专利名称：：改善放大器瞬态响应的方法
技术领域：
：本发明涉及光纤通信系统，更具体地说，是针对光纤通信系统中使用的放大器用于改善其瞬态响应性能的方法。
背景技术：
：光纤通信系统中，光纤放大器尤其是4,光纤放大器(EDFA)已经成为系统的核心器件之一。EDFA的产生和发展极大的推动了波分复用系统(WDM)的发展。在W画应用中，经常会遇到信道加减(Add/Drop)的情况,在信道加减过程中，输入功率急剧变化，EDFA需要对这种变化啦支出迅速反应，以保持一直存在的信道(survivingchannel)的增益稳定。在某些应用中，甚至还会出现信号完全开关的情况，应用希望在很短短时间内稳定在目标增益处，这些都需要高速稳定的瞬态响应控制。实现放大器的瞬态控制主要有两种方法一种是前馈，一种是后馈。所谓前馈，就是使用输入光的信息，在输入光发生变化时依照输入功率直接调整泵浦电流，在探测到输出变化之前就对瞬态变化做出反应。而后馈就是以输入输出共同探测得到的增益为反馈信息，可以协助前馈更加精确地控制增益。两种控制方法各有优点(前馈迅速，后馈准确)，也可以同时使用于同一个放大器的控制。放大器的瞬态响应依照输入条件的变化而不同。一般的，输入变化越剧烈，瞬态响应性能越差。采用前馈和后馈的方法可以较好的控制瞬态响应，但是往往并不够好。在相同的控制条件下，如果可以减小输入变化的幅度，就可以明显改善瞬态性能。
发明内容为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种在一定控制方法(前馈和后馈)的基础上，通过减小输入变化的方法改善瞬态响应的方法。为了实现上述目的，本发明改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于在放大器的光输入端增加至少一附加信道，在输入光发生变化时，可以减小其输出的变化量。其中，较佳方案为所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接寸放大器的第一个光电二极管之前。其中，较佳方案为配合使用前馈或者后馈，或者前馈加后馈的方法，使用附加信道改善放大器的瞬态响应，所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于放大器的第一个光电二极管之前。其中，较佳方案为用于改善信道加减状态的瞬态响应，所述-附，信道通过一耦合器/波分复用器接于系统的信道加减的开关之后。其中，较佳方案为用于改善信道开关状态的瞬态响应，所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于系统的信道开关的开关之后。采用该方法的优点在于1、可以与其他控制技术并行共同使用，可以同时结合前馈及后馈的控制方法。2、依照对于瞬态响应性能的不同要求，可以使用不同功率的附加信道，做到性能和成本的平衡。3、对于某些小功率应用，增加输入光可以改善放大器的噪声性能。这种情况下，使用附加信道可以帮助改善噪声。4、对于信道开关情况，这种方法更加有效，可以很大程度改善信道增减并去除控制时开关泵浦的时间。下面结合附图对本发明的实施方法进一步说明。图1为比较典型的放大器的控制框图，控制电路通过PD采集输入光功率和输出光功率得到控制泵浦的信息。图2，3为WDM系统中信道增减的示意图。图4为信道开关状态的示意图，仅以单信道为例。显示了信道打开又关闭的过程。图5为增加附加信道后的结构原理图，需要在输入端增加一光源，沿用PD的前馈和后馈。.图6为信道增减的状态下，增加附加信道25的结构原理图。图7为信道开关的状态下，增加附加信道35的结构原理图。图8为典型的瞬态响应性能的评估参数定义。系统应用中，希望过沖、下冲、增益偏差和稳定时间越小越好。具体实施例方式下面结合附图对本发明改善瞬态控制的方法作进一步说明。图5为增加附加信道后的控制框图，如图5所示最简单的一个'EDFA的例子是单级铒纤，包含耦合器ll、12和两个光电二极管13、14(Input和Output)。当然这个》文大器可以更加复杂；可以包括多级铒纤；包括VOA实现可变增益；可以包括增益平坦滤波器(GFF)等等，这些放大器的复杂性并不影响本发明附加信道15的使用。在输入光电二极管13之前通过一耦合器/波分复用器16增加一附加信道15，以确保所述光电二极管13可以探测到其功率，这样便于控制。图6为本发明应用于改善信道加减(add/drop)状态的瞬态响应的光路图，如图6所示所述附加信道25通过一耦合器/波分复用器26接于系统的信道加减的开关27之后。在所述信道加减状态，举例说，在输入光在-20dBm与-14dBm之间变化时(四个信道和一个信道之间的变化)，如果不加附加信道，则输入变化(增减信道的状态)为6dB(-14dBm-(-20dBm))。若增加附加信道功率为-14dBm,则对于放大器输入来讲，输入光为-20dBm时，总输入为-13dBm(-14dBm与-20dBm之和)；当输入光为-14dBm时，总输入为-lldBm(-14dBm与-14dBm之和)。此时的输入变化(Add/Drop)为2dB(-lldBm-(-13dBm))。输入相对变化大大减小了。显然，这样的结果有利于改善》文大器的瞬态响应。图7为本发明应用于信道关开(on/off)状态的瞬态响应的光路图，如图7所示所述附加信道35通过一耦合器/波分复用器36接于系统的信道开关37之后，主要测试了信道开关情况的瞬态性能如表l所示表l:开关状态的瞬态性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如图7结构下，打开和关闭附加信道35时分别测试瞬态性能,本实例中使用的放大器的相关配置如下，可以通过表2比较看出附加信道对于改善瞬态响应的作用。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>综上所述，由于采用本发明提出的附加信道(Pi.lottone)方法，瞬态响应得到了很大的改善。采用该方法的优点在于1、可以与其他控制技术并行共同使用，可以同时结合前馈及后馈的控制方法。2、依照对于瞬态响应性能的不同要求，可以使用不同功率的附加信道，做到性能和成本的平衡。3、对于某些小功率应用，增加输入光可以改善放大器的噪声性能。这种情况下，使用附加信道可以帮助改善噪声。4、对于信道开关状态，这种方法更加有效，可以很大程度改善信道增减并去除控制时开关泵浦的时间。以上所述者，仅为本发明典型实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。权利要求1、改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于在放大器的输入光端增加至少一附加信道，在输入光发生变化时，可以减小其输出的变化量。2、根据权利要求1所述的改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于放大器的第一个光电二极管之前。3、根据权利要求1所述的改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于:配合使用前馈或者后馈，或者前馈加后馈的方法，使用附加信道改善放大器的瞬态响应，所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于放大器的第一个光电二极管之前。4、根据权利要求1所述的改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于用于改善信道加减状态的瞬态响应，所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于系统的信道加减的开关之后:5、根据权利要求1所述的改善放大器瞬态响应的方法，其特征在于用于改善信道开关状态的瞬态响应，所述附加信道通过一耦合器/波分复用器接于系统的信道开关的开关之后。全文摘要本发明改善放大器瞬态响应的方法，在放大器的光输入端增加至少一附加信道，在输入光发生变化时，可以减小其变化量相对值而减小其输出的变化量。采用该方法的优点在于通过增加附加信道，减小输入变化的方法，从而改善瞬态响应。文档编号H04B10/17GK101645740SQ20081013498公开日2010年2月10日申请日期2008年8月6日优先权日2008年8月6日发明者王志刚,虞爱华申请人:昂纳信息技术(深圳)有限公司