一种全光通信调配网络中edfa无干扰控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信中的实时光信噪比监测技术领域，特别涉及一种掺铒光纤放大器实时检测系统。
【背景技术】
[0002]掺铒光纤放大器EDFA作为密集型光波复用DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件，必然需要适应光网络的新需求。例如在DWDM系统中，当输入EDFA的光信号强度放生较大变化，比如发生16dB的掉波或者上波，并且瞬态持续时间在微秒级时，铒纤中的能量会瞬间转移到剩余的信号波长中，使该剩余信号波长产生过冲或者欠冲。过冲和欠冲在多级H)FA级联时会严重影响网络的稳定性，所以必须在每一级EDFA中进行控制。
[0003]目前，EDFA的前端探测电路多采用基于对数运放的对数放大电路和基于跨导电路的换挡电路，对数放大电路的优点是电路结构简单，控制方法简单，缺点是输入光很低时探测不准确，探测范围不够大。换挡电路的优点是电路响应快，多个档位切换可以扩大探测范围，缺点是档位切换时电路需要重新建立，这期间探测不稳定，由探测不稳定引起的控制误操作会影响放大器的输出，导致输出光的波动，严重的会导致下级接收机误码。
[0004]EDFA的瞬态特性是衡量EDFA性能的一个重要指标。对于动态范围大的瞬态，会引起电路换挡，换挡的处理会影响m)FA的瞬态特性。根据光网络系统的设计要求不同，EDFA的瞬态指标要求也不同，主要分为快边沿瞬态和慢边沿瞬态。对于相同幅度的输入光强变化，输入光在十微妙级以内完成变化的定义为快边沿瞬态，输入光在百微秒级以上完成变化的定义为慢边沿瞬态。电路的电气特性以及光路的传输延迟决定了同一个电路参数或光路参数并不能让快边沿瞬态和慢边沿瞬态指标同时达到最优，因此后续的数据处理阶段采用的方法决定了不同边沿的瞬态特性，现实中通常会根据客户要求在快边沿和慢边沿瞬态特性上取舍。为了弥补换挡电路的缺陷，正确的处理采样数据，兼顾快边沿和慢边沿瞬态特性，本领域亟待出现更适合实用的技术方案。
【发明内容】
[0005]为了弥补换挡电路的缺陷，正确的处理采样数据，兼顾快边沿和慢边沿瞬态特性，提高系统的稳定性，本发明提出了一种高速全光通信调配网络中EDFA无干扰控制装置和方法。
[0006]本发明技术方案提供一种全光通信调配网络中EDFA无干扰控制装置，包括栗浦装置Pump和数模转换器DAC，栗浦装置Pump连接掺铒光纤EDF，数模转换器DAC连接栗浦装置Pump，设置输入端双采样支持电路、输出端双采样支持电路，模数转换器ADC1、ADC2、ADC3、ADC4，以及控制器，所述控制器包括Pump控制器，先入先出队列FIF01.FIFO 2.FIFO 3,FIFO4，FIF0控制器1、FIF0控制器2，输入档位控制模块、输出档位控制模块，以及边沿控制器；
输入端双采样支持电路分别连接模数转换器ADC1、ADC2，输入档位控制模块连接输入端双采样支持电路，输入光经过输入端双采样支持电路，进入模数转换器ADC1和ADC2，输入档位控制模块输出档位选择信号到输入端双采样支持电路中的档位选择器，档位选择器将ADC1和ADC2连接在档位选择信号指定的档位，
输出端双采样支持电路分别连接模数转换器ADC3、ADC4，输出档位控制模块连接输出端双采样支持电路，输出光经过输出端双采样支持电路，进入模数转换器ADC3和ADC4，输出档位控制模块输出档位选择信号到输出端双采样支持电路中的档位选择器，档位选择器将ADC3和ADC4连接在档位选择信号指定的档位；
边沿控制器分别连接FIFO控制器1和FIF0控制器2，输出控制信号到FIFO控制器1和FIFO控制器2;
模数转换器ADC1连接先入先出队列FIF01，模数转换器ADC2连接先入先出队列FIF02，FIFO控制器1连接先入先出队列FIF01和先入先出队列FIF02，模数转换器ADC1的采样数据存入先入先出队列FIF01，模数转换器ADC2的采样数据存入先入先出队列FIF02;输入档位控制模块连接FIFO控制器1，FIF0控制器1输出数据到输入档位控制模块，输入档位控制模块输出档位选择信号到FIFO控制器1，FIF0控制器1读取先入先出队列FIF01和先入先出队列FIF02中的采样数据，当档位切换时，根据档位选择信号将所读取的数据拼接成完整的采样序列；
模数转换器ADC3连接先入先出队列FIF03，模数转换器ADC4连接先入先出队列FIF04，FIFO控制器2连接先入先出队列FIF03和先入先出队列FIF04，模数转换器ADC3的采样数据存入先入先出队列FIF03，模数转换器ADC4的采样数据存入先入先出队列FIF04;输出档位控制模块连接FIFO控制器2，FIF0控制器2输出数据到输出档位控制模块，输出档位控制模块输出档位选择信号到FIFO控制器2，FIF0控制器2读取先入先出队列FIF03和先入先出队列FIF04中的采样数据，当档位切换时，根据档位选择信号将所读取的数据拼接成完整的采样序列；
FIFO控制器1和FIFO控制器2分别连接边沿控制器，FIFO控制器1和FIFO控制器2输出数据到边沿处理器，边沿处理器根据当前瞬态边沿类型向FIFO控制器1和FIFO控制器2发出标志信号，通知FIFO控制器1和FIFO控制器2输出数据到Pump控制器；
FIFO控制器1和FIFO控制器2分别连接Pump控制器，Pump控制器连接数模转换器DAC，Pump控制器接收来自FIFO控制器1和FIFO控制器2的数据，将采用反馈控制计算所得Pump电流的电流值输出给数模转换器DAC。
[0007]本发明还基于上述装置提供了一种全光通信调配网络中EDFA无干扰控制方法，边沿处理器根据当前瞬态边沿类型向FIFO控制器1和FIFO控制器2发出标志信号，实现方式如下，
对于瞬态快边沿变化，输入光快速减小的情况，由边沿处理器发送标志信号给FIFO控制器2，FIF0控制器2将FIFO中的数据延迟输出给Pump控制器，FIFO控制器1将实时的数据输出给Pump控制器，
对于瞬态慢边沿变化，输入光慢速减小的情况，设输出端在延时T后探测到由输入光引起的变化，由边沿处理器发送标志信号给FIFO控制器1，FIF0控制器1将延迟T之后的数据输出给Pump控制器，FIFO控制器2将实时的数据输出给Pump控制器。
[0008]本发明提供一种高速全光通信调配网络中EDFA无干扰控制装置和控制方法，设置有输入端双采样支持电路，输出端双采样支持电路，模数转换器，数模转换器，栗浦激光器，控制器。并且换挡电路采用双采样结构，用两个ADC采样不同的档位，当档位切换时，将两个档位的数据拼接成完整的数据输出；根据瞬态的快边沿和慢边沿，采用不同方式读取FIFO中的数据，计算出合适的栗浦电流，抑制瞬态。本发明可以适用于同一系统硬件下同时满足瞬态快边沿和慢边沿的控制要求。
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例的系统结构图。
[0010]图2是本发明实施例的输入端双采样支持电路原理图。
[0011]图3是本发明实施例的FIFO队列示意图。
[0012]图4是本发明实施例的采样序列拼接示意图。
[0013]图5是本发明实施例的有效数据调整示意图。
[0014]图6是本发明实施例的边沿控制流程图。
[0015]图7是本发明实施例的档位切换状态图示例图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明实施例的目的、技术方案、优点更加清晰，下面将结合本