专利名称：喇曼光纤放大系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及光纤通信技术。
背景技术：
喇曼光纤放大器是宽带和长距离光纤通信系统中的关键器件，因为其具有低噪声、超宽带和分布式放大的各种优点。然而，实现喇曼光纤放大器的平坦增益谱是一项具有挑战性的工作。对于分立式喇曼光纤放大器，可以使用具有固有平坦喇曼增益效率的新型增 益介质。对于分布式喇曼光纤放大器，由于其增益介质是喇曼增益效率非常不平坦的各类传统光纤，所以必须同时使用多个不同波长和功率的泵浦才有可能实现其增益谱的平坦。同时，使用多个不同波长和功率的泵浦进行光信号的放大也是改良现有光纤通信系统便捷和经济的方法。此时，由于喇曼耦合放大器方程固有的复杂性和非线性，合理地分配多个泵浦的波长和功率是一项非常复杂的工作。在稳态情况下，考虑到光纤的衰减、信号光与信号光、泵浦光与泵浦光、信号光与泵浦光之间的受激喇曼散射效应，喇曼光纤放大器的数学模型可用下面的非线性耦合微分方程组表示
权利要求
1.喇曼光纤放大系统，包括喇曼光纤放大单元和至少两个泵浦，还包括控制单元和监测单元，所述监测单元与喇曼光纤放大单元的输出端连接，所述控制器与各个泵浦连接，还与监测单元连接，监测单元监测喇曼光纤放大单元的输出信号增益谱，并输出监测结果到控制单元，其特征在于，控制单元内包含一个蚁群算法处理模块。
2.如权利要求1所述的喇曼光纤放大系统，其特征在于，所述蚁群算法为(a)初始化m个蚂蚁，定义一全局动态信息素链表ph= (Hode1, node2, ... , noder)，其中Iiode1= {τ ρ XJ ,X1表示第1个信息点的坐标，代表泵浦的功率(P)和波长(λ )，、表示对应的信息素，代表X1具有的功率和波长所产生的增益谱波动GHpple的倒数；(b)依据T1= ρ ^修改其信息素，丨二丨二，……！“，其中P为<1.0的实数；(c)计算平均信息素大小
3.如权利要求1所述的喇曼光纤放大系统，其特征在于，所述监测单元系依据下式获取增益谱平坦度GHpple Δ Gmax = Gmax-Gt Δ Gmin = Gmin-Gt
4.喇曼光纤放大系统控制方法，其特征在于，采用下述步骤控制泵浦 第一步在问题空间内随机初始化m个蚂蚁，m为预先指定的值； 第二步计算蚂蚁在当前位置释放的信息素大小τ i = 1/Gripple, i = 1，2，. . .，m ；其中 Gripple是根据如下公式确定的喇曼光纤放大单元的信号增益谱平坦度； Δ Gmax = Gmax-Gt Δ Gmin = Gmin-Gt
全文摘要
喇曼光纤放大系统及控制方法，涉及光纤通信技术。本发明的系统包括喇曼光纤放大单元和至少两个泵浦，还包括控制单元和监测单元，所述监测单元与喇曼光纤放大单元的输出端连接，所述控制器与各个泵浦连接，还与监测单元连接，监测单元监测喇曼光纤放大单元的输出信号增益谱，并输出监测结果到控制单元，其特征在于，控制单元内包含一个蚁群算法处理模块。本发明的有益效果是，喇曼光纤放大系统具有智能性和控制方法具有高效率性。
文档编号H04B10/17GK102332954SQ20111029358
公开日2012年1月25日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者姜海明, 王亚非, 王文丹, 谢康 申请人:电子科技大学