[发明专利]基于自动标定和智能学习的可调光衰减器控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于可调光衰减器控制技术领域，特别涉及一种基于自动标定和智能学习的可调光衰减器控制方法及系统。

背景技术

当前可调光衰减器的控制方法主要有逐步逼近式闭环控制和按照标定值开环控制两种。

逐步逼近式闭环控制的基本步骤如下：

步骤1：采样可调光衰减器所处光路(图1)前后的光功率，获取实际的光功率衰减值；图1中，VOA表示可调光衰减器（variable optical attenuator），PD表示光电探测器（photodetector），PD1标识VOA器件前的光电探测器，PD2标识VOA器件后的光电探测器；

步骤2：根据实际光功率衰减值与目标衰减值的比较，计算调整的方向和幅度；

步骤3：以步骤2的计算结果为依据，驱动可调光衰减器的控制单元，执行一次衰减值的调整；

步骤4：重复步骤1到步骤3，直到实际光功率衰减值与目标光功率衰减值的差值在可接受范围内，即完成调整。

此控制方法的主要缺点是：

1.调整需要的时间不固定，当目标衰减值与实际衰减值相差较大时，调整时间长，效率低。

2.调整的步长、稳定度、调整时间、精度等相互制约，需要反复权衡，有时难以同时获得较好的效果。

按照标定值开环控制的基本思想如下：

在可调光衰减器的制作过程中，使用计算机、光源、光功率探测器等装置，以一定的衰减间隔（例如0.5dB）记录下各衰减值对应的电压、角度、位置等参数，制成一张衰减对照表，通过计算机写入到光衰减器装置的存储器中。在使用时，根据目标衰减值在衰减对照表中查找最接近的衰减值，根据其对应的记录数据，设置光衰减器的电压、角度、位置等，获得一个与目标值接近的衰减值。

此控制方法的主要缺点是：

1.长期精度和稳定度差，无法修正由于温度、器件老化等带来的额外误差；

2.调整的精度要求越高，衰减对照表的规模越大，需要耗费的人工和存储器就越大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于自动标定和智能学习的可调光衰减器控制方法及系统。

本发明技术方案提供一种基于自动标定和智能学习的可调光衰减器控制方法，包括衰减自动标定过程、衰减快速控制过程和智能自学习过程，

所述衰减自动标定过程包括以下步骤，

步骤1.1，确定待标定队列，所述待标定队列里的衰减值从小到大排列，设有n个衰减值，依次记为P₁, P₂,... P_n；

步骤1.2，通过设置可调光衰减器的参数，先将可调光衰减器的衰减值设置为最小值0；

步骤1.3，以最小步长逐步增加可调光衰减器的参数设置值，采样可调光衰减器光路中的前后光功率，当可调光衰减器的实际衰减值大于等于待标定队列里的当前最小值P_min时，记录当前参数设置值为此待标定的衰减值对应的标定参数值，同时将这个衰减值从待标定队列移至标定完成队列，同时填充对应的标定参数值，标定完成队列存储有标定衰减值Q₁, Q₂,... Q_n和相应的标定参数值B₁, B₂, ... B_n；

步骤1.4，返回重复步骤1.3继续以最小步长逐步增加可调光衰减器的参数设置值进行标定，直到待标定队列为空时，衰减自动标定过程结束；

所述衰减快速控制过程包括以下步骤，

步骤2.1，搜索确认目标衰减值Q_target在标定完成队列中的位置，若有标定衰减值Q_m和Q_m+1满足Q_m≤Q_target＜Q_m+1，表示目标衰减值落在Q_m和Q_m+1之间；

步骤2.2，依据标定完成队列计算目标衰减值对应的目标设置参数值B_target=B_m+（Q_target-Q_m）/（Q_m+1-Q_m）×（B_m+1-B_m）；