專利名稱：多級光學(xué)放大器和補(bǔ)償放大自發(fā)發(fā)射的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)放大器，更具體但不排他的說，涉及多級摻鉺光纖放大器(EDFA)。
背景技術(shù)：
光學(xué)放大器的性能可以由兩個(gè)主要的性能參數(shù)來表征，即噪聲指數(shù)(NF)和增益波動(dòng)(GR)。在一種改進(jìn)的反轉(zhuǎn)摻鉺光纖放大器(EDFA)中，通過受激發(fā)射來放大信號，所述受激發(fā)射帶有由自發(fā)發(fā)射產(chǎn)生的噪聲成分。這種自發(fā)發(fā)射可以被放大器進(jìn)一步放大，導(dǎo)致放大自發(fā)發(fā)射(ASE)。ASE在放大器的整個(gè)增益帶寬區(qū)域中這樣產(chǎn)生。在傳統(tǒng)的EDFA中，利用總功率監(jiān)測方案來控制放大器的增益和/或功率，該方式不能區(qū)分信號成分和ASE成分。因此，噪聲指數(shù)和增益波動(dòng)受到該控制方案的有效性及其ASE數(shù)量的影響。
US6606191公開了一種用于控制光學(xué)放大器性能的方法，其目的是補(bǔ)償增益控制模式中的ASE。在該方法中，獲取輸入和輸出功率電子電路DC偏置的值，并且如下選擇設(shè)定點(diǎn)的值功率設(shè)定點(diǎn)＝0.0、增益設(shè)定點(diǎn)＝期望增益。然后，獲得表示信號輸入值的數(shù)字值，并且減去輸入電子電路DC偏置以產(chǎn)生調(diào)整的輸入功率值，獲得表示信號輸出值的數(shù)字值，并且減去輸出電子電路DC偏置以產(chǎn)生調(diào)整的輸出功率值。使用查詢表或者公式來獲得調(diào)整的輸入功率值的ASE含量，從調(diào)整的輸入功率值中減去所述ASE含量，產(chǎn)生ASE調(diào)整的輸出功率值。增益設(shè)定點(diǎn)乘以ASE調(diào)整的輸入功率值并從ASE調(diào)整的輸出功率值中減去，或者ASE調(diào)整的輸出功率值除以增益設(shè)定點(diǎn)并從中減去ASE調(diào)整的輸入功率值，從而獲得增益控制誤差信號。然后從任意數(shù)中減去該增益控制誤差信號，以產(chǎn)生控制器輸入信號，并通過控制算法將該控制器輸入信號轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)泵浦控制信號的數(shù)字表示。所述數(shù)字表示被轉(zhuǎn)換為至少一個(gè)對應(yīng)的模擬泵浦控制信號，通過驅(qū)動(dòng)器電路的方法將該模擬泵浦控制信號施加到至少一個(gè)泵浦。
盡管在這樣的布置中針對其全部ASE含量而調(diào)整了輸入功率，但是沒有提及對在進(jìn)行工作的增益級中出現(xiàn)的ASE含量進(jìn)行調(diào)整。因此，ASE隨著信號一起被放大，并且沒有考慮來自當(dāng)前級的ASE。在多級放大器中，在第一增益級之后任何級的ASE補(bǔ)償必須考慮前級中產(chǎn)生的ASE和該增益級中產(chǎn)生的ASE。由此得出結(jié)論，不能通過使用增益控制模式中校準(zhǔn)確定的ASE因子將放大器切換到功率控制模式，因此，在這種情況下，就需要針對功率控制模式的ASE因子的特殊校準(zhǔn)。
此外，US6525873公開了一種光學(xué)放大器，包括與光學(xué)增益介質(zhì)相連接的至少一個(gè)光學(xué)泵浦源、與第一光學(xué)檢測器相連接的輸入光學(xué)信號抽頭、與第二光學(xué)檢測器相連接的輸出光學(xué)抽頭、以及接收來自所述檢測器的輸入以控制泵浦源提供的光功率的電子控制器。該控制器包括程序單元和用戶界面，所述用戶界面允許用戶在包括ASE噪聲補(bǔ)償?shù)目捎每刂乒δ荛g進(jìn)行選擇。盡管該參考文件沒有詳細(xì)說明ASE校準(zhǔn)是如何作用的，但是似乎這種ASE補(bǔ)償需要在增益控制模式和輸出功率控制模式中分開校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠用特別簡單的方式來實(shí)現(xiàn)ASE補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)放大器。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種光學(xué)放大器，具有多個(gè)可控增益級，所述多個(gè)可控增益級被損耗裝置分開并包括第一和最末增益級，該放大器包括i)增益控制裝置，用于根據(jù)第一增益級的光輸入信號控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，(ii)功率控制裝置，用于控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以維持最末增益級的輸出功率基本上恒定，以及(iii)補(bǔ)償裝置，用于針對第一增益級中的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)補(bǔ)償增益控制裝置，該補(bǔ)償裝置根據(jù)第一增益級輸出的ASE和第一增益級的輸出功率施加修正因子。
上述布置適于提供多級放大器的輸出功率控制模式中的ASE補(bǔ)償，同時(shí)維持簡單的ASE校準(zhǔn)處理，解決了只能在增益控制模式中校準(zhǔn)的問題，而不用必須考慮輸出功率控制模式特殊的校準(zhǔn)因子。通過在最末級ASE補(bǔ)償中考慮前級的ASE，這就允許輸出和增益告警處理直接從所檢測的讀數(shù)運(yùn)行，而不用進(jìn)行冗繁的指數(shù)和對數(shù)計(jì)算。因此，能夠在大范圍的輸入信號中達(dá)到好的噪聲性能，并且無需額外的校準(zhǔn)就能在不同的控制模式和應(yīng)用中使用單個(gè)光學(xué)放大器。典型地，光學(xué)放大器的制造商執(zhí)行增益控制模式中必要的校準(zhǔn)。然后，用戶可以切換到輸出功率控制模式以進(jìn)行正常使用，并利用增益控制模式ASE校準(zhǔn)設(shè)置。
優(yōu)選地，所述增益控制裝置包括用于檢測第一增益級光輸入信號的輸入檢測裝置、以及用于檢測第一增益級光輸出信號的輸出檢測裝置。在每種情形中，所述檢測裝置可以結(jié)合有用于分流一部分光信號的分流耦合器、以及用于提供表示所檢測光信號的電檢測信號的光電檢測器。
進(jìn)一步，所述功率控制裝置優(yōu)選地包括用于檢測最末功率級光輸入信號的輸入檢測裝置、和用于檢測最末功率級光輸出信號的輸出檢測裝置。同樣，所述檢測裝置可以結(jié)合有分流耦合器和用于提供所需電檢測信號的光電檢測器。
方便起見，在第一增益級和第二增益級之間提供可變衰減器，用于設(shè)置放大器所需要的全部內(nèi)部增益。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述增益級包括摻鉺光纖的環(huán)路。然而，在其它實(shí)施例中，每個(gè)增益級由SOA、鐿光纖或某些其它合適的元件組成。
本發(fā)明還提供了一種控制光學(xué)放大器的方法，所述光學(xué)放大器多個(gè)增益級來補(bǔ)償放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)，該方法包括
(i)檢測第一增益級的光輸入信號，(ii)檢測第一增益級的光輸出信號，(iii)根據(jù)輸入到第一增益級的光輸入信號控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，(iv)檢測最末增益級的光輸入信號，(v)檢測最末增益級的光輸出信號，(vi)控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以維持最末增益級的輸出功率基本上恒定，以及(vii)根據(jù)第一增益級的ASE和第一增益級的輸出功率，通過施加修正因子，補(bǔ)償?shù)谝辉鲆婕壷械姆糯笞园l(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)。


為了讓本發(fā)明能夠被充分地理解，以舉例的方式參照附圖，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的兩級光纖放大器的原理圖；圖2為說明控制該放大器的方式的流程圖；圖3為該放大器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1用圖解法說明了摻鉺光纖(EDF)環(huán)路放大器，包括被可調(diào)光學(xué)衰減器(VOA)3和結(jié)合有色散補(bǔ)償?shù)鹊闹屑墦p耗4分開的兩個(gè)增益級1和2。VOA 3用于設(shè)置放大器的全部增益和增益不平坦度，還用于補(bǔ)償中級損耗4中的變化。中繼損耗4可以用于增加/降低波長通道復(fù)用。增益級1和2中的每個(gè)包括EDF環(huán)路和在電子控制電路(未示出)控制下的泵浦激光二極管。如果需要，可以提供多于一個(gè)的激光二極管來泵浦EDF環(huán)路，和/或可以提供一個(gè)或多個(gè)附加的環(huán)路和相關(guān)的泵浦激光二極管。通常，根據(jù)電子控制電路從光電二極管5、6、7、8和9接收的電檢測信號來控制增益級，所述光電二極管5、6、7、8和9用于通過相關(guān)的分流耦合器來檢測光學(xué)信號，以及用于提供指示以下各處的光強(qiáng)度的電信號(A)第一增益級1的輸入、(B)第一增益級1的輸出、(C)VOA 3的輸出、(D)第二增益級2的輸入、(E)第二增益級2的輸出。
控制電路依靠所檢測到的輸入功率值和泵浦級所需要的輸出功率值，使用算法去設(shè)置增益級1和2的增益環(huán)路和設(shè)定點(diǎn)。所述算法基于增益控制模式，以使得在增益控制模式中能夠校準(zhǔn)ASE補(bǔ)償。進(jìn)一步，該算法通過設(shè)置第二增益級的ASE設(shè)定點(diǎn)，考慮了從第一增益級前饋到第二增益級的ASE。
該算法包括在圖2的流程圖中所表示的下列步驟(i)在步驟10，讀取在A處的檢測信號，所述信號表示增益級1的輸入信號。
(ii)在步驟11，放大器所需要的全部增益為所需輸出信號減去在A處所指示的輸入信號。相應(yīng)地，在步驟12，通過由控制電路向增益級1提供恰當(dāng)?shù)每刂菩盘?，在增益控制模式中設(shè)置第一增益級1的增益，所述增益為所需的全部增益的函數(shù)。
(iii)然后，在步驟13，設(shè)置第一級ASE硬件補(bǔ)償，所述補(bǔ)償為所需要的全部增益和不平坦度的函數(shù)，該值在增益控制模式中校準(zhǔn)期間確定。
(iv)控制電路控制泵浦級，以針對通常形式的誤差信號(E處的總功率-級2的ASE)-(D+級2的增益)該式更完全地表示為10*log(以mW表示的B處的總功率-以mW表示的級1的ASE)-(以dBm表示的A處的輸入功率+以dB表示的級1的增益)(v)在步驟14，設(shè)置VOA 3，其為全部增益加上任何對不平坦度、制造偏移和中級損耗的修正后所得結(jié)果的函數(shù)。C具有應(yīng)用于其的固件ASE修正，所述修正匹配B處硬件ASE補(bǔ)償。在穩(wěn)態(tài)條件下，VOA 3被保持在常數(shù)衰減，并且為了達(dá)到這一效果，必須測量在VOA 3在B處和C處的輸入和輸出功率。相應(yīng)地，B處和C處的輸出被用作控制方案的輸入，所述控制方案設(shè)置施加到VOA的電壓，由此設(shè)置VOA的衰減。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在B處測量輸入功率，但是也接收針對級1ASE的硬件施加的修正，然而對于在C處測量VOA的輸出功率不施加偏置。在固件中進(jìn)行對VOA電壓的控制。當(dāng)在固件控制方案中計(jì)算VOA的衰減時(shí)，通過比較來自B和C的信號來完成。在B處和C處信號的比較中必須考慮到B處的ASE修正量。這可以表示為等式當(dāng)前VOA衰減＝(以dBm表示的通過引腳B測量的功率)-(以dBm表示的通過引腳C測量的功率)其中，以dBm表示的通過引腳B測量的功率＝10*log(以mW表示的來自引腳B的信號+以mW表示的級1的ASE修正)。
(vi)在步驟15，在增益控制模式中，通過由控制電路提供給第二增益級2的控制信號來控制增益控制，所述增益控制為所需要的全部增益和對于不平坦度以及制造偏移的任意所需修正的函數(shù)。
(vii)在步驟16，在校準(zhǔn)上建立級2的ASE硬件補(bǔ)償，所述補(bǔ)償為全部所需增益和不平坦度的函數(shù)，控制意圖在于針對通常形式的誤差信號(E處的總功率-級2的ASE)-(D+級2的增益)其更完全地表達(dá)為10*log(以mW表示的E處的總功率-以mW表示的級2的ASE)-(以dBm表示的在D處的輸入功率+以dB表示的級2的增益)在初始校準(zhǔn)步驟中已經(jīng)在增益模式中設(shè)置了所需要的ASE補(bǔ)償，隨后可以在輸出功率控制模式中操作放大器而不需要重新校準(zhǔn)。在該情形中，所需要的全部增益為放大器所需要的輸出功率減去在A處由檢測信號所指示的輸入功率，所述輸入功率由固件連續(xù)讀取。
(i)在該控制模式中，如同在增益控制模式中一樣設(shè)置第一增益級1的增益，所述增益為所需要的全部增益的函數(shù)。
(ii)進(jìn)一步，如同在增益控制模式中一樣設(shè)置級1的ASE硬件補(bǔ)償，所述補(bǔ)償為所需要的全部增益和不平坦度的函數(shù)，這不需要任何進(jìn)一步的校準(zhǔn)。
(iii)控制器增益是這樣來針對誤差信號的10*log(以mW表示的B處的總功率-以mW表示的級1的ASE)-(以dBm表示的A處的輸入功率+以dB表示的級1的增益)(iv)如同在增益控制模式中一樣設(shè)置VOA 3，其為所需要的全部增益加上對不平坦度、制造偏移和中級損耗的任意修正后的結(jié)果的函數(shù)。
(v)然而，在功率控制模式中，根據(jù)所需要的輸出功率控制第二增益級2的硬件。硬件設(shè)定點(diǎn)被設(shè)置為所需要的輸出功率。
(vi)設(shè)置級2的ASE補(bǔ)償，所述補(bǔ)償為增益控制模式中級2的ASE加上從級1前饋的ASE的函數(shù)，這樣計(jì)算所述從級1前饋的ASE查看B處存在的ASE的比例、施加該比例給D處的讀數(shù)以及然后乘以級2中的增益。這可以表達(dá)如下Stg2_ASE_Comp_value＝(Stg2_Total_input mW.10(Stg2Gain/10).Stg1_ASE_pre_VOA_mW/Stg1_Tot_pre_VOA_mW)+Stg2_ASE_output_from_gain_mode其中，Stg2_ASE_Comp_value是在帶有ASE補(bǔ)償?shù)募?輸出功率控制模式中設(shè)置的、以mW表示的ASE補(bǔ)償值。
Stg2_Total_input_mW是以mW表示的從級2的輸入讀取的Stg2Gain是以dB表示的增益，如果該單元處于增益控制模式時(shí)將在級2中設(shè)置Stg2Gain，從下面的增益中計(jì)算得到所需要的信號輸出功率(dB)-讀取的級1輸入功率(dB)Stg1_ASE_pre_VOA_mW是在VOA之前的以mW表示的ASE修正Stg1_Tot_pre_VOA_mW是在VOA之前的以mW表示的總功率Stg2_ASE_output_from_gain_mode是以mW設(shè)置的ASE，如果該裝置已處于增益控制模式時(shí)應(yīng)該已經(jīng)為以下增益設(shè)置了Stg2_ASE_output_from_gain_mod
所需要的信號輸出功率(dB)-所讀取的級1輸入輸入功率(dB)較為簡單且等效的實(shí)施方式是設(shè)置級2的ASE補(bǔ)償，該補(bǔ)償是以下結(jié)果的函數(shù)B處的級1的ASE修正除以B處的級1信號功率，所得的商乘以所需要的級2輸出，所得的積加上增益控制模式中級1的ASE補(bǔ)償，即Stg2_ASE_Comp_value＝(Stg2_ASE_output_from_gain_mode)+(requiredstage 2 signal output power in mW).(Stg1_ASE_pre_VOA_mW)/(Stgl_Tot_pre_VOA_mW-Stg1_mSE_pre_VOA_mW)不斷地更新ASE補(bǔ)償值和級1增益值，以反映放大器的級1的輸入功率中的變化。
相似的補(bǔ)償過程可以應(yīng)用到N級放大器的普通情形，在該情形中級NASE被設(shè)置為來自增益控制模式中級N的ASE加上從級1前饋至(N-1)的ASE。通過計(jì)算出在級(N-1)中B處存在的ASE的比例，將該比例施加到D處的讀數(shù)，然后乘以級N中的增益，來計(jì)算得到所述從級1前饋至(N-1)的ASE，可以表示如下StgN_ASE_Comp_value＝(StgN_Total_input_mW.10(StgNGain/10).Stg(N-1)_ASE_pre_VOA_mW/Stg(N-1)_Tot_pre_VOA_mW_Stg(N-1))+Stg2_ASE_output_from_gain_mode硬件試圖歸零的誤差信號為10*log(以mW表示的E處的總功率-以mW表示的級N的ASE-以mW表示的前饋的級(N-1)的ASE)-以dBm表示的所需要的輸出功率)需要注意的是，對于普通的情形，E表示級N的輸出引腳。
該過程的優(yōu)點(diǎn)是，能夠直接從兩級的輸出B和E直接讀取信號輸出功率和信號增益，這使得可以簡單地觸發(fā)告警，可能需要所述告警來指示這些參數(shù)何時(shí)移出所允許的范圍。在這種情形中，告警觸發(fā)放大器的信號功率，并且需要在信號輸出功率超出允許范圍之后的短時(shí)間量程內(nèi)觸發(fā)。檢測在輸出功率模式中信號功率的最快的方式是，讓輸出光電二極管9直接測量信號功率。這就需要將所有ASE補(bǔ)償加載到第二增益級2輸出處的ASE修正上，而不是照搬增益控制方案，在所述增益控制方案中只有出現(xiàn)在第二增益級2中的ASE在第二增益級2輸出處被直接補(bǔ)償，并且前饋ASE被結(jié)合到輸出功率設(shè)定點(diǎn)中。在輸出功率模式中，其它在ASE補(bǔ)償電路和放大器的設(shè)定點(diǎn)之間分配在第二增益級2中產(chǎn)生的ASE的方式，需要利用微處理器執(zhí)行耗費(fèi)時(shí)間的對數(shù)和指數(shù)運(yùn)算。
這種操作方式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在輸入功率短暫事件期間，必須重新計(jì)算增益設(shè)定點(diǎn)和ASE補(bǔ)償，并且由于當(dāng)處于輸出功率模式時(shí)不需要重新計(jì)算輸出功率設(shè)定值，因此信號輸出功率中的任意誤差在重新計(jì)算時(shí)都被限制在ASE補(bǔ)償?shù)恼`差之內(nèi)。如果在這一短暫事件之后輸入功率的變化小，那么這個(gè)誤差也小。
圖3更具體地顯示了放大器的電路圖。在該圖中C1、C2、C3和C4表示級1輸入光連接器、級1輸出光連接器、級2輸入光連接器和級2輸出光連接器。進(jìn)一步，ASE1表示級1的ASE修正信號，ASE+1表示級1的ASE修正減法電路，ASE 2表示級2的ASE修正信號，以及ASE+2表示級2的ASE修正減法電路。另外，G1表示級1增益/輸出功率控制電路，以及G2表示級2增益/輸出功率控制電路。S1和S2分別是針對級1和級2的、用于在輸出控制模式和增益控制模式之間切換的開關(guān)。CPU表示微處理器單元，ADC為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，而DAC為數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
在對上述電路的一種修改中，元件G1和G2被數(shù)字信號處理器(DSP)所代替。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)放大器，具有多個(gè)可控增益級，所述多個(gè)可控增益級被損耗裝置分開并包括第一增益級和最末增益級，該放大器包括(i)增益控制裝置，用于根據(jù)第一增益級的光輸入信號控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，(ii)功率控制裝置，用于控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以維持最末增益級的輸出功率基本上恒定，以及(iii)補(bǔ)償裝置，用于針對第一增益級中的放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)補(bǔ)償增益控制裝置，該補(bǔ)償裝置根據(jù)第一增益級輸出的ASE和第一增益級的輸出功率施加修正因子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)放大器，其中，所述增益控制裝置包括第一輸入檢測裝置，用于檢測第一增益級的光輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)放大器，其中，所述增益控制裝置包括第一輸出檢測裝置，用于檢測從第一增益級輸出的光輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光學(xué)放大器，其中，功率控制裝置包括第二輸入檢測裝置，用于檢測最末增益級的光輸入信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的光學(xué)放大器，其中，所述功率控制裝置包括第二輸出檢測裝置，用于檢測從最末增益級輸出的光輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的光學(xué)放大器，其中所述或每個(gè)檢測裝置結(jié)合有用于分流一部分光信號的分流耦合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5或6所述的光學(xué)放大器，其中，所述或每個(gè)檢測裝置結(jié)合有光電探測器，用于提供表示所檢測到的光信號的電檢測信號。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，提供可變衰減器來設(shè)置所需要的全部增益。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，所述損耗裝置結(jié)合有色散補(bǔ)償。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，所述增益級包括摻鉺光纖的環(huán)路。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，所述增益級結(jié)合有增益激光二極管。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，所述補(bǔ)償裝置被布置為針對最末增益級中放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)向功率控制裝置施加修正因子，所述補(bǔ)償裝置根據(jù)最末增益級中產(chǎn)生的ASE和最末增益級的輸出功率施加修正因子。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，所述增益控制裝置被布置為控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，從而針對通常形式的誤差信號(B處的總功率-級1的ASE)-(A+級1的增益)其中B處的總功率為代表第一增益級輸出信號的功率的信號，級1的ASE為代表在增益控制模式中的校準(zhǔn)步驟期間確定的、由第一增益級輸出的ASE的信號，A為代表第一增益級的輸入信號的信號，以及級1的增益為代表第一增益級的增益的信號。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)放大器，其中，功率控制裝置被布置為控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，從而針對通常形式的誤差信號(E處的總功率-級2的ASE)-(D+級2的增益)其中E處的總功率為代表最末增益級輸出信號的功率的信號，級2的ASE為代表在增益控制模式中的校準(zhǔn)步驟期間確定的、由最末增益級輸出的ASE的信號，D為代表最末增益級的輸入信號的信號，以及級2的增益為代表最末增益級的增益的信號。
15.一種控制光學(xué)放大器的方法，所述光學(xué)放大器具有多個(gè)增益級來補(bǔ)償放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)，該方法包括(i)檢測第一增益級的光輸入信號，(ii)檢測第一增益級的光輸出信號，(iii)根據(jù)第一增益級的光輸入信號控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，(iv)檢測最末增益級的光輸入信號，(v)檢測最末增益級的光輸出信號，(vi)控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以維持最末增益級的輸出功率基本上恒定，以及(vii)根據(jù)第一增益級的ASE和第一增益級的輸出功率，通過施加修正因子，補(bǔ)償?shù)谝辉鲆婕壷械姆糯笞园l(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，執(zhí)行一校準(zhǔn)步驟，該步驟中，在放大器的增益控制模式中校準(zhǔn)修正因子，隨后在放大器的功率控制模式中施加該修正因子。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中，控制提供給第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，從而針對通常形式的誤差信號(B處的總功率-級1的ASE)-(A+級1的增益)其中B處的總功率為代表第一增益級輸出信號的功率的信號，級1的ASE為代表在增益控制模式中校準(zhǔn)步驟期間確定的、由第一增益級輸出的ASE的信號，A為代表第一增益級的輸入信號的信號，以及級1的增益為代表第一增益級的增益的信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求15、16或17所述的方法，其中，控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，從而針對通常形式的誤差信號(E處的總功率-級2的ASE)-(所需要的信號輸出功率)其中E處的總功率為代表最末增益級輸出信號的功率的信號，級2的ASE為代表在增益控制模式中校準(zhǔn)步驟期間確定的、由最末增益級輸出的ASE的信號。
全文摘要
通過包括下列步驟的方法控制多級光學(xué)放大器，以補(bǔ)償放大自發(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)。探測第一增益級的光輸入信號和光輸出信號，并根據(jù)第一增益級的光輸入信號控制第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流。探測最末增益級的光輸入信號和光輸出信號，并控制最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以維持最末增益級的輸出功率基本上恒定。根據(jù)第一增益級的ASE和第一增益級的輸出功率，通過施加修正因子，補(bǔ)償?shù)谝辉鲆婕壷蟹糯笞园l(fā)發(fā)射(ASE)效應(yīng)?？刂铺峁┙o第一增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以針對通常形式的誤差信號(B處的總功率－級1的ASE)－(A+級1的增益)其中B處的總功率為從第一增益級輸出的輸出信號的功率，A為第一增益級的輸入信號。進(jìn)一步，控制提供給最末增益級的驅(qū)動(dòng)電流，以針對通常形式的誤差信號(E處的總功率－級2的ASE)－(D+級2的增益)其中E處的總功率為從最末增益級輸出的輸出信號的功率，D為最末增益級的輸入信號。在該方法中，在增益控制模式中校準(zhǔn)修正因子并隨后在功率控制模式中施加，因此簡化了校準(zhǔn)過程。
文檔編號H04B10/294GK1965510SQ200580019022
公開日2007年5月16日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
發(fā)明者羅杰·大衛(wèi)·格林戈斯, 克萊夫·約翰·帕默, 安德魯·約翰·帕克, 蒂莫西·安德魯·西蒙斯 申請人:波科海姆技術(shù)公共有限公司