一种掺铒光纤放大器的控制参数的自动搜索方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种掺铒光纤放大器P和I参数自动搜索装置。该装置首先对掺铒光纤放大器EDFA稳定工作P和I参数边界搜索，接着对EDFA稳定工作P和I参数区域进行网格化，形成P和I参数的数组，进而将EDFA稳定工作的P和I参数数组设置到待测EDFA，并对待测EDFA进行瞬态测试和记录测试EDFA瞬态特性指标测试结果，最后对待测EDFA瞬态测试结果分析，并寻找待测EDFA的最优P和I参数。该掺铒光纤放大器P和I参数自动搜索装置可以准确的搜索出待测EDFA控制的P和I参数的最优值，实现EDFA最优控制状态保证。

Automatic search method and device for controlling parameters of an erbium-doped fiber amplifier.

The present invention relates to an erbium-doped fiber amplifier P and I parameter automatic search device. The first device of erbium doped fiber amplifier EDFA stable operation of the P and I parameters of boundary search, then to grid EDFA stable operation of the P and I parameters, P and I formed the array parameters, then the stability of EDFA P and I EDFA to set the parameter array to be measured and tested by transient EDFA test and record the test EDFA transient performance index test results, finally to test the transient analysis of EDFA test results, and find the optimal P of tested EDFA and I parameters. The automatic search device of P and I parameters of the EDFA can accurately search the optimal values of the P and I parameters controlled by the EDFA to be tested, and realize the EDFA optimal control state guarantee.

【技术实现步骤摘要】
一种掺铒光纤放大器的控制参数的自动搜索方法和装置
本专利技术涉及一种光通信器件，具体涉及掺铒光纤放大器(Erbium-dopedOpticalFiberAmplifier，EDFA)P和I控制参数的确定装置，特别是涉及一种掺铒光纤放大器P和I控制参数的自动搜索装置。
技术介绍
在DWDM系统中，随着业务量的增加，需要上下光路的信道数量也在逐渐增加。信道数量的变化导致EDFA输入光功率的变化，从而产生瞬态效应。EDFA的瞬态效应对DWDM系统有重要的影响。特别是级联EDFA的增加，瞬态效应将显著影响系统的运行。针对瞬态特性，EDFA目前有如下几种控制方式：(1)前馈控制方式，即输出功率正比于输入功率，此种方式用在DWDM系统中上下波的时候，优点是响应速度快，缺点是对于剩余信道会出现很大的增益偏差；(2)反馈控制方式，采用PID模糊控制算法，通过反馈的P和I控制参数设定，使输出功率逐步逼近目标功率，优点是剩余信道增益偏差小；缺点是，响应慢，瞬态特性差；(3)前馈和反馈混合控制方式，此种方式集和了前馈控制方式和反馈控制方式的优点。实际中，EDFA控制均采用了前馈和反馈混合控制方式。EDFA在前馈和反馈混合控制方式下，前馈参数设定的情况下，反馈控制方式中的P和I控制参数直接决定了EDFA瞬态特性的优劣。在武汉光迅科技股份有限公司，申请号为CN201610190932.6的中国专利申请中，提供了EDFA瞬态特性指标的全自动测试系统，可以准确快速的测试EDFA瞬态特性指标。实际应用中，通过手动设置P和I控制参数，然后采用EDFA瞬态特性指标的全自动测试系统进行瞬态特性测试，然后通过人工经验评价该P和I控制参数是否合理，由这种方式确定的P和I控制参数具有一定的随机性，也不能保证该P和I控制参数是待测EDFA的最优瞬态特性控制参数。其原因在于前馈和反馈混合控制的EDFA的反馈P和I控制参数具有很宽泛的范围，在现有的手动设置待测EDFA的P和I控制参数，配合人工经验评价该P和I控制参数是否合理现状下，而不能保证设定的P和I参数是待测EDFA瞬态特性最优的P和I控制参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种P和I控制参数自动搜索装置，实现对EDFA瞬态特性最优P和I控制参数的搜索。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，包括：步骤1，搜索能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界；步骤2，根据能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界生成能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域，网格化该P和I控制参数区域，根据每个网格化区域所对应的P和I控制参数值生成待测试的P和I控制参数数组；步骤3，将P和I控制参数数组中的每一个P和I控制参数值设置到EDFA中，进行瞬态测试，并记录相应的瞬态测试结果；步骤4，分析所记录的瞬态测试结果，寻找最优P和I控制参数。在上述技术方案中，所述步骤1包括：步骤101、以P控制参数和I控制参数分别为坐标轴，构建P-I坐标系，选取(0,0)为最小P和I控制参数，选取(Pmax，Imax)为最大P和I控制参数；步骤102、确定以(0,0)和(Pmax，Imax)形成的方形区域为P和I控制参数的待搜索区域；步骤103、在待搜索区域内，选取(P0，I0)为P和I控制参数搜索的轴点；步骤104、通过轴点(P0，I0)，以选定的角度θ在待搜索区域内做一射线，射线与待搜索区域边界相交，得到该角度θ射线上离轴点最远的P和I控制参数坐标，即为(Pθmax，Iθmax)；步骤105、采用折半方式将选定的角度θ射线上的P和I控制参数依次设置到待测EDFA，进行瞬态特性稳定度指标测试，根据测试结果判断待测EDFA是否稳定，从而确定该角度θ射线上能够使待测EDFA工作稳定的临界状态的参数坐标值，并记录此时的P和I控制参数值；步骤106、使角度θ在0°～360°内通过一定角度步长进行搜索，使通过轴点(P0，I0)的射线进行旋转，对于每个角度重复步骤104和步骤105，记录每个角度射线对应的EDFA工作稳定的临界状态时的P和I控制参数值。在上述技术方案中，所述步骤2包括：步骤201、将记录得到的能够使EDFA工作稳定的临界状态的P和I控制参数值在P-I坐标系中依次连线，得到一个封闭的能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域；步骤202、将P和I控制参数区域进行网格化；步骤203、根据网格化的P和I控制参数区域，形成可以使EDFA稳定工作的待测试的P和I控制参数数组(P[n],I[m])，n和m为自然数。在上述技术方案中，所述步骤4包括：步骤401、将P和I控制参数数组(P[n],I[m])中的每个P和I控制参数值所对应的EDFA瞬态特性指标测试结果映射到网格化的P和I控制参数区域；步骤402、按色阶标注EDFA瞬态特性指标测试结果；步骤403、对网格化的P和I控制参数区域上的色阶图进行分析，确定使得EDFA瞬态特性指标最优的P和I控制参数。在上述技术方案中，所述的EDFA瞬态特性指标包括：过冲、欠冲、增益误差、稳定度和稳定时间中的一项或多项。本专利技术还提供了一种掺铒光纤放大器控制参数自动搜索装置，包括：控制参数边界搜索单元，搜索能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界；控制参数区域网格化单元，根据能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界生成能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域，网格化该P和I控制参数区域，根据每个网格化区域所对应的P和I控制参数值生成待测试的P和I控制参数数组；EDFA瞬态测试单元，将P和I控制参数数组中的每一个P和I控制参数值设置到EDFA中，进行瞬态测试，并记录相应的瞬态测试结果；分析和寻优单元，分析所记录的瞬态测试结果，寻找最优P和I控制参数。在上述技术方案中，所述控制参数边界搜索单元执行以下步骤步骤101、以P控制参数和I控制参数分别为坐标轴，构建P-I坐标系，选取(0,0)为最小P和I控制参数，选取(Pmax，Imax)为最大P和I控制参数；步骤102、确定以(0,0)和(Pmax，Imax)形成的方形区域为P和I控制参数的待搜索区域；步骤103、在待搜索区域内，选取(P0，I0)为P和I控制参数搜索的轴点；步骤104、通过轴点(P0，I0)，以选定的角度θ在待搜索区域内做一射线，射线与待搜索区域边界相交，得到该角度θ射线上离轴点最远的P和I控制参数坐标，即为(Pθmax，Iθmax)；步骤105、采用折半方式将选定的角度θ射线上的P和I控制参数依次设置到待测EDFA，进行瞬态特性稳定度指标测试，根据测试结果判断待测EDFA是否稳定，从而确定该角度θ射线上能够使待测EDFA工作稳定的临界状态的参数坐标值，并记录此时的P和I控制参数值；步骤106、使角度θ在0°～360°内通过一定角度步长进行搜索，使通过轴点(P0，I0)的射线进行旋转，对于每个角度重复步骤104和步骤105，记录每个角度射线对应的EDFA工作稳定的临界状态时的P和I控制参数值。在上述技术方案中，所述控制参数区域网格化单元执行以下步骤：步骤201、将记录得到的能够使EDFA工作稳定的临界状态的P和I控制参数值在P-I坐标系中依次连线，得到一个封闭的能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于包括：步骤1，搜索能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界；步骤2，根据能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界生成能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域，网格化该P和I控制参数区域，根据每个网格化区域所对应的P和I控制参数值生成待测试的P和I控制参数数组；步骤3，将P和I控制参数数组中的每一个P和I控制参数值设置到EDFA中，进行瞬态测试，并记录相应的瞬态测试结果；步骤4，分析所记录的瞬态测试结果，寻找最优P和I控制参数。

【技术特征摘要】
1.一种掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于包括：步骤1，搜索能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界；步骤2，根据能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数边界生成能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域，网格化该P和I控制参数区域，根据每个网格化区域所对应的P和I控制参数值生成待测试的P和I控制参数数组；步骤3，将P和I控制参数数组中的每一个P和I控制参数值设置到EDFA中，进行瞬态测试，并记录相应的瞬态测试结果；步骤4，分析所记录的瞬态测试结果，寻找最优P和I控制参数。2.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于：所述步骤1包括：步骤101、以P控制参数和I控制参数分别为坐标轴，构建P-I坐标系，选取(0,0)为最小P和I控制参数，选取(Pmax，Imax)为最大P和I控制参数；步骤102、确定以(0,0)和(Pmax，Imax)形成的方形区域为P和I控制参数的待搜索区域；步骤103、在待搜索区域内，选取(P0，I0)为P和I控制参数搜索的轴点；步骤104、通过轴点(P0，I0)，以选定的角度θ在待搜索区域内做一射线，射线与待搜索区域边界相交，得到该角度θ射线上离轴点最远的P和I控制参数坐标，即为(Pθmax，Iθmax)；步骤105、采用折半方式将选定的角度θ射线上的P和I控制参数依次设置到待测EDFA，进行瞬态特性稳定度指标测试，根据测试结果判断待测EDFA是否稳定，从而确定该角度θ射线上能够使待测EDFA工作稳定的临界状态的参数坐标值，并记录此时的P和I控制参数值；步骤106、使角度θ在0°～360°内通过一定角度步长进行搜索，使通过轴点(P0，I0)的射线进行旋转，对于每个角度重复步骤104和步骤105，记录每个角度射线对应的EDFA工作稳定的临界状态时的P和I控制参数值。3.如权利要求1-2中任一项所述的掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于：所述步骤2包括：步骤201、将记录得到的能够使EDFA工作稳定的临界状态的P和I控制参数值在P-I坐标系中依次连线，得到一个封闭的能够使EDFA稳定工作的P和I控制参数区域；步骤202、将P和I控制参数区域进行网格化；步骤203、根据网格化的P和I控制参数区域，形成可以使EDFA稳定工作的待测试的P和I控制参数数组(P[n],I[m])，n和m为自然数。4.如权利要求1-3中任一项所述的掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于：所述步骤4包括：步骤401、将P和I控制参数数组(P[n],I[m])中的每个P和I控制参数值所对应的EDFA瞬态特性指标测试结果映射到网格化的P和I控制参数区域；步骤402、按色阶标注EDFA瞬态特性指标测试结果；步骤403、对网格化的P和I控制参数区域上的色阶图进行分析，确定使得EDFA瞬态特性指标最优的P和I控制参数。5.如权利要求4中所述的掺铒光纤放大器控制参数自动搜索方法，其特征在于：所述的EDFA瞬态特性指标包括：过冲、欠冲、增益误差、稳定度和稳定时间中的一项或多项。6.一种掺铒光纤放大器控制参数自动搜索装置，其特征在于包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志，贾元元，余春平，卜勤练，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42