EDFA增益控制與差錯檢測的功率監測方案

發(fā)布時(shí)間:2010-10-27 21:00    發(fā)布者:conniede
關(guān)鍵詞: EDFA , 差錯檢測 , 功率監測
1 引言

EDFA(摻鉺光纖放大器)使用在WDM網(wǎng)絡(luò )的中繼節點(diǎn),包括光交叉鏈接和光上∕下復用。EDFA沿著(zhù)不同路徑放大多路信號,輸入到EDFA的信道數在光路進(jìn)行重配置或一條鏈路失效時(shí)將會(huì )改變。輸入到每一個(gè)EDFA的WDM(波分復用)信道電壓由于光纖因使用時(shí)間受損變化而改變,這些變化影響了EDFA總的輸入電壓,而輸入電壓會(huì )引起EDFA增益變化,這些都會(huì )影響傳輸性能。由于光功率突然增加導致電壓峰值的出現將會(huì )破壞光接收器,接收器引起的突發(fā)錯誤會(huì )使電壓低于最小需求電壓。這種衰減對系統性能的服務(wù)質(zhì)量有不利影響并 限制網(wǎng)絡(luò )的可測量性。為提供高質(zhì)量的服務(wù)和高精度網(wǎng)絡(luò ),對EDFA 增益以及光功率必須進(jìn)行控制。

WDM網(wǎng)絡(luò )中差錯檢測對光傳輸系統是一個(gè)重要的問(wèn)題。在WDM網(wǎng)絡(luò )的功率監測中,使用光放大器,很難將信號功率與有一個(gè)很大的動(dòng)態(tài)范圍的ASE(放大自發(fā)輻射)功率區分開(kāi)來(lái),因為這兩種功率在信道數很小的時(shí)候很接近。這就在總功率被監測時(shí)會(huì )引起差錯監測出錯。對于WDM網(wǎng)絡(luò ),ASE對光功率監測沒(méi)有影響。

本文介紹了EDFA增益與輸出功率控制以及對WDM網(wǎng)絡(luò )差錯檢測的功率監測機制?刂菩诺拦β试谝粋(gè)光源有問(wèn)題的節點(diǎn)中也可保持穩定,并被用于EDFA增益與輸出功率控制和功率監測。同時(shí)記錄了控制信道穩定的EDFA節點(diǎn)瞬態(tài)功率(增益)結果。

2 控制信道功率的穩定化處理

此增益與功率控制方案包括監測一個(gè)WDM信道校準泵浦功率,監測總的信號功率,監測一個(gè)加在放大器或泵浦功率的額外的探測信號,插入一個(gè)補償信號,通過(guò)一個(gè)后向反饋環(huán)路鉗制增益。最重要的是監測一個(gè)EDFA放大波段的WDM信道(控制信道)。采用這種方法,控制信道的輸入與輸出功率通過(guò)窄帶帶通濾波器(BPF)監測,信道增益可以計算?刂電路用來(lái)調整泵浦功率,維持控制信道增益為常量。這種增益控制方案對于信道數目很小的時(shí)候很有優(yōu)勢。當只有幾個(gè)信道時(shí),ASE電壓相當于輸出信道功率。如果監測總功率,ASE引起監測信號功率的誤碼。然而,直到ASE在控制信道輸出功率中被消除后,這種方案才可控制EDFA不受ASE影響。此方案在一個(gè)OADM環(huán)系統中實(shí)現,可成功減少光浪涌。如果EDFA不實(shí)行控制將導致系統性能下降,由于控制信道光源出現問(wèn)題將使得控制信道不能輸入到EDFA非常高或非常低的功率。因此,按照服務(wù)質(zhì)量,穩定控制信道功率對獲得EDFA增益與輸出功率控制非常重要。

圖1(a)為WDM網(wǎng)絡(luò )一個(gè)鏈路及其節點(diǎn)的示意圖,顯示了控制EDFA增益與輸出功率的控制信道。節點(diǎn)包括控制信道源,WDM復用、解復用器以及3R轉發(fā)器,OXC,和一個(gè)OADM(用于實(shí)現節點(diǎn)功能)。對所有WDM信道的功率在這個(gè)設備中被補償然后發(fā)送到傳輸光纖。設備分別被安裝在工作和保護節點(diǎn),控制信道源設置也相同。如果其中一個(gè)信道源出現問(wèn)題,在節點(diǎn)與下一節點(diǎn)之間控制信道功率將減少或消失。圖1(b)描述了穩定化的控制信道功率方案。此方案考慮到在相同操作條件下光電二極管比激光器更可靠,且控制電路有足夠的可靠性。


圖1(a)WDM網(wǎng)絡(luò )鏈路節點(diǎn)框圖


圖1(b)穩定性控制信道方案框圖

控制信道功率穩定在控制信道源單元。耦合器功率用一個(gè)PD探測,使控制信道源的電流穩定?刂菩诺赖淖詣(dòng)變平控制阻止了控制信道功率的變化。因此,由于光功率持續輸入到EDFA以及在控制信道光源有問(wèn)題的情況下光功率也可以控制就會(huì )使得EDFA增益與輸出功率保持穩定。

信道功率的穩定性控制不只用于EDFA增益控制,也用于WDM網(wǎng)絡(luò )中差錯檢測,例如監測信號差損(LOS),而且還用于對總功率進(jìn)行監測。如果在一個(gè)級聯(lián)光放大器WDM網(wǎng)絡(luò )中只有幾個(gè)信道,累積的ASE將比在一個(gè)光放大器輸入終端的LOS大,即使當信道功率下降到低于電壓值。信道功率也會(huì )下降到低于LOS臨界值,由于放大器有AGC或ALC功能,信道斜率在輸出終端會(huì )變大。如果使用總功率監測將會(huì )引起差錯監測出錯。在傳輸光纖上游應該可以監測到出錯,然而錯誤是由放大器監測到的。相比而言,當控制信道功率監測只受ASE影響,出錯將被精確檢測到。因此,這個(gè)功率監測機制在傳輸系統中提供了高可靠差錯監測。

3 AGC\ALC特性

控制信道功率采用自動(dòng)控制,有瞬態(tài)響應。以下為EDFA在 ALC下的瞬態(tài)響應。

圖2 顯示了實(shí)驗環(huán)境。使用兩個(gè)DFB-LD分別控制信道1和2.。在信道2我們使用了一個(gè)AOM仿真控制信道源。兩個(gè)控制信道使用一個(gè)3dB的耦合器和一個(gè)PD。ALC電路控制信道1的驅動(dòng)電流,監測功率保持常量?刂仆ǖ琅c信號通道通過(guò)一個(gè)陣列波導光柵(AWG)進(jìn)行復用?刂仆ǖ啦ㄩL(cháng)為1572.1nm(190.7THz)。輸入控制通道與16個(gè)信號通道波長(cháng)從1573.7(190.5THz信道1)到1598.9nm(187.5THz信道16)有1.6nm(200GHz)信道間隔到EDFA。然后用一個(gè)AWG從EDFA解復用輸出信道,通過(guò)光電轉換器和示波器監測功率瞬態(tài)。


圖2 實(shí)驗環(huán)境搭建

圖3(a)和(b)顯示了EDFA的配置框圖。圖3(a)代表EDFA信道1,有自動(dòng)增益控制(AGC)功能,這種配置方式廣泛應用于在每一個(gè)信號通道均保持不變的情況。BPF只允許控制信道通過(guò)。AGC功能可保持控制信道增益為常量。EDFA信道1平均增益為19.1dB,16個(gè)信道增益平坦度低于0.8dB。圖3(b)為EDFA信道2包含一個(gè)可調衰減器(VOA)在兩個(gè)放大器之間(有AGC功能),達到ALC功能。每一個(gè)信道的輸出功率都自動(dòng)控制來(lái)補償輸入功率的變化?刂菩诺涝鲆嬖贓DFA2的EDFA單元中保持常量。保證EDFA信道2平均電平為常量,確保信號增益與斜率。盡管EDFA信道1輸出增益隨著(zhù)輸入功率電平變化而改變,控制信道輸入EDFA2可通過(guò)調節VOA來(lái)保持穩定,這會(huì )達到輸入到EDFA2信號功率為常量。輸出功率在輸入信道功率改變時(shí)也可維持常量。EDFA2放大光路從-20dBm到-12dBm到+2.5dBm(平均),增益平坦度少于1.5dB,可變衰減器的驅動(dòng)速度為320μs。當16信道有15個(gè)drop或從1個(gè)信道的操作增加到15個(gè)時(shí),功率漂移對EDFA1和EDFA2分別低于±0.5與±1.0dB。


圖 3(a)帶自動(dòng)增益功能EDFA

當控制信道2電源切掉時(shí)耦合控制信道功率會(huì )忽然下降,返回到之前電平的時(shí)間在200μs,誤差低于0.05dB。如果信號波長(cháng)為1573.7nm,通過(guò)ALC使得功率抖動(dòng)可穩定在偏移量1ms內低于0.1dB。我們在這里定義了功率偏移量為區分信道2 切斷后功率控制的穩定性。最大功率瞬間增加(或降低)定義為區分最大(或最。┕β逝c信道2 切斷時(shí)控制的功率。ALC電路的轉換特性表示為L(cháng)D電流每PD電流每時(shí)間。


圖3(b)自動(dòng)增益與電壓控制EDFA

EDFA1的最大功率瞬間增加值與不同輸入信道在輸入信道功率為-16dBm∕ch時(shí)幾乎相同,增加微弱。EDFA2最大功率瞬間增加改變微弱, 最大功率瞬間增減在輸入功率為-18 dBm∕ch時(shí)最小。EDFA2 最大功率瞬間增減分別為0.3~0.1ms以?xún)取?br />
4 結語(yǔ)

本文提出了一個(gè)高可靠EDFA增益與輸出功率控制以及 WDM網(wǎng)絡(luò )差錯檢測的監控方法,此方案可提供功率穩定的控制信道?刂菩诺拦β史定在一個(gè)節點(diǎn),這個(gè)節點(diǎn)可阻止即使在光源有問(wèn)題時(shí)非控制EDFA操作所引起的控制信道功率嚴重變化。在功率監測中對控制信道功率的使用由于A(yíng)SE而不受影響,并提供信號功率的精確監測。

本文描述了當控制信道忽然改變時(shí)EDFA瞬態(tài)以及控制信道的控制實(shí)驗。對EDFA只有AGC功能時(shí)與有AGC和ALC兩種功能時(shí)最大功率瞬態(tài)增加與降低分別為±0.5 dB與±0.8 dB。發(fā)現功率漂移對信道數是獨立的。實(shí)驗顯示瞬態(tài)功率對一些傳輸系統仍然比較大,然而通過(guò)對控制信道功率的電路控制與EDFA增益和輸出功率來(lái)對響應時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,此方案可提供一個(gè)可靠EDFA操作使我們能使用OADM或OXC來(lái)構建WDM網(wǎng)絡(luò )。
本文地址:http://selenalain.com/thread-34670-1-1.html     【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉載或網(wǎng)友發(fā)布,目的在于傳遞和分享信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對其真實(shí)性負責;文章版權歸原作者及原出處所有,如涉及作品內容、版權和其它問(wèn)題,我們將根據著(zhù)作權人的要求,第一時(shí)間更正或刪除。
您需要登錄后才可以發(fā)表評論 登錄 | 立即注冊

關(guān)于我們  -  服務(wù)條款  -  使用指南  -  站點(diǎn)地圖  -  友情鏈接  -  聯(lián)系我們
電子工程網(wǎng) © 版權所有   京ICP備16069177號 | 京公網(wǎng)安備11010502021702
快速回復 返回頂部 返回列表
午夜高清国产拍精品福利|亚洲色精品88色婷婷七月丁香|91久久精品无码一区|99久久国语露脸精品|动漫卡通亚洲综合专区48页