CN108512021B - 一种分段控制单级多泵edfa泵浦分配的装置和控制方法 - Google Patents

一种分段控制单级多泵edfa泵浦分配的装置和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光纤放大器控制技术领域，提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置和控制方法，其中，所述装置包括分配方式选择开关、第一反馈计算装置、第二反馈计算装置、第一泵浦功率分配装置、第二泵浦功率分配装置、泵浦输出功率选择装置和至少两个泵浦激光器，分配方式选择开关实现第一分配方式和第二分配方式的切换，泵浦输出功率选择装置根据切换结果，将对应分配方式的电流值输出给泵浦激光器。本发明通过对EDFA工作范围分块，采用两种泵浦分配方式并存的方法，动态切换第一分配方式和第二分配方式，同时还对各泵浦间关系和/或各泵浦电流比例值进行切换，分段控制使整个工作范围内的噪声指数满足要求。

Description

一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置和控制方法
【技术领域】
本发明涉及光纤放大器控制技术领域，提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置和控制方法。
【背景技术】
掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier，简写为EDFA)是光通信网络中的重要器件，它可以放大光纤中的信号，提高光信号的传输距离。对于一个单级的EDFA，即只有一组输入输出的EDFA，要得到较大的输出光功率，需要使用两个或者多个泵浦激光器，而且各泵浦激光器之间需要达到某种特定的比例，才能使EDFA在达到输出功率的同时，满足噪声指数的要求。
目前，在单级多泵EDFA中，对于多个泵浦的分配使用较多的有补充分配方式和固定比例分配方式，补充分配方式即多个泵浦依次开启方式，当前一个泵浦达到其最大电流时，EDFA并没有达到期望输出功率，则下一个泵浦开启，直到EDFA达到期望输出功率为止；固定比例分配方式即所有泵浦按照某个固定的比例输出，只要泵浦没有达到最大电流，泵浦间的比例不改变。现有技术中，通常选用上述其中一种分配方式对单级多泵EDFA实现泵浦控制，但是，使用单一的多泵分配控制方式在整个EDFA的工作范围内使得EDFA的噪声指数在一些位置会出现比较大的裂化，特别是对于可变增益放大器(Variable GainAmplifier，简写为VGA)，从而使得噪声指数在某些范围内无法满足要求。
鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是：
现有技术中，在整个EDFA的工作范围内使用单一的多泵分配控制方式，使得EDFA的噪声指数在一些位置会出现比较大的裂化，进而无法满足噪声指数的要求。
本发明通过如下技术方案达到上述目的：
第一方面，本发明提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，包括分配方式选择开关108、第一反馈计算装置109、第二反馈计算装置110、第一泵浦功率分配装置111、第二泵浦功率分配装置112、泵浦输出功率选择装置114和至少两个泵浦激光器；
其中，所述第一反馈计算装置109用于计算第一分配方式下的反馈值，并将其反馈结果输出给所述第一泵浦功率分配装置111，所述第一泵浦功率分配装置111用于以第一分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；所述第二反馈计算装置110用于计算第二分配方式下的反馈值，并将其反馈结果输出给所述第二泵浦功率分配装置112，所述第二泵浦功率分配装置112用于以第二分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；
所述泵浦输出功率选择装置114分别与所述分配方式选择开关108和至少两个泵浦激光器连接，所述分配方式选择开关108实现第一分配方式和第二分配方式的切换，所述泵浦输出功率选择装置114根据所述分配方式选择开关108的选择切换结果，将对应电流值输出给所述至少两个泵浦激光器。
优选的，还包括输入PD102、输入功率计算装置103、输出PD104、输出功率计算装置105、期望输出功率计算装置106和期望增益设置装置107；其中，所述输入功率计算装置103与所述输入PD102连接，所述期望输出功率计算装置106分别与所述输入功率计算装置103和所述期望增益设置装置107相连以计算出期望输出功率；所述输出功率计算装置105与所述输出PD104连接并计算出实际输出功率；所述期望输出功率和实际输出功率输入给所述第一反馈计算装置109和/或第二反馈计算装置110。
优选的，EDFA的整个工作范围根据输入功率和期望增益被划分成N块，每一块标有“使用第一分配方式”或“使用第二分配方式”的标志，所述分配方式选择开关108根据所述标志来进行第一分配方式和第二分配方式的切换。
优选的，还包括初始值反算装置113，所述初始值反算装置113根据所述分配方式选择开关108选择的分配方式，提前反向计算出当前未被使用的分配方式对应的初始值，使得切换分配方式时输出功率变化率小于预设阈值。
第二方面，本发明还提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，所述方法为：在含有至少两个泵浦的EDFA中，使用两种分配方式并存的泵浦分配方式，根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式。
优选的，在同一种分配方式下，所述动态切换还包括各泵浦间电流比例值的切换；当泵浦个数为3或3以上时，所述动态切换还包括各泵浦间组合关系的切换。
优选的，当使用其中一种分配方式时，另一种分配方式跟踪泵浦输出电流并反算出本分配方式对应的参数，使得切换分配方式时输出功率变化率小于预设阈值。
优选的，在所述根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式之前，还包括以下步骤：将EDFA的整个工作范围划分成N块，每一块标记有“使用第一分配方式”或“使用第二分配方式”；
则根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式，具体为：当进入标记“使用第一分配方式”的工作范围块时，分配方式切换为第一分配方式；当进入标记“使用第二分配方式”的工作范围块时，分配方式切换为第二分配方式。
优选的，所述块的具体划分方法为：在EDFA整个工作范围内采用第一分配方式进行各泵浦激光器的电流分配，并对噪声指数进行测试；当在整个工作范围内测得噪声指数超过预设值时，将噪声指数超过预设值的工作范围圈出；将圈出的工作范围标记为“使用第二分配方式”，未圈出的工作范围标记为“使用第一分配方式”。
优选的，各块工作范围的边界位置的分配方式是跟随上次的分配方式变化的，两种分配方式在各块的边界位置处实现切换。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置和控制方法，采用两种泵浦分配方式并存的方式，根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式，同时，在同一种分配方式下，还对各泵浦间电流比例值进行切换，当设置3个及以上泵浦时，还对各泵浦间关系进行切换，通过分段控制，使EDFA在每个工作点都能使用噪声指数较小的分配控制方式，从而使整个工作范围内的噪声指数满足要求。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置图；
图2为本发明实施例提供的EDFA工作范围块的划分示意图。
【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。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
在本发明各实施例中，符号“/”表示同时具有两种功能的含义，而对于符号“A和/或B”则表明由该符号连接的前后对象之间的组合包括“A”、“B”、“A和B”三种情况。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。
实施例1：
本发明实施例1提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，如图1所示，包括分配方式选择开关108、第一反馈计算装置109、第二反馈计算装置110、第一泵浦功率分配装置111、第二泵浦功率分配装置112、泵浦输出功率选择装置114和至少两个泵浦激光器；
其中，所述第一反馈计算装置109用于计算第一分配方式下的反馈值，并将其反馈结果输出给所述第一泵浦功率分配装置111，所述第一泵浦功率分配装置111用于以第一分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；所述第二反馈计算装置110用于计算第二分配方式下的反馈，并将其反馈结果输出给所述第二泵浦功率分配装置112，所述第二泵浦功率分配装置112用于以第二分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；
所述泵浦输出功率选择装置114分别与所述分配方式选择开关108和至少两个泵浦激光器连接，所述分配方式选择开关108实现第一分配方式和第二分配方式的切换，所述泵浦输出功率选择装置114根据所述分配方式选择开关108的选择切换结果，将对应电流值输出给所述至少两个泵浦激光器。
其中，图1中115、116和117表示不同的泵浦激光器。
本发明实施例提供的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，在EFDA的整个工作范围内可实现第一分配方式和第二分配方式的动态切换，使得在EDFA的每个工作点都可采取噪声指数较小的分配方式，从而实现整个工作范围内的噪声指数最小。
目前，在单级多泵EDFA中，使用较多的泵浦分配方式有补充分配方式和固定比例分配方式，因此，在本发明实施例中，为便于进行说明，将补充分配方式作为第一分配方式，将固定比例分配方式作为第二分配方式；但本发明所述第一分配方式和第二分配方式并不仅仅局限于补充分配方式和固定比例分配方式，还可以是其他任意一种泵浦分配方式。
如图1所示，一个完整的EDFA的泵浦分配装置还包括输入PD 102、输入功率计算装置103、输出PD 104、输出功率计算装置105、期望输出功率计算装置106和期望增益设置装置107。其中，EDFA使用反馈控制，在输入端，输入光由所述输入PD 102进入，将光信号转换为电信号，所述输入功率计算装置103与所述输入PD 102连接，所述输入功率计算装置103用于计算输入端的输入光功率；所述期望增益设置装置107用于设置期望增益值，所述期望输出功率计算装置106用于计算期望输出光功率，所述期望输出功率计算装置106分别与所述输入功率计算装置103和所述期望增益设置装置107相连，由输入光功率值和期望增益值计算得到期望输出光功率，该期望输出光功率将作为反馈控制的目标值；在输出端，输出光由所述输出PD 104进入，将光信号转换为电信号，所述输出功率计算装置105与所述输出PD104连接，所述输出功率计算装置105用于计算输出端的实际输出光功率，该实际输出光功率将作为反馈控制的实际值；所述期望输出功率计算装置106分别连接到所述第一反馈计算装置109和第二反馈计算装置110，所述输出功率计算装置105也分别连接到所述第一反馈计算装置109和第二反馈计算装置110，则所述反馈控制的目标值和实际值可同时输入给所述第一反馈计算装置109和/或第二反馈计算装置110。
在放大器的实际应用中，通常采用PID计算的方式来进行反馈计算，在本发明实施例中，所述第一反馈计算装置109和第二反馈计算装置110均可采用PID计算模块，通过PID结果来进行泵浦电流的具体分配。所述第一反馈计算装置109和所述第一泵浦功率分配装置111连接，两装置可组成补充分配方式装置对；所述第二反馈计算装置110和所述第二泵浦功率分配装置112连接，两装置可组成固定比例分配方式装置对。当所述分配方式选择开关108选择其中一种分配方式后，存在两种工作情况：一种是两组装置对同时运行，具体为，所述反馈控制的目标值和实际值同时输入给所述第一反馈计算装置109和第二反馈计算装置110，所述第一反馈计算装置109计算PID结果，并将PID结果输出给所述第一泵浦功率分配装置111，所述第一泵浦功率分配装置111根据PID结果完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；所述第二反馈计算装置110计算其PID结果，并将PID结果输出给所述第二泵浦功率分配装置112，所述第二泵浦功率分配装置112根据PID结果完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114；根据所述分配方式选择开关108的选择结果，所述泵浦输出功率选择装置114选择对应方式的一组电流值输出给各泵浦激光器。另一种是仅当前所选方式对应的装置对运行，比如，当前使用补充分配方式时，所述反馈控制的目标值和实际值仅同时输入给所述第一反馈计算装置109，所述第一反馈计算装置109计算PID结果，并将PID结果输出给所述第一泵浦功率分配装置111，所述第一泵浦功率分配装置111根据PID结果完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置114，所述泵浦输出功率选择装置114将电流值输出给各泵浦激光器，完成泵浦电流分配；当切换为固定比例分配方式时，运行过程类似，此处不再赘述。
在本发明实施例所述装置中，EDFA的整个工作范围提前根据输入功率和期望增益被划分成N块，每一块标有“使用补充分配方式”或“使用固定比例分配方式”的标志，即在每一个工作范围块内，采用对应标记的分配方式可使EDFA在该工作范围块内噪声指数较小；所述标志将输出给所述分配方式选择开关108，所述分配方式选择开关108根据每一块的标志来进行补充分配方式和固定比例分配方式的切换，且切换是在块与块的边界位置处进行。
为了避免在切换分配方式时输出功率发生突变，所述装置内还设置初始值反算装置113，所述初始值反算装置113与所述分配方式选择开关108连接，根据所述分配方式选择开关108选择的分配方式，所述初始值反算装置113可反向计算出当前未被使用的分配方式对应的PID初始值。比如，当前工作范围块的标志为“使用补充分配方式”，所述分配方式选择开关108根据标志选择使用补充分配方式，则所述泵浦输出功率选择装置114将补充分配方式对应的电流值输送给各泵浦激光器，在这个过程中，所述初始值反算装置113根据当前补充分配方式的输出电流值和泵浦的分配比例，计算出使用固定比例分配方式可以维持输出功率不变的PID输出，并将该PID结果输出给所述第二反馈计算装置110，所述第二泵浦功率分配装置112根据该PID输出结果进行电流的分配，则在切换为固定比例分配方式时，可实现平滑过渡。
本发明实施例提供的装置，通过分配方式切换使噪声指数减小，在这种情况下，进而可将EDFA中某个高功率等级的泵浦激光器由多个低功率等级的泵浦激光器代替，从而降低了EDFA的器件成本。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，所述方法为：在含有至少两个泵浦的EDFA中，使用两种分配方式并存的泵浦分配方式，根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式。
通过采用两种泵浦分配方式并存的方法，分段控制泵浦分配，使EDFA在每个工作点都能使用噪声指数较小的分配控制方式，从而实现整个工作范围内的噪声指数较小。
目前，在单级多泵EDFA中，使用较多的泵浦分配方式有补充分配方式和固定比例分配方式，因此，在本发明实施例中，为便于进行说明，将补充分配方式作为第一分配方式，将固定比例分配方式作为第二分配方式；但本发明所述第一分配方式和第二分配方式并不仅仅局限于补充分配方式和固定比例分配方式，还可以是其他任意一种泵浦分配方式。
为更好地保证在EDFA整个工作范围内噪声指数都较小，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案。所述动态切换不仅仅是分配方式之间的切换，即补充分配方式和固定比例分配方式的切换；在同一种分配方式下，所述动态切换还包括各泵浦间电流比例值的切换；当泵浦个数为3或3以上时，所述动态切换还包括各泵浦间组合关系的切换。比如，当使用两个泵浦且当前切换为固定比例分配方式时，两泵浦之间的电流比例值可以有1:1、1:2或2:3等多种，不同比例值下的噪声指数不同，则在当前固定比例分配方式的工作范围下，还进行两泵浦电流的比例值的切换，使得在EDFA每个工作点的噪声指数都比较小。当使用3个或3个以上泵浦时，除了各泵浦间均采用补充分配方式或固定比例分配方式以外，还可将其中固定的两个或多个泵浦看成是一个泵浦，和其他泵浦之间使用其中一种分配方式，而看成一个泵浦的两个或多个泵浦之间使用另一种分配方式，即各泵浦间可存在不同的组合关系，则为使噪声指数更小，所述动态切换还包括各泵浦间关系的切换，切换过程变得更为复杂；比如，当使用3个泵浦(分别记为泵1、泵2、泵3)时，可由泵1、泵2间采用补充分配方式，泵1-泵2与泵3间采用固定比例分配方式，切换为，泵1、泵2间采用固定比例分配方式，泵1-泵2与泵3间采用补充分配方式，或者切换为，泵2、泵3间采用补充分配方式，泵2-泵3与泵1间采用固定比例分配方式；等等；其中，这里用符号“-”连接表示将两个泵浦看做一个泵浦。通过切换各泵浦间的组合关系以及组合关系间的分配方式，可使整体的噪声指数更能够满足工作要求。
为了避免在分配方式切换时输出功率发生突变，结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案：当使用其中一种分配方式时，另一种分配方式跟踪泵浦输出电流并反算出本分配方式对应的参数，从而实现在做分配方式切换时，以前一种分配方式泵浦电流状态为起点，计算接下来的工作方式泵浦电流，最终完成平滑过渡；其中，上述反算过程需要在进行分配方式切换之前完成。
本发明实施例所述的控制方法在使用之前，还需提前对EDFA的整个工作范围进行块的划分，作为分配方式切换的依据，即将EDFA的整个工作范围划分成N块，每一块标记有“使用补充分配方式”或“使用固定比例分配方式”，在每个工作范围块内，使用对应标记的分配方式可使噪声指数更小，则所述方法根据每个工作范围块的标记，选择切换对应标记的分配方式：当由标记“使用固定比例分配方式”的工作范围块进入标记“使用补充分配方式”的工作范围块时，分配方式由固定比例分配方式切换为补充分配方式；当由标记“使用补充分配方式”的工作范围块进入标记“使用固定比例分配方式”的工作范围块时，分配方式由补充分配方式切换为固定比例分配方式。当到达各工作范围块的边界处时，分配方式可采用前一块对应的分配方式，在块的边界位置实现分配方式的切换。
对于EDFA而言，当光路确定以后，在每个工作点的噪声指数只与多个泵浦电流的比例有关，通常在设计放大器时会通过光学仿真得到一个理论的最优分配方式，则对于EDFA整个工作范围的块的划分方法有两种，第一种方法基于理论最优分配方式为补充分配方式：在EDFA整个工作范围内采用补充分配方式进行各泵浦激光器的电流分配，并对噪声指数进行测试；当在整个工作范围内测得噪声指数超过预设值时，也就是噪声指数不达标时，将噪声指数不达标的工作范围圈出；这说明在这些被圈出的工作范围内，使用补充分配方式是不合适的，为使噪声指数满足要求，这些被圈出的范围就要换用固定比例分配方式，因此将圈出的工作范围标记为“使用固定比例分配方式”，未圈出的工作范围标记为“使用补充分配方式”，这样就将EDFA的整个工作范围划分为N块。第二种方法基于理论最优分配方式为固定比例分配方式：在EDFA整个工作范围内采用固定比例分配方式进行各泵浦激光器的电流分配，并对噪声指数进行测试；当在整个工作范围内测得噪声指数超过预设值时，将噪声指数超过预设值的工作范围圈出；这说明在这些被圈出的工作范围内，使用固定比例分配方式是不合适的，为使噪声指数满足要求，这些被圈出的范围就要换用补充分配方式，因此将圈出的工作范围标记为“使用补充分配方式”，未圈出的工作范围标记为“使用固定比例分配方式”，这样也可以将EDFA的整个工作范围划分为N块。其中，EDFA工作范围的变化主要是输入光功率和期望增益的变化，因此EDFA的整个工作范围实际上也是根据输入光功率和期望增益划分为N块。
比如，在EDFA整个工作范围内采用补充分配方式进行各泵浦激光器的电流分配，并对噪声指数进行测试，如图2所示，以输入光功率作为横坐标，期望增益作为纵坐标，EDFA的整个工作范围形成一个较大的平行四边形，其中大平行四边形中的小平行四边形即为圈出的噪声指数不达标的工作范围，则噪声指数达标的较大工作范围块标记为“使用补充分配方式”，即图中去除小平行四边形后的大平行四边形部分，记为A块；噪声指数不达标的工作范围标记为“使用固定比例分配方式”，即图中的小平行四边形部分，记为B块。其中，在B块工作范围内时，各泵浦之间的电流比值并不是固定的，而是存在不断切换的过程，使得在整个B块范围内，噪声指数更小。在进行分配方式切换时，也就是在A块和B块间切换时，在B块范围的边界正负0.5dB增益的区域内即可启动反算装置，进行反算过程。
本发明实施例中以两个泵浦的EDFA为例进行说明，两个泵浦分别为泵1和泵2，假设由输入光功率-10dBm、增益9dB所在块切换到输入光功率-10dBm、增益11dB所在块，即按图2中所示箭头方向由A块切换到B块，由图可知，增益小于10dB时处于A块，使用补充分配方式，假设此时补充分配方式分配的泵1和泵2的电流值分别为I1和I2；增益10dB时处于A块和B块的临界处，两种分配方式都可以使用，可跟随前一时刻状态输出，即按照A块补充分配方式输出I1和I2；增益大于10dB时处于B块，使用固定比例分配方式。在增益由9dB切换到11dB的过程中增益逐渐变大，当增益达到9.5dB时反算装置启动，根据两泵浦当前电流值I1、I2以及固定比例分配方式对应的分配比例，计算固定比例分配方式下可使输出功率不变的电流值I1’、I2’；当增益达到10dB时，反算装置完成计算，泵浦切换到固定比例分配方式，此时泵1和泵2的电流值分别为I1’和I2’；增益继续增加，直到11dB时结束，这样就完成了一次泵浦分配切换的过程。类似的，当由输入光功率-10dBm、增益11dB所在块切换到输入光功率-10dBm、增益9dB所在块时，即按图2中所示箭头的相反方向由B块切换到A块，开始使用固定比例分配方式，增益由11dB到9dB逐渐减小，当增益减小达到10.5dB时反算装置启动；当增益达到10dB时，反算装置完成计算，泵浦切换到补充分配方式；增益继续减小，直到9dB时结束。
本发明实施例以两个泵浦以及EDFA划分两个块进行举例说明，但并不用以限制本发明，本发明实施例所使用的切换和分配控制方式可适用于3个及3个以上泵浦的EDFA，也可适用于将EDFA整个工作范围划分更多块的情况，此处不再赘述。
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 (10)

1.一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，其特征在于，包括分配方式选择开关(108)、第一反馈计算装置(109)、第二反馈计算装置(110)、第一泵浦功率分配装置(111)、第二泵浦功率分配装置(112)、泵浦输出功率选择装置(114)和至少两个泵浦激光器；
其中，所述第一反馈计算装置(109)用于计算第一分配方式下的反馈值，并将其反馈结果输出给所述第一泵浦功率分配装置(111)，所述第一泵浦功率分配装置(111)用于以第一分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置(114)；所述第二反馈计算装置(110)用于计算第二分配方式下的反馈值，并将其反馈结果输出给所述第二泵浦功率分配装置(112)，所述第二泵浦功率分配装置(112)用于以第二分配方式完成各泵浦激光器的功率分配，并将电流值输送给所述泵浦输出功率选择装置(114)；
所述泵浦输出功率选择装置(114)分别与所述分配方式选择开关(108)和至少两个泵浦激光器连接，所述分配方式选择开关(108)实现第一分配方式和第二分配方式的切换，所述泵浦输出功率选择装置(114)根据所述分配方式选择开关(108)的选择切换结果，将对应电流值输出给所述至少两个泵浦激光器。
2.根据权利要求1所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，其特征在于，还包括输入PD(102)、输入功率计算装置(103)、输出PD(104)、输出功率计算装置(105)、期望输出功率计算装置(106)和期望增益设置装置(107)；其中，所述输入功率计算装置(103)与所述输入PD(102)连接，所述期望输出功率计算装置(106)分别与所述输入功率计算装置(103)和所述期望增益设置装置(107)相连以计算出期望输出功率；所述输出功率计算装置(105)与所述输出PD(104)连接并计算出实际输出功率；所述期望输出功率和实际输出功率输入给所述第一反馈计算装置(109)和/或第二反馈计算装置(110)。
3.根据权利要求1所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，其特征在于，EDFA的整个工作范围根据输入功率和期望增益被划分成N块，每一块标有“使用第一分配方式”或“使用第二分配方式”的标志，所述分配方式选择开关(108)根据所述标志来进行第一分配方式和第二分配方式的切换。
4.根据权利要求1所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置，其特征在于，还包括初始值反算装置(113)，所述初始值反算装置(113)根据所述分配方式选择开关(108)选择的分配方式，提前反向计算出当前未被使用的分配方式对应的初始值，使得切换分配方式时输出功率变化率小于预设阈值。
5.一种分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，使用权利要求1-4任一所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的装置来完成，在含有至少两个泵浦的EDFA中，使用两种分配方式并存的泵浦分配方式，根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式。
6.根据权利要求5所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，在同一种分配方式下，所述动态切换还包括各泵浦间电流比例值的切换；当泵浦个数为3或3以上时，所述动态切换还包括各泵浦间组合关系的切换。
7.根据权利要求5所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，当使用其中一种分配方式时，另一种分配方式跟踪泵浦输出电流并反算出本分配方式对应的参数，使得切换分配方式时输出功率变化率小于预设阈值。
8.根据权利要求5所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，在所述根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式之前，还包括以下步骤：将EDFA的整个工作范围划分成N块，每一块标记有“使用第一分配方式”或“使用第二分配方式”；
则根据EDFA的不同工作范围，动态切换第一分配方式和第二分配方式，具体为：当进入标记“使用第一分配方式”的工作范围块时，分配方式切换为第一分配方式；当进入标记“使用第二分配方式”的工作范围块时，分配方式切换为第二分配方式。
9.根据权利要求8 所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，所述块的具体划分方法为：在EDFA整个工作范围内采用第一分配方式进行各泵浦激光器的电流分配，并对噪声指数进行测试；当在整个工作范围内测得噪声指数超过预设值时，将噪声指数超过预设值的工作范围圈出；将圈出的工作范围标记为“使用第二分配方式”，未圈出的工作范围标记为“使用第一分配方式”。
10.根据权利要求8所述的分段控制单级多泵EDFA泵浦分配的控制方法，其特征在于，各块工作范围的边界位置的分配方式是跟随上次的分配方式变化的，两种分配方式在各块的边界位置处实现切换。
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