专利名称：一种掺铒光纤放大器瞬态判决的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域，特别是一种掺铒光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber Amplifer， EDFA)瞬态判决的装置。
背景技术：
EDFA具有以下优点对数据格式和速率透明；增益大噪声小，噪声系数 接近量子极限；直接对光信号进行放大，省去了电再生中继器，节省了成本； 增益带宽大，扩大了传输容量。这些优点使得EDFA在光通信中得到了广泛的 应用，并加速了光通信的发展。
在通过EDFA的光通道数增加或减少、无源损^^变化、网络保护倒换时， 通道功率会产生亚微秒量级的扰动，从而带来了 EDFA增益瞬态响应的问题。 特别是在光通道数减少时，这个问题尤为严重。如果不能对功率波动进行足够 的控制和补偿，累积效应会随着传输线路上放大器数目的增加而增大，这有可 能会影响系统的整体性能，使传输参数偏离优化值，降低光信号的信噪比，同 时过大的光功率还会引起非线性效应，如自相位调制和四波混频。
在波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)系统应用条件下， 尤其是通道数较多，并且存在光分插复用器(Optical ADD-Drop Multiplexer, OADM)、光交叉互连器(Optical Cross Connector, OXC)时，通道数目的增 减更加频繁，EDFA增益瞬态响应的问题也愈发严重。
解决EDFA增益瞬态响应的问题，主要有如下两种控制方案
统一处理方案不区分稳态和瞬态情况，直接进行高速反馈控制。优点是 方案简单，缺点是纟艮难处理好稳态情况下增益控制准确和瞬态情况下增益控制 快速之间的矛盾；
分支处理方案区分稳态和瞬态情况，采用两种不同的控制方法分别进行 控制，优点是解决了稳态情况下增益控制准确和瞬态情况下增益控制快速之间 的矛盾，缺点是方案复杂。
由于稳态情况下增益控制准确和瞬态情况下增益控制快速之间的矛盾是
EDFA增益控制中应当解决的问题，所以目前大多数具体应用实现采用分支处 理方案。在分支处理方案中，瞬态情况发生的快速判决就成了一项非常关键的 技术。
图1为现有技术中EDFA瞬态判决的装置结构示意图。如图1所示，光功 率光电转换模块1将光功率光信号转换为光功率电信号，并输出光功率电信号 到光功率采样及瞬态判决模块2，光功率采样及瞬态判决模块2通过高速模数 (Analog-Digital, AD)釆集器件对光功率电信号进行采样，并对采集得到的 数据进行逻辑判断，产生瞬态判决信号，供EDFA增益控制模块使用。
这种将功率采集和瞬态判决集成于一体的方法严重依赖于AD采集器件
的性能和逻辑判断的处理能力，判决时间至少为2次AD采样转换时间加上逻 辑判断时间， 一般在十微秒量级以上，因此判决速度慢。并由于采用了高速 AD采集器件及高速逻辑处理器，成本比较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种EDFA瞬态判决的装置，以提高判 决速度，降低成本。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下 一种EDFA瞬态判决的装置，包括
光功率光电转换模块，用于将光功率光信号转换为光功率电信号，输出光 功率电信号到光功率采样及门限设置模块、瞬态判决模块；
光功率采样及门限设置模块，用于对光功率电信号进行采样，根据采样值 设置瞬态发生门限，并在采样开始的特定时间之后，输出瞬态发生门限到瞬态
判决模块；
瞬态判决^^莫块，用于对光功率电信号和瞬态发生门限信号进行比较，产生 瞬态判决信号并输出。
较佳地，所述光功率采样及门限设置模块具体包括
低速模数转换器件，用于对光功率电信号进行采样，输出采样值到门限设
置模块；
门限设置模块，用于根据采样值设置瞬态发生门限，输出瞬态发生门限到
瞬态判决模块。
较佳地，所述光功率采样及门限设置模块具体包括
运放电压转换及门限设置模块，用于对光功率电信号进行采样，根据采样 值设置瞬态发生门限，输出瞬态发生门限到低通滤波器；
低通滤波器，用于对瞬态发生门限进行延时处理后，输出到瞬态判决模块。
较佳地，所述光功率釆样及门限设置模块将瞬态发生门限设置在以所述采 样值为基准的正/负阈值处。
较佳地，所述阈值为ldB。
较佳地，所述瞬态判决模块为模拟比较器电路。较佳地，所述模拟比较器为滞洄比较器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是
现有技术将功率采集和瞬态判决集于一体，判决速度慢，并由于采用了高 速采集转换器和高速逻辑处理器，成本比较高；本发明将功率采集和瞬态判决 分开，并采用低速采集转换器和高速模拟判决器，判决速度快，成本低廉。
图l为现有技术中EDFA瞬态判决的装置结构示意图； 图2为本发明较佳实施例的EDFA瞬态判决的装置结构示意图； 图3为图2中光功率采样及门限设置模块的一种实现方式的示意图； 图4为图2中光功率采样及门限设置模块的另一种实现方式的示意图； 图5为图2中瞬态判决模块的一种实现方式的示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实 施例对本发明进行详细描述。
本发明是根据EDFA稳态情况下光功率基本恒定不变，瞬态情况切换速度 在微秒至亳秒量级的工作特点，将光功率瞬态发生判决的采集和判决模块拆分 开来，提出了一种快速的瞬态判决装置。采用慢速采集转换器件实现光功率电 信号的采集和判决门限的设置，高速模拟判决器件实现最终的判决。这样，既 可以避免采用高速AD器件和高速逻辑判决器件，同时判决速度仅取决于高速 模拟判决器的响应时间，达到百纳秒量级。而且，电路简单，易于实现。
请参照图2，本发明较佳实施例的EDFA瞬态判决的装置包括光功率光 电转换模块IO、光功率采样及门限设置模块20、瞬态判决模块30。光功率光电转换模块IO将光功率光信号转换为光功率电信号，并输出光 功率电信号到光功率采样及门限设置模块20、瞬态判决模块30。
光功率采样及门限设置模块20对光功率电信号进行采样，根据采样值设 置瞬态发生门限，并在采样开始的特定时间之后，输出瞬态发生门限到瞬态判 决模块30。由于EDFA的瞬态发生情况为在微秒至毫秒量级下，光功率变 化量超过阈值，例如超过士ldB，所以在功率采集转换后，将瞬态发生门卩艮设 置在光功率采集值的± ldB处；另一方面，时延的引入是为了保持该瞬态发生 门限在特定时间内保持恒定，例如在毫秒量级的时间内保持恒定。这种方法将 慢速采集转换设置与快速判决的特点结合在一起，同时实现了瞬态发生门限的 准确设定和判决的快速进行。
瞬态判决模块30,采用高速模拟判决器件，对光功率电信号和瞬态发生 门限信号进行比较，产生瞬态判决信号，供EDFA增益控制模块使用。请参照图3,为光功率采样及门限设置模块20的一种实现方式的示意图， 是基于低速AD器件的硬件实现方案。低速AD转换器件21釆集光功率电信 号，将采样数据输出到门限设置模块22，门限设置模块22根据釆样值设置瞬 态发生门限，并输出到瞬态判决模块30。低速AD的采用，同时实现了光功 率电信号的采集和瞬态发生门限的时延功能。
请参照图4，为光功率采样及门限设置模块20的另一种实现方式的示意 图，是基于运算放大器的硬件实现的方案。采用运放电压转换及门限设置模块 23实现光功率电信号的采集，根据采样值设置瞬态发生门限，低通滤波器24 实现对设置的瞬态发生门限进行毫秒量级的延时处理后提供给瞬态判决模块 30。请参照图5,为瞬态判决模块30的一种实现方式的示意图。瞬态判决模 块30采用的是模拟比较器电路，判决的响应速度完全取决于模拟比较器的响 应速度，就目前技术而言，可以达到百纳秒以上的响应速度。
另外，为了避免瞬态判决在一个功率点上反复发生，瞬态判决模块30还 可以采用滞洄比较器来实现。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同 替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求 范围当中。
权利要求
1. 一种掺铒光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于，包括 光功率光电转换模块，用于将光功率光信号转换为光功率电信号，输出光功率电信号到光功率采样及门限设置模块、瞬态判决模块；光功率采样及门限设置模块，用于对光功率电信号进行采样，根据采样值 设置瞬态发生门限，并在采样开始的特定时间之后，输出瞬态发生门限到瞬态 判决模块；瞬态判决模块，用于对光功率电信号和瞬态发生门限信号进行比较，产生 瞬态判决信号并输出。
2. 如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于， 所述光功率采样及门限设置模块具体包括低速模数转换器件，用于对光功率电信号进行采样，输出釆样值到门限设 置模块；门限设置模块，用于根据采样值设置瞬态发生门限，输出瞬态发生门限到 瞬态判决模块。
3. 如权利要求1所述的#^光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于， 所述光功率采样及门限设置模块具体包括运放电压转换及门限设置模块，用于对光功率电信号进行采样，根据采样 值设置瞬态发生门限，输出瞬态发生门限到低通滤波器；低通滤波器，用于对瞬态发生门限进行延时处理后，输出到瞬态判决模块。
4. 如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于 所述光功率采样及门限设置模块将瞬态发生门限设置在以所述釆样值为基准的正/负阈值处。
5. 如权利要求4所述的掺铒光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于 所述阈值为ldB。
6. 如权利要求1所述的掺铒光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于 所述瞬态判决模块为模拟比较器电路。
7. 如权利要求6所述的揭辨光纤放大器瞬态判决的装置，其特征在于 所述模拟比较器为滞洄比较器。
全文摘要
本发明提供一种EDFA瞬态判决的装置，包括光功率光电转换模块，用于将光功率光信号转换为光功率电信号，输出光功率电信号到光功率采样及门限设置模块、瞬态判决模块；光功率采样及门限设置模块，用于对光功率电信号进行采样，根据采样值设置瞬态发生门限，并在采样开始的特定时间之后，输出瞬态发生门限到瞬态判决模块；瞬态判决模块，用于对光功率电信号和瞬态发生门限信号进行比较，产生瞬态判决信号并输出。本发明将功率采集和瞬态判决分开，并采用低速采集转换器和高速模拟判决器，判决速度快，成本低廉。
文档编号H04B10/17GK101145853SQ20071009901
公开日2008年3月19日 申请日期2007年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者朱晓宇, 邓雪松 申请人:中兴通讯股份有限公司