[發明專利]一種分布式拉曼光纖放大器的增益瞬態控制系統和方法

有效

• 申請號: 201710772300.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107437721B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 張翠紅;付成鵬;陶金濤;程麗晶;樂孟輝;余春平
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/30
• 分類號: H01S3/30;H01S3/067
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

本發明涉及光纖放大器技術發領域，提供了一種分布式拉曼光纖放大器的增益瞬態控制系統和方法。其中方法包括根據目標增益和增益斜率，計算拉曼光纖放大器的目標帶外ASE功率值和泵浦激光器功率比例；獲取帶外ASE檢測電路反饋的帶外ASE功率數據，并向目標帶外ASE功率值調整；若調整過程中檢測到某一泵浦激光器的功率參數值達到最大功率值，根據所述泵浦激光器功率比例和預設第一距離回調各泵浦激光器的增益，鎖定各泵浦激光器工作在回調后得到的增益值處。本發明保證控制常態下拉曼光纖放大器中每一個泵浦激光器與各自最大功率值之間的距離，保證在光信道中發生切換時，剩余通道能夠擁有平坦的增幅空間，減少了過沖造成的誤碼。

【技術領域】

本發明涉及光纖放大器技術領域，特別是涉及一種分布式拉曼光纖放大器的增益瞬態控制系統和方法。

【背景技術】

隨著視頻業務、大數據、5G及物聯網的快速發展，系統對骨干網的網絡容量的需求也越來越迫切，100Gbit/s系統已不能完全滿足帶寬需求，超100Gbit/s的系統如400Gbit/s系統正小規模試用，而超100Gbit/s系統對光信噪比OSNR(Optical Signal Noise Ratio，簡寫為：OSNR)要求越來越高，傳統EDFA放大器已不能滿足系統對噪聲指數的要求，而分布式光纖拉曼光纖放大器(Distribute Raman Amplifier，縮寫為DRA)因其極低的等效噪聲指數優勢，正被越來越廣泛地應用到超高速、超大容量及超長距離的光纖通信系統中。同時，為了支持視頻點播、5G高速下載，傳統的電交叉速率已不能完全滿足巨大的帶寬需求，需要在光層領域實現波長級的交叉，因此基于WSS的可重構光分插復用系統(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，簡寫為：ROADM)已大規模商用，線路上光信道增減經常發生，使得光纖線路上總的光功率產生頻繁劇烈變化，從而要求光纖線路中的放大器必須能快速響應輸入光信號的變化，保持增益穩定性，保持線路中無切換的光通道不產生過大的功率過沖或欠沖，同時完成瞬態時間盡可能短。其中，無切換的光通道也稱：剩余通道，后文統稱剩余通道，在TWDM技術中，不同光通道指的是光信號傳輸過程中所占用的不同的時序和/或頻段。

分布式拉曼光纖放大器由于輸入(在開泵情況下，未放大的輸入功率無法實時檢測)輸出不能同時檢測，給分布式拉曼光纖放大器的增益控制帶來一定的挑戰，專利201110174019.4和US8797640，公布了一種利用帶外自發輻射噪聲ASE實現拉曼增益控制的方法，該專利沒有提及分布式拉曼光纖放大器增益動態調節過程及瞬態過程中增益控制方法。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題是解決分布式拉曼光纖放大器增益動態調節過程及瞬態過程中增益控制問題，具體為瞬態過程中，在輸入信號狀態為高功率和輸入信號狀態為低功率情況下，在輸入信號為較大輸入光功率時達不到設置目標增益，而在輸入信號為較小光功率時能達到較大的控制增益或目標增益，在這樣的變化過程中，由于放大器的增益受限和增益釋放導致的放大器的控制增益變化，將有可能導致剩余光通道產生劇烈的功率波動，導致光信號的過沖或欠沖。具體的：

如果泵浦功率工作在最大功率值時，此時如果信號功率從飽和輸入點降低到小信號增益時，就會有2dB以上的增益過沖，而且過沖持續時間超過3ms，本身2dB的過沖對系統應該不會造成多大影響，但是，如果一條線路上有幾個放大器級聯，過沖累加就會比較大，最后超出接收機的過載點，導致系統出現誤碼。

本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種分布式拉曼光纖放大器的增益瞬態控制系統，系統中包括由一個或者多個泵浦激光器構成的拉曼光纖放大器和對應每一泵浦激光器的控制電路，對應所述拉曼光纖放大器還設置有帶外ASE檢測電路，其中，泵浦激光器的控制電路和帶外ASE檢測電路分別連接中心處理單元，所述系統具體包括：

中心處理單元根據目標增益和增益斜率，計算拉曼光纖放大器的目標帶外ASE功率值和泵浦激光器功率比例；