專利名稱：一種突發光信號的放大方法、裝置和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術領域，特別涉及一種突發光信號的放大方法、裝置和系統。
背景技術：
光通信網絡中有一種信號光在時間上由不同的光信號包組成，各個光信號包之 間時間上不連續，存在一定的無光時間間隔，相鄰兩個光信號包之間的功率幅度可能不連 續。這樣的信號稱為突發光信號。目前，這樣的突發光信號存在于由光分組交換(Optical Packet Switching,OPS)技術或光突發交換(Optical Burst Switching,0BS)技術組成的 光交換系統以及接入網的無源光網絡(Passive Optical Network,PON)系統中。其中產生 這種突發光信號的設備、儀表或系統，統稱為光突發信號源。目前光突發信號源包括光突發 發射機、光突發交換機等。突發光信號在光纖中隨著傳輸距離加大，信號光功率會逐漸衰減，為了延伸光 信號的傳輸距離，需要對光信號進行放大；或者突發光信號經過光器件時，由于光器件插 損，信號光功率會衰減，也需要對光信號進行放大。采用支持突發光信號放大的光放大器 (突發光放大器)就是其中的優選方案之一。現有的一種光放大器，采用自動功率控制 (Automatic Power Control, APC)又叫恒功率控制的方案來實現，在該方案中光放大器輸 出光的功率為固定值，具體為使用光探測器監測放大后的信號光的強度，在信號光強度 小于固定值時控制泵浦源增大產生的泵浦光的功率，在信號光強度大于固定值時控制泵浦 源調節產生的泵浦光的功率；泵浦光和信號光輸入光波分復用器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)，WDM對輸入的信號光和泵浦光合波后輸入增益介質中，增益介質吸收泵 浦光提供的能量，使電子跳到高能級上，產生粒子數反轉，信號光子通過受激輻射過程觸發 這些已經激活的電子，使它們躍起到較低的能級，從而產生一個放大信號，實現信號光的放 大。發明人在實現本發明的過程中發現由于需要保持輸出光功率恒定，在無信號光 輸入時，光放大器會驅動泵浦源輸出功率很大的泵浦光使增益介質產生的放大自發輻射 (Amplified Spontaneous Emission, ASE)光功率與固定值的輸出光功率相等，此時的泵 浦光功率會比有信號光輸入時的泵浦光功率要高。當從無信號光輸入到有信號光輸入時， 由于此時的泵浦光功率比有信號光輸入時的泵浦光功率還要高，會引起嚴重的增益過沖浪 涌，達幾十微秒左右，造成傳輸信號嚴重受損，導致光信號失真。
發明內容
本發明實施例要解決的技術問題是提供一種突發光信號的放大方法、裝置和系 統，實現突發光信號在放大過程中的保真。為解決上述技術問題，本發明所提供的突發光信號的放大方法實施例可以通過以 下技術方案實現監測信號光的輸入狀態；
當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有輸出光功率，且輸出的 光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；將所述泵浦光輸入光波分復用器，以便于光波分復用器將信號光和泵浦光合波后 輸入增益介質中。一種突發光放大器，包括監測單元，用于監測信號光的輸入狀態；泵浦源，用于產生泵浦光，當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介 質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率，并 將所述泵浦光輸入光波分復用器；一種光通信系統，包括包括本發明實施例提供的任意一種突發光放大器；所述 突發光放大器通過光纖連接光突發信號源和突發光接收機；所述突發光放大器，用于通過光纖接收光突發信號源產生的突發光信號；將所述 突發光信號放大后通過光纖發送給突發光接收機。上述技術方案具有如下有益效果通過在無信號光輸入時，控制泵浦光的功率，從 而提升光放大器的瞬態響應速度，達到避免浪涌以及規避光放大器啟動過慢的問題，實現 突發光信號在放大過程中的保真。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于 本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其 他的附圖。圖1本發明實施例一方法流程示意圖；圖2為本發明實施例二突發光放大器結構示意圖；圖3為本發明實施例二突發光放大器結構示意圖；圖4為本發明實施例二突發光放大器結構示意圖；圖5為本發明實施例三光通信系統結構示意圖；圖6為本發明實施例四突發光放大器結構示意圖；圖7為本發明實施例四突發光放大器結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例一，如圖1所示，本發明實施例提供了一種突發光信號的放大方法，包括101 監測信號光的輸入狀態；監測的方式可以采用光探測器來監測，是否有信號光輸入，當然，進一步監測輸入 的信號光的功率也是可以的，本發明實施例對此不予限定；另外監測是否有信號光的輸入的方式本發明實施例不予限定。102:當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有輸出光功率，且輸 出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；上述泵浦源產生的泵浦光在未控制前，可以是固定功率的泵浦光也可以是可變泵 浦光，本實施例不予限定。實現102的方案可以是將泵浦源輸出的泵浦光輸入可變光衰減器(Variable Optical Attenuator, V0A)，調節可變衰減器的衰減值，使增益介質有輸出光功率，且輸出 的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；還可以是調節泵浦源的工 作電流，使增益介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出 的最大光功率。在后續裝置實施例中，將就這兩種方式做具體說明；需要說明的是，以上兩 種方式只是控制泵浦光功率的兩個舉例，并不是窮舉，因而不應理解為對本發明實施例的 限定。上述輸入的信號光可以是單波也可以是多波的，對此本發明實施例不予限定。根據測試結果顯示，在沒有信號光輸入時產生的泵浦光的功率可以比有信號光輸 入時泵浦光的最大功率小4dB或小4dB以上能夠達到很好的效果。以上是沒有輸入信號光的情況，在有信號光的時候，產生上述泵浦光包括根 據輸入信號光的功率大小產生與之對應的功率的泵浦光。具體可以參照自動增益控制 (Automatic Gain Control, AGC)、自云力^ ; !) (AutomaticCurrent Control, ACC)、自云力 功率控制(Automatic Power Control, APC)中的任一方案來實現。103 將上述泵浦光輸入光波分復用器，以便于光波分復用器將信號光和泵浦光合 波后輸入增益介質中。上述增益介質可以為摻鉺光纖、平面摻鉺波導、摻鐠光纖、摻銩光纖中的任意一 項。可以理解的是以上對增益介質的舉例不是增益介質的窮舉，不應理解為對本發明實施 例的限定。實施例一的方案，通過在無信號光輸入時，控制泵浦光的功率，從而提升光放大器 的瞬態響應速度，達到避免浪涌以及規避光放大器啟動過慢的問題，實現突發光信號在放 大過程中的保真。實施例二，如圖2所示，本發明實施例還提供了一種突發光放大器，包括監測單元201，用于監測信號光的輸入狀態；泵浦源202，用于產生泵浦光，當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益 介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率， 并將上述泵浦光輸入光波分復用器；光波分復用器203，用于將信號光和上述泵浦光合波后輸入增益介質；增益介質204，用于對輸入的信號光進行放大并輸出。可選地，如圖3所示，上述泵浦源202包括泵浦光產生單元301，用于產生泵浦光，并將泵浦光發送給泵浦光控制單元；泵浦光控制單元302，用于當無信號光輸入時，調節可變衰減器的衰減值，使增益 介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率， 并將衰減后的泵浦光輸入光波分復用器。可選地，如圖4所示，上述泵浦源202包括
電流控制單元401，用于當無信號光輸入時，調節泵浦光產生單元402的工作電 流；泵浦光產生單元402，用于在上述電流控制單元401控制的工作電流下產生泵浦 光，并將產生的泵浦光輸入光波分復用器。進一步地，上述泵浦源202，還用于根據輸入信號光的功率大小產生與之對應的功率的泵浦光。具體地，上述增益介質為摻鉺光纖、平面摻鉺波導、摻鐠光纖、摻銩光纖中的任意一項。實施例三，如圖5所示，本發明實施例還提供了一種光通信系統，包括實施例二 中的任意一種突發光放大器501 ；上述突發光放大器501通過光纖連接光突發信號源502 和突發光接收機503 ；上述突發光放大器501，用于通過光纖接收光突發信號源502產生的突發光信號； 將上述突發光信號放大后通過光纖發送給突發光接收機503。以上光通信系統可以為無源光網絡(Passive Optical Network，PON)光突發交換 (Optical Burst Switching, OBS)網絡，光分組交換(Optical PacketSwitching, OPS)網 絡等使用到突發光放大器的光通信系統，以上舉例不應理解為使用到突發光放大器的光通 信系統的窮舉，因而以上舉例不應理解為對本實施例的光通信系統的限定。實施例二和實施例三的方案，通過在無信號光輸入時，控制泵浦光的功率，從而提 升光放大器的瞬態響應速度，達到避免浪涌以及規避光放大器啟動過慢的問題，實現突發 光信號在放大過程中的保真。實施例四，本實施例將以分別采用使用控制泵浦源的工作電流的方案、以及采用 可變光衰減器的方案為例，對本發明實施例提供的突發光放大器作進一步說明。如圖6所示的突發光放大器，為使用控制泵浦源的工作電流的突發光放大器；包 括耦合器601、光波分復用器602、增益介質603、光探測器604、泵浦源605 ；耦合器601的輸入端連接信號光進入突發光放大器的傳輸光纖，輸出端連接光波 分復用器602和光探測器604，光探測器604的輸入端連接耦合器601輸出端連接泵浦源 605，泵浦源605的輸入端連接光探測器604輸出端連接光波分復用器602，光波分復用器 602的輸入端連接耦合器601以及泵浦源605輸出端連接增益介質603，增益介質603的輸 入端連接光波分復用器602，輸出端連接信號光出突發光放大器的傳輸光纖；其中，耦合器601，用于將進入耦合器601的信號光分出少部分信號光進入光探測 器604，(當然如果沒有信號光，那么就不會有信號光被分給光探測器604)，其余的信號光 輸入光波分復用器602 ；光探測器604，用于監測是否有信號光，以及信號光的功率，根據信號光的功率來 向泵浦源605發送控制信號控制泵浦源605產生泵浦光的功率；具體為在信號光功率小 的時候控制泵浦源605產生較小功率的泵浦光，在信號光功率大的時候控制泵浦源605產 生較大功率的泵浦光，在無信號光的時候，控制泵浦源605產生在一定功率范圍的泵浦光， 使增益介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光 功率，可以比有信號光輸入時光放大器輸出的最大功率小4dB或小4dB以上。具體的控制方式可以是根據泵浦源605工作電流越大輸出泵浦光的功率越大的特性，控制輸入泵浦 源605的工作電流來實現；泵浦源605，用于在工作電流下產生泵浦光并輸出給光波分復用器602 ；光波分復用器602，用于將信號光和泵浦光合波后發送給增益介質603 ；增益介質603，用于對輸入的信號光進行放大并輸出。如圖7所示的突發光放大器，為采用可變光衰減器的方案為的突發光放大器；包 括耦合器701、光波分復用器702、增益介質703、泵浦源704、可變光衰減器705 ；耦合器701的輸入端連接信號光進入突發光放大器的傳輸光纖，輸出端連接光波 分復用器702 ；泵浦源704的輸出端連接可變光衰減器705 ；可變光衰減器705的輸入端連 接泵浦源704輸出端連接光波分復用器702 ；光波分復用器702的輸入端連接耦合器701以 及可變光衰減器705輸出端連接增益介質703 ；其中，耦合器701，用于將輸入的信號光發送給光波分復用器702 ；泵浦源704，用于產生固定功率的泵浦光，并將泵浦光發送給可變光衰減器705 ；可變光衰減器705，用于將輸入可變光衰減器705的泵浦光衰減后發送給光波分 復用器702 ；其中，在無信號光輸入時，調節可變衰減器的衰減值，使增益介質有輸出光功 率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；光波分復用器702，用于將輸入光波分復用器702的信號光和泵浦光合波后發送 給增益介質703 ；增益介質703，用于對輸入的信號光進行放大并輸出。實施例四的方案，通過在無信號光輸入時，控制泵浦光的功率，從而提升光放大器 的瞬態響應速度，達到避免浪涌以及規避光放大器啟動過慢的問題，實現突發光信號在放 大過程中的保真。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關的硬件完成，上述程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述 提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上對本發明實施例所提供的一種突發光信號的放大方法、裝置和系統進行了詳 細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說 明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據 本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內容不應理 解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種突發光信號的放大方法，其特征在于，包括 監測信號光的輸入狀態；當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有輸出光功率，且輸出的光功 率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；將所述泵浦光輸入光波分復用器，以便于光波分復用器將信號光和泵浦光合波后輸入 增益介質中。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有 輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率包括 將泵浦源輸出的泵浦光輸入可變光衰減器，調節可變衰減器的衰減值，使增益介質有 輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；或調節泵浦源的工作電流，使增益介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸 入時增益介質能輸出的最大光功率。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，產生所述泵浦光包括根據輸入信號光的功 率大小產生與之對應的功率的泵浦光。
4.根據權利要求1至3任意一項所述方法，其特征在于所述增益介質為摻鉺光纖、平 面摻鉺波導、摻鐠光纖、摻銩光纖中的任意一項。
5.一種突發光放大器，其特征在于，包括 監測單元，用于監測信號光的輸入狀態；泵浦源，用于產生泵浦光，當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有 輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率，并將所 述泵浦光輸入光波分復用器；光波分復用器，用于將信號光和所述泵浦光合波后輸入增益介質； 增益介質，用于對輸入的信號光進行放大并輸出。
6.根據權利要求5所述突發光放大器，其特征在于，所述泵浦源包括 泵浦光產生單元，用于產生泵浦光，并將泵浦光發送給泵浦光控制單元；泵浦光控制單元，用于當無信號光輸入時，調節可變衰減器的衰減值，使增益介質有輸 出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率，并將衰減 后的泵浦光輸入光波分復用器。
7.根據權利要求5所述突發光放大器，其特征在于，所述泵浦源包括 電流控制單元，用于當無信號光輸入時，調節泵浦光產生單元的工作電流；泵浦光產生單元，用于在所述電流控制單元控制的工作電流下產生泵浦光，并將產生 的泵浦光輸入光波分復用器。
8.根據權利要求5所述的突發光放大器，其特征在于所述泵浦源，還用于根據輸入信號光的功率大小產生與之對應的功率的泵浦光。
9.根據權利要求5至8任意一項所述方法，其特征在于所述增益介質為摻鉺光纖、平 面摻鉺波導、摻鐠光纖、摻銩光纖中的任意一項。
10.一種光通信系統，其特征在于，包括包含5至9任意一項所述的突發光放大器；所 述突發光放大器通過光纖連接光突發信號源和突發光接收機；所述突發光放大器，用于通過光纖接收光突發信號源產生的突發光信號；將所述突發光信號放大后通過光纖發送給突發光接收機。
全文摘要
本發明實施例公開了一種突發光信號的放大方法、裝置和系統，其中方法的實現包括監測信號光的輸入狀態；當無信號光輸入時，控制泵浦光的輸出功率，使增益介質有輸出光功率，且輸出的光功率小于有信號光輸入時增益介質能輸出的最大光功率；將所述泵浦光輸入光波分復用器，以便于光波分復用器將信號光和泵浦光合波后輸入增益介質中。以上實現方式，通過在無信號光輸入時，控制泵浦光的功率，從而提升光放大器的瞬態響應速度，達到避免浪涌以及規避光放大器啟動過慢的問題，實現突發光信號在放大過程中的保真。
文檔編號H04B10/293GK102136870SQ20101010372
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者丁鋒, 劉鴻 申請人:華為技術有限公司