所述延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长；
所述光放大器，用于在所述延时时长的结束时刻，采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。
进一步的，所述光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
进一步的，所述光放大控制器，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
进一步的，所述光放大控制器，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，所述光放大控制器，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
进一步的，所述光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，所述光放大控制器，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，还包括：光突发放大信号接收机；
所述光突发放大信号接收机包括：滤波器；
所述滤波器用于对所述光放大输出信号进行滤波处理。
进一步的，光突发放大信号接收机还包括：光电转换器和突发跨阻放大器，所述光电转换器和所述突发跨阻放大器连接，所述光电转换器与所述光放大器连接，所述突发跨阻放大器与所述滤波器连接。
与现有技术相比，本发明包括获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。实现了对第一输入光信号进行延时后放大，延长的时长可以用于对第一馈值的精确计算，进一步的，对光放大器中泵浦输出电流的控制，减少了光信号的畸变，以及减少了误码率的产生。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是现有技术的光放大器结构示意图；
图2为本发明突发光信号放大控制方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明突发光信号放大控制装置一实施例的结构示意图；
图4为本发明突发光信号放大系统一实施例的结构示意图；
图5为本发明突发光信号放大系统二实施例的结构示意图；
图6为本发明突发光信号放大系统三实施例的结构示意图；
图7为本发明突发光信号放大系统一实施例的滤波器的结构示意图；
图8为本发明突发光信号放大系统一实施例的滤波器的频率响应曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供的突发光信号放大控制方法具体可以应用于对光交换系统或光无源接入网中对突发光信号放大时。本实施例提供的突发光信号放大控制方法具体可以通过突发光信号放大控制装置来执行，该突发光信号放大控制装置可以集成在光放大控制器中，或者单独设置，其中，该突发光信号放大控制装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现。以下对本实施例提供的突发光信号放大控制方法、装置及突发光信号放大系统进行详细地说明。
图2为本发明突发光信号放大控制方法一实施例的流程示意图，如图2所示，本实施例的方法的执行主体可以是突发光信号放大控制装置。该方法包括如下步骤：
步骤201、获取第一输入光信号。
在本实施例中，所述第一输入光信号可以包括通过延时器之前的光信号；
步骤202、根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值。
在本实施例中，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
步骤203、在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得输出光放大信号。
具体的，第一输入光信号经过一个延迟器进行时长为延时时长的延迟后，再进入光放大器进行光放大处理，最后获得光突发信号输出，即光放大输出信号。在本实施例中，在这里由于从触发计算前馈事件的时刻到施加前馈的时刻的时间一是可控，二是时间较长，前馈的施加可以做到很准确，而传统的光放大器前馈施加总是滞后于信号的改变，同时为了保证前馈施加的及时性，前馈的计算一般都需要尽量简单快速，准确性上是不能满足突发光信号放大要求的。
在本实施例中，获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。实现了对第一输入光信号进行延时后放大，延长的时长可以用于对第一馈值的精确计算，进一步的，对光放大器中泵浦输出电流的控制，减少了光信号的畸变，以及减少了误码率的产生。
在上述实施例的基础上，在所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之前，还可以包括：
根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；
若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；
若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
进一步的，在上述实施例的基础上，在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之后，还包括：
根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
可选的，在所述获取第一输入光信号之后，还包括：
将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；
若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；
若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述在延时时长的结束时刻，光放大器的泵浦采用第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得输出光放大信号之后，还包括：
将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；
若大于，则返回到系统的初始化状态；
若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
需要说明的是，所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，可以包括：
根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种方法，确定所述延时时长和所述第一馈值。
其中，所述根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法，确定所述延时时长和所述第一馈值，包括：
根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
图3为本发明突发光信号放大控制装置一实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的装置可以包括：获取模块31、确定模块32和放大模块33，其中，
获取模块31，用于获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；
确定模块32，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
放大模块33，用于在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。
在本实施例中，获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。实现了对第一输入光信号进行延时后放大，延长的时长可以用于对第一馈值的精确计算，进一步的，对光放大器中泵浦输出电流的控制，减少了光信号的畸变，以及减少了误码率的产生。
所述确定模块，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
在上述实施例的基础上，所述确定模块32，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块32，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块32，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块32，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述确定模块，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
图4为本发明突发光信号放大系统一实施例的结构示意图，如图4所示，本实施例的系统可以包括：光放大控制器41、延时器42和光放大器43，所述延时器42与所述光放大器43连接，
所述延时器42，用于将第一输入光信号进行时长为延时时长的延时处理，输出第二输入光信号；
举例来讲，所述延时器可以是一段长度大于20米的光纤或者一段任何能够对光信号的传播产生延时效果的光波导，突发光信号通过其将造成一段大于100纳秒的延时。
所述光放大控制器41分别与所述延时器42和所述光放大器43连接，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的所述延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长。
举例来讲，第一输入光信号经过一个延迟器进行时长为延时时长的延迟后，再进入光放大器进行光放大处理，最后获得光突发信号输出，即光放大输出信号。在本实施例中，在这里由于从触发计算前馈事件的时刻到施加前馈的时刻的时间一是可控，二是时间较长，前馈的施加可以做到很准确，而传统的光放大器前馈施加总是滞后于信号的改变，同时为了保证前馈施加的及时性，前馈的计算一般都需要尽量简单快速，准确性上是不能满足突发光信号放大要求的。
光放大器43，用于在所述延时时长的结束时刻，采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。
在本实施例中，获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号。实现了对第一输入光信号进行延时后放大，延长的市场可以用于对第一馈值的精确计算，进一步的，对光放大器中泵浦输出电流的控制，减少了光信号的畸变，以及减少了误码率的产生。
图5为本发明突发光信号放大系统二实施例的结构示意图，如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例的系统还可以包括：第一分光器、第一光探测器PD1、第二光探测器、第二分光器、合波器WDM、第三光探测器PD3和第三分光器。
具体的，第一输入光信号经过第一分光器，分为2部分，一部分光信号进入第一光探测器PD1，另一部分通过一个延时器，然后进入第二分光器，再分为2部分，一部分进入第二光探测器PD2，另一部分突发信号与来自泵浦的不同波长光在合波器WDM中汇合后一起进入掺稀土元素介质，突发光信号获得放大，然后进入第三分光器，分为2部分，一部分进入第三光探测器PD3，另一部分输出光放大器，光放大器控制器对系统的控制和交互，包括系统信息采集模块，前馈处理模块，时钟模块，系统控制模块，后馈处理模块。在这里，PD1的带宽应该大于100MHz，响应时间约200ns～1us，具体根据不同的应用场景及所用掺稀土元素介质的增益饱和和增益恢复时间来决定。以TWDM PON系统应用场景和掺铒光纤为例，300ns是比较适合的，可以通过过采样，多次采集取平均的方法实现。PD2，PD3的带宽应该大于10MHz，响应时间约1us，可以通过过采样，多次采集取平均的方法实现。延时器可以是一段20m～10km的光纤或者一段任何能够对光信号的传播产生延时效果的光波导，从而造成约100ns～50us的延时。必须看到，第一分光器，光探测器PD1，延时器，或者他们功能的任意组合的集成器件，也是本发明的一个实施实例，由他们构成的光突发延迟单元的特征是突发光信号通过其将造成一段延时以及在该延时之前能对该突发光信号的功率进行探测。掺稀土元素介质可以是掺铒光纤或者其他任何掺稀土元素的介质。
在上述实施例的基础上，光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在恒增益工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式或者恒电流工作模式。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述光放大控制器，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
可选的，在上述实施例的基础上，所述光放大控制器，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
进一步的，在上述实施例的基础上，所述光放大控制器，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
可选的，在上述实施例的基础上，所述光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
进一步的，所述光放大控制器，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
图6为本发明突发光信号放大系统三实施例的结构示意图，如图6所示，在上述实施例的基础上，还可以包括光突发放大信号接收机，其中，光突发放大信号接收机可以包括：滤波器61、光电转换器62、突发跨阻放大器63和限幅放大器64，
所述滤波器61与所述光放大器连接62，用于对所述光放大输出信号进行滤波处理。
所述光电转换器62和所述突发跨阻放大器63连接，所述光电转换器62与所述光放大器33连接，所述突发跨阻放大器63与所述滤波器61连接，所述滤波器61与限幅放大器64连接。
举例来讲，所述滤波器可以是一种高通滤波器，其截止频率在100KHz与20MHz之间，当信号频率大于截止频率时，允许该信号通过，当信号频率小于截止频率时，阻止该信号通过。
图7为本发明突发光信号放大系统一实施例的滤波器的结构示意图；图8为本发明突发光信号放大系统一实施例的滤波器的频率响应曲线示意图；所述滤波器61是一种高通滤波器，可以是一个如图7所示的RC电路，有如图8所示的频率响应曲线，f0在100KHz与20MHz之间，当信号频率f>f0时，允许该信号通过，当信号频率f<f0时，阻止该信号通过。
具体的，由于本发明输出的放大输出光信号是一个小增益摆幅的缓变信号，因此放大输出光信号经过光电转换器，突发跨阻放大器后进入高通滤波器后将得到矫正。其中，第一输入光信号通过光放大器后，输出的放大输出光信号是一个个小增益摆幅的缓变信号，经高通滤波后，信号中影响下级限幅放大器判定的缓变部分已经去除，再经过限幅放大器最大限度的还原出原始等幅信号。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种突发光信号放大控制方法，其特征在于，包括：
获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；
根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号；
所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之前，还包括：
根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；
若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；
若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值之后，还包括：
根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取第一输入光信号之后，还包括：
将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；
若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；
若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述在延时时长的结束时刻，光放大器的泵浦采用第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得输出光放大信号之后，还包括：
将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；
若大于，则返回到系统的初始化状态；
若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，包括：
根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种方法，确定所述延时时长和所述第一馈值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法，确定所述延时时长和所述第一馈值，包括：
根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
7.一种突发光信号放大控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一输入光信号，所述第一输入光信号包括通过延时器之前的光信号；
确定模块，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长，所述第二输入光信号包括通过延时器之后的光信号；
放大模块，用于在所述延时时长的结束时刻，所述泵浦采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号；
所述确定模块，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
13.一种突发光信号放大系统，其特征在于，包括：光放大控制器、延时器和光放大器，所述延时器与所述光放大器连接，
所述延时器，用于将第一输入光信号进行时长为延时时长的延时处理，输出第二输入光信号；
所述光放大控制器分别与所述延时器和所述光放大器连接，用于根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的所述延时时长和第一馈值，所述第一馈值包括第二输入光信号通过光放大器时所述光放大器中泵浦输出的电流值，所述延时时长包括对所述第一输入光信号记时的开始时刻到所述泵浦输出电流的时长；
所述光放大器，用于在所述延时时长的结束时刻，采用所述第一馈值对所述第二输入光信号进行光放大处理，获得光放大输出信号；
所述光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，确定所述第一输入光信号是否在第一阈值与第二阈值的范围内，所述第一阈值小于所述第二阈值；若否，则在第一工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第一工作模式包括恒电流工作模式或者其他控制泵浦的输出光功率恒定的模式；若是，则在第二工作模式下执行所述根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值，所述第二工作模式包括恒增益工作模式。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述光放大控制器，还用于根据所述输出光放大信号与目标光信号的差值，确定所述放大器的第二馈值，所述第二馈值包括下一次第二输入光信号通过所述光放大器时所述泵浦的输出电流值。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述光放大控制器，还用于将所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号进行比较，确定所述第一输入光信号与上一次第一输入光信号之间的差值是否大于第三阈值；若是，则返回执行根据所述第一输入光信号，确定对所述第一输入光信号的延时时长和第一馈值；若否，则保持系统当前状态不变，继续执行所述第二工作模式下的操作。
16.根据权利要求13-15任一项所述的系统，其特征在于，所述光放大控制器，还用于将所述输出光放大信号与第四阈值进行比较，确定所述输出光信号是否大于所述第四阈值；若大于，则返回到系统的初始化状态；若小于，则执行当前工作模式，所述当前工作模式包括所述第一工作模式或所述第二工作模式。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述光放大控制器，还用于根据所述第一输入光信号，采用BP神经网络算法、传统的查表法或多项式拟合法中的任意一种装置，确定所述延时时长和所述第一馈值。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述光放大控制器，具体用于根据所述第一输入光信号功率、上一次第一输入光信号功率、当前温度、上一次输出的第一馈值，确定所述延时时长和所述第一馈值。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，还包括：光突发放大信号接收机；
所述光突发放大信号接收机包括：滤波器；
所述滤波器用于对所述光放大输出信号进行滤波处理。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，光突发放大信号接收机还包括：光电转换器和突发跨阻放大器，所述光电转换器和所述突发跨阻放大器连接，所述光电转换器与所述光放大器连接，所述突发跨阻放大器与所述滤波器连接。
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