CN111901053B - 快速edfa测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速EDFA测试系统，它的多波长可调谐光源在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA进行功率放大处理，分波模块将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出，同步多通道功率计分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；主控电脑计算出待测EDFA对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益和噪声指数。本发明能降低EDFA测试时的成本。

Description

快速EDFA测试系统及方法
技术领域
本发明涉及放大器性能测试技术领域，具体地指一种快速EDFA测试系统及方法。
背景技术
掺饵光纤放大器(EDFA)是光通信系统中广泛使用的一种重要器件。EDFA可直接对光信号进行放大，不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂的过程。由于EDFA具有高增益、低噪声、大带宽，抗电磁干扰等优点，在长距离大容量的光纤通信系统中得到广泛应用。
目前，主要采用光谱仪对EDFA的噪声指数和增益进行测试，如图1所示，包括多个EDFA测试光源、合波模块和光谱仪，多个EDFA测试光源分别输出多个EDFA测试光信号，多个EDFA测试光信号由合波模块合并后输送到待测EDFA进行功率放大，光谱仪对输入信号功率进行分析，上述技术方案中，光谱仪测试速度比较慢，成本比较高，另外在测试时，需要手动对各个EDFA测试光源进行设置，以适应各种待测EDFA，操作比较繁琐，另外，这种方式在测试不同类型的EDFA时，需要的输入波长数量不同，如果2个工位测试不同类型的EDFA，无法共用光源，如果用一套光源，2个工位共用一个光谱分析仪时，会出现彼此等待的现象。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种快速EDFA测试系统及方法，本发明能降低EDFA测试时的成本。
为实现此目的，本发明所设计的一种快速EDFA测试系统，其特征在于：它包括多波长可调谐光源、主控电脑、分波模块和同步多通道功率计，其中，多波长可调谐光源用于在主控电脑的控制下在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号(由ITUT规定的各类EDFA的通信测试波长)，该预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间，各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA进行功率放大处理，分波模块用于将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出，同步多通道功率计用于分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；
主控电脑用于根据功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率和多波长可调谐光源输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的功率，计算出待测EDFA对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益和噪声指数。
本发明的工作原理为：
在EDFA光放大的三能级系统中，Er3+激发态4I11/2能级寿命很短，很快无辐射跃迁到亚稳态4I13/2能级上。该亚稳态4I13/2能级寿命长(10ms)，容易实现粒子数反转，在EDFA入射信号作用下产生受激辐射，将小信号放大。鉴于Er3+亚稳态能级寿命较长，EDFA增益不能响应入射信号的快速变化，所以本发明采用快速扫描光源替代多个单一波长光源合成的多波长光源。由于稀土离子(Er3+)的自发辐射率相对较低，因而光纤放大器动态响应时间约为1ms。当输入功率变化时，增益或输出功率的变化通常在1ms之后才能看到。如果光源波长或者功率变化速度足够快，可以认为EDFA无法动态响应这种快速的变化，而保持放大器的饱和状态(EDFA放大处于一个稳定的状态)。因此对光源快速的扫描波长(预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间)，EDFA的表现会和多个单波同时输入的结果一致。从而可以实现一台快速扫描多波光源替代原有的多个单波光源。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明结构简单，没有用到光谱仪就实现了EDFA测试，明显降低了EDFA测试成本；
2、本发明采用多波长可调谐光源，在测试不同种类的EDFA时，可通过主控电脑使多波长可调谐光源自动输出需要的各个预设波长的EDFA测试光信号，将比传统的手动设置的方式，效率更高。
3、本发明的EDFA增益和噪声指数的测试均由主控电脑负责计算，因此针对多工位不同类型的EDFA测试时，多波长可调谐光源可以再不同的时刻分别输出多工位不同类型的EDFA所需的测试信号，并由主控电脑分别计算各个EDFA的增益和噪声指数，因此本发明可以实现对多工位不同类型EDFA进行测试，进一步提高了测试效率。
附图说明
图1为现有方案的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明对多个EDFA进行测试时的结构示意图。
图1中，λ1、λ2、λn是由n个固定的波长激光器分别输出，波长数量由待测的EDFA规格决定，λ1、λ2、λn都是ITUT规定的通信波长。
其中，1—多波长可调谐光源、2—主控电脑、3—分波模块、4—同步多通道功率计、5—待测EDFA、6—分路器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图2所示的一种快速EDFA测试系统，它包括多波长可调谐光源1、主控电脑2、分波模块3和同步多通道功率计4，其中，多波长可调谐光源1用于在主控电脑2的控制下在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，该预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间，各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA5进行功率放大处理(输入的光信号依次进入EDFA，但是波长切换速度很快，对于EDFA来说，视为同时进入的输入信号，同样的输出的光信号也是依次输出，但对于EDFA来说，视为同时输出)，分波模块3用于将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出，同步多通道功率计4用于分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；
主控电脑2用于根据功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率和多波长可调谐光源1输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的功率，计算出待测EDFA5对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益，即Gain，增益定义为输出信号与输入信号的比值，当这些功率以对数形式表示时，增益就可以看作是两个信号值之差，增益G表达式为：
G＝10*Log10(Pout/Pin)
其中Pout和Pin分别为放大器输出端和输入端的信号功率。
上述技术方案中，所述同步多通道功率计4用于获取功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比，主控电脑2用于根据功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比与多波长可调谐光源1输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的信噪比计算待测EDFA5对各个波长的EDFA测试光信号的噪声指数。噪声指数Noise Figure：噪声指数定义为输入EDFA的信号信噪比SNRin与经过EDFA放大后输出信号信噪比SNRout的比值，噪声指数NF表达式为：NF＝10*Log10(SNRin/SNRout)；
上述技术方案中，所述预设时间内按任意波长顺序依次输出各个预设波长的EDFA测试光信号。
上述技术方案中，所述预设时间小于1ms。
上述技术方案中，分波模块3可以是AWG(阵列波导光栅)，也可以是级联的三端口波分复用器，分波模块3的通带宽度在0.2nm附近。
上述技术方案中，如图3所示，它还包括分路器6、其它的分波模块3及同步多通道功率计4，分路器6用于将多波长可调谐光源1输出的当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号分成多路，每路EDFA测试光信号均由对应的分波模块3和同步多通道功率计4处理后获取功率测试数据和噪声指数测试数据，并统一由主控电脑2进行相应待测EDFA5的增益和噪声指数测试。
对于不同种类的多个待测EDFA的测试方式为，在第一个时刻多波长可调谐光源1输出当前待测EDFA(第一种待测EDFA)测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，并由分路器6分成多路，输送到各个待测EDFA，主控电脑2只对当前待测EDFA(第一种待测EDFA)对应的分波模块3和同步多通道功率计4输送的功率测试数据和噪声指数测试数据进行处理，得到相应待测EDFA5的增益和噪声指数测试，而对其它的待测EDFA(如第二种待测EDFA)对应的分波模块3和同步多通道功率计4输送的功率测试数据和噪声指数测试数据则进行忽略操作。
反之，当对第二种待测EDFA进行测试时，主控电脑2忽略第一种待测EDFA对应的分波模块3和同步多通道功率计4输送的功率测试数据和噪声指数测试数据即可。
上述技术方案中，所述多波长可调谐光源1还用于在输出各个预设波长的EDFA测试光信号的同时，向同步多通道功率计4发送功率检测同步触发信号，从而通知同步多通道功率计4开始进行多通道功率检测。
一种利用上述系统的EDFA测试方法，它包括如下步骤：
步骤1：多波长可调谐光源1在主控电脑2的控制下在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，该预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间；
步骤2：各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA5进行功率放大处理；
步骤3：分波模块3将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出；
步骤4：同步多通道功率计4分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；
步骤5：主控电脑2根据功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率和多波长可调谐光源1输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的功率，计算出待测EDFA5对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益。
上述技术方案的步骤5中，所述同步多通道功率计4获取功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比，主控电脑2用于根据功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比与多波长可调谐光源1输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的信噪比计算待测EDFA5对各个波长的EDFA测试光信号的噪声指数。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种快速EDFA测试系统，其特征在于：包括多波长可调谐光源(1)、主控电脑(2)、分波模块(3)和同步多通道功率计(4)，其中，多波长可调谐光源(1)用于在主控电脑(2)的控制下在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，该预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间，各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA(5)进行功率放大处理，分波模块(3)用于将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出，同步多通道功率计(4)用于分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；
主控电脑(2)用于根据功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率和多波长可调谐光源(1)输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的功率，计算出待测EDFA(5)对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益；
所述快速EDFA测试系统还包括分路器(6)、其它的分波模块(3)及同步多通道功率计(4)，分路器(6)用于将多波长可调谐光源(1)输出的当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号分成多路，每路EDFA测试光信号均由对应的分波模块(3)和同步多通道功率计(4)处理后获取功率测试数据和噪声指数测试数据，并统一由主控电脑(2)进行相应待测EDFA(5)的增益和噪声指数测试；
所述多波长可调谐光源(1)还用于在输出各个预设波长的EDFA测试光信号的同时，向同步多通道功率计(4)发送功率检测同步触发信号，从而通知同步多通道功率计(4)开始进行多通道功率检测；
对于不同种类的多个待测EDFA的测试方式为，在第一个时刻多波长可调谐光源(1)输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，并由分路器(6)分成多路，输送到各个待测EDFA，当对第一种待测EDFA进行测试时，主控电脑(2)只对当前待测EDFA对应的分波模块(3)和同步多通道功率计(4)输送的功率测试数据和噪声指数测试数据进行处理，得到相应待测EDFA(5)的增益和噪声指数测试，而对其它的待测EDFA对应的分波模块(3)和同步多通道功率计(4)输送的功率测试数据和噪声指数测试数据则进行忽略操作，其它的待测EDFA为第二种待测EDFA；
当对第二种待测EDFA进行测试时，主控电脑(2)忽略第一种待测EDFA对应的分波模块(3)和同步多通道功率计(4)输送的功率测试数据和噪声指数测试数据。
2.根据权利要求1所述的快速EDFA测试系统，其特征在于：所述同步多通道功率计(4)用于获取功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比，主控电脑(2)用于根据功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比与多波长可调谐光源(1)输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的信噪比计算待测EDFA(5)对各个波长的EDFA测试光信号的噪声指数。
3.根据权利要求1所述的快速EDFA测试系统，其特征在于：所述预设时间内按任意波长顺序依次输出各个预设波长的EDFA测试光信号。
4.根据权利要求1所述的快速EDFA测试系统，其特征在于：所述预设时间小于1ms。
5.一种利用权利要求1所述系统的EDFA测试方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：多波长可调谐光源(1)在主控电脑(2)的控制下在预设时间内依次输出当前待测EDFA测试所需的各个预设波长的EDFA测试光信号，该预设时间小于EDFA对输入光功率或者输入波长变化时的动态响应时间；
步骤2：各个预设波长的EDFA测试光信号由待测EDFA(5)进行功率放大处理；
步骤3：分波模块(3)将功率放大后的EDFA测试光信号按各个波长进行分别输出；
步骤4：同步多通道功率计(4)分别接收功率放大后各个波长的EDFA测试光信号，并得到功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率；
步骤5：主控电脑(2)根据功率放大后各个波长的EDFA测试光信号的功率和多波长可调谐光源(1)输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的功率，计算出待测EDFA(5)对各个预设波长的EDFA测试光信号的增益。
6.根据权利要求5所述的EDFA测试方法，其特征在于：所述步骤5中，所述同步多通道功率计(4)获取功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比，主控电脑(2)用于根据功率放大后每个波长的EDFA测试光信号在对应功率计通道内的信噪比与多波长可调谐光源(1)输出的各个预设波长的EDFA测试光信号的信噪比计算待测EDFA(5)对各个波长的EDFA测试光信号的噪声指数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69612187T2 (de) * 1996-06-01 2001-07-19 Agilent Technologies, Inc. Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben und Prüfen einer optischen Vorrichtung
JP2004103682A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Ｅｄｆａの利得−波長波形の傾斜を制御する長周期ファイバグレーティング及びその制御方法
CN101430242B (zh) * 2008-10-27 2011-06-15 无锡市中兴光电子技术有限公司 用于对掺铒光纤放大器性能进行自动测试的装置及方法
CN204420586U (zh) * 2014-12-16 2015-06-24 青岛派科森光电技术股份有限公司 基于双Sagnac双波长光纤干涉仪的管道泄漏监测装置
CN104837079B (zh) * 2015-04-15 2018-08-28 北京邮电大学 波分复用无源光网络中的多波长组播装置与方法
CN108234017B (zh) * 2017-12-19 2020-04-24 厦门彼格科技有限公司 一种edfa全自动测试方法及系统

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