CN210666281U - 一种edfa光纤放大器的高精度自动增益控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，它包括依次相连接的输入光能量检测模块、输入光能量线性修正转换模块、输入光可控放大器和输入光模数转换模块，还包括依次相连接的输出光能量检测模块、输出光能量线性修正转换模块、输出光可控放大器和输出光模数转换模块，还包括依次相连接的数模转换模块、增益调节模块、增益修正模块和泵浦激光器，以及包括中央处理模块，中央处理模块分别与输入光模数转换模块、输出光模数转换模块、数模转换模块连接。本实用新型可提高控制精度，减小光纤通信系统的能量波动，从而提高光纤通信的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及增益控制装置，具体涉及用于掺饵光纤放大器的增益控制装置。
背景技术
掺饵光纤放大器(EDFA)由于具有高增益、高饱和输出功率、低噪声、低连接损耗、增益与偏振无关等优点，而在光纤网络中成为必不可少的关键器件之一。作为光纤信号传输的中继点，EDFA可以同时放大多个波长的光信号，可适用波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)从而获得更大带宽。EDFA作为光纤信号传输的中继点实现了直接“光-->光”的中继放大，相对传统“光-->电-->光”的放大器，有延时小、功耗低等优点。但是，WDM通讯过程中经常会发生通道数目的变化和输入光的功率的变化，这种变化会引起剩余信道增益波动、信噪比降低、比特误码率增大等问题，甚至会破坏信道。为了尽量减小这些可能的影响保证放大后的输出功率一定，对EDFA进行自动增益控制(AGC)是非常必要的。
发明内容
本实用新型提供一种EDFA自动增益的控制装置，至少在一定程度上解决背景技术中提到的问题。
本实用新型提供的一种EDFA自动增益的控制装置，包括依次相连接的输入光能量检测模块、输入光能量线性修正转换模块、输入光可控放大器和输入光模数转换模块，还包括依次相连接的输出光能量检测模块、输出光能量线性修正转换模块、输出光可控放大器和输出光模数转换模块，还包括依次相连接的数模转换模块、增益调节模块、增益修正模块和泵浦激光器，以及包括中央处理模块，中央处理模块分别与输入光模数转换模块、输出光模数转换模块、数模转换模块连接。
进一步地，所述的输入光能量检测模块、输出光能量检测模块均为光电二极管或雪崩二极管。
进一步地，所述的输入光能量线性修正转换模块、输出光能量线性修正转换模块均为数字可控电压输出电路。
进一步地，所述的增益调节模块为数字可控多级运算放大电路。
进一步地，所述的增益修正模块为数字滤波电路。
进一步地，所述的中央处理模块为FPGA集成芯片或MCU集成芯片。
该EDFA自动增益的控制装置在工作时，EDFA的输入光通过输入输出链路将光信号转换成电信号，经由中央处理模块采集后计算比较后，调节增益的数模转换模块和修正模块来实现EDFA的自动增益；通过上述方案中各个模块的处理修正比较后，最后控制增益调节模块来控制整个硬件输入端和输出端的环路来修正增益。
本实用新型的有益效果：检测到输入输出光并对其修正，避免在高功率和低功率下信号非线性的情况；能够依据实际情况来对可控放大器进行倍数调节，做到想要的目标增益范围；对调节增益最后操作进行信号修正，让数模转换出来的增益控制信，能线性控制增益；可提高控制精度，减小光纤通信系统的能量波动，从而提高光纤通信的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的一种EDFA自动增益的控制装置的结构示意图。
附图标记解释：1.输入光能量检测模块，2.输入光能量线性修正转换模块，3.输入光可控放大器，4.输入光模数转换模块，5.中央处理模块，6.输出光能量检测模块，7.输出光能量线性修正转换模块，8.输出光可控放大器，9.输出光模数转换模块，10.数模转换模块，11.增益调节模块，12.增益修正模块，13.泵浦激光器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
参见附图1，本实用新型的一种EDFA自动增益的控制装置，包括输入光能量检测模块1、输入光能量线性修正转换模块2、输入光可控放大器3、输入光模数转换模块4、输出光能量检测模块6、输出光能量线性修正模块7、输出光可控放大器8、输出光模数转换模块9、中央处理模块5、数模转换模块10、增益调节模块11、增益修正模块12和泵浦激光器13。在本实施例中，输入光能量检测模块1、输出光能量检测模块6均为光电二极管，输入光能量线性修正转换模块2、输出光能量线性修正模块7均为数字可控电压输出电路，增益调节模块11为数字可控多级运算放大电路，增益修正模块12为数字滤波电路，中央处理模块5采用FPGA集成芯片。输入光能量检测模块1、输入光能量线性修正转换模块2、输入光可控放大器3、输入光模数转换模块4依次连接，输出光能量检测模块6、输出光能量线性修正模块7、输出光可控放大器8、输出光模数转换模块9依次连接，输入光模数转换模块4、输出光模数转换模块9分别与中央处理模块5连接，中央处理模块5与数模转换模块10连接，数模转换模块10、增益调节模块11、增益修正模块12、泵浦激光器13依次连接。
EDFA的输入光通过光检测模块1将光信号转换成电信号，使用输入光线性修正转换模块2对电信号进行线性修正；修正后的信号依然是微弱的，需要通过可控放大器3对其进行一个放大的处理，倍数是可以根据实际的情况来调节的。放大处理后使用数模转换模块4将模拟信号转换成数字信号，之后将采集的数字信号存储在中央处理模块5的ROM芯片中，等待中央处理模块来处理。同时通过整个EDFA放大器光路放大后的输出光经由输出光能量检测模块6将光信号转换成电信号，再由输出光线性修正转换模块7对电信号进行一个修正后，根据实际的情况来调节可控放大模块8来对电信号进行放大，之后模数转换模块9采集到的信号存储在ROM中等待中央处理模块5处理。此时中央处理模块5通过算法计算比较后，计算出当前的增益是否目标增益，不是的话中央处理模块5控制数模转换模块10产生增益调节信号，调节信号通过调节增益模块11，再经由增益修正模块12对调节的信号进行修正来改变激光器13的驱动电流大小，来调节输出与输入光信号能量强度呈固定倍数关系，最终得到目标增益值。
Claims (6)
1.一种EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：包括依次相连接的输入光能量检测模块、输入光能量线性修正转换模块、输入光可控放大器和输入光模数转换模块，还包括依次相连接的输出光能量检测模块、输出光能量线性修正转换模块、输出光可控放大器和输出光模数转换模块，还包括依次相连接的数模转换模块、增益调节模块、增益修正模块和泵浦激光器，以及包括中央处理模块，中央处理模块分别与输入光模数转换模块、输出光模数转换模块、数模转换模块连接。
2.根据权利要求1所述的EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：所述的输入光能量检测模块、输出光能量检测模块均为光电二极管或雪崩二极管。
3.根据权利要求1所述的EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：所述的输入光能量线性修正转换模块、输出光能量线性修正转换模块均为数字可控电压输出电路。
4.根据权利要求1所述的EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：所述的增益调节模块为数字可控多级运算放大电路。
5.根据权利要求1所述的EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：所述的增益修正模块为数字滤波电路。
6.根据权利要求1所述的EDFA光纤放大器的高精度自动增益控制装置，其特征在于：所述的中央处理模块为FPGA集成芯片或MCU集成芯片。
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