【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光放大器件，具体涉及一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置。
技术介绍
1、掺铒光纤放大器(edfa)作为光链路中极为重要的一环，是不可缺少的重要器件，当输入edfa的光信号强度发生较大变化，会使得输出光信号产生过冲或者欠冲，过冲和欠冲会严重影响光链路稳定性及信号传输质量，该现象称为edfa的瞬态效应。edfa瞬态效应抑制可以从edfa内部及外部进行研究。
2、内部抑制方案如cn105471498b，一种全光通信调配网络中edfa无干扰控制装置及方法，2017-11-10；cn105897341b，光放大器瞬态抑制快速逼近装置和方法，2018-08-24；上述现有技术中均是用过对edfa内部光学、硬件及软件进行设计，抑制edfa瞬态效应，但是该方案需要对edfa内部光学、硬件及软件进行定制，不适用于常规edfa，不具有通用性。外部抑制方案如cn103278260b，格雷编码分布式光纤温度传感器和测温系统及使用方法，2018-07-06；meena d,sarath k.t,fredy f,et al.mitigation of edfa transient effectsin variable duty cycle pulsed signals[j].defence technology,2019等现有技术中是通过注入一路与输入光波长不同的互补光进入常规edfa，进行瞬态效应抑制，但是该方案产生的互补脉冲序列无法根据输入光波形进行自适应调节，适用输入光信号波形受限。
3、通过上述描述
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，解决了现有的edfa瞬态效应抑制方案适用性差的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、本专利技术提供一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，包括：第一光纤耦合器、光延时模块、合束模块、掺铒光纤放大器、第三光纤耦合器、光滤波器、第一光电探测器、第一模数转换器、控制器、互补光源、第二光电探测器和第二模数转换器；
6、其中，所述的第一光纤耦合器将外部输入光分成两路，第一路经由光延时模块输入到合束模块中；第二路经由第一光电探测器、第一模数转换器输入到控制器中；
7、所述合束模块将由延时模块输出的参考光和互补光合为一路光，输入到掺铒光纤放大器中，掺铒光纤放大器的输出光经由第三光纤耦合器分为两路，其中一路经过光滤波器滤除互补光，形成装置输出光；另一路经由第二光电探测器、第二模数转换器输入到控制器中；
8、所述控制器采集第一模数转换器的输出信号和第二模数转换器的输出信号，并根据采集到的输出信号生成控制信号，控制互补光源生成所述互补光。
9、优选的，所述光延时模块用于补偿输入进合束模块的参考光与互补光之间的延时，进行参考光与互补光之间延时匹配。
10、优选的，所述光延时模块为光纤组成的固定光延时模块或者由光开关及多段光纤组成的可调光延时模块。
11、优选的，所述合束模块为光纤耦合器或者波分复用器。
12、优选的，所述的互补光源输出互补光的波长λ2与参考光的波长λ1不同，互补光的波形与参考光波形互补。
13、优选的，所述光滤波器滤除波长为λ2的互补光，输出经掺铒光纤放大器放大后波长为λ1的装置输出光。
14、优选的，控制器根据采集到的输出信号生成控制信号的过程如下：
15、实时读取t时刻第一模数转换器输出信号，换算成输入光功率pin(t)；
16、当pin(t)<psat时，输出控制信号控制互补光源的输出光功率为psat-pin(t)；当pin(t)≥psat时，关闭互补光源，不输出互补光；其中，psat为阈值功率参数；
17、实时读取t时刻第二模数转换器输出信号a(t)，对a(t)进行数字高通滤波，数字高通滤波后得到值fa(t)，fa(t)与预先设定的误差阈值d比较，当fa(t)＞d时，调节控制信号输出延时，实现互补光与输入光之间延时调节，从而减小fa(t)值，直至fa(t)≤d。
18、优选的，控制器在执行实时读取t时刻第一模数转换器输出信号，换算成输入光功率pin(t)之前，还执行：
19、根据掺铒光纤放大器输入饱和功率值，设置阈值功率参数psat。
20、(三)有益效果
21、本专利技术提供了一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：
22、本专利技术的一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，包括第一光纤耦合器、光延时模块、合束模块、掺铒光纤放大器、第三光纤耦合器、光滤波器、第一光电探测器、第一模数转换器、控制器、互补光源、第二光电探测器和第二模数转换器；其中，所述的第一光纤耦合器将外部输入光分成两路，第一路经由光延时模块输入到合束模块中；第二路经由第一光电探测器、第一模数转换器输入到控制器中；所述合束模块将由延时模块输出的参考光和互补光合为一路光，输入到掺铒光纤放大器中，掺铒光纤放大器的输出光经由第三光纤耦合器分为两路，其中一路经过光滤波器滤除互补光，形成装置输出光；另一路经由第二光电探测器、第二模数转换器输入到控制器中；所述控制器采集第一模数转换器的输出信号和第二模数转换器的输出信号，并根据采集到的输出信号生成控制信号，控制互补光源生成所述互补光。本专利技术采用与参考光波长不同、波形互补的互补光抑制瞬态效应，通过实时采集参考光波形，确保生成的互补光波形与参考光波形匹配互补，通过光延时模块匹配互补光与外部输入光之间的传输路径延时，并根据掺铒光纤放大器输出波形精细调节互补光与参考光之间延时，确保互补光与参考光之间的延时匹配，以适应常规掺铒光纤放大器对任意波形输入光信号放大的瞬态效应抑制需求。
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1.一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，包括：第一光纤耦合器、光延时模块、合束模块、掺铒光纤放大器、第三光纤耦合器、光滤波器、第一光电探测器、第一模数转换器、控制器、互补光源、第二光电探测器和第二模数转换器；
2.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述光延时模块用于补偿输入进合束模块的参考光与互补光之间的延时，进行参考光与互补光之间延时匹配。
3.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述光延时模块为光纤组成的固定光延时模块或者由光开关及多段光纤组成的可调光延时模块。
4.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述合束模块为光纤耦合器或者波分复用器。
5.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述的互补光源输出互补光的波长λ2与参考光的波长λ1不同，互补光的波形与参考光波形互补。
6.如权利要求5所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述光滤波器滤除波长为λ2的互补光，输出经掺铒光纤放大
7.如权利要求1～6任一所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，控制器根据采集到的输出信号生成控制信号的过程如下：
8.如权利要求7所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，控制器在执行实时读取t时刻第一模数转换器输出信号，换算成输入光功率Pin(t)之前，还执行：
...【技术特征摘要】
1.一种基于互补光的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，包括：第一光纤耦合器、光延时模块、合束模块、掺铒光纤放大器、第三光纤耦合器、光滤波器、第一光电探测器、第一模数转换器、控制器、互补光源、第二光电探测器和第二模数转换器；
2.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述光延时模块用于补偿输入进合束模块的参考光与互补光之间的延时，进行参考光与互补光之间延时匹配。
3.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述光延时模块为光纤组成的固定光延时模块或者由光开关及多段光纤组成的可调光延时模块。
4.如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态效应抑制装置，其特征在于，所述合束模块为光...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国，罗进川，韩守保，王润，童阳，张业斌，王凯，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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