[发明专利]实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种用于实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置的控制方法，包括：将掺铒光 纤放大器输入光强P_in和输出光强P_out按设定比例分别对应进入输入光电探测二极管(102) 和输出光电探测二极管(111)产生两路光生电流；将所产生的两路光生电流分别对应的 通过输入光探测跨导电路(103)和输出光探测跨导电路(112)转换为电压信号；将所 转换的电压信号分别经输入光模数转换器(104)和输出光模数转换器(113)生成输入 光强值和输出光强值；将输入光强值和输出光强值分别输入到计算单元(B)计算出PUMP 输出结果并传递给数模转换器(107)，驱动泵浦激光器(106)，产生泵浦光并进入掺 铒光纤(101)，实现掺铒光纤放大器在自动增益控制模式下的光放大，其特征在于， 所述的计算单元(B)包括有：已存入的系统设定增益量(105)和自发辐射量(114)， 所述计算单元(B)中的计算过程是：将所述的输入光强值、输出光强值、系统设定增益 量(105)和自发辐射量(114)代入增益误差值Gain_err的计算公式(501)得到增益的偏 差量Gain_err(110)；将得到的增益的偏差量Gain_err(110)经K因子的计算公式内插法 (503)或者比例积分微分法(504)的反馈计算得到实际的K值(109)；将实际的K值 (109)和输入光强值代入前馈计算公式Kx+B(108)，其中，x为输入光大小，B为线性 偏差量，从而计算出PUMP输出结果，具体计算公式如下：

Gain_err(dB)＝(P_out-ASE)-(P_in+Gain_set)←(501)

Gain_k＝Gain_set-Gain_err←(502)

K＝Inline(Table(K)，Gain_k)←(503)

K＝PID(Gain_k)←(504)

其中：ASE是自发辐射量，为Amplified spontaneous emission的简称；Gainset 是在自动增益控制模式(AGC)下设定的系统设定增益量，是系统的设置参数；(501) 为增益误差值Gain_err的计算公式，(502)为调K的增益因子Gain_k的计算公式，(503) 为K因子的计算公式，Table(k)是前馈因子K的参数表，内插法从表中插值计算得出 对应Gain_k的K值，(504)为K因子的另一种计算公式，利用比例积分微分法(PID)得 出对应Gain_k的K值。

2.一种实现掺铒光纤放大器快速收敛的控制装置的控制方法，包括：将掺铒光纤放 大器输入光强P_in和输出光强P_out按设定比例分别对应进入输入光电探测二极管(102)和 输出光电探测二极管(111)产生两路光生电流；将所产生的两路光生电流分别对应的通 过输入光探测对数放大电路(303)和输出光探测对数放大电路(312)转换为电压信号； 将所转换的电压信号分别经输入光模数转换器(104)和输出光模数转换器(113)生成 输入光强值和输出光强值；将输入光强值和输出光强值分别输入到计算单元(B)计算出 PUMP输出结果并传递给数模转换器(107)，驱动泵浦激光器(106)，产生泵浦光并进 入掺铒光纤(101)，实现掺铒光纤放大器在自动增益控制模式(AGC)下的光放大，其 特征在于，所述的计算单元(B)包括有：已存入的系统设定增益量(105)和自发辐射 量(114)，所述计算单元(B)中的计算过程是：将所述的输入光强值、输出光强值、 系统设定增益量(105)和自发辐射量(114)代入增益误差值Gain_err的计算公式(501) 得到增益的偏差量Gain_err(110)；将得到的增益的偏差量Gain_err(110)经K因子的计 算公式内插法(503)或者比例积分微分法(504)的反馈计算得到实际的K值(109)；将 输入光强值通过对数查找表(308)得到输入光功率值；将实际的K值(109)和输入光 功率值代入前馈计算公式Kx+B(108)，其中的K、B为前馈控制因子，通过定标得到，x 为输入光，从而计算出PUMP输出结果，具体计算公式如下：

Gain_err(dB)＝(P_out-ASE)-(P_in+Gain_set)←(501)

Gain_k＝Gain_set-Gain_err←(502)

K＝Inline(Table(K)，Gain_k)←(503)

K＝PID(Gain_k)←(504)

其中：ASE是自发辐射量，为Ampiified spontaneous emission的简称；Gainset 是在自动增益控制模式(AGC)下设定的系统设定增益量，是系统的设置参数；(501) 为增益误差值Gain_err的计算公式，(502)为调K的增益因子Gain_k的计算公式，(503) 为K因子的计算公式，Table(k)是前馈因子K的参数表，内插法从表中插值计算得出 对应Gain_k的K值，(504)为K因子的另一种计算公式，利用比例积分微分法(PID)得 出对应Gain_k的K值。