掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，包括：两个滤波器、两个光功率监测器件；所述两个滤波器用于分别提取EDFA主体的输出中的带外短波自发辐射噪声和带外长波自发辐射噪声；所述两个光功率监测器件用于分别检测出所述带外短波自发辐射噪声功率和所述带外长波自发辐射噪声功率；第一滤波器的公共端用于接入EDFA主体的输出或EDFA主体的输出之一部分；第一滤波器的反射端接第二滤波器的公共端；第一滤波器的透射端接第一光功率监测器件，第二滤波器的透射端接第二光功率监测器件。本实用新型专利技术光路结构简单，在不更改EDFA主体光路结构的前提下，仅在输出端增加相应的光器件即可。

【技术实现步骤摘要】
掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构
本技术涉及一种掺铒光纤放大器(EDFA:ErbiumDopedFiberAmplifier)，尤其是一种可用于增益斜度(GainTilt)实时检测的光路结构。
技术介绍
EDFA是20世纪90年代开始在光纤传输系统中应用的新型器件，铒离子经过激活，在1528～1570nm波段可以将数字信号、模拟信号等光信号进行放大，而且对码型和速度都是透明的，EDFA的推广应用为光纤通信技术带来了一场革命。EDFA用于密集型光波复用(DWDM：DenseWavelengthDivisionMultiplexing)系统时，由于每个波长的增益会有差别，对波长和增益进行线性拟合，可得到增益和波长的线性拟合函数Gline(λi)，将终止波长和起始波长带入Gline(λi)计算出对应的增益，其增益差定义为增益斜度(GT：GainTilt)。用数学公式表示如下：Gline(λi)＝k*λi+cGT＝Gline(λn)-Gline(λ0)＝k*(λn-λ0)(1)i＝0....n其中，Gline(λi)是增益和波长的线性拟合函数，k和c分别是公式(1)的斜率和截距；λi表示第i个波长；起始波长为λ0，终止波长为λn；其中增益(Gain:G)、GT单位均为dB；波长(λ)的单位为nm；拟合示意图如图(1)所示；GT是EDFA的一个极其重要的参数，针对不同的传输系统、传输距离，GT设计为不同的数值，对于自动增益控制(AGC：Autogaincontrol)的EDFA，一般可采用内部可变衰减器(VOA：VariableOpticalAttenuator)进行GT调整。VOA衰减的量和GT之间呈一定数学关系式，在放大器正常工作的情况下，可由VOA的衰减量得到GT的理论设计值，但无法得到GT的实时真实值，即使GT实际值已经偏离设计要求，甚至出现错误，也无法得知。目前可得通过波长监控模块或者光谱分析仪扫描得到真实的输出光谱，进而得到GT实际值，但波长监控模块的价格很高，而且需要板卡硬件、软件的支持。光谱分析仪成本非常高、体积大，主要用于产品的测试，且对环境温度有严格的要求，不适合实际场地使用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构。本技术实施例采用的技术方案是：一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，包括：两个滤波器、两个光功率监测器件；所述两个滤波器用于分别提取EDFA主体的输出中的带外短波自发辐射噪声和带外长波自发辐射噪声；所述两个光功率监测器件用于分别检测出所述带外短波自发辐射噪声功率和所述带外长波自发辐射噪声功率。进一步地，所述两个滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，所述两个光功率监测器件包括第一光功率监测器件和第二光功率监测器件；第一滤波器的公共端用于接入EDFA主体的输出或EDFA主体的输出之一部分；第一滤波器的反射端接第二滤波器的公共端；第一滤波器的透射端接第一光功率监测器件，第二滤波器的透射端接第二光功率监测器件；所述两个滤波器，其中一个滤波器的透射波长为EDFA主体的信号波长的带外短波长，另一个滤波器的透射波长为EDFA主体的信号波长的带外长波长。更进一步地，对于透射波长为EDFA主体的信号波长的带外短波长的滤波器，其透射中心距离EDFA主体的信号波长的最短波长4nm～5nm以上；对于透射波长为EDFA主体的信号波长的带外长波长的滤波器，其透射中心距离EDFA主体的信号波长的最长波长4nm～5nm以上；两个滤波器的透射波长带宽各取1nm～3nm。具体地，第一滤波器的公共端接EDFA主体的输出端；第二滤波器的反射端作为掺铒光纤放大器的新输出端；第一滤波器、第二滤波器均为带通滤波器，除了各自的透射波长，其它波长为各自的反射波长。或者，具体地，所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，还包括检测分光器；检测分光器的公共端接EDFA主体的输出端，检测分光器的主输出端作为掺铒光纤放大器的新输出端；检测分光器的辅输出端接第一滤波器的公共端；第一滤波器、第二滤波器均为带通滤波器，除了各自的透射波长，其它波长为各自的反射波长。更进一步地，第二滤波器设有反射端，其反射端接绕小圈的光纤，或者接20dB以上的衰减损耗；或者第二滤波器为1*1器件，即只有公共端及透射端。或者，具体地，所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，还包括第三滤波器；第三滤波器的公共端接EDFA主体的输出端，第三滤波器的透射端作为掺铒光纤放大器的新输出端；第三滤波器的反射端接第一滤波器的公共端；第三滤波器的透射波长为EDFA主体的带内信号波长，其它波长为其反射波长；第一滤波器、第二滤波器均为带通滤波器，除了各自的透射波长，其它波长为各自的反射波长。更进一步地，第二滤波器设有反射端，其反射端接绕小圈的光纤，或者接20dB以上的衰减损耗；或者第二滤波器为1*1器件，即只有公共端及透射端。或者，具体地，所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，还包括检测分光器；所述检测分光器的公共端接EDFA主体中输出分光器的辅输出端；检测分光器的主输出端接EDFA主体中的输出端光功率监测器件，检测分光器的辅输出端接第一滤波器的公共端；第一滤波器、第二滤波器均为带通滤波器，除了各自的透射波长，其它波长为各自的反射波长。掺铒光纤放大器在恒增益控制模式下，不同输入功率时，其增益谱形状基本保持不变，自发辐射噪声谱的形状也基本保持不变；本技术实施例还提出一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测方法，包括：带外短波自发辐射噪声功率和带外长波自发辐射噪声功率的差值定义为带外ASE功率差；带外ASE功率差与增益斜度GT之间存在一定的关系；拟合得到带外ASE功率差和增益斜度的校准关系，通过实时检测得到的EDFA主体的带外短波自发辐射噪声功率和带外长波自发辐射噪声功率，计算得到实时的带外ASE功率差，根据所述拟合得到的带外ASE功率差和增益斜度的校准关系，得到实时的增益斜度。本技术的优点在于：1)光路结构简单，在不更改EDFA主体光路结构的前提下，仅在输出端增加相应的光器件即可。2)滤波器选择合适的透射波长，可忽略系统本底噪声的影响。3)不改变EDFA主体的原有控制方式。附图说明图1为本技术的增益斜度GT的定义示意图。图2为现有的掺铒光纤放大器即EDFA主体示意图。图3为本技术实施例一的结构示意图。图4为本技术实施例二的结构示意图。图5为本技术实施例三的结构示意图。图6为本技术实施例四的结构示意图。图7为本技术实施例五的结构示意图。图8为本技术实施例中二次曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，其特征在于，包括：两个滤波器、两个光功率监测器件；/n所述两个滤波器用于分别提取EDFA主体的输出中的带外短波自发辐射噪声和带外长波自发辐射噪声；所述两个光功率监测器件用于分别检测出所述带外短波自发辐射噪声功率和所述带外长波自发辐射噪声功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，其特征在于，包括：两个滤波器、两个光功率监测器件；
所述两个滤波器用于分别提取EDFA主体的输出中的带外短波自发辐射噪声和带外长波自发辐射噪声；所述两个光功率监测器件用于分别检测出所述带外短波自发辐射噪声功率和所述带外长波自发辐射噪声功率。


2.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，其特征在于，
所述两个滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，所述两个光功率监测器件包括第一光功率监测器件和第二光功率监测器件；
第一滤波器的公共端用于接入EDFA主体的输出或EDFA主体的输出之一部分；第一滤波器的反射端接第二滤波器的公共端；第一滤波器的透射端接第一光功率监测器件，第二滤波器的透射端接第二光功率监测器件；
所述两个滤波器，其中一个滤波器的透射波长为EDFA主体的信号波长的带外短波长，另一个滤波器的透射波长为EDFA主体的信号波长的带外长波长。


3.如权利要求2所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，其特征在于，
对于透射波长为EDFA主体的信号波长的带外短波长的滤波器，其透射中心距离EDFA主体的信号波长的最短波长4nm～5nm以上；
对于透射波长为EDFA主体的信号波长的带外长波长的滤波器，其透射中心距离EDFA主体的信号波长的最长波长4nm～5nm以上；
两个滤波器的透射波长带宽各取1nm～3nm。


4.如权利要求2或3所述的所述的掺铒光纤放大器增益斜度实时检测的光路结构，其特征在于，
第一滤波器的公共端接EDFA主体的输出端；第二滤波器的反射端作为掺铒光纤放大器的新输出端；
第一滤波器、第二滤波器均为带通滤波器，除了各自的透射波长，其它波长为各自的反射波长。


5.如权利要求2或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，徐相国，侯建华，李艳，
申请(专利权)人：无锡市德科立光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32