[发明专利]一种拉曼光纤放大器的自动增益控制方法和装置

说明书

本发明涉及光通信技术领域，提供了一种拉曼光纤放大器的自动增益控制方法和装置。其中方法包括利用带外ASE光功率与带内ASE光功率及增益斜率的线性关系，计算获得信号功率P_signal；根据信号功率P_signal和打开拉曼泵谱激光器前的稳定的信号功率P_INU，获得补偿增益；根据补偿增益、设置增益和当前放大器能够达到的实际最大增益完成拉曼光纤放大器的增益控制。本发明对于增益控制提供了当前放大器能够达到的最大增益和实际增益两个参考维度，为进行拉曼光纤放大器的自动增益控制提供了参考角度，并且提出了补偿增益△G，相比较现有技术单一通过带外ASE检测功率放大的情况来说，能够达到更精准的控制。

【技术领域】

本发明涉及一种光通信器件领域,尤其涉及一种拉曼光纤放大器的自动增益控制方法和装置。

【背景技术】

拉曼光纤放大器是高速率、长距离光纤通信系统的重要组成部分。移动互联网、云计算、大数据、物联网的发展对现有通讯网络的带宽和速率都提出了更高的要求，而制约高速率、超长距离通信系统大规模应用的主要因素是光信噪比(Optical Signal NoiseRatio，简写为：OSNR)，拉曼光纤放大器在提高系统OSNR方面有独特优势，其低噪声系数的特性可显著降低光纤通信系统中光信噪比劣化速度，对延长传输距离、扩大跨段间距、降低系统成本等有重要意义。

中国专利CN201110174019.4描述了一种利用带外ASE进行增益控制的方法，公布了带外放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission，简写为：ASE)与增益的线性关系，同时公布了不同输入功率情况下，对ASE修正的关系，但是该控制方法还是容易受到传输线路性能的影响，所述传输线路性能包括如传输的光纤长度、光纤的损耗系数及传输线路中的接头损耗。

中国专利CN200810154431.8描述了一种利用带外ASE功率进行带内ASE功率计算的方法，公布了一种带内ASE功率与带外ASE线性关系的一种方法，该方法对于分布式拉曼光纤放大器的增益控制有着非常大的帮助。

中国专利CN201210235491.9描述了一种利用带外ASE功率进行接头损耗计算的方法，该方法得到了一定程度的应用，但是该方法无法区分光纤损耗系数、模场直径或光纤有效面积及固定衰耗点引起的总的接头损耗值pointloss。

美国专利US8643941描述了一种利用带外ASE进行增益控制的方法，公开了用一种输出功率减去输入功率计算增益的方法，该方法是通过带外ASE功率与信号总功率探测，利用带内外ASE的线性关系计算出带内ASE功率，然后求出放大后的纯信号功率，这样在控制过程中就可以将目标信号功率定为目标增益+打开拉曼泵谱激光器前的信号功率的方法来实现，该方法类似于EDFA的增益控制，控制过程中泵浦比例与增益满足线性关系，该方法只有在一定的增益斜率情况及光纤长度超过一定长度下才能适用，另外该方法仍然无法克服输线路性能的影响，所述传输线路性能包括如传输的光纤长度、光纤的损耗系数及传输线路中的接头损耗；

美国专利US6519082描述了一种集成OTDR的分布式拉曼光纤放大器的控制方法，该专利公布了一种利用OTDR实时探测的传输线路损耗、接头损耗及光纤长度、光纤色散及来计算拉曼增益系数，该方法在放大器内部内置了不同增益情况下各泵的泵浦功率配置表，并通过检测拉曼光纤放大器输出端的每个信道功率或每个子带宽内的总功率实现拉曼增益及增益斜率控制。该方法用光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，简写为：OTDR)实时探测光纤损耗的方法会较大程度上受到拉曼增益影响，计算拉曼增益系数的方法也需要对微分方程求解，数据处理对控制单元要求较高，由于计算过程过于复杂，时间会非常慢，内置表格受环境因素影响较大，需要建立庞大的表格才能适应所有情况，对硬件成本要求较高。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】