[發明專利]快速EDFA測試系統及方法

有效

• 申請號: 202010677312.1
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111901053B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李傳文;劉清輝;張麗;白衛衛
• 申請（專利權）人: 武漢高思光電科技有限公司
• 主分類號: H04B17/15
• 分類號: H04B17/15;H04B17/13;G01M11/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

本發明公開了一種快速EDFA測試系統，它的多波長可調諧光源在預設時間內依次輸出當前待測EDFA測試所需的各個預設波長的EDFA測試光信號，各個預設波長的EDFA測試光信號由待測EDFA進行功率放大處理，分波模塊將功率放大后的EDFA測試光信號按各個波長進行分別輸出，同步多通道功率計分別接收功率放大后各個波長的EDFA測試光信號，并得到功率放大后各個波長的EDFA測試光信號的功率；主控電腦計算出待測EDFA對各個預設波長的EDFA測試光信號的增益和噪聲指數。本發明能降低EDFA測試時的成本。

技術領域

本發明涉及放大器性能測試技術領域，具體地指一種快速EDFA測試系統及方法。

背景技術

摻餌光纖放大器(EDFA)是光通信系統中廣泛使用的一種重要器件。EDFA可直接對光信號進行放大，不需要經過光電轉換、電光轉換和信號再生等復雜的過程。由于EDFA具有高增益、低噪聲、大帶寬，抗電磁干擾等優點，在長距離大容量的光纖通信系統中得到廣泛應用。

目前，主要采用光譜儀對EDFA的噪聲指數和增益進行測試，如圖1所示，包括多個EDFA測試光源、合波模塊和光譜儀，多個EDFA測試光源分別輸出多個EDFA測試光信號，多個EDFA測試光信號由合波模塊合并后輸送到待測EDFA進行功率放大，光譜儀對輸入信號功率進行分析，上述技術方案中，光譜儀測試速度比較慢，成本比較高，另外在測試時，需要手動對各個EDFA測試光源進行設置，以適應各種待測EDFA，操作比較繁瑣，另外，這種方式在測試不同類型的EDFA時，需要的輸入波長數量不同，如果2個工位測試不同類型的EDFA，無法共用光源，如果用一套光源，2個工位共用一個光譜分析儀時，會出現彼此等待的現象。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種快速EDFA測試系統及方法，本發明能降低EDFA測試時的成本。

為實現此目的，本發明所設計的一種快速EDFA測試系統，其特征在于：它包括多波長可調諧光源、主控電腦、分波模塊和同步多通道功率計，其中，多波長可調諧光源用于在主控電腦的控制下在預設時間內依次輸出當前待測EDFA測試所需的各個預設波長的EDFA測試光信號(由ITUT規定的各類EDFA的通信測試波長)，該預設時間小于EDFA對輸入光功率或者輸入波長變化時的動態響應時間，各個預設波長的EDFA測試光信號由待測EDFA進行功率放大處理，分波模塊用于將功率放大后的EDFA測試光信號按各個波長進行分別輸出，同步多通道功率計用于分別接收功率放大后各個波長的EDFA測試光信號，并得到功率放大后各個波長的EDFA測試光信號的功率；

主控電腦用于根據功率放大后各個波長的EDFA測試光信號的功率和多波長可調諧光源輸出的各個預設波長的EDFA測試光信號的功率，計算出待測EDFA對各個預設波長的EDFA測試光信號的增益和噪聲指數。

本發明的工作原理為：

在EDFA光放大的三能級系統中，Er³⁺激發態⁴I_11/2能級壽命很短，很快無輻射躍遷到亞穩態⁴I_13/2能級上。該亞穩態⁴I_13/2能級壽命長(10ms)，容易實現粒子數反轉，在EDFA入射信號作用下產生受激輻射，將小信號放大。鑒于Er³⁺亞穩態能級壽命較長，EDFA增益不能響應入射信號的快速變化，所以本發明采用快速掃描光源替代多個單一波長光源合成的多波長光源。由于稀土離子(Er3+)的自發輻射率相對較低，因而光纖放大器動態響應時間約為1ms。當輸入功率變化時，增益或輸出功率的變化通常在1ms之后才能看到。如果光源波長或者功率變化速度足夠快，可以認為EDFA無法動態響應這種快速的變化，而保持放大器的飽和狀態(EDFA放大處于一個穩定的狀態)。因此對光源快速的掃描波長(預設時間小于EDFA對輸入光功率或者輸入波長變化時的動態響應時間)，EDFA的表現會和多個單波同時輸入的結果一致。從而可以實現一臺快速掃描多波光源替代原有的多個單波光源。

本發明具有如下有益效果：