[發(fā)明專利]一種FM-EDFA自動增益控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110109400.6
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112953643B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武保劍;江歆睿;文峰;邱昆
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04B10/294
• 分類號: H04B10/294;H01S3/067
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種FM-EDFA自動增益控制裝置，其特征在于，包括：泵浦可調(diào)FM-EDFA、模態(tài)綜合檢測模塊和模態(tài)反饋控制電路；

所述泵浦可調(diào)FM-EDFA包括復(fù)用器、少模摻鉺光纖FM-EDF、可調(diào)泵浦單元和泵浦剝離器；其中，可調(diào)泵浦單元又包括泵浦光源、模態(tài)調(diào)制器和驅(qū)動電路；

驅(qū)動電路在泵浦控制信號控制下，分別對泵浦光源的輸出功率和模態(tài)調(diào)制器的模態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生多模泵浦光；復(fù)用器將少模信號光與多模泵浦光合并在一起注入FM-EDF實(shí)現(xiàn)信號光放大；再將放大的信號光和泵浦光傳輸至泵浦剝離器，泵浦剝離器濾除FM-EDF輸出的泵浦光，從而輸出少模放大信號；

所述模態(tài)綜合檢測模塊包括多通道偏振檢測和模態(tài)綜合表征兩個(gè)功能單元，其作用是實(shí)現(xiàn)多種組合模態(tài)的表征和測量；其中，多通道偏振檢測單元又包括四個(gè)分光板，四個(gè)偏振檢偏器，一個(gè)偏振轉(zhuǎn)換器以及四個(gè)光電探測器；

少模放大信號進(jìn)入多通道偏振檢測單元通過四個(gè)分光板進(jìn)行分束，主光束輸出該FM-EDFA自動增益控制裝置的絕大部分信號功率，四束次光束的信號分別進(jìn)入水平檢偏器、垂直檢偏器、+45°檢偏器、+45°檢偏器和偏振轉(zhuǎn)換器，得到四路偏振狀態(tài)的光信號，然后通過四個(gè)光電探測器將四路偏振狀態(tài)的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，同時(shí)測得四路偏振狀態(tài)的光信號的功率和模態(tài)綜合表征單元對來自多通道偏振檢測單元的多路輸出電信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟M合和權(quán)重計(jì)算，輸出模態(tài)綜合表征結(jié)果；

其中，模態(tài)綜合表征結(jié)果為有效偏振度eDOP，有效偏振度eDOP由四路偏振檢測通道的模式復(fù)用信號功率和按下面式子組合計(jì)算得到：

其中，

所述模態(tài)反饋控制電路用于實(shí)現(xiàn)增益信息映射、泵浦功率/模態(tài)預(yù)測和泵浦控制信號的產(chǎn)生；

根據(jù)FM-EDFA中信號模態(tài)的演化規(guī)律，預(yù)先建立輸出模式增益特性與模態(tài)綜合表征結(jié)果之間的關(guān)系，反過來從模態(tài)綜合檢測結(jié)果中提取模式增益，實(shí)現(xiàn)增益信息映射；然后通過FM-EDFA的解析或半解析方法優(yōu)化計(jì)算出達(dá)到增益控制目標(biāo)所需泵浦模式和功率的多模泵浦模態(tài)組合，實(shí)現(xiàn)泵浦功率/模態(tài)預(yù)測；最后，模態(tài)反饋控制電路根據(jù)可調(diào)泵浦單元的可控特性，產(chǎn)生泵浦控制信號，再按照多模泵浦模態(tài)組合控制可調(diào)泵浦單元中泵浦光源和模態(tài)調(diào)制器調(diào)整到所需狀態(tài)，發(fā)出所需多模泵浦，從而在FM-EDF中與輸入信號實(shí)現(xiàn)低差模增益放大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FM-EDFA自動增益控制裝置，其特征在于，所述可調(diào)泵浦單元具體包括兩種形式，一種為可調(diào)泵浦激光器陣列和模式選擇光子燈籠；另一種為單泵浦激光器和空間光調(diào)制器。