專利名稱：一種摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，特別是一種摻鉺光纖放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifer， EDFA)瞬態(tài)判決的裝置。
背景技術(shù)：
EDFA具有以下優(yōu)點對數(shù)據(jù)格式和速率透明；增益大噪聲小，噪聲系數(shù) 接近量子極限；直接對光信號進(jìn)行放大，省去了電再生中繼器，節(jié)省了成本； 增益帶寬大，擴(kuò)大了傳輸容量。這些優(yōu)點使得EDFA在光通信中得到了廣泛的 應(yīng)用，并加速了光通信的發(fā)展。
在通過EDFA的光通道數(shù)增加或減少、無源損^^變化、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換時， 通道功率會產(chǎn)生亞微秒量級的擾動，從而帶來了 EDFA增益瞬態(tài)響應(yīng)的問題。 特別是在光通道數(shù)減少時，這個問題尤為嚴(yán)重。如果不能對功率波動進(jìn)行足夠 的控制和補償，累積效應(yīng)會隨著傳輸線路上放大器數(shù)目的增加而增大，這有可 能會影響系統(tǒng)的整體性能，使傳輸參數(shù)偏離優(yōu)化值，降低光信號的信噪比，同 時過大的光功率還會引起非線性效應(yīng)，如自相位調(diào)制和四波混頻。
在波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)系統(tǒng)應(yīng)用條件下， 尤其是通道數(shù)較多，并且存在光分插復(fù)用器(Optical ADD-Drop Multiplexer, OADM)、光交叉互連器(Optical Cross Connector, OXC)時，通道數(shù)目的增 減更加頻繁，EDFA增益瞬態(tài)響應(yīng)的問題也愈發(fā)嚴(yán)重。
解決EDFA增益瞬態(tài)響應(yīng)的問題，主要有如下兩種控制方案
統(tǒng)一處理方案不區(qū)分穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)情況，直接進(jìn)行高速反饋控制。優(yōu)點是 方案簡單，缺點是纟艮難處理好穩(wěn)態(tài)情況下增益控制準(zhǔn)確和瞬態(tài)情況下增益控制 快速之間的矛盾；
分支處理方案區(qū)分穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)情況，采用兩種不同的控制方法分別進(jìn)行 控制，優(yōu)點是解決了穩(wěn)態(tài)情況下增益控制準(zhǔn)確和瞬態(tài)情況下增益控制快速之間 的矛盾，缺點是方案復(fù)雜。
由于穩(wěn)態(tài)情況下增益控制準(zhǔn)確和瞬態(tài)情況下增益控制快速之間的矛盾是
EDFA增益控制中應(yīng)當(dāng)解決的問題，所以目前大多數(shù)具體應(yīng)用實現(xiàn)采用分支處 理方案。在分支處理方案中，瞬態(tài)情況發(fā)生的快速判決就成了一項非常關(guān)鍵的 技術(shù)。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中EDFA瞬態(tài)判決的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，光功 率光電轉(zhuǎn)換模塊1將光功率光信號轉(zhuǎn)換為光功率電信號，并輸出光功率電信號 到光功率采樣及瞬態(tài)判決模塊2，光功率采樣及瞬態(tài)判決模塊2通過高速模數(shù) (Analog-Digital, AD)釆集器件對光功率電信號進(jìn)行采樣，并對采集得到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，產(chǎn)生瞬態(tài)判決信號，供EDFA增益控制模塊使用。
這種將功率采集和瞬態(tài)判決集成于一體的方法嚴(yán)重依賴于AD采集器件
的性能和邏輯判斷的處理能力，判決時間至少為2次AD采樣轉(zhuǎn)換時間加上邏 輯判斷時間， 一般在十微秒量級以上，因此判決速度慢。并由于采用了高速 AD采集器件及高速邏輯處理器，成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種EDFA瞬態(tài)判決的裝置，以提高判 決速度，降低成本。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下 一種EDFA瞬態(tài)判決的裝置，包括
光功率光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將光功率光信號轉(zhuǎn)換為光功率電信號，輸出光 功率電信號到光功率采樣及門限設(shè)置模塊、瞬態(tài)判決模塊；
光功率采樣及門限設(shè)置模塊，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值 設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，并在采樣開始的特定時間之后，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到瞬態(tài)
判決模塊；
瞬態(tài)判決^^莫塊，用于對光功率電信號和瞬態(tài)發(fā)生門限信號進(jìn)行比較，產(chǎn)生 瞬態(tài)判決信號并輸出。
較佳地，所述光功率采樣及門限設(shè)置模塊具體包括
低速模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，輸出采樣值到門限設(shè)
置模塊；
門限設(shè)置模塊，用于根據(jù)采樣值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到
瞬態(tài)判決模塊。
較佳地，所述光功率采樣及門限設(shè)置模塊具體包括
運放電壓轉(zhuǎn)換及門限設(shè)置模塊，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣 值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到低通濾波器；
低通濾波器，用于對瞬態(tài)發(fā)生門限進(jìn)行延時處理后，輸出到瞬態(tài)判決模塊。
較佳地，所述光功率釆樣及門限設(shè)置模塊將瞬態(tài)發(fā)生門限設(shè)置在以所述采 樣值為基準(zhǔn)的正/負(fù)閾值處。
較佳地，所述閾值為ldB。
較佳地，所述瞬態(tài)判決模塊為模擬比較器電路。較佳地，所述模擬比較器為滯洄比較器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
現(xiàn)有技術(shù)將功率采集和瞬態(tài)判決集于一體，判決速度慢，并由于采用了高 速采集轉(zhuǎn)換器和高速邏輯處理器，成本比較高；本發(fā)明將功率采集和瞬態(tài)判決 分開，并采用低速采集轉(zhuǎn)換器和高速模擬判決器，判決速度快，成本低廉。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中EDFA瞬態(tài)判決的裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明較佳實施例的EDFA瞬態(tài)判決的裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中光功率采樣及門限設(shè)置模塊的一種實現(xiàn)方式的示意圖； 圖4為圖2中光功率采樣及門限設(shè)置模塊的另一種實現(xiàn)方式的示意圖； 圖5為圖2中瞬態(tài)判決模塊的一種實現(xiàn)方式的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實 施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明是根據(jù)EDFA穩(wěn)態(tài)情況下光功率基本恒定不變，瞬態(tài)情況切換速度 在微秒至亳秒量級的工作特點，將光功率瞬態(tài)發(fā)生判決的采集和判決模塊拆分 開來，提出了一種快速的瞬態(tài)判決裝置。采用慢速采集轉(zhuǎn)換器件實現(xiàn)光功率電 信號的采集和判決門限的設(shè)置，高速模擬判決器件實現(xiàn)最終的判決。這樣，既 可以避免采用高速AD器件和高速邏輯判決器件，同時判決速度僅取決于高速 模擬判決器的響應(yīng)時間，達(dá)到百納秒量級。而且，電路簡單，易于實現(xiàn)。
請參照圖2，本發(fā)明較佳實施例的EDFA瞬態(tài)判決的裝置包括光功率光 電轉(zhuǎn)換模塊IO、光功率采樣及門限設(shè)置模塊20、瞬態(tài)判決模塊30。光功率光電轉(zhuǎn)換模塊IO將光功率光信號轉(zhuǎn)換為光功率電信號，并輸出光 功率電信號到光功率采樣及門限設(shè)置模塊20、瞬態(tài)判決模塊30。
光功率采樣及門限設(shè)置模塊20對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值設(shè) 置瞬態(tài)發(fā)生門限，并在采樣開始的特定時間之后，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到瞬態(tài)判 決模塊30。由于EDFA的瞬態(tài)發(fā)生情況為在微秒至毫秒量級下，光功率變 化量超過閾值，例如超過士ldB，所以在功率采集轉(zhuǎn)換后，將瞬態(tài)發(fā)生門卩艮設(shè) 置在光功率采集值的± ldB處；另一方面，時延的引入是為了保持該瞬態(tài)發(fā)生 門限在特定時間內(nèi)保持恒定，例如在毫秒量級的時間內(nèi)保持恒定。這種方法將 慢速采集轉(zhuǎn)換設(shè)置與快速判決的特點結(jié)合在一起，同時實現(xiàn)了瞬態(tài)發(fā)生門限的 準(zhǔn)確設(shè)定和判決的快速進(jìn)行。
瞬態(tài)判決模塊30,采用高速模擬判決器件，對光功率電信號和瞬態(tài)發(fā)生 門限信號進(jìn)行比較，產(chǎn)生瞬態(tài)判決信號，供EDFA增益控制模塊使用。請參照圖3,為光功率采樣及門限設(shè)置模塊20的一種實現(xiàn)方式的示意圖， 是基于低速AD器件的硬件實現(xiàn)方案。低速AD轉(zhuǎn)換器件21釆集光功率電信 號，將采樣數(shù)據(jù)輸出到門限設(shè)置模塊22，門限設(shè)置模塊22根據(jù)釆樣值設(shè)置瞬 態(tài)發(fā)生門限，并輸出到瞬態(tài)判決模塊30。低速AD的采用，同時實現(xiàn)了光功 率電信號的采集和瞬態(tài)發(fā)生門限的時延功能。
請參照圖4，為光功率采樣及門限設(shè)置模塊20的另一種實現(xiàn)方式的示意 圖，是基于運算放大器的硬件實現(xiàn)的方案。采用運放電壓轉(zhuǎn)換及門限設(shè)置模塊 23實現(xiàn)光功率電信號的采集，根據(jù)采樣值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，低通濾波器24 實現(xiàn)對設(shè)置的瞬態(tài)發(fā)生門限進(jìn)行毫秒量級的延時處理后提供給瞬態(tài)判決模塊 30。請參照圖5,為瞬態(tài)判決模塊30的一種實現(xiàn)方式的示意圖。瞬態(tài)判決模 塊30采用的是模擬比較器電路，判決的響應(yīng)速度完全取決于模擬比較器的響 應(yīng)速度，就目前技術(shù)而言，可以達(dá)到百納秒以上的響應(yīng)速度。
另外，為了避免瞬態(tài)判決在一個功率點上反復(fù)發(fā)生，瞬態(tài)判決模塊30還 可以采用滯洄比較器來實現(xiàn)。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同 替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求 范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于，包括 光功率光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將光功率光信號轉(zhuǎn)換為光功率電信號，輸出光功率電信號到光功率采樣及門限設(shè)置模塊、瞬態(tài)判決模塊；光功率采樣及門限設(shè)置模塊，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值 設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，并在采樣開始的特定時間之后，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到瞬態(tài) 判決模塊；瞬態(tài)判決模塊，用于對光功率電信號和瞬態(tài)發(fā)生門限信號進(jìn)行比較，產(chǎn)生 瞬態(tài)判決信號并輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于， 所述光功率采樣及門限設(shè)置模塊具體包括低速模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，輸出釆樣值到門限設(shè) 置模塊；門限設(shè)置模塊，用于根據(jù)采樣值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到 瞬態(tài)判決模塊。
3. 如權(quán)利要求1所述的#^光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于， 所述光功率采樣及門限設(shè)置模塊具體包括運放電壓轉(zhuǎn)換及門限設(shè)置模塊，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣 值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到低通濾波器；低通濾波器，用于對瞬態(tài)發(fā)生門限進(jìn)行延時處理后，輸出到瞬態(tài)判決模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于 所述光功率采樣及門限設(shè)置模塊將瞬態(tài)發(fā)生門限設(shè)置在以所述釆樣值為基準(zhǔn)的正/負(fù)閾值處。
5. 如權(quán)利要求4所述的摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于 所述閾值為ldB。
6. 如權(quán)利要求1所述的摻鉺光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于 所述瞬態(tài)判決模塊為模擬比較器電路。
7. 如權(quán)利要求6所述的揭辨光纖放大器瞬態(tài)判決的裝置，其特征在于 所述模擬比較器為滯洄比較器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種EDFA瞬態(tài)判決的裝置，包括光功率光電轉(zhuǎn)換模塊，用于將光功率光信號轉(zhuǎn)換為光功率電信號，輸出光功率電信號到光功率采樣及門限設(shè)置模塊、瞬態(tài)判決模塊；光功率采樣及門限設(shè)置模塊，用于對光功率電信號進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣值設(shè)置瞬態(tài)發(fā)生門限，并在采樣開始的特定時間之后，輸出瞬態(tài)發(fā)生門限到瞬態(tài)判決模塊；瞬態(tài)判決模塊，用于對光功率電信號和瞬態(tài)發(fā)生門限信號進(jìn)行比較，產(chǎn)生瞬態(tài)判決信號并輸出。本發(fā)明將功率采集和瞬態(tài)判決分開，并采用低速采集轉(zhuǎn)換器和高速模擬判決器，判決速度快，成本低廉。
文檔編號H04B10/17GK101145853SQ20071009901
公開日2008年3月19日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者朱曉宇, 鄧雪松 申請人:中興通訊股份有限公司