CN114188811A - 一种光放大器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光放大器技术领域，提供了一种光放大器及其控制方法，光放大器的控制方法包括：根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；当输入的光信号为连续光信号时，同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；当输入的光信号为脉冲光信号时，仅开启第二泵浦激光器；本发明使得第二泵浦激光器在连续光输入模式以及脉冲光输入模式下的工作电流均远离阈值电流，既保证了光放大器在脉冲光输入模式下出光幅值的稳定性，又保证了光放大器在连续光输入模式下的大出光功率要求。

Description

一种光放大器及其控制方法
技术领域
本发明涉及光放大器技术领域，尤其涉及一种光放大器及其控制方法。
背景技术
传统光纤传感系统中，一般采用脉冲光信号作为信息载体，通过光纤传输媒介，实现对环境中各类测量信号的采集，并传输至数据处理单元。由于半导体激光器的输出光功率有限，传感系统中常用光放大器对脉冲光信号进行放大以保证足够大的脉冲光功率用作信息载体。
在光时域反射计等光纤传感系统中，光放大器的输出峰值功率通常小于1瓦，脉冲重复频率很低(KHz量级)，且占空比很小，此时所需泵浦光功率很小，泵浦激光器甚至工作在阈值电流附近，此时泵浦光会剧烈抖动，进而导致输出脉冲光的幅值抖动，给传感系统带来了较大的测量误差。
现有技术中，为了避免上述情况，在传感用脉冲光应用场景下，通常对一个泵浦激光器输出的泵浦光进行分光处理，使大部分泵浦光衰减，仅留下小部分泵浦光用于脉冲光放大，这样才能使泵浦激光器的工作电流远大于阈值电流；但是，某些光纤传感系统中，传感光纤同时还兼做通信传输光纤，用来传输连续光信号，此时光放大器需要远大于放大脉冲光所需的泵浦光功率用作放大通信信号，以保证足够大的输出光功率；这种情形下，对一个泵浦激光器输出的泵浦光进行分光处理也就不再适用。
鉴于此，克服该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
本发明要解决的技术问题是：
在传感用脉冲光应用场景下，通常对一个泵浦激光器输出的泵浦光进行分光处理，使大部分泵浦光衰减，仅留下小部分泵浦光用于脉冲光放大，这样才能使泵浦激光器的工作电流远大于阈值电流；但是，某些光纤传感系统中，传感光纤同时还兼做通信传输光纤，用来传输连续光信号，此时光放大器需要远大于放大脉冲光所需的泵浦光功率用作放大通信信号，以保证足够大的输出光功率；这种情形下，对一个泵浦激光器输出的泵浦光进行分光处理也就不再适用；即现有的光放大器的控制方法无法满足连续光应用场景下的大出光功率要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种光放大器的控制方法，包括：
根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；
以第一泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第一输入端的泵浦光源，以第二泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第二输入端的泵浦光源；
当输入的光信号为连续光信号时，同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；当输入的光信号为脉冲光信号时，仅开启第二泵浦激光器。
优选地，所述根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，具体包括：
根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器；根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率、第一泵浦激光器的输出功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，计算得到泵浦光耦合器的分光比；根据脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率以及所述泵浦光耦合器的分光比，选择第二泵浦激光器。
优选地，通过波分复用器将由输入端口输出的光信号和由所述泵浦光耦合器输出的泵浦光合成一路传输至掺铒光纤；由所述掺铒光纤在泵浦光的激发下实现光信号的放大。
优选地，由输入端口输出的光信号在进入所述波分复用器之前，先通过输入端耦合器将光信号分为两路；第一路光信号进入所述波分复用器；第二路光信号进入输入光电探测器，用于输入光功率探测。
优选地，从所述掺铒光纤输出的光信号经输出端光耦合器分为两路；第三路光信号从输出端口输出；第四路光信号进入输出端光电探测器，用于输出光功率探测。
优选地，从所述掺铒光纤输出的光信号通过输出端光隔离器对光放大器自发辐射噪声进行消除后，进入所述输出端光耦合器。
第二方面，本发明提供了一种光放大器，用于实现第一方面所述的光放大器的控制方法，光放大器包括：第一泵浦激光器、第二泵浦激光器、泵浦光耦合器和控制单元；
泵浦光耦合器的第一输入端与所述第一泵浦激光器相连，泵浦光耦合器的第二输入端与所述第二泵浦激光器相连；泵浦光耦合器用于对接收到的泵浦光耦合后输出至波分复用器；
所述控制单元用于控制所述第一泵浦激光器和/或所述第二泵浦激光器的开启或关闭。
优选地，光放大器还包括：波分复用器和掺铒光纤；
波分复用器的第一输入端用于接收光信号，波分复用器的第二输入端与泵浦光耦合器的输出端相连，用于接收泵浦光；所述波分复用器的输出端用于将合成一路的光信号和泵浦光传输至所述掺铒光纤；所述掺铒光纤用于在泵浦光的激发下实现光信号的放大。
优选地，光放大器还包括：输入端光耦合器和输入端光电探测器；输入端光耦合器的第一输出端与所述波分复用器的第一输入端相连，输入端光耦合器的第二输出端与所述输入端光电探测器相连。
优选地，光放大器还包括：输出端光耦合器和输出端光电探测器；所述输出端光耦合器的输入端与掺铒光纤的输出端相连，输出端光耦合器的第一输出端用于光信号的输出，输出端光耦合器的第二输出端与所述输出端光电探测器相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的光放大器的控制方法根据输入的光信号为连续光信号或者脉冲光信号，对进入波分复用器的泵浦光功率进行调整，使得第二泵浦激光器在连续光输入模式以及脉冲光输入模式下的工作电流均远离阈值电流，既保证了光放大器在脉冲光输入模式下出光幅值的稳定性，又保证了光放大器在连续光输入模式下的大出光功率要求。
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是本发明实施例提供的一种光放大器的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种光放大器的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的包括波分复用器和掺铒光纤的光放大器的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的包括输入端光耦合器和输入端光电探测器的光放大器的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的包括输出端光耦合器和输出端光电探测器的光放大器的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的包括输入端光隔离器和输出端光隔离器的光放大器的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种光放大器的结构示意图。
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。
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。
实施例1:
本发明实施例提供了一种光放大器的控制方法，如图1所示，包括：
在步骤201中，根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器。
其中，所述泵浦光功率为泵浦光耦合器的输出端的输出功率；所述第一泵浦激光器的输出功率大于连续光输入模式所要求的泵浦光功率；在选取所述第一泵浦激光器时，所述第一泵浦激光器的输出功率大于或者等于连续光输入模式所要求的泵浦光功率，具体可以根据实际需求进行选择。
所述脉冲光输入模式即输入的光信号为脉冲光信号的情形，脉冲光输入模式一般用于传感；所述连续光输入模式即输入的光信号为连续光信号的情形，连续光输入模式一般用于通信。
所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器为相同波长的泵浦激光器；所述第一泵浦激光器的输出功率和所述第二泵浦激光器的输出功率可以相同，也可以不同。
在步骤202中，以第一泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第一输入端的泵浦光源，以第二泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第二输入端的泵浦光源。
在步骤203中，当输入的光信号为连续光信号时，同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；第一泵浦激光器和第二泵浦激光器输出的泵浦光通过所述泵浦光耦合器耦合为一路，用作光放大器的泵浦源。
在步骤204中，当输入的光信号为脉冲光信号时，关闭第一泵浦激光器，仅开启第二泵浦激光器用作光放大器的泵浦源；所述第二泵浦激光器输出的泵浦光仅有被允许的一部分能够通过泵浦光耦合器的第二输入端进入泵浦光耦合器，使泵浦光耦合器输出的泵浦光满足脉冲光输入模式对泵浦光较小的需求，避免了由于所述第二泵浦激光器工作在阈值电流附近，使得泵浦光剧烈抖动，从而导致脉冲放大的幅值抖动。
本发明提供的光放大器的控制方法根据输入的光信号为连续光信号或者脉冲光信号，对进入波分复用器的泵浦光功率进行调整，使得第二泵浦激光器在连续光输入模式以及脉冲光输入模式下的工作电流均远离阈值电流，既保证了光放大器在脉冲光输入模式下出光幅值的稳定性，又保证了光放大器在连续光输入模式下的大出光功率要求。
上述的步骤201用于在光放大器投入应用前，对光放大器中的泵浦光耦合器的分光比进行设置，使光放大器中的泵浦光耦合器的分光比能够根据实际场景进行调整。
上述的步骤203和步骤204根据实际场景进行选择执行，具体的：当输入的光信号为连续光信号时，执行所述步骤203；当输入的光信号为脉冲光信号时，执行所述步骤204。
在本发明实施例中，所述根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，具体包括：
根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器；根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率、第一泵浦激光器的输出功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，计算得到泵浦光耦合器的分光比；根据脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率以及所述泵浦光耦合器的分光比，选择第二泵浦激光器。
所述泵浦光耦合器的分光比为：
Figure BDA0003390041830000061
其中，连续光输入模式所要求的泵浦光功率为连续光输入模式下泵浦光耦合器的输出端的输出功率；由于连续光输入模式下，同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，则泵浦光耦合器的输出端的输出功率为第一泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率与第二泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率之和，也就是说，所述连续光输入模式所要求的泵浦光功率为第一泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率与第二泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率之和。
所述第一泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率为所述泵浦光耦合器的输出端的输出功率中来自所述第一泵浦激光器的部分。
脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率为脉冲光输入模式下泵浦光耦合器的输出端的输出功率；由于脉冲光输入模式下，仅开启第二泵浦激光器，则泵浦光耦合器的输出端的输出功率为第二泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率，也就是说，所述脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率为第二泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率。
所述第二泵浦激光器经所述泵浦光耦合器后的输出功率为所述泵浦光耦合器的输出端的输出功率中来自所述第二泵浦激光器的部分。
所述第一泵浦激光器的输出功率为所述泵浦光耦合器的第一输入端的输入功率。
综上，所述泵浦光耦合器的分光比可以简化为：
Figure BDA0003390041830000072
所述第二泵浦激光器的输出功率为脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率与所述泵浦光耦合器的分光比的比值，具体的，所述第二泵浦激光器的输出功率为：
Figure BDA0003390041830000071
例如，若连续光输入模式所要求的输出功率为300毫瓦，脉冲光输入模式所要求的输出功率为50毫瓦；则选择输出功率为500毫瓦的第一泵浦激光器；根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率、第一泵浦激光器的输出功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，计算得到泵浦光耦合器的分光比为37.5％；根据脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率以及所述泵浦光耦合器的分光比，计算得到第二泵浦激光器的输出功率应为133毫瓦，因此，选择输出功率为133毫瓦的第二泵浦激光器。
在本发明实施例中，通过波分复用器将由输入端口输出的光信号和由所述泵浦光耦合器输出的泵浦光合成一路传输至掺铒光纤，由所述掺铒光纤在泵浦光的激发下实现光信号的放大；当波分复用器将光信号和泵浦光合成一路传输至所述掺铒光纤时，所述掺铒光纤中的铒离子被泵浦光激励而跃迁到较高能态，致使粒子数发生反转，从而产生受激辐射，实现对光信号的放大。
在本发明实施例中，由输入端口输出的光信号在进入所述波分复用器之前，先通过输入端耦合器将光信号分为两路；第一路光信号进入所述波分复用器；第二路光信号进入输入光电探测器，用于输入光功率探测；可以通过所述输入光电探测器对输入的光信号为连续光信号或脉冲光信号进行判断；其中，第一路光信号为输入端耦合器的大端，用作业务光输入到波分复用器；第二路光信号为输入端耦合器的小端，用作输入光功率探测；所述输入端耦合器的分光比可以根据需要进行选择，一般为1％-10％之间；所述输入端耦合器的分光比为输入端耦合器的小端的出光功率与输入端耦合器的总的出光功率的比值；其中，所述输入端耦合器的总的出光功率为输入端耦合器的小端的出光功率与输入端耦合器的大端的出光功率之和。
在本发明实施例中，所述第一路光信号通过输入端光隔离器对反向自发辐射噪声进行消除后，进入所述波分复用器；通过在输入端耦合器和波分复用器之间加设输入端光隔离器，防止光放大器自发辐射噪声反向回到主光路产生自激振荡。
在本发明实施例中，从所述掺铒光纤输出的光信号经输出端光耦合器分为两路；第三路光信号从输出端口输出；第四路光信号进入输出端光电探测器，用于输出光功率探测；其中，第三路光信号为输出端耦合器的大端，用作业务光输出；第四路光信号为输出端耦合器的小端，用作输出光功率探测；所述输出端耦合器的分光比可以根据需要进行选择，一般为1％-10％之间；所述输出端耦合器的分光比为输出端耦合器的小端的出光功率与输出端耦合器的总的出光功率的比值；其中，所述输出端耦合器的总的出光功率为输出端耦合器的小端的出光功率与输出端耦合器的大端的出光功率之和。
在本发明实施例中，从所述掺铒光纤输出的光信号通过输出端光隔离器对光放大器自发辐射噪声进行消除后，进入所述输出端光耦合器，防止光放大器自发辐射噪声反向回到主光路产生自激振荡。
实施例2:
本发明实施例提供了一种光放大器，用于实现实施例1中所述的光放大器的控制方法；如图2所示，光放大器包括：第一泵浦激光器、第二泵浦激光器、泵浦光耦合器和控制单元。
泵浦光耦合器的第一输入端与所述第一泵浦激光器相连，泵浦光耦合器的第二输入端与所述第二泵浦激光器相连；所述泵浦光耦合器用于对接收到的泵浦光耦合后输出至波分复用器。
所述控制单元用于控制所述第一泵浦激光器和/或所述第二泵浦激光器的开启或关闭；当输入的光信号为连续光信号时，所述控制单元同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；第一泵浦激光器和第二泵浦激光器输出的泵浦光通过所述泵浦光耦合器耦合为一路，用作光放大器的泵浦源；当输入的光信号为脉冲光信号时，所述控制单元关闭第一泵浦激光器，仅开启第二泵浦激光器用作光放大器的泵浦源。
其中，所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器为相同波长的泵浦激光器；所述第一泵浦激光器的输出功率和所述第二泵浦激光器的输出功率可以相同，也可以不同；所述第一泵浦激光器的输出功率根据连续光输入模式下所要求的输出功率进行选择；所述第二泵浦激光器的输出功率根据连续光输入模式下所要求的输出功率、脉冲光输入模式下所要求的输出功率以及第一泵浦激光器的输出功率进行选择。
假设所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器的最大功率相同，且功率大小按照1:1的比例来控制，即P1_pump＝P2_pump。
式中，P1_pump表示第一泵浦激光器的输出功率，P2_pump表示第二泵浦激光器的输出功率。
若脉冲光输入模式所要求的输出功率与连续光输入模式所要求的输出功率的比值为1:10，则所述泵浦光耦合器的分光比为10％。
当输入的光信号为连续光信号时，所述控制单元同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，连续光输入模式下泵浦光耦合器的输出功率P_pump_连续的计算方式为：
P_pump_连续＝P1_pump*90％+P2_pump*10％＝P1_pump＝P2_pump；
式中，P1_pump表示第一泵浦激光器的输出功率，P2_pump表示第二泵浦激光器的输出功率。
当输入的光信号为脉冲光信号时，所述控制单元关闭第一泵浦激光器，仅开启第二泵浦激光器用作光放大器的泵浦源，脉冲光输入模式下泵浦光耦合器的输出功率P_pump_脉冲的计算方式为：
P_pump_脉冲＝P2_pump*10％；
式中，P2_pump表示第二泵浦激光器的输出功率。
对比两种模式下泵浦光耦合器的输出功率的大小可知，P_pump_脉冲＝P_pump_连续*10％，本发明提供的光放大器使得第二泵浦激光器在脉冲模式下的工作电流远离阈值电流，比现有的光放大器在脉冲模式下第二泵浦激光器只能工作在阈值电流附近，放大了10倍，保证了光放大器在脉冲模式下的脉冲光幅值的稳定性。
在本发明实施例中，如图3所示，光放大器还包括：波分复用器和掺铒光纤；
波分复用器的第一输入端用于接收光信号，波分复用器的第二输入端与泵浦光耦合器的输出端相连，用于接收泵浦光；所述波分复用器的输出端用于将合成一路的光信号和泵浦光传输至所述掺铒光纤；所述掺铒光纤用于在泵浦光的激发下实现光信号的放大；当波分复用器将光信号和泵浦光合成一路传输至所述掺铒光纤时，所述掺铒光纤中的铒离子被泵浦光激励而跃迁到较高能态，致使粒子数发生反转，从而产生受激辐射，实现对光信号的放大。
在本发明实施例中，如图4所示，光放大器还包括：输入端光耦合器和输入端光电探测器；输入端光耦合器的第一输出端与所述波分复用器的第一输入端相连，输入端光耦合器的第二输出端与所述输入端光电探测器相连；可以通过所述输入光电探测器对输入的光信号为连续光信号或脉冲光信号进行判断；其中，所述输入端耦合器的分光比可以根据需要进行选择，一般为1％-10％之间；所述输入端耦合器的分光比为输入端耦合器的第二输出端的出光功率与输入端耦合器的总的出光功率的比值；所述输入端光电探测器即可以用于识别输入的光信号为连续光信号或脉冲光信号，还可以用于与输出端光电探测器配合，用于控制放大器的增益与输出。
其中，所述输入端耦合器的总的出光功率为输入端耦合器的小端的出光功率与输入端耦合器的大端的出光功率之和。
在本发明实施例中，如图5所示，光放大器还包括：输出端光耦合器和输出端光电探测器；输出端光耦合器的输入端与掺铒光纤的输出端相连，输出端光耦合器的第一输出端用于光信号的输出，输出端光耦合器的第二输出端与所述输出端光电探测器相连，用作对输出光功率进行实时监控；所述输出端耦合器的分光比可以根据需要进行选择，一般为1％-10％之间；所述输出端耦合器的分光比为输出端耦合器的第二输出端的出光功率与输出端耦合器的总的出光功率的比值；其中，所述输出端耦合器的总的出光功率为输出端耦合器的小端的出光功率与输出端耦合器的大端的出光功率之和。
在本发明实施例中，如图6所示，光放大器还包括输入端光隔离器；所述输入端光隔离器设置在所述输入端光耦合器和所述波分复用器之间，用于防止光放大器自发辐射噪声返回主光路产生自激振荡。
在本发明实施例中，如图6所示，光放大器还包括输出端光隔离器；所述输出端光隔离器设置在所述掺铒光纤和所述输出端光耦合器之间，用于防止光放大器自发辐射噪声返回主光路产生自激振荡。
实施例3:
为了更清楚地描述上述实施例2中的脉冲光放大器，本实施例通过一个具体的光放大器进行说明，如图7所示，本实施例提供的光放大器包括：第一泵浦激光器、第二泵浦激光器、2X1泵浦光耦合器、1X2输入端光耦合器、输入端光电探测器、输入端光隔离器、波分复用器、掺铒光纤、输出端光隔离器、1X2输出端光耦合器、输出端光电探测器和控制单元。
2X1泵浦光耦合器的第一输入端与所述第一泵浦激光器相连，2X1泵浦光耦合器的第二输入端与所述第二泵浦激光器相连；所述2X1泵浦光耦合器用于对接收到的泵浦光耦合后输出至波分复用器；所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器选用两个974nm波长的泵浦激光器。
所述的波分复用器采用980/1550波分复用器，波分复用器的第一输入端(1550)用于接收光信号，波分复用器的第二输入端(980)与2X1泵浦光耦合器的输出端相连，用于接收泵浦光；所述波分复用器的输出端用于将合成一路的光信号和泵浦光传输至所述掺铒光纤；所述掺铒光纤用于在泵浦光的激发下实现光信号的放大；当波分复用器将光信号和泵浦光合成一路传输至所述掺铒光纤时，所述掺铒光纤中的铒离子被泵浦光激励而跃迁到较高能态，致使粒子数发生反转，从而产生受激辐射，实现对光信号的放大。
1X2输入端光耦合器的第一输出端与所述输入端光隔离器相连，1X2输入端光耦合器的第二输出端与所述输入端光电探测器相连；所述1X2输入端光耦合器的分光比设置为5％，即1X2输入端光耦合器的第二输出端输出的光信号功率与1X2输入端光耦合器输出的总的光信号功率的比值为5％，1X2输入端光耦合器的第一输出端输出的光信号功率与1X2输入端光耦合器输出的总的光信号功率的比值为95％。
1X2输出端光耦合器的输入端与所述输出端光隔离器相连，1X2输出端光耦合器的第一输出端用于光信号的输出，1X2输出端光耦合器的第二输出端与所述输出端光电探测器相连，用作对输出光功率进行实时监控；所述1X2输出端光耦合器的分光比设置为1％，即1X2输出端光耦合器的第二输出端输出的光信号功率与1X2输出端光耦合器输出的总的光信号功率的比值为1％，1X2输出端光耦合器的第一输出端输出的光信号功率与1X2输出端光耦合器输出的总的光信号功率的比值为99％；其中，1X2输出端光耦合器输出的总的光信号功率为1X2输出端光耦合器的第二输出端输出的光信号功率与1X2输出端光耦合器的第一输出端输出的光信号功率之和。
所述输入端光隔离器设置在所述1X2输入端光耦合器和所述波分复用器之间，用于防止光放大器自发辐射噪声返回主光路产生自激振荡。
所述输出端光隔离器设置在所述掺铒光纤和所述1X2输出端光耦合器之间，用于防止光放大器自发辐射噪声返回主光路产生自激振荡。
所述控制单元用于控制所述第一泵浦激光器和/或所述第二泵浦激光器的开启或关闭；当输入的光信号为连续光信号时，所述控制单元同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；第一泵浦激光器和第二泵浦激光器输出的泵浦光通过所述2X1泵浦光耦合器耦合为一路，用作光放大器的泵浦源；当输入的光信号为脉冲光信号时，所述控制单元关闭第一泵浦激光器，仅开启第二泵浦激光器用作光放大器的泵浦源。
本发明采用双泵浦控制，当输入端光电探测器探测到输入光信号为连续光信号时，两路泵浦激光器同时开启，通过泵浦光耦合器耦合到一起被用作光放大器的泵浦源，泵浦光激发掺铒光纤中的铒离子发生粒子数反转，在信号光的诱导下实现受激辐射放大。
当输入端光电探测器探测到输入光信号为脉冲光信号时，关闭所述第一泵浦激光器仅留所述第二泵浦激光器用作泵浦源，所述第二泵浦激光器输出的泵浦光仅有被允许的一部分能够通过泵浦光耦合器的第二输入端进入泵浦光耦合器，使泵浦光耦合器输出的泵浦光满足脉冲光输入模式对泵浦光较小的需求，避免了由于所述第二泵浦激光器工作在阈值电流附近，使得泵浦光剧烈抖动，从而导致脉冲放大的幅值抖动。
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)

1.一种光放大器的控制方法，其特征在于，包括：
根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；
以第一泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第一输入端的泵浦光源，以第二泵浦激光器作为泵浦光耦合器的第二输入端的泵浦光源；
当输入的光信号为连续光信号时，同时开启第一泵浦激光器和第二泵浦激光器；当输入的光信号为脉冲光信号时，仅开启第二泵浦激光器。
2.根据权利要求1所述的光放大器的控制方法，其特征在于，所述根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，具体包括：
根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率，选择第一泵浦激光器；根据连续光输入模式所要求的泵浦光功率、第一泵浦激光器的输出功率以及脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率，计算得到泵浦光耦合器的分光比；根据脉冲光输入模式所要求的泵浦光功率以及所述泵浦光耦合器的分光比，选择第二泵浦激光器。
3.根据权利要求1所述的光放大器的控制方法，其特征在于，通过波分复用器将由输入端口输出的光信号和由所述泵浦光耦合器输出的泵浦光合成一路传输至掺铒光纤；由所述掺铒光纤在泵浦光的激发下实现光信号的放大。
4.根据权利要求3所述的光放大器的控制方法，其特征在于，由输入端口输出的光信号在进入所述波分复用器之前，先通过输入端耦合器将光信号分为两路；第一路光信号进入所述波分复用器；第二路光信号进入输入光电探测器，用于输入光功率探测。
5.根据权利要求3所述的光放大器的控制方法，其特征在于，从所述掺铒光纤输出的光信号经输出端光耦合器分为两路；第三路光信号从输出端口输出；第四路光信号进入输出端光电探测器，用于输出光功率探测。
6.根据权利要求5所述的光放大器的控制方法，其特征在于，从所述掺铒光纤输出的光信号通过输出端光隔离器对光放大器自发辐射噪声进行消除后，进入所述输出端光耦合器。
7.一种光放大器，其特征在于，用于实现权利要求1-6任一所述的光放大器的控制方法，光放大器包括：第一泵浦激光器、第二泵浦激光器、泵浦光耦合器和控制单元；
泵浦光耦合器的第一输入端与所述第一泵浦激光器相连，泵浦光耦合器的第二输入端与所述第二泵浦激光器相连；泵浦光耦合器用于对接收到的泵浦光耦合后输出至波分复用器；
所述控制单元用于控制所述第一泵浦激光器和/或所述第二泵浦激光器的开启或关闭。
8.根据权利要求7所述的光放大器，其特征在于，还包括：波分复用器和掺铒光纤；
波分复用器的第一输入端用于接收光信号，波分复用器的第二输入端与泵浦光耦合器的输出端相连，用于接收泵浦光；所述波分复用器的输出端用于将合成一路的光信号和泵浦光传输至所述掺铒光纤；所述掺铒光纤用于在泵浦光的激发下实现光信号的放大。
9.根据权利要求8所述的光放大器，其特征在于，还包括：输入端光耦合器和输入端光电探测器；输入端光耦合器的第一输出端与所述波分复用器的第一输入端相连，输入端光耦合器的第二输出端与所述输入端光电探测器相连。
10.根据权利要求8所述的光放大器，其特征在于，还包括：输出端光耦合器和输出端光电探测器；所述输出端光耦合器的输入端与掺铒光纤的输出端相连，输出端光耦合器的第一输出端用于光信号的输出，输出端光耦合器的第二输出端与所述输出端光电探测器相连。
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